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秸秆资源可持续利用问题的探讨
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关于秸秆可持续利用问题的探讨
摘要:
农作物秸秆是一种具有多用途的可再生的生物资源。
我国农作物秸秆资源数量大、分布广,具有很大的利用潜能,如果处理不好,将会造成资源的浪费和对生态环境的污染。
加大开发利用秸秆资源对减少环境污染、发展农业循环经济、增加农民收入具有重要意义。
本研究介绍了我国农作物秸秆资源化利用现状,进行了秸秆资源化利用体系分析,通过农户农作物秸秆资源化利用问卷调查,探寻适合我国的秸秆资源产业化利用模式,最后提出针对性的对策建议。
关键词:
农作物秸秆利用;资源化;利用模式;
ABSTRACT:
Cropstrawisakindofmulti-purposerenewablebiologicalresources.ThenumberofcropstrawresourcesinChina,widelydistributed,withgreatusepotential,ifnothandledproperly,willresultinthewasteofresourcesandpollutionofecologicalenvironment.Increasethedevelopmentandutilizationofstrawresourcestoreducethepollutionoftheenvironment,thedevelopmentofagriculturalcirculareconomy,increasetheincomeoffarmers.Thisstudyintroducesourcountry'scropstrawresourcesutilizationofstrawresourceutilization,theanalysissystem,throughtheutilizationofcropstrawresourcesfarmersquestionnaire,toexploresuitableforChina'sindustrialutilizationofstrawresourcemodel,finallyputforwardthecountermeasuresuggestion.
Keywords:
Utilizationofcropstrawresources;utilizationmode;
第1章导言
1.1研究背景
农业废弃物的概念是农业生产,畜禽养殖、农副产品加工及农民生活活动排出的废弃物。
如植物秸秆、人和牲畜粪便等。
从一个生产环节看,他们是废弃物,但从另外一个生产环节看,他们通常又可以作为另外产品的原料,而不是废弃物,经过一定处理后还会有利用价值。
在农业废弃物的处理和利用涉及到其处理成本和经济价值问题。
随着资源的匮乏和环境污染越来越严重,有学者提出了“资源循环”控制废弃物污染的有效途径—资源化。
国民经济和社会发展“十二五”规划纲要提出“要按照减量化、再利用、资源化的原则,以提高资源产出效率为目标,推进生产、流通、消费各环节循环经济发展,加快构建覆盖全社会的资源循环利用体系。
”[1]具体讲,就是根据“减量化、再利用、资源化”原则,以循环经济理论作为基础,依靠科学技术、政策手段和市场机制调控生产和消费活动过程中的资源能源流动方式和效率,将“资源——产品——废物”这一传统的线性物质流动方式改造为“资源——产品——废物——再生资源”的物质循环模式,有效提高生产和再生产的生态效率,以减少资源能源消耗,取得最大的经济产出和最低的污染排放,实现经济、环境和社会效益的统一,形成可持续的生产和消费模式,建成资源节约型和环境友好型社会[2]。
