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摘 要:农业秸秆是一种生物质资源,种类多、产量高、分布广。国家农业部于2010年对全国农业秸秆资源专项调查显示,全国秸秆可搜集的资源量为6.87亿t,全国秸秆的利用率为69%。要想进一步提高秸秆资源利用率,秸秆还田是一个比较可行的办法。对农作物秸秆还田不仅可以增加土壤有机质,改善土壤理化性状,提高土壤肥力,而且能够带来经济效益,促进社会可持续发展。在西方的发达国家,秸秆还田技术已经非常成熟,秸秆还田技术推广应用非常普遍,中国的东北和华北地区也取得了很大的进步。
关键词:秸秆还田;现状分析;措施
中图分类号:S141.4 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160733030
引言
农作物秸秆具有增肥、改良土壤、提高耕地生产能力等作用,目前秸秆处理方式粗放,一部分没有得到有效使用。莱州市位于山东省东北部,烟台市西部,地势自东南向西北呈阶梯式下降。地形不同,种植规模不同,秸秆还田差异较大,制约整个莱州市秸秆还田率的提高。如何进一步提高秸秆还田率,是面临的一大问题。本文在综合分析后,阐述秸秆还田技术的意义,分析制约秸秆还田的因素,针对存在的问题,提出了具体措施和建议。
1 秸秆还田的可行性
我国是农业大国,同时是秸秆大国,农作物秸秆数量多、品种全、分布广,一直以来是农民生活和农业发展的宝贵资源,合理利用秸秆资源是我国农业发展的关键因素之一。合理开发和利用秸秆资源,对社会发展具有重大意义。
1.1 增加土壤有机质,提高土壤肥力
秸秆中含有丰富的营养物质,这些营养物质可以通过发酵处理,腐化分解等,形成土壤所需要的有机质。土壤有机质不但为土壤提供了各种营养物质,而且对土壤的结构、耕种能力、代谢速度和缓冲情况有着决定性的作用,同时还可以减少土壤侵蚀、提高土壤通水性。土壤肥力增加,使化肥施用量减少,节约了农业成本,增加农民的收入。
1.2 改善土壤理化性状
秸秆还田后,土壤密度降低,孔隙度增大,改善了土壤的耕性和结构,提高了蓄水和保墒能力,增强了土壤抵抗干旱和洪涝的能力。相关实践证明,土壤在经过秸秆还田之后孔隙变多,通常来说增加了约4%。而土壤容重减少0.07~0.12g/cm3;团粒结构大约增加6%;土壤水分大约增加1.1%~3.9%。
1.3 改善作物产量
秸秆还田进行一次可能效果不明显,但随着秸秆还田次数的增加和秸秆的不断腐烂,土壤的有机质含量不断增加,土壤的理化性能不断增强,土壤得到很大的改善。因此农作物产量开始增加,农作物质量也不断提高。据全国60多份试验资料显示,大多数情况下,秸秆还田能促进作物增产,平均增产幅度达5%~10%。
2 秸秆利用现状
从总量来看,我国是世界第一秸秆资源大国,但对于中国这个人口超过13亿、未来人口预计将达到15~16亿的农业大国而言,从人均占有量来看,我国却是世界秸秆资源极少的国家。根据国家农业部于2010年发布的对全国农业农作物秸秆资源专项调查的结果显示来看,我国秸秆综合利用率达到70.6%,利用量约5亿t。其中,作为饲料使用量约为1.18亿t,占31.9%;作为肥料使用量约为1.07亿t(不含根茬还田量约为1.58亿t),占15.6%;作为种植食用菌基料量约0.18亿t,占2.6%;作为人造板、造纸等工业原料量约0.18亿t,占2.6%;作为燃料使用量(含农产传统炊事取暖、秸秆新型能源化利用)约1.22亿t,占7.8%。秸秆综合利用取得一定效果。但我国还有31%的可收集秸秆资源没有得到合理利用或者被直接焚烧或被乱堆放于田间地头。这些秸秆造成了资源的极大浪费。
莱州市位于山东省东北部,烟台市西部,西临渤海莱州湾。地势自东南部低山向西北部沿海低地呈台阶式下降。其中低山占10.25%,丘陵占48.12%,平原占41.63%。地形的差异导致农户种植的作物有所不同,种植规模也大有差异。不同的地区秸秆还田率差异较大。西部地区基本沿海,以发展渔业为主。南部地形比较复杂,矿产资源丰富,耕地面积零散,种植规模较小。东北部和中部地区地势较为平缓,村里大部分人员以务农为主,种植规模相对比较大。
随着农村经济的发展,当地农民生活水平有了较大的提高,以往使用秸秆作为生活燃料和牲畜饲料的传统生活方式被煤、燃气和精细饲料等代替,出现了秸秆废弃问题,乱丢乱扔现象出现,导致马路旁边的堆放和秸秆资源的浪费,散落在乡间的秸秆风吹日晒腐烂后,污染环境。近年来还出现了秸秆焚烧现象,带来极大的破坏性危害。
