王亞靜，王 飛，石祖梁，高春雨，王紅彥，畢于運(yùn)※

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081； 2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站，北京 100125)

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·農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革專欄·

基于農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革背景的秸稈資源與利用研究*

王亞靜1，王 飛2，石祖梁2，高春雨1，王紅彥1，畢于運(yùn)1※

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081； 2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站，北京 100125)

[目的]分析農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革背景下我國秸稈資源產(chǎn)出與利用的變動趨勢，就如何以農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為契機(jī)促進(jìn)我國秸稈資源利用提出對策與建議。[方法]利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)檢索和定量計(jì)算的方法，重點(diǎn)從種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、現(xiàn)代種業(yè)創(chuàng)新、輪作休耕等任務(wù)著手，分析農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革對我國秸稈資源與利用產(chǎn)生的影響。[結(jié)果]以“鐮刀彎”地區(qū)玉米結(jié)構(gòu)調(diào)整為主要內(nèi)容的種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整達(dá)到2020年規(guī)劃期目標(biāo)時，較2015年可減少玉米秸稈產(chǎn)出1 501萬t，同時可為地區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展提供青貯玉米等優(yōu)質(zhì)飼料、且玉米全株青貯通過養(yǎng)殖糞污得以過腹還田； 若通過作物育種技術(shù)將水稻的經(jīng)濟(jì)系數(shù)提高0.03，可減少水稻秸稈產(chǎn)出1 360萬t； 實(shí)行耕地輪作休耕能夠減少區(qū)域秸稈供應(yīng)量，且隨著輪作休耕試點(diǎn)面積的不斷擴(kuò)大，其減少秸稈產(chǎn)出的作用將持續(xù)增強(qiáng)。[結(jié)論]推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，有望減少“無效秸稈”產(chǎn)出，減輕秸稈處置壓力，促進(jìn)秸稈綜合利用，推動解決“小秸稈”帶來的“大問題”。未來應(yīng)在保證糧食安全的前提下，積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，因地制宜調(diào)減“高產(chǎn)秸稈”作物改種“低產(chǎn)秸稈”或“零秸稈”作物； 在充分發(fā)揮作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量潛力的同時，通過積極培育和推廣“低產(chǎn)秸稈”型作物品種、優(yōu)化“低產(chǎn)秸稈”型高產(chǎn)栽培模式等途徑控制作物秸稈產(chǎn)量。

農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革 秸稈資源 秸稈綜合利用

0 引言

在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，農(nóng)作物秸稈既是重要的副產(chǎn)品，又是基本的生產(chǎn)要素。隨著傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素逐漸被工業(yè)部門生產(chǎn)的農(nóng)用生產(chǎn)要素所替代，秸稈在飼料、肥料、農(nóng)村能源、建筑材料等方面發(fā)揮的作用日趨減弱，秸稈資源供給顯現(xiàn)出階段性過剩和地區(qū)性過剩的特征[1]。在一些糧食主產(chǎn)區(qū)，無處消納的秸稈被農(nóng)民隨地廢棄或付之一炬，對周邊環(huán)境造成不利影響，秸稈焚燒問題一度成為社會關(guān)注度很高的焦點(diǎn)問題。對此，我國各級政府相繼出臺了一系列針對秸稈禁燒、促進(jìn)秸稈綜合利用的政策和措施，國內(nèi)研究者也就如何“用好秸稈”、解決秸稈焚燒這一頑疾進(jìn)行了大量的學(xué)術(shù)研究。但從秸稈供給角度入手，就如何減少秸稈產(chǎn)量等方面的研究還相對較少。

當(dāng)前，我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展正處在農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的新時期，要求提高農(nóng)業(yè)供給體系質(zhì)量和效率，使農(nóng)產(chǎn)品供給數(shù)量充足、品種和質(zhì)量契合消費(fèi)者需求，真正形成結(jié)構(gòu)合理、保障有力的農(nóng)產(chǎn)品有效供給。在此背景下，減少“無效秸稈”產(chǎn)出，使秸稈供給更加契合生產(chǎn)、生活需求，減輕秸稈處理壓力，進(jìn)一步提高秸稈綜合利用水平，也應(yīng)是農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革需要解決的一項(xiàng)重要任務(wù)。

