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秸稈的綜合利用途徑探析論文
引 言。
秸稈的綜合利用作為一個世界性課題，一些發(fā)達(dá)國家在工業(yè)原料、飼料、肥料和燃料等領(lǐng)域做了大量研究并取得進(jìn)展。如畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的澳洲已利用秸稈養(yǎng)殖，其飼喂秸稈的肉食轉(zhuǎn)化率已超過 90%;利用秸稈作為主要原料進(jìn)行生物發(fā)電的丹麥，現(xiàn)已有過百家秸稈發(fā)電廠遍及全國，其秸稈發(fā)電等可再生能源占全國能源消費(fèi)量 1/4 以上；美國已將秸稈氣化技術(shù)廣泛用于區(qū)域取暖、餐飲等民用設(shè)施；日本則采用堆田并加焚燒、還田、離田利用或一年一季種植、休耕種植來處理秸稈。
我國的秸稈資源擁有量居世界第一，具有分布廣、產(chǎn)量大、種類多的特點(diǎn)。例如，根據(jù)江蘇省鎮(zhèn)江市多年調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域谷草比分別為：麥 1∶1.2、稻1∶1.1、油菜 1∶2.5、豆類 1∶2、玉米 1∶3、棉花 1∶6.
盡管隨著工業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)，秸稈利用已引起國家高度重視，但我國秸稈綜合利用仍然尚未進(jìn)入工業(yè)化階段，大量過剩的秸稈主要靠機(jī)械化秸稈還田來消化。目前秸稈的綜合利用途徑主要有：秸稈肥料化利用、秸稈能源化利用、秸稈飼料化利用、秸稈基料化利用、秸稈工業(yè)原料化利用及其他利用方式。
1 秸稈利用存在的問題。
多途徑秸稈利用雖取得一定成效，但從技術(shù)層面、認(rèn)識層面、政策和制度層面看還有許多問題迫切需要解決。
1.1 從技術(shù)層面看，農(nóng)藝農(nóng)機(jī)技術(shù)融合不夠。
秸稈還田是我國秸稈利用的主要途徑。以江蘇省為例，2013 年無錫市麥秸稈還田率 69%,稻秸稈還田率 61.69%,超過全省平均水平 25.15%;2014 年全省稻麥秸稈還田面積 233.33 萬 hm,麥秸稈還田超過 180 萬 hm,其中鎮(zhèn)江市秸稈利用率在江蘇省排名第二，秸稈還田率達(dá)到 65.87%;2015 年麥秸稈還田面積 205.33 萬 hm,還田面積占小麥種植面積的 80%以上。秸稈還田主要應(yīng)用麥秸稈還田-機(jī)插秧集成技術(shù)和稻秸稈還田-機(jī)播麥集成技術(shù)，采取夏季麥秸稈大量還田、秋季稻秸稈部分還田的綜合利用方式。事實(shí)上，秸稈大量還田引發(fā)諸多問題：根據(jù)氮平衡理論，秸稈還田土壤具有前期吸氨、后期釋氮的特點(diǎn)，在水田條件下，還田的秸稈以嫌氣性分解為主，需補(bǔ)施肥和泡田放水，若把握不好會造成秧苗燒傷、麥種著地不實(shí)、影響發(fā)芽等不利于農(nóng)作物生長的情況；農(nóng)機(jī)作業(yè)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)（如要求留茬 15 cm 以下、旋耕深 15 cm以上）造成水田秸稈漂浮，影響插秧質(zhì)量和播種質(zhì)量；多年秸稈還田造成土壤不易保持水分以及易發(fā)生病蟲害；甚至產(chǎn)生大量秸稈還田是否造成農(nóng)作物產(chǎn)量大減的質(zhì)疑等問題；更有秸稈腐爛生成有害化學(xué)物，隨灌溉水流流入河流、江水造成水污染。