3 莱州市秸秆还田存在的问题
3.1 秸秆还田机械化程度不高
秸秆还田机价格偏高,费用成本高,利用率低,推广较困难。莱州市因为地形原因,种植规模与机械化程度不同,秸秆还田不均匀。西部靠海,人均耕地面积较小,秸秆数量较少,实施秸秆还田技术属于“小题大做”;东部和南部多山,耕地面积零散,不易集中,秸秆还田相对技术要求较高;仅有中部地区地势平缓,适于大面积种植业的发展,机械化程度较高,秸秆还田技术已经实施多年,秸秆技术的推广在当地取得了较好的成绩。
3.2 秸秆焚烧与废弃
当秸秆没有很好的处置方法时,农民选择点火焚烧或者堆置一旁。秸秆焚烧有增肥、除草功能,但秸秆焚烧“利大于弊”, 它造成大气污染,堆置田头、路边的秸秆经过长时间风吹雨淋,氧化分解腐烂,污物流入地表,造成环境污染。秸秆放置在田头和路边,容易引起火灾。
3.3 农民认识程度不够,积极性不高
“精耕细作”是我国传统农业生产模式,农户大多是为了自给自足,秸秆直接焚烧或者做燃料。农户以种地为生,不愿改变耕作习惯,相对墨守成规。
3.4 政府措施不完善,宣传力度不够 农村生活、生产水平的不断提高以及农民经济意识的开放,部分农民图省事,在田间直接焚烧秸秆,给环境、交通和生活等带来诸多的危害,政府三令五申禁止焚烧,但是依然屡禁不止,原因之一就是缺乏相关的法律法规。政府对先进技术的宣传不持续,没有采取措施持续宣传,跟进技术的发展。
4 对提高莱州市秸秆利用率的建议和措施
4.1 秸秆能源化
4.1.1 秸秆气化
秸秆气化集中供气技术是我国农村能源建设推出的一项新技术。它是以农村丰富的秸秆为原料,经过热解和还原反应后生成可燃性气体,通过管网送到农户家中,供炊事、采暖燃用。1998年底,在原国家计委的支持下,国家计委拨款500万元,莱州市政府拨款500万元,莱州市开始了50个相关村的秸秆气化集中供气(简称秸秆气化)示范工程建设。在政府和各部门的支持和配合下,该项目于1999年顺利建成投产,在3a的设备质量保修期内,运行情况基本良好,农户反映较好,任务秸秆气化节约了能源资源,解决了农村高校清洁燃料的供应问题。但是,由于当时秸秆气化技术处于初级阶段,在技术和管理等方面存在很多问题。现在,莱州秸秆气化项目中的大多数已经停运。转眼十几年的时间已经过去了,现在莱州可以继续推广秸秆气化工程。在原有基础上发展改革。
4.1.2 秸秆肥料化
秸秆肥料化利用主要以秸秆还田为主,包括机械化直接还田、覆盖还田、快速腐熟还田、填沤还田、加工有机肥等。秸秆机械化直接还田是一条最方便、最快捷的处理大量秸秆的途径,是现阶段防止秸秆焚烧的最有效的手段,可以在短时间内改变秸秆利用情况,有利于农业的可持续发展。
4.1.3 秸秆发电
秸秆被认为是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源,根据国家“十一五”规划纲要提出的发展目标,未来将建设生物质发电550万KW装机容量,《可再生能源中长期发展规划》也确定了到2020年生物质发电装机3000万KW的发展目标。生物质能发电行业有着广阔的发展前景。
4.2 政府作为
4.2.1 宣传好
相关部门联合开展秸秆还田宣传行动,在村委、村口、路口张贴秸秆还田公告和标语,与每一个农户签订《还田协议书》,告诉农民秸秆废弃的利弊,秸秆还田的好处,让农民从心底认识到秸秆还田的重要性,使秸秆还田深入人心,真正形成“不敢烧、不想烧、不愿烧”的舆论氛围。
4.2.2 监督实
市、镇两级政府组成专门的督查组,在农忙时节乡镇政府相关人员和村干部可以巡逻检查,实行24h专人包保值守,禁止农民进行秸秆焚烧。劝说农民将做燃料的秸秆集中起来,放于家中,不要放置于田头、路边。把分散的秸秆有效的开发利用起来,调动农民群众的积极性,集约、循环、高效充分利用秸秆资源,进行秸秆利用技术创新。
5 结束语
秸秆“用则利,弃则害”。随着时代的发展,资源问题已经成为制约各国发展的关键问题,秸秆资源的有效开发利用,可以使农业生产系统中的物质高效转化和能量高效循环,也关系到整个农业生态系统中的土壤肥力、水土保持、环境安全以及可再生资源高效利用可持续发展问题,成为农业和农村社会经济可持续发展的必然要求。
从调查可以看出,莱州市秸秆利用率较低,秸秆燃烧和堆积现象仍然严重。只有农户和政府心往一处想,劲往一处使,齐心协力处理好秸秆资源的利用问题,再加上技术的不断创新,才能取得最佳的还田效果。
参考文献
[1]毕于运,王道龙,高春雨,等.中国秸秆资源评价与利用[M].中国农业技术出版社,2008(8).