中国农作物秸秆资源数量大、种类多、分布广,2010年秸秆总产量8.4亿吨,约占世界秸秆资源总量的30%。
在中国,每年农作物秸秆资源量约占生物质能资源量的近一半。
长久以来,秸秆是我国农民的主要生活燃料、畜禽饲料和有机肥料,少部分作为工业原料和食用菌培养基。
目前,随着农民生活水平的不断提高、能源消费结构的逐步改善和各类替代原料的出现[3]。
另外,加上秸秆资源综合利用成本高、经济性不佳、产业化程度不高等原因,开始出现了地区性、季节性、结构性的秸秆资源过剩,特别是在部分粮食主产区和少数经济发达的地区,违规焚烧秸秆现象屡禁不止,这样不仅浪费资源、污染大气环境,还严重威胁周边交通运输安全。
为加快推进秸秆综合利用工作,国务院办公厅2008年下发了《国务院办公厅关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》,提出以技术创新为动力,以制度创新为保障,加大政策扶持力度,发挥市场机制作用为指导思想。
按照“统筹规划,突出重点;因地制宜,分类指导;科技支撑,试点示范;政策扶待,公众参与”的基本原则,积极推进秸秆综合利用工作。
国家发展改革委、农业部、财政部2011年印发《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》,指出到2015年力争秸秆综合利用率超过80%;基本建立较完善的秸秆田间处理、收集、储运体系;形成布局合理、多元综合产业化利用格局[4]。
1.2农作物秸秆资源化过程是发展我国循环农业的重要组成部分
农业废弃物资源化过程是农业循环经济反馈环节的重要组成部分,而发展农业循环经济是建设循环型社会的关键和基础。
农业循环经济的基础性作用表现在农业不仅是一个产业部门,而且还有保护自然、稳定生态、实现人和自然和睦相处等机能,是“多功能”的产业。
农业与自然生态环境紧密相连、水乳交融、密不可分。
农业与人类的关系最为贴近,人类处于食物链的顶端,是自然的一部分,参与整个系统的物质循环与能量交换,这为循环经济要求从根本上协调人类与自然的关系、促进可持续发展提供了更为直接的实现途径[5]。
1.2.1农作物秸秆资源化利用有利于拉动我国农业经济的发展
循环经济模式可以是农业的各个环节之间建立互补的共生关系,疏通废弃物向原材料转变的反向物流渠道。
这可以是单个企业内部的循环,企业之间循环,也可以在更大的范围内形成“废弃物——原料——废弃物——原料……”的链条,建立起多层次、多元化、多形式的物流通道,使整个社会系统的内部联系更加密切,运转更加协调,步入良性循环[6]。
由于废弃物在循环中变成了可利用的资源,一方面提高了相关企业的经济效益;另一方面,循环经济通过延长企业内部或企业外部的循环链条,促进了产业链的延伸,扩大了生产规模,也增加了就业,缓解了农村富余劳动力就业问题。
1.2.2农作物秸秆资源化利用有利于转变我国农民生产、生活方式
农业废弃物资源化是以科技的发展为先决条件的,需要引入工业部门提供的先进的农业生产要素和技术装备,以推动施肥、节水、植保、耕作技术等一系列革命,转变农业生产方式,加速农业现代化进程。
农业废弃物的利用是循环农业的重要链条,农作物秸秆经过深加工,由直接利用为主向作为原料加工利用为主转变,农业产业链条被延伸、拉长,实现资源的有效利用,降低生产成本增加农民收入,转变农业增长方式[7]。
发展农作物秸秆资源化利用,一方面可以提高农业资源的综合利用率,促进增长方式的转变;另一方面,可以改善农村生存环境,有利于转变农民的生活方式。
1.2.3农作物秸秆资源化利用有利于改善生态环境,加快我国新农村建设
社会主义新农村建设,作为我国当前现代化建设的重要任务,是全面落实科学发展观,构建和谐社会的必然要求。