秸稈能源化利用的設(shè)備缺少技術(shù)支撐，秸稈收集儲存體系難建立。秸稈氣化提供燃?xì)鉄嶂盗坎桓摺?dǎo)致居民不愿使用，推廣應(yīng)用不快不廣；秸稈的收集成本高、收益較差表現(xiàn)在田塊小難收集，機(jī)械化實(shí)現(xiàn)效益低，收集體系不健全（收集缺少專業(yè)化組織，儲存、防火、防腐爛及占用土地難）。如果要實(shí)現(xiàn)生物造電，必須要秸稈打捆、壓塊、運(yùn)輸。目前比起從德國、美國等進(jìn)口的機(jī)械，國有生產(chǎn)的打捆機(jī)極易發(fā)生故障、打捆效能太低，而進(jìn)口機(jī)單價高，一臺約 45 萬元，農(nóng)民普遍難以負(fù)荷；再有機(jī)械實(shí)際使用時間短，秸稈收獲峰段主要集中在夏、秋兩季（“三夏”油菜、小麥?zhǔn)斋@期歷時 15d 左右；“三秋”水稻、玉米收獲期歷時約 45 d 左右），進(jìn)口打捆機(jī)使用經(jīng)濟(jì)效益低。不僅如此，即便壓塊到生物發(fā)電廠的秸稈，1 t 只能產(chǎn)生約 12 558~14 651 kJ,1 t 煤則可產(chǎn)生約 20 930~25 116 kJ,而兩者成本相近。因此，從工業(yè)投資效益的角度考慮，愿意投資秸稈做原料生物發(fā)電廠的數(shù)量少。雖有地方秸稈炭化爐投入試生產(chǎn)，但燃燒時有煙并伴隨難聞氣味，鍋底結(jié)焦油，爐體占地大且操作不便，到底能否“變草為寶”還有待考察。
秸稈工業(yè)原料化利用發(fā)展進(jìn)程慢。目前工業(yè)原料化利用主要是在秸稈制版、編織等方面。也有實(shí)驗(yàn)室在試驗(yàn)秸稈的更高效利用方式，但是，一是秸稈提煉物質(zhì)成本太高，二是目前在實(shí)驗(yàn)室成功的試驗(yàn)均難以在現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化運(yùn)營�，F(xiàn)階段的狀況是，與秸稈相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈沒法實(shí)現(xiàn)自盈利，產(chǎn)業(yè)鏈整體虧損約在 100~150 元 /t,需要政府大力補(bǔ)貼，其中秸稈收購需要補(bǔ)貼 50~100 元 /t,政府資金不足，所以也無法大力推動。同時，秸稈飼料化利用和秸稈基料化利用占比不多，隨著工業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展，具有一定的利用發(fā)展空間。
總之是無法回避秸稈自身價值低、收集成本高、利用技術(shù)支撐難的問題。
1.2 從認(rèn)識層面看，重視不夠的現(xiàn)象還普遍存在。
農(nóng)民配合意愿低：田間操作、收割是同一時間段，割完即種下一季糧食（遇惡劣天氣除外），如果不能有足夠數(shù)量的人工以及效率極高的機(jī)械來及時將秸稈打捆運(yùn)走，會有大量的秸稈堆在田間，耽誤種植，而割完產(chǎn)生的秸稈相對濕度較高，需曬晾一定時間才能用機(jī)械打捆。無法及時收走的秸稈通常是被堆積于田埂，會堵塞水槽，灌溉時需要清理，增加人工工作量；相比秸稈還田，農(nóng)民更愿意用火燒盡秸稈。雖然燒秸稈污染大氣，政府禁止，但是農(nóng)民還是會趁衛(wèi)星拍不到或者政府監(jiān)管人員不在時焚燒秸稈。原因是燒盡的秸稈成灰，也是有效肥料（鉀肥），且速度快，成本低（尤其是麥秸稈）�，F(xiàn)實(shí)狀況往往是，到了收割季，地方政府相關(guān)人員會采用分區(qū)分責(zé)任抓查燒秸稈狀況，行政成本大，處罰方式罰款200~2 000 元，關(guān)押不超過一周，由于沒有法規(guī)強(qiáng)制規(guī)定，所以無法采取重罰。一定程度上講，是“以禁促用”被動式的推進(jìn)利用。
1.3 政策扶持不到位，制度設(shè)計不完善。