2017年中央“一號文件”把深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革作為新的歷史階段農(nóng)業(yè)農(nóng)村工作主線，圍繞這一主線將重點(diǎn)推進(jìn)五項(xiàng)任務(wù)，即穩(wěn)定糧食生產(chǎn)、推進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整、推進(jìn)綠色發(fā)展、推進(jìn)創(chuàng)新驅(qū)動、推進(jìn)農(nóng)村改革。文章擬基于農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革視角，分析推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革可能對我國秸稈資源產(chǎn)出與利用方式產(chǎn)生的影響，并就如何在保證農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量充足的前提下減少“無效秸稈”產(chǎn)出提出了相應(yīng)的對策和建議。

1 中國農(nóng)作物秸稈資源數(shù)量與利用現(xiàn)狀

我國農(nóng)作物秸稈種類多、數(shù)量大。以《中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)資料2015》中提供的各類農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算可知[2]， 2015年，全國秸稈資源總量10.2億t，比2008年增長了21.4%； 小麥、玉米、水稻三大糧食作物秸稈資源總量7.1億t，占全國農(nóng)作物秸稈資源總量的2/3以上； 玉米秸稈產(chǎn)量2.9億t，位居各類農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量首位，占全國秸稈資源總量的28.9%。

我國農(nóng)作物秸稈資源量不斷增長的同時，秸稈資源利用率也在逐步提高。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)， 2015年全國主要農(nóng)作物秸稈綜合利用率為80.1%，較2008年提高了11個百分點(diǎn)，完成了國務(wù)院提出的“十二五”達(dá)到80%的目標(biāo)任務(wù)； 農(nóng)用比重達(dá)66%，比2008年提高18個百分點(diǎn)，基本形成了“農(nóng)用為主、多元發(fā)展”格局，其中，秸稈肥料化利用率43.2%、飼料化利用率18.8%、基料化利用4.0%； 露天焚燒現(xiàn)象得到有效緩解。環(huán)境保護(hù)部秸稈焚燒火點(diǎn)衛(wèi)星遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示， 2016年6月1日至10月26日，全國秸稈焚燒火點(diǎn)由2015年同期的2 570個下降到980個，降幅61.9%。其中，秸稈資源量和利用難度較大的東北三省(遼寧、吉林和黑龍江)由957個火點(diǎn)下降到481個，降幅49.7%。

現(xiàn)階段我國秸稈資源利用依然問題重重，尤其是一些秸稈富產(chǎn)區(qū)，秸稈廢棄、焚燒問題依然嚴(yán)峻。如東北三省， 2015年秸稈產(chǎn)量約占全國的20%，而秸稈綜合利用率僅為63.1%，比全國平均水平低17個百分點(diǎn)，秸稈焚燒現(xiàn)象依然普遍。如何處理好“小秸稈”帶來的“大問題”依然是當(dāng)前和未來我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要任務(wù)。

2 農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革對秸稈資源與利用的影響機(jī)理

2.1 農(nóng)作物秸稈資源與利用的影響因素分析

決定農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量及利用方式的因素眾多。農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量主要由草谷比系數(shù)、農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量及其播種面積決定，草谷比系數(shù)和農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量則主要受農(nóng)作物種類與品種、水氣條件、耕作制度等因素影響，農(nóng)作物播種面積主要受耕地資源數(shù)量、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)政策等因素影響，農(nóng)作物秸稈的利用方式主要由農(nóng)作物種類、水氣條件、秸稈利用技術(shù)、產(chǎn)業(yè)政策、秸稈制品的市場需求、農(nóng)戶特征等諸多因素決定。這里的產(chǎn)業(yè)政策既包括中央和地方有關(guān)秸稈利用方面的治理和支持政策，也包括與農(nóng)作物種類、播種面積等因素直接相關(guān)的種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方面的政策等。該研究重點(diǎn)就農(nóng)作物種類及種植面積、作物品種、耕作制度對秸稈資源與利用的影響作用展開分析。