把我国广大农村建设为生产发展、生活富裕、乡风文明、村容整洁、管理民主的社会主义新农村,必须加大农村资源的开发利用,走可持续发展道路。
以农作物秸秆资源化利用为发展契机,大力推进秸秆资源化利用水平,开拓新的发展思路,实现秸秆资源产业有序发展,对于我国能源保障,生态环境治理,农民增收,建设资源节约型和环境友好型社会,具有十分重要的意义[8]。
1.3国内外研究综述
许多专家、学者从农业循环经济学角度对农业废弃物资源化利用模式进行研究。
取得了大量成果,为我国新农村建设提供了发展思路。
1.3.1中国农作物秸秆资源化利用现状
李鹏等(2009)指出中国已成为世界上农业废弃物产出量最大的国家,其中农作物秸秆资源年产量达7亿t,随着农牧业生产的快速发展和人口的不断增加,这些废弃物以年均8%的速度递增[9]。
这其中相当数量的废弃物被当作垃圾丢弃或燃烧,从而造成可利用资源的浪费和对环境的污染。
因此,如何合理利用农业废弃物资源,实现农业废弃物变“废”为“宝”,对舒缓我国资源压力,保护生态环境,推进农业可持续发展有重大意义。
孙永明(2005)指出,中国农业废弃物再利用历史悠久,源于中国的传统堆肥和沼气技术被广泛使用,从全国众多生态农业实用示范模式中,有超过三分之一是以农业废弃物的循环利用技术为依托形成的高效生产模式[10]。
近些年来,农作物秸秆在肥料化、饲料化、能源化上取得了一定的成效。
①秸秆还田,培肥土地。
秸秆有机质含量丰富,粉碎还田后土地肥力将有很大提高,土地生产能力增加近20%。
如果坚持秸秆还田5年以上,土地等级可以提高一个级别[11]。
②秸秆饲料化后养牲畜,一举多得。
农作物秸秆经氨化、青贮或干物质粉碎发酵处理,是牛羊等家畜的优质主饲料及家禽的辅助饲料[12]。
③秸秆产生沼气。
秸秆通过微生物发酵产生沼气用于生产生活,不仅有利于保护资源和环境,而且产气后的剩余物富含氮、磷、钾及微量元素,是高效生物有机肥料[13]。
沼液可以用作鱼饵料和牲畜饲料添加剂;沼气作为清洁高效能源可用于农民生活。
④食用菌培养基料,经济实惠。
用农作物秸秆作食用菌培养基料,可以废物利用,降低成本,并且秸秆富含营养成分可以提高食用菌的产量和质量。
⑤其它,新材料等。
以上秸秆资源化利用的基本模式众多学者已达成共识[14]。
1.3.2中国农作物秸秆秸秆资源化利用存在的问题
彭靖(2009)认为,由于中国农业生产主要以农户为单元分散经营,生产什么、生产多少大多由农民自行决定,因此生产内容、质量千差万别,因此造成农作物秸秆产生较为分散,这为秸秆资源数量的统计带来了不小的困难[15]。
目前,大多数研究数据仅仅是根据作物规模估算(孙振钧,2006)。
孙永明(2005)指出,中国数以亿吨计的秸秆废弃物已经成为巨大的污染源和潜在资源库。
如果这些农作物秸秆不能有效地无害化处理且转变为资源,就会变成一个巨大的污染源;同时,如果不能高效综合利用又会成为最大的闲置资源。
目前,人们对农作物秸秆的这种双重性认识不清,重视程度不够[16]。
李鹏(2009)认为,国家目前没有完整的农作物秸秆利用的专门法律、法规,农业主管部门只关注“肉、蛋、奶”等农副产品的生产,不重视农业生产后废弃物的产生及其利用[17]。
即使在当前环境保护和食品安全为大家所注重的大背景下,对农作物秸秆等农业废弃物的处理和资源化综合利用也没摆在应有的位置。
现有的农作物秸秆利用的管理体制和相关技术标准可操作性差,更谈不上服务、监测体系。
李鹏(2009)认为,虽然中国农作物秸秆利用有着悠久的历史,但是创新性技术10缺乏,推广应用价值不高,造成秸秆的利用率一直很低。
秸秆的利用方式中,大多数还是采取直接燃烧或者直接还田的方式,缺乏先进的二次处理利用技术[18]。
彭靖(2009)认为,由于长时间以来人们对农作物秸秆资源的认识不清,加上处理技术落后、成本高等诸多因素,对其开发利用还比较滞后[19]。