秸稈綜合利用的“收和用”能力弱已成為秸稈綜合利用的最大軟肋：在“收”方面，從事收集利用的企業(yè)當(dāng)中，會田間作業(yè)的組織和個人不多；由于土地流轉(zhuǎn)不充分，田塊小、散戶多的現(xiàn)象阻礙了機(jī)械化收集成效。在“用”方面，工業(yè)化利用滯后，尚未形成有效的需求市場，市場培育不充分，秸稈就地利用水平普遍不高。
現(xiàn)有秸稈多元化利用的扶持政策推動力不足、促進(jìn)作用不夠。秸稈機(jī)械化還田補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)影響了農(nóng)戶參與秸稈機(jī)械化還田的積極性（江蘇對蘇南、蘇中、蘇北秸稈還田的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)分別為 10、20、25 元 /667 m,對農(nóng)戶和機(jī)械作業(yè)者吸引力不大）。
秸稈處理責(zé)任不清晰。種田人是產(chǎn)生秸稈的主體，但沒有明確對秸稈處理的主體責(zé)任；基層政府作為焚燒秸稈和秸稈綜合利用的責(zé)任主體，主要依賴上級出臺的政策，缺乏對綜合利用的投入（特別是農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府），工作“無目標(biāo)，無思路，無辦法”,對各自行政區(qū)內(nèi)的秸稈綜合利用缺乏長遠(yuǎn)的目標(biāo)和規(guī)劃，在培育利用體系上缺乏主動作為，反映了鎮(zhèn)、村兩級普遍重視程度不高，工作懈怠等問題。
2 提高秸稈利用的思考。
當(dāng)前，優(yōu)化秸稈綜合利用要以適度機(jī)械化還田為保障、能源化和工業(yè)原料化利用為發(fā)展方向、其他利用為補(bǔ)充，通過技術(shù)發(fā)展、政策扶持、機(jī)制創(chuàng)新、市場培育等多種渠道，因地制宜，逐步形成區(qū)域特色鮮明、市場主導(dǎo)、結(jié)構(gòu)合理的秸稈綜合利用新格局，全面提升秸稈利用水平。
2.1 突出重點(diǎn)與優(yōu)化結(jié)構(gòu)相結(jié)合。
突出適度機(jī)械化還田為秸稈利用的主要途徑，以提高秸稈能源化、工業(yè)原料化為突破口，不斷優(yōu)化秸稈的綜合利用，加強(qiáng)農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的深度融合以及技術(shù)的借鑒與創(chuàng)新：重視秸稈還田量的比較試驗(yàn)，適時結(jié)合深翻深耕深松技術(shù)的應(yīng)用，大力推廣秸稈（粉碎）還田-機(jī)插秧（機(jī)播麥）集成技術(shù)，提高秸稈還田有效利用率；強(qiáng)化以秸稈為主要原料的生物利用，注重適用型農(nóng)業(yè)機(jī)械的研發(fā)，提升機(jī)械化壓塊、固化、打捆、運(yùn)輸和氣化技術(shù)，以提高秸稈能源化和工業(yè)原料化利用率；提高秸稈收集能力，加強(qiáng)建設(shè)農(nóng)機(jī)合作社等社會服務(wù)組織或政府購買服務(wù)等方式，著力解決秸稈收集儲存難的問題；積極探索秸稈飼料化和基肥化等。通過優(yōu)化秸稈多元化利用結(jié)構(gòu)，形成科學(xué)、合理、可持續(xù)的秸稈利用形式。
2.2 資源整合與市場引導(dǎo)相結(jié)合。
充分發(fā)揮市場配置資源基礎(chǔ)性作用，利用工業(yè)化轉(zhuǎn)型發(fā)展有利時機(jī)，整合技術(shù)、裝備、人才、資金和項(xiàng)目等資源，培育秸稈綜合利用骨干企業(yè)，逐步建立健全秸稈“收、儲、運(yùn)、加、用”體系，通過加大典型先塑、普及引導(dǎo)工作力度，先試驗(yàn)，再推廣，使典型經(jīng)驗(yàn)和成熟技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。