2.1.1 農(nóng)作物種類及種植面積

(1)農(nóng)作物種類

不同種類農(nóng)作物的生物量、草谷比系數(shù)、秸稈自然適宜性存在差異，農(nóng)作物類別直接影響秸稈產(chǎn)量及其利用方式。以玉米、小麥、水稻三大糧食作物為例，其草谷比系數(shù)均在1.0以上，秸稈單產(chǎn)水平相對較高。2015年，全國平均每公頃玉米、小麥、水稻的秸稈產(chǎn)量分別為7.72t、7.01t和7.98t，而蔬菜、馬鈴薯、大豆等作物分別為3.60t、3.30t和2.90t。由此，可將玉米、小麥、水稻等秸稈產(chǎn)出能力相對較高的作物稱為“高產(chǎn)秸稈”作物； 大豆、馬鈴薯、蔬菜等秸稈產(chǎn)出能力相對較低的作物視為“低產(chǎn)秸稈”作物，其秸稈單產(chǎn)水平約為玉米等“高產(chǎn)秸稈”作物的1/2； 青貯玉米、飼草等生物量產(chǎn)出基本全部用于飼料的作物，可將其視為“零秸稈”作物。

不同的秸稈種類，適宜的利用途徑也會有所不同。例如，相對于直接還田而言，甘薯蔓、花生秧、蔬菜藤蔓、豆秸等秸稈更適合用于飼料，而相對于飼料而言，棉稈更適合用于直接還田或制造板材[3]。

(2)農(nóng)作物播種面積

農(nóng)作物播種面積是決定一定區(qū)域秸稈產(chǎn)出量的基本因素。耕地資源豐富的地區(qū)農(nóng)作物播種面積大，往往也是秸稈資源的富產(chǎn)區(qū)。如前所述的東北三省，耕地面積約占全國的17.63%， 2015年秸稈產(chǎn)量約占全國的20%； 農(nóng)村戶均耕地1.3hm2，比全國平均水平高0.85hm2，戶均秸稈產(chǎn)量12.33t，是全國平均水平的3.2倍，秸稈量大、面廣、密度高。

隨著我國部分地區(qū)城市化進(jìn)程的加速或產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，出現(xiàn)了農(nóng)作物種植面積總體減小或某一種類作物種植面積減小的趨勢，目前這一趨勢已造成了某些省區(qū)之間在秸稈資源產(chǎn)量和利用方面出現(xiàn)了顯著差異[4]。在全國層面，畢于運(yùn)曾對我國20世紀(jì)50年代以來各類農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量的變化趨勢進(jìn)行分析[5]，發(fā)現(xiàn)1991～2008年全國秸稈總產(chǎn)量變化呈“一平、兩增、一減”的特點(diǎn)，其中的“一減”是指1999～2003年的波動性下降。經(jīng)過此次波動， 2003年全國秸稈總產(chǎn)量比1998年減少了5810.3萬t。該時期全國秸稈總產(chǎn)量的減少，主要是由于1998年以后我國開始全面實(shí)施農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整所形成的。1998年我國糧食總產(chǎn)量首次突破5億t，而1999～2003年全國糧食播種面積持續(xù)下滑，共計(jì)減少了1437.8萬hm2； 同期蔬菜種植面積增加了640.8萬hm2。由于蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物的副產(chǎn)品少，草谷比遠(yuǎn)低于糧食作物，從而導(dǎo)致全國秸稈總產(chǎn)量的下降。