[2]李运英.关于秸秆还田综合利用情况的调研分析[J].农机使用与维修,2014(8).
[3]赵学科.秸秆还田的利与弊[J].农业资源与环境,2014(7).
[4]尹培昌.浅谈秸秆还田技术及应用[J].科研技术推广,2014(9).
[5]钱加荣,穆月英,陈阜,等.我国农业技术补贴政策及其实施效果研究——以秸秆还田补贴为例[J].中国农业大学学报,2011.
[6]黄猛,宁晓婷.农户采用秸秆还田技术的影响因素探讨[J].科研农业科学,2014(5).
[7]赵亚丽,薛志伟,郭海斌,等. 耕作方式与秸秆还田对土壤呼吸的影响及机理[J]. 农业工程学报, 2014(19):155-165.
[8]杨滨娟,钱海燕,黄国,等. 秸秆还田及其研究进展[J].农学学报, 2012,2(5):1-4.
[9]崔新卫,张杨珠,吴金水,等. 秸秆还田对土壤质量与作物生长的影响研究进展[J]. 土壤通报,2014(6):1527-1532.
[10]孙星,刘勤,王德建,等. 长期秸秆还田对土壤肥力质量的影响[J].土壤,2007(05):782-786.
关键词:秸秆还田;现状分析;措施
中图分类号:S141.4 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160733030
引言
农作物秸秆具有增肥、改良土壤、提高耕地生产能力等作用,目前秸秆处理方式粗放,一部分没有得到有效使用。莱州市位于山东省东北部,烟台市西部,地势自东南向西北呈阶梯式下降。地形不同,种植规模不同,秸秆还田差异较大,制约整个莱州市秸秆还田率的提高。如何进一步提高秸秆还田率,是面临的一大问题。本文在综合分析后,阐述秸秆还田技术的意义,分析制约秸秆还田的因素,针对存在的问题,提出了具体措施和建议。
1 秸秆还田的可行性
我国是农业大国,同时是秸秆大国,农作物秸秆数量多、品种全、分布广,一直以来是农民生活和农业发展的宝贵资源,合理利用秸秆资源是我国农业发展的关键因素之一。合理开发和利用秸秆资源,对社会发展具有重大意义。
1.1 增加土壤有机质,提高土壤肥力
秸秆中含有丰富的营养物质,这些营养物质可以通过发酵处理,腐化分解等,形成土壤所需要的有机质。土壤有机质不但为土壤提供了各种营养物质,而且对土壤的结构、耕种能力、代谢速度和缓冲情况有着决定性的作用,同时还可以减少土壤侵蚀、提高土壤通水性。土壤肥力增加,使化肥施用量减少,节约了农业成本,增加农民的收入。
1.2 改善土壤理化性状
秸秆还田后,土壤密度降低,孔隙度增大,改善了土壤的耕性和结构,提高了蓄水和保墒能力,增强了土壤抵抗干旱和洪涝的能力。相关实践证明,土壤在经过秸秆还田之后孔隙变多,通常来说增加了约4%。而土壤容重减少0.07~0.12g/cm3;团粒结构大约增加6%;土壤水分大约增加1.1%~3.9%。
1.3 改善作物产量
秸秆还田进行一次可能效果不明显,但随着秸秆还田次数的增加和秸秆的不断腐烂,土壤的有机质含量不断增加,土壤的理化性能不断增强,土壤得到很大的改善。因此农作物产量开始增加,农作物质量也不断提高。据全国60多份试验资料显示,大多数情况下,秸秆还田能促进作物增产,平均增产幅度达5%~10%。
2 秸秆利用现状