2.3 政策扶持與機(jī)制創(chuàng)新相結(jié)合。
秸稈產(chǎn)生源在廣大農(nóng)村，一方面要完善兩個主體責(zé)任，即主要依靠鎮(zhèn)、村 及組織的引導(dǎo)、監(jiān)督，還要依靠農(nóng)民、家庭農(nóng)場、農(nóng)機(jī)服務(wù)組織等的配合；另一方面，由于秸稈利用的好壞直接影響到生物資源利用和生態(tài)環(huán)境等民生問題，所以要從國家、省、市、縣各級政府給予相應(yīng)的政策扶持，調(diào)動秸稈利用各環(huán)節(jié)的積極性，才能有效推動秸稈利用工作。如政府加強(qiáng)推動農(nóng)村田地流轉(zhuǎn)、農(nóng)田開發(fā)整理等以改善田塊小而散的問題，使得收集秸稈更為集中和便利，從而降低收集成本；創(chuàng)新糧食生產(chǎn)休耕機(jī)制，在保障糧食生產(chǎn)條件下，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田輪休減作機(jī)制，不斷改善土壤結(jié)構(gòu)；積極探索秸稈堆肥及機(jī)械施肥應(yīng)用；建立和完善秸稈收集利用環(huán)節(jié)的補(bǔ)貼政策及政策購買服務(wù)制度，如秸稈加工農(nóng)用電優(yōu)惠政策、企業(yè)用地政策、免稅政策、機(jī)械作業(yè)補(bǔ)貼政策、服務(wù)組織建設(shè)補(bǔ)貼政策等，以調(diào)動相關(guān)服務(wù)組織和企業(yè)的積極性；同時，要完善對兩個責(zé)任體責(zé)任明確、責(zé)任監(jiān)督和追究制度建設(shè)，加快主體培育，形成事有人做的激勵機(jī)制，做到既有政策扶持，又有責(zé)任落實(shí)。
發(fā)動機(jī)養(yǎng)護(hù)技術(shù)。
磨：即磨合，是延長柴油機(jī)使用壽命的基礎(chǔ)，無論是新的還是大修后的柴油機(jī)，都必須按規(guī)定進(jìn)行磨合后方能投入正常作業(yè)。
凈：即油凈、水凈、氣凈和機(jī)車凈。柴油是發(fā)動機(jī)的主燃料，若柴油不凈，會使精密偶件磨損，配合間隙增大，滴油、漏油和供油壓力不足，燃燒惡化，功率下降。同樣，若機(jī)油不凈，會使軸頸和軸瓦間產(chǎn)生磨料磨損，間隙變大，油壓降低，甚至造成油道堵塞、抱軸燒瓦等嚴(yán)重事故。若空氣含有大量塵土，將會加速缸套、活塞和活塞環(huán)的磨損，縮短使用壽命。若冷卻水不凈，會使冷卻系統(tǒng)水垢增加，影響發(fā)動機(jī)散熱，機(jī)溫升高，潤滑條件變差，機(jī)件磨損嚴(yán)重。若機(jī)車外表不凈，有許多污垢，會使機(jī)體表面受到腐蝕，影響壽命。
檢：要經(jīng)常檢查緊固零件。因柴油機(jī)在使用過程，受振動沖擊和負(fù)荷不均等影響，螺栓、螺母容易松動，特別是連桿、缸蓋和飛輪殼等處的連接螺栓。
足：油足、水足、空氣足。若柴油和空氣供應(yīng)不及時或中斷，會導(dǎo)致啟動困難、燃燒不良、冒黑煙、功率下降、機(jī)車不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。若機(jī)油供不應(yīng)求或中斷，會使機(jī)車潤滑不良，機(jī)件嚴(yán)重磨損，甚至出現(xiàn)燒瓦現(xiàn)象。若冷卻水不足，會使機(jī)溫過高，功率下降，降低壽命。
調(diào)：柴油機(jī)的氣門間隙、配氣相位、減壓間隙、供油提前角和噴油壓力等都應(yīng)及時檢查、調(diào)整，以保證發(fā)動機(jī)經(jīng)常處于良好的技術(shù)狀態(tài)。
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