2.1.2 農(nóng)作物品種

同種作物的不同品種之間，秸稈產(chǎn)出水平也會存在差異。以玉米為例，歷年的播種期試驗(yàn)和密度試驗(yàn)結(jié)果均顯示，平展葉型玉米草谷比相對較高，緊湊葉型玉米草谷比相對較低[6-7]。隨著作物育種技術(shù)的發(fā)展，作物品種不斷得以更新。一般而言，提高作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、減少秸稈產(chǎn)出是作物育種追求的理想目標(biāo)。以小麥為例，中國冬小麥品種演變最顯著的特點(diǎn)是植株矮化和株型改良[8]。20世紀(jì)60年代，我國小麥平均株高比50年代下降了3.3cm， 70年代比60年代下降了7.5cm， 80年代比70年代又下降了8.3cm[9]。矮稈型小麥在稈、穗之間干物質(zhì)分配上，表現(xiàn)出有利于穗部(籽粒)產(chǎn)量提高與秸稈減少的比重關(guān)系[10]，矮稈基因在降低小麥株高的同時一般也降低了單株生物產(chǎn)量，且單株生物量的降低主要表現(xiàn)為秸稈重量的減少[11]。研究表明，20世紀(jì)80年代之后，中國大面積推廣矮桿或半矮稈品種小麥，經(jīng)濟(jì)系數(shù)由0.37提高到0.46，增幅為20%[12-14]，草谷比隨之由1.70降低為1.17。一些地方小麥品種草谷比則由2.33左右降低到現(xiàn)在的1.22左右，少數(shù)品種達(dá)到1.0[15]。事實(shí)上，在過去幾十年里，我國主要禾谷類和非禾谷類作物的草谷比都有較明顯的下降[12-14]。

2.1.3 耕作制度

耕作制度是指一個地區(qū)農(nóng)作物種植制度以及與之相適應(yīng)的養(yǎng)地制度的綜合技術(shù)體系，是農(nóng)作物熟制、種植方式、種植次數(shù)及種植結(jié)構(gòu)等內(nèi)容的總稱。對于同一品種的農(nóng)作物而言，種植方式不同，秸稈產(chǎn)出水平也會不同。就小麥而言，盡管壟作小麥的生物產(chǎn)量一般會稍低于傳統(tǒng)平作小麥，但壟作小麥的經(jīng)濟(jì)系數(shù)較平作高，前者經(jīng)濟(jì)系數(shù)在0.039 5～0.056 8之間，平作僅為0.389 4～0.424 1。因此，一般情況下壟作小麥的秸稈產(chǎn)量低于平作，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量顯著高于平作[16]。目前，小麥壟作栽培已被農(nóng)業(yè)部確定為小麥生產(chǎn)的主要推廣技術(shù)之一。

農(nóng)作物熟制也是影響秸稈產(chǎn)量、收集利用方式的一項(xiàng)重要因素。熟制對草谷比影響最大農(nóng)作物是水稻。大量水稻種植試驗(yàn)和水稻生產(chǎn)實(shí)踐表明，早、中、晚稻的草谷比排序?yàn)椋涸绲?中稻<晚稻。早稻不論與連作晚稻或單季晚稻相比，均生產(chǎn)了較少的稻草，卻生產(chǎn)了較多的稻谷[7][17]。而對于小麥和玉米的草谷比而言，春小麥<冬小麥[18-19]，春玉米<夏玉米[18]。大豆草谷比的順序?yàn)椋涸缡?中熟<晚熟[20]。

此外，在一定時間內(nèi)的農(nóng)作物種植次數(shù)也將影響秸稈產(chǎn)量。例如，我國海河流域的農(nóng)作物種植次數(shù)經(jīng)歷了由一年一熟向兩年三熟、兩年三熟向一年兩熟、最后穩(wěn)定為一年兩熟為主的變化過程[21]。隨著種植次數(shù)的增加，伴之而來的是在一定時間內(nèi)、一定面積土地上農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量的增加。