从总量来看,我国是世界第一秸秆资源大国,但对于中国这个人口超过13亿、未来人口预计将达到15~16亿的农业大国而言,从人均占有量来看,我国却是世界秸秆资源极少的国家。根据国家农业部于2010年发布的对全国农业农作物秸秆资源专项调查的结果显示来看,我国秸秆综合利用率达到70.6%,利用量约5亿t。其中,作为饲料使用量约为1.18亿t,占31.9%;作为肥料使用量约为1.07亿t(不含根茬还田量约为1.58亿t),占15.6%;作为种植食用菌基料量约0.18亿t,占2.6%;作为人造板、造纸等工业原料量约0.18亿t,占2.6%;作为燃料使用量(含农产传统炊事取暖、秸秆新型能源化利用)约1.22亿t,占7.8%。秸秆综合利用取得一定效果。但我国还有31%的可收集秸秆资源没有得到合理利用或者被直接焚烧或被乱堆放于田间地头。这些秸秆造成了资源的极大浪费。
莱州市位于山东省东北部,烟台市西部,西临渤海莱州湾。地势自东南部低山向西北部沿海低地呈台阶式下降。其中低山占10.25%,丘陵占48.12%,平原占41.63%。地形的差异导致农户种植的作物有所不同,种植规模也大有差异。不同的地区秸秆还田率差异较大。西部地区基本沿海,以发展渔业为主。南部地形比较复杂,矿产资源丰富,耕地面积零散,种植规模较小。东北部和中部地区地势较为平缓,村里大部分人员以务农为主,种植规模相对比较大。
随着农村经济的发展,当地农民生活水平有了较大的提高,以往使用秸秆作为生活燃料和牲畜饲料的传统生活方式被煤、燃气和精细饲料等代替,出现了秸秆废弃问题,乱丢乱扔现象出现,导致马路旁边的堆放和秸秆资源的浪费,散落在乡间的秸秆风吹日晒腐烂后,污染环境。近年来还出现了秸秆焚烧现象,带来极大的破坏性危害。
3 莱州市秸秆还田存在的问题
3.1 秸秆还田机械化程度不高
秸秆还田机价格偏高,费用成本高,利用率低,推广较困难。莱州市因为地形原因,种植规模与机械化程度不同,秸秆还田不均匀。西部靠海,人均耕地面积较小,秸秆数量较少,实施秸秆还田技术属于“小题大做”;东部和南部多山,耕地面积零散,不易集中,秸秆还田相对技术要求较高;仅有中部地区地势平缓,适于大面积种植业的发展,机械化程度较高,秸秆还田技术已经实施多年,秸秆技术的推广在当地取得了较好的成绩。
3.2 秸秆焚烧与废弃
当秸秆没有很好的处置方法时,农民选择点火焚烧或者堆置一旁。秸秆焚烧有增肥、除草功能,但秸秆焚烧“利大于弊”, 它造成大气污染,堆置田头、路边的秸秆经过长时间风吹雨淋,氧化分解腐烂,污物流入地表,造成环境污染。秸秆放置在田头和路边,容易引起火灾。
3.3 农民认识程度不够,积极性不高
“精耕细作”是我国传统农业生产模式,农户大多是为了自给自足,秸秆直接焚烧或者做燃料。农户以种地为生,不愿改变耕作习惯,相对墨守成规。
3.4 政府措施不完善,宣传力度不够 农村生活、生产水平的不断提高以及农民经济意识的开放,部分农民图省事,在田间直接焚烧秸秆,给环境、交通和生活等带来诸多的危害,政府三令五申禁止焚烧,但是依然屡禁不止,原因之一就是缺乏相关的法律法规。政府对先进技术的宣传不持续,没有采取措施持续宣传,跟进技术的发展。
4 对提高莱州市秸秆利用率的建议和措施
4.1 秸秆能源化
4.1.1 秸秆气化
秸秆气化集中供气技术是我国农村能源建设推出的一项新技术。它是以农村丰富的秸秆为原料,经过热解和还原反应后生成可燃性气体,通过管网送到农户家中,供炊事、采暖燃用。1998年底,在原国家计委的支持下,国家计委拨款500万元,莱州市政府拨款500万元,莱州市开始了50个相关村的秸秆气化集中供气(简称秸秆气化)示范工程建设。在政府和各部门的支持和配合下,该项目于1999年顺利建成投产,在3a的设备质量保修期内,运行情况基本良好,农户反映较好,任务秸秆气化节约了能源资源,解决了农村高校清洁燃料的供应问题。但是,由于当时秸秆气化技术处于初级阶段,在技术和管理等方面存在很多问题。现在,莱州秸秆气化项目中的大多数已经停运。转眼十几年的时间已经过去了,现在莱州可以继续推广秸秆气化工程。在原有基础上发展改革。