同时其认为,秸秆利用过程中拥有自主知识产权的创新技术少,具有较好应用前景、推广价值高的技术更少,秸秆利用高效生产装备及其配套装备等在技术上未能有大的突破。
秸秆资源的综合利用需要一个可行的市场机制来支撑,以使产生的农作物秸秆资源高效地从生产地流向加工处理地,从而确保农作物秸秆回收加工市场和产业化的逐步形成和稳定发展。
但是,由于目前我国农作物秸秆资源回收渠道不完善、回收物流系统还没有形成,绝大部分农田产生的秸秆资源存在收购、贮藏、运输等问题。
同时,秸秆资源的再利用价值得不到体现,导致秸秆丢弃、焚烧现象屡禁不止。
此外,缺乏秸秆高效回收物流系统使得秸秆加工利用工厂的“原材料”供应得不到应有保障,严重制约了农作物秸秆资源化综合利用的市场化和产业化发展进程。
由此可见,组建一个高效的秸秆资源化利用市场体系已刻不容缓。
2我国农作物秸秆资源概况及其利用现状
2.1我国秸秆资源综合利用现状及存在问题
第一次全国农业污染源普查结果(2010年)表明,我国农作物秸秆利用结构为:
秸秆丢弃不用、田间焚烧占总量的3.22%;秸秆直接粉碎还田占总量24.07%;秸秆肥料化利用占总量1.29%;秸秆饲料化利用占总量53.04%;秸秆用作农民生活燃料占总量14.30%;秸秆其他用量占总量的4.08%[20]。
我国秸秆资源十分丰富,利用结构有一定改善但利用率低的问题依然存在,例如秸秆还田、秸秆饲料大多只是粗放利用或直接饲喂,并由于缺乏科技处理手段而造成资源浪费;秸秆收集、加工机械化应用水平低,利用成本高等。
虽然我国秸秆综合利用工作取得一些积极进展,焚烧现象得到一定遏制,但是还面临着一些深层次问题:
一是秸秆资源化利用的理念和意识还没有深入人心,秸秆资源化、商品化程度偏低。
二是国家现有的一些鼓励和支持秸秆综合利用的政策和措施,农民、企业直接受益的不多,有待进一步完善和落到实处。
例如对秸秆综合利用农户、企业资金补贴政策门槛设置太高起不到应有作用。
三是已有秸秆综合利用企业普遍规模小、技术落后,缺乏有实力的大型龙头企业带动,综合利用产业化发展缓慢。
2.2秸秆资源化利用的经济效益
秸秆加工处理后还田的经济效益在于其能增加农作物产量。
在我国等我国西北地区,其气候特点属于干旱少雨,农作物以小麦、玉米、棉花为主,轮作制度大多为一年一茬制,其秸秆还田方式普遍采用留高茬机械粉碎还田。
平均还田量在每公顷3500kg,棉花、玉米秸秆还田量高达每公顷9000kg。
秸秆处理还田后可以取得显著的增产效果。
平均增产约15%,每公顷增粮约600kg,每公顷增产皮棉202.5kg。
玉米秸秆微生物发酵制成青贮饲料,可以大大提高养殖效益。
优质青贮饲料可以长时间保持青绿饲料的鲜嫩,增加菌体蛋白含量近30%,同时使秸秆变熟、变软、变香易于牲畜消化吸收,清香味增加牲畜的食欲。
从而有效提高畜产品品质,提高养殖效益[21]。
据相关研究,用玉米青贮饲料最为主料饲喂奶牛,每头产奶牛每年可增产优质鲜奶400kg,增加收入近2000元,扣除各种成本单头奶牛年净增加收入达1680元,增收效果明显。
农作物秸秆作为生物质能源可以带动当地农民增收。
我国棉花秸秆资源丰富,目前棉花秸秆田间收购价格为170元/t,扣除相关成本后,农民每吨棉杆的净收入约为120元。
根据统计,国能我国阿瓦提、巴楚两家利用生物质能源发电电厂每年通过收购棉花秸秆使当地农民受益4800万元。
农作物秸秆的资源化利用减少了农民化肥、精饲料等农业资源的用量,并且增产、增收,经济效益显著[22]。
2.3秸秆资源化利用的社会效益
我国目前每年产生的农作物秸秆量正在不断增加,而过去农民是为了赶工、抢时,将大量农作物秸秆丢弃或当作废料就地焚烧,这样不仅污染大气和附近水源,而且还严重影响了农村的环境卫生,社会影响恶劣。
从农业可持续发展的角度出发,要合理解决农作物秸秆的利用问题,提高其社会效益,关键是要实现秸秆的资源化综合利用。