2.2 農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革對秸稈資源與利用的影響路徑

如前所述，農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重點(diǎn)任務(wù)包括穩(wěn)定糧食生產(chǎn)，推進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整，推進(jìn)綠色發(fā)展和創(chuàng)新驅(qū)動等，未來我國將致力于更新作物品種、調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)和規(guī)模、提高耕地質(zhì)量、加快技術(shù)模式創(chuàng)新等路徑達(dá)到優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品供給、提質(zhì)增效的目的，與此同時，農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革也將經(jīng)由改良農(nóng)作物品種、調(diào)整農(nóng)作物播種面積、優(yōu)化耕作制度、革新秸稈利用技術(shù)等因素的傳導(dǎo)，對我國農(nóng)作物秸稈資源產(chǎn)出與利用方式產(chǎn)生影響。該文將重點(diǎn)就“鐮刀彎”地區(qū)玉米結(jié)構(gòu)調(diào)整、輪作休耕試點(diǎn)、現(xiàn)代種業(yè)創(chuàng)新等任務(wù)對秸稈資源與利用的影響展開分析。

2.2.1 “鐮刀彎”地區(qū)玉米結(jié)構(gòu)調(diào)整

農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的首要任務(wù)即推進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。以玉米為重點(diǎn)的種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是當(dāng)前我國種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要任務(wù)，重點(diǎn)是調(diào)減“鐮刀彎”地區(qū)的玉米面積。該區(qū)域涉及河北、山西、陜西、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、廣西、寧夏、貴州、甘肅、云南、新疆等13個省(區(qū))的部分地區(qū)，在地形版圖中呈現(xiàn)由東北向華北-西南-西北鐮刀彎狀分布[22]，是典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)和畜牧業(yè)發(fā)展優(yōu)勢區(qū)。2015年“鐮刀彎”地區(qū)玉米種植面積1040萬hm2，比2005年增加了460萬hm2[23]，是過去10年來玉米面積增加最多、發(fā)展最快的地區(qū)，但該區(qū)域有部分是玉米非優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)，生態(tài)環(huán)境脆弱，抵御自然災(zāi)害能力弱[22]。

根據(jù)《農(nóng)業(yè)部關(guān)于“鐮刀彎”地區(qū)玉米結(jié)構(gòu)調(diào)整的指導(dǎo)意見》，到2020年，包括東北冷涼區(qū)、北方農(nóng)牧交錯區(qū)、西北風(fēng)沙干旱區(qū)、太行山沿線區(qū)及西南石漠化區(qū)等在內(nèi)的“鐮刀彎”地區(qū)籽粒玉米種植面積將調(diào)減346.7萬hm2以上。調(diào)減部分中的83.3萬hm2將用于發(fā)展青貯玉米， 90萬hm2用于恢復(fù)玉米與大豆輪作， 56.7萬hm2用于種植雜糧雜豆， 60萬hm2發(fā)展苜蓿等飼草，另有20萬hm2畝耕地用于恢復(fù)春小麥， 36.7萬hm2用于種植經(jīng)濟(jì)林果和生態(tài)功能型植物的種植(表1)。

“鐮刀彎”地區(qū)玉米結(jié)構(gòu)調(diào)整將通過調(diào)減“高產(chǎn)秸稈”作物種植面積影響本地區(qū)秸稈供應(yīng)量。

表1 2016～2020年“鐮刀彎”地區(qū)玉米產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方向及目標(biāo) 萬hm2