4.1.2 秸秆肥料化
秸秆肥料化利用主要以秸秆还田为主,包括机械化直接还田、覆盖还田、快速腐熟还田、填沤还田、加工有机肥等。秸秆机械化直接还田是一条最方便、最快捷的处理大量秸秆的途径,是现阶段防止秸秆焚烧的最有效的手段,可以在短时间内改变秸秆利用情况,有利于农业的可持续发展。
4.1.3 秸秆发电
秸秆被认为是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源,根据国家“十一五”规划纲要提出的发展目标,未来将建设生物质发电550万KW装机容量,《可再生能源中长期发展规划》也确定了到2020年生物质发电装机3000万KW的发展目标。生物质能发电行业有着广阔的发展前景。
4.2 政府作为
4.2.1 宣传好
相关部门联合开展秸秆还田宣传行动,在村委、村口、路口张贴秸秆还田公告和标语,与每一个农户签订《还田协议书》,告诉农民秸秆废弃的利弊,秸秆还田的好处,让农民从心底认识到秸秆还田的重要性,使秸秆还田深入人心,真正形成“不敢烧、不想烧、不愿烧”的舆论氛围。
4.2.2 监督实
市、镇两级政府组成专门的督查组,在农忙时节乡镇政府相关人员和村干部可以巡逻检查,实行24h专人包保值守,禁止农民进行秸秆焚烧。劝说农民将做燃料的秸秆集中起来,放于家中,不要放置于田头、路边。把分散的秸秆有效的开发利用起来,调动农民群众的积极性,集约、循环、高效充分利用秸秆资源,进行秸秆利用技术创新。
5 结束语
秸秆“用则利,弃则害”。随着时代的发展,资源问题已经成为制约各国发展的关键问题,秸秆资源的有效开发利用,可以使农业生产系统中的物质高效转化和能量高效循环,也关系到整个农业生态系统中的土壤肥力、水土保持、环境安全以及可再生资源高效利用可持续发展问题,成为农业和农村社会经济可持续发展的必然要求。
从调查可以看出,莱州市秸秆利用率较低,秸秆燃烧和堆积现象仍然严重。只有农户和政府心往一处想,劲往一处使,齐心协力处理好秸秆资源的利用问题,再加上技术的不断创新,才能取得最佳的还田效果。
参考文献
[1]毕于运,王道龙,高春雨,等.中国秸秆资源评价与利用[M].中国农业技术出版社,2008(8).
[2]李运英.关于秸秆还田综合利用情况的调研分析[J].农机使用与维修,2014(8).
[3]赵学科.秸秆还田的利与弊[J].农业资源与环境,2014(7).
[4]尹培昌.浅谈秸秆还田技术及应用[J].科研技术推广,2014(9).
[5]钱加荣,穆月英,陈阜,等.我国农业技术补贴政策及其实施效果研究——以秸秆还田补贴为例[J].中国农业大学学报,2011.
[6]黄猛,宁晓婷.农户采用秸秆还田技术的影响因素探讨[J].科研农业科学,2014(5).
[7]赵亚丽,薛志伟,郭海斌,等. 耕作方式与秸秆还田对土壤呼吸的影响及机理[J]. 农业工程学报, 2014(19):155-165.
[8]杨滨娟,钱海燕,黄国,等. 秸秆还田及其研究进展[J].农学学报, 2012,2(5):1-4.
[9]崔新卫,张杨珠,吴金水,等. 秸秆还田对土壤质量与作物生长的影响研究进展[J]. 土壤通报,2014(6):1527-1532.
[10]孙星,刘勤,王德建,等. 长期秸秆还田对土壤肥力质量的影响[J].土壤,2007(05):782-786.