第一,农作物秸秆资源化利用能有效地解决“农业”问题。
通过农作物秸秆资源化利用效益体现,为研发新技术、创立新的产业方向提供了动力。
同时增加了生物质资源的供给,有效缓解了农业资源供应不足的矛盾。
秸秆资源产业化的发展,还将带动基础设施建设业、物流业、制造业、技术服务等行业的发展,进而成为我国农村经济增长领域的新亮点。
第二,农作物秸秆资源化利用能有效地解决“农村”问题。
农村是中国经济和社会发展相对滞后的地区,各种基础设施还不健全。
秸秆资源化利用不仅解决了秸秆等废弃物所带来的负外部性问题,保护和改善了农村的生态环境,而且还优化了农村的产业结构,向前推进了农村基础设施建设步伐,改善了村容村貌和农民生活条件,对社会主义新农村建设以及农村的可持续发展都起到了不容置疑的作用。
第三,农作物秸秆资源化利用还能有效地解决“农民问题”。
秸秆资源化利用主要就是利用当地丰富的秸秆资源和人力资源,因此一旦其产业化就可创造出更多的就业机会,为农民增收开辟新途径,从而实现生活富裕的目标,更重要的是可以促进农村地区经济发展,给农民带来实惠。
3我国秸秆产业发展的主要制约因素
农户与企业结合的秸秆产业化利用模式具有一定优势,是我国秸秆产业化发展的有效组织形式。
然而我国秸秆产业没有长足发展的主要原因是政府政策支持体系缺乏、农企利益机制不完善、龙头企业发展滞后等。
3.1秸秆利用政策体系不完善,资金投入不足鼓励秸秆利用政策不完善
在专项规划制定、加快技术手段研发、扶持重点企业及激励机制建立等政策方面稍显不足,不能适应秸秆产业化更高水平发展的要求。
政府扶持资金投入不足且没有形成合力。
我国涉及农业产业化资金投入的部门有自治区发改委、农业厅、林业厅、农业综合开发办,扶持资金合计数额每年约有5000万元。
这些有限资金在各部门分散管理使用,缺乏统一的管理和调配,从而造成资金投入不集中,重点不突出,未能形成合力,削弱了政策扶持力度和资金的投入手段,使专项不能很好地发挥“四两拨千斤”的作用[23]。
3.2农民的组织化程度低,农企之间利益机制不完善
农民是独立的生产经营者,在市场经济的进程中却要面临诸多风险。
他们不仅要承担政策风险、自然风险和技术风险,而且还要面对更大的市场风险。
随着国内外环境的变化,缺乏组织化管理的分散经营的小规模农户,已经越来越不适应复杂多变的市场环境。
具体到秸秆产业化进程中,在市场行情低迷、秸秆资源供过于求时,企业高高在上,压级压价甚至拒收;一旦行情看涨、秸秆资源供不应求,农民却又不遵守已签协议,谁出价高就卖给谁。
这种农户与企业之间的利益纠纷,既损害了农户利益,也影响了企业利益,制约了秸秆产业化的健康发展[24]。
3.3龙头企业发展面临诸多困难
龙头企业是秸秆产业化发展的关键参与者,具有上联市场、下联农户、开拓市场,带动秸秆产业发展,增加农民收入的重要作用。
秸秆产业化的发展离不开龙头企业强有力的带动作用。
但目前,我国秸秆利用企业寥寥无几,无法形成产业规模。
且在产品开发上,大部分企业存在明显的秸秆资源初级加工的特点,高附加值的秸秆产品加工很少,精深加工发展严重不足,产业链偏短,产品市场认可度低。
其带动秸秆产业化发展的能力自然不强。
同时,龙头企业自身发展还面临资金、市场信息等诸多困难。
3.4秸秆收贮、运输体系匮乏
秸秆产业化利用过程中,企业对秸秆资源的需求量大、质量要求高、供应要平稳,这恰恰与秸秆资源体积蓬松、收集地域分散且季节性强而难于收贮、运输的特点相矛盾。
秸秆产业化利用的难点在于秸秆资源的收贮、运输体系建设。
(1)收集难。
农村地域辽阔且交通不便,秸秆资源分散产生,大型机械无法作业,秸秆收集劳动强度较大,而农村富余劳动力有限,不能胜任繁重的体力劳动,从而制约了秸秆资源的收集力度。
(2)贮存难。
秸秆产生、收集具有很强的季节性,企业无法做到均衡收购。