2.2.2 現(xiàn)代種業(yè)創(chuàng)新

現(xiàn)代種業(yè)創(chuàng)新是農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革中的關(guān)于穩(wěn)定糧食生產(chǎn)任務(wù)中的一項(xiàng)重要工作?！掇r(nóng)業(yè)部關(guān)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的實(shí)施意見》(農(nóng)發(fā)[2017]1號)中指出，要“加大種業(yè)自主創(chuàng)新重大工程實(shí)施力度，開展稻谷、小麥、玉米、大豆四大作物良種重大科研聯(lián)合攻關(guān)，加快適宜機(jī)械化生產(chǎn)、輕簡化栽培、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)多抗廣適新品種選育”，“推動新一輪農(nóng)作物品種更新?lián)Q代”。而根據(jù)《全國現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012～2020年)》設(shè)定的目標(biāo)，到2020年，我國主要農(nóng)作物良種覆蓋率將達(dá)到97%以上，良種在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中的貢獻(xiàn)率也將由“十一五”時期的43%提高到50%以上?？梢姡魑锲贩N改良是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的重要因素，是我國現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)。隨著作物育種技術(shù)的不斷發(fā)展，我國水稻、小麥、玉米等作物經(jīng)濟(jì)系數(shù)的提高還有較大的空間。目前我國超級稻經(jīng)濟(jì)系數(shù)的選育目標(biāo)為0.55～0.60，而國際水稻研究所為0.6； 西歐和北歐一些國家推廣的小麥品種中，有的經(jīng)濟(jì)系數(shù)已達(dá)0.5以上，據(jù)Austin估計(jì)可以提高到0.6[24]，均高于目前我國小麥的經(jīng)濟(jì)系數(shù)。

如上所述，作物品種是影響農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量的重要因素，現(xiàn)代種業(yè)創(chuàng)新將會通過作物育種技術(shù)在提高作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的同時，影響農(nóng)作物秸稈產(chǎn)出水平。

2.2.3 輪作休耕制度

耕地輪作休耕是指土地所有者或使用者為提高耕種效益和實(shí)現(xiàn)土地可持續(xù)有效利用，在一定時期內(nèi)采取的以保護(hù)、養(yǎng)育、恢復(fù)地力為目的的更換作物或不耕種措施[25]。國際國內(nèi)經(jīng)驗(yàn)表明，輪作休耕是保持土壤質(zhì)量、恢復(fù)地力、減少病蟲害、節(jié)約水資源、減少農(nóng)業(yè)污染以及增強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品安全性的重要手段[26-27]。2015年我國在《十三五規(guī)劃建議》中首次提出“建立土地輪作、休耕試點(diǎn)”的政策， 2016年《政府工作報(bào)告》和中央一號文件繼而對探索實(shí)行耕地輪作休耕制度試點(diǎn)提出了明確要求。同年6月，農(nóng)業(yè)部、財(cái)政部、發(fā)展改革委等多部門聯(lián)合印發(fā)《探索實(shí)行耕地輪作休耕制度試點(diǎn)方案》，明確提出今后將重點(diǎn)在地下水漏斗區(qū)、重金屬污染區(qū)和生態(tài)嚴(yán)重退化地區(qū)開展休耕。其中，先期啟動的耕地輪作休耕試點(diǎn)共計(jì)41.1萬hm2，包括輪作試點(diǎn)33.3萬hm2、休耕試點(diǎn)7.7萬hm2。主要在東北冷涼區(qū)、北方農(nóng)牧交錯區(qū)開展輪作，在地下水漏斗區(qū)、重金屬污染區(qū)和生態(tài)嚴(yán)重退化地區(qū)開展休耕。7.7萬hm2的休耕試點(diǎn)，包括河北省黑龍港地下水漏斗區(qū)季節(jié)性休耕6.7萬hm2，湖南省長株潭重金屬污染區(qū)連年休耕0.67萬hm2，貴州省和云南省石漠化區(qū)連年休耕0.27萬hm2，甘肅省生態(tài)嚴(yán)重退化地區(qū)連年休耕0.13萬hm2。試點(diǎn)方案指出，今后3～5年，還將適時研究擴(kuò)大耕地輪作休耕試點(diǎn)規(guī)模。到2030年，在確保重要農(nóng)產(chǎn)品供需平衡的前提下，將逐步建立起合理的耕地輪作體系和休耕制度。