要维持企业的正常运转,必须有一定的贮存量备用。
但秸秆比重轻,体积大,放入的存贮场占用土地面积也相对较大,且秸秆收获后仍有30%-60%的含水量,在打包、堆置后极易发酵产热、霉变,这就需进行通风、防潮、防雨等基础防护设施建设,增加投资成本和维护费用。
(3)运输难。
秸秆资源大多质地疏松,密度很低,即使是机械压实成捆的密度一般也不超过300kg/m3,而相对经济的运输密度应该在500kg/m3以上。
因此,秸秆资源的运输很难形成低成本、集约化的物流体系。
4秸秆产业化利用保障措施与建议
4.1构建政策支持体系
一是明确要求各级政府要把秸秆资源化综合利用的投资列入当年度财政预算,还应通过贴息补助、小额贷款、提供保险服务等形式,鼓励企业(或农户)从事秸秆资源化综合利用。
同时,政府部门还应建立和完善地方性循环农业法律法规,加快秸秆肥料化、饲料化、基质化等利用途径的补偿机制建设。
二是把秸秆等废弃物资源综合利用的主要指标,如秸秆综合利用率和利用效果等,纳入各地经济工作效果的统计范围,完善秸秆利用目标责任制和绩效考核制度。
首先,制定我国秸秆资源综合利用规划。
到目前为止,我国还未制定秸秆资源发展规划。
其次,有选择、有重点地分别制定市、县、乡等不同层次的秸秆资源综合利用专项规划。
最后,要根据当地实际情况选择和发展秸秆资源化综合利用途径,并依据不同途径的优势,进行秸秆资源产业化利用布局配置并尽量延长其产业链。
4.2发挥农民合作组织作用
农民合作组织是农民以自愿原则组建的利益共同体。
组织成员利益共享、风险共担,共同使用新技术、开拓新市场,提高生产效率。
目前,农民合作组织在农村生态文明建设中发挥着日益重要的作用。
农民合作组织一方面能自觉组织农民从事秸秆资源化利用,另一方面能以盈余自觉反哺乡村,改善乡村面貌。
通过农民合作组织的运作不仅可以提高秸秆产业化利用效率,而且有利于新技术、新产品在农民中的推广与示范。
农民合作组织所具有的规模效应可以使交易成本降低,从而提高农民收入,改善其生活。
更为关键的是,农民合作组织的管理和发展不是一次性资金投入,而是一种可持续发展的模式。
单纯的、一次性政府资金投入或许可以解决一时的秸秆利用问题,但无法保证常态化、可持续的利用。
农民合作组织自我约束、自我发展的特点,为农村秸秆资源的持续利用和环境改善提供了可能性。
4.3鼓励龙头企业发展
加强金融支持力度,切实加大对秸秆资源产业化龙头企业的扶持力度。
政府要积极协调金融部门推行积极的金融政策,拓宽融资渠道,对国家和自治区重点龙头企业及其它实力强、信誉好的龙头企业,搞好公开统一授信;建立企业贷款担保机构,积极开展企业融资租赁业务;推荐更多龙头企业到证券市场融资,解决企业发展的资金“瓶颈”。
加大对企业资金投入,发挥企业带动作用。
加大对秸秆利用龙头企业扶持力度,对带动农民增收较多及对上、下游产业具有较强辐射作用建立循环经济体系的企业加大税收优惠、产品价格补贴政策扶持,促进龙头企业快速、健康发展。
自治区应加大对秸秆资源化利用企业的资金投入,资金集中使用,每年重点扶持少数企业,力促效果,避免点多面广;尽快落实各项秸秆利用优惠政策,为秸秆资源的产业化发展创造更加宽松的政策环境。
4.4建立和完善秸秆收集体系
建立以龙头企业为主,农户参与,各级人民政府监管,市场化推进的先进、经济、适合当地情况的秸秆资源收集储运供应体系,制定切实可行的资源供应保障方案,确保秸秆的持续、稳定供应,保障农民利益。
鼓励有条件的地方和加工企业建设必要的秸秆储存基地。
鼓励发展农作物秸秆收集、加工、运输机械装备的研制与应用。
积极培育秸秆经纪人,并鼓励企业应与秸秆经纪人或农作物种植大户签定长期的收购协议,尽可能降低收集成本和原料供应风险。
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