輪作休耕制度將通過作物種類的更換或一定時期內(nèi)耕種作物次數(shù)的變化影響輪作休耕地區(qū)的秸稈供應(yīng)量。

3 農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革背景下秸稈資源與利用的變動分析

3.1 “鐮刀彎”地區(qū)玉米結(jié)構(gòu)調(diào)整對秸稈資源與利用的影響

2015年“鐮刀彎”地區(qū)所在的13省(區(qū))玉米單產(chǎn)水平為5 775kg/hm2[2]，若玉米草谷比以1.1計(jì)算， 2015年“鐮刀彎”地區(qū)玉米秸稈產(chǎn)量約為6 600萬t，玉米秸稈單產(chǎn)水平為6 360kg/hm2。

根據(jù)調(diào)減目標(biāo)，到2020年，“鐮刀彎”地區(qū)143.3萬hm2籽粒玉米將改種為“零秸稈”產(chǎn)出水平的青貯玉米和飼草后，較2015年可減少911萬t左右的秸稈產(chǎn)出； 由上文可知，大豆秸稈單產(chǎn)水平相當(dāng)于玉米秸稈單產(chǎn)水平的38%，以玉米-大豆逐年輪作模式為例，由玉米連作模式調(diào)整為該輪作模式后，平均每年每公頃將減少31%的玉米秸稈量，若以2020年90萬hm2的玉米-大豆輪作目標(biāo)計(jì)算，平均每年可減少秸稈產(chǎn)出177萬t； 20萬hm2用于改種春小麥，秸稈產(chǎn)量與調(diào)減之前基本相當(dāng)； 56.7萬hm2用于種植雜糧雜豆等“低產(chǎn)秸稈”作物(秸稈產(chǎn)出水平約為玉米的1/ 2)較2015年約可減少180萬t秸稈產(chǎn)出； 36.7萬hm2用于種植經(jīng)濟(jì)林果和生態(tài)功能型植物的種植(假設(shè)其秸稈產(chǎn)出為零)，較2015年約可減少秸稈產(chǎn)出233萬t。由此，“鐮刀彎”地區(qū)玉米結(jié)構(gòu)調(diào)整達(dá)到規(guī)劃期目標(biāo)時，較2015年每年可減少1 501萬t左右的秸稈產(chǎn)出，約為2015年該地區(qū)玉米秸稈總產(chǎn)量的22.7%、全國玉米秸稈總產(chǎn)量的5.1%，與2015年山西省和廣西壯族自治區(qū)的玉米秸稈產(chǎn)量之和基本相當(dāng)。

可見，“鐮刀彎”地區(qū)玉米結(jié)構(gòu)調(diào)整通過調(diào)減“高產(chǎn)秸稈”作物，可直接減少玉米秸稈產(chǎn)量，緩解秸稈收集處理壓力； 籽粒玉米調(diào)整為青貯玉米和苜蓿等飼草種植，還可為地區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)飼料； 玉米全株青貯通過養(yǎng)殖糞污過腹還田，還可起到降低秸稈收儲成本、培肥地力的作用。

3.2 作物品種改良對秸稈資源產(chǎn)量的影響

目前，國內(nèi)研究很少針對作物品種改良對秸稈產(chǎn)量產(chǎn)生影響的具體數(shù)據(jù)進(jìn)行核算，僅見于一些簡單粗略的估算。根據(jù)郭光榮的估算，若保持水稻生物產(chǎn)量基本不變，經(jīng)濟(jì)系數(shù)每增加0.1，每公頃水稻的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量可望提高1 500kg以上[28]，水稻秸稈每公頃的產(chǎn)量隨之降低1 500kg左右； 李炳芳和李五洲指出，矮稈型小麥品種可使麥秸減少33%～40%[10]，可有效減少“無效秸稈”產(chǎn)出。

該文擬以水稻為例，就作物品種改良對未來秸稈產(chǎn)量的影響進(jìn)行測算。2010年我國水稻單產(chǎn)水平為6 553kg/hm2， 2015年增加為6 891kg/hm2，每公頃水稻的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量提高了338kg[29]。目前我國水稻的草谷比系數(shù)為1.0，經(jīng)濟(jì)系數(shù)平均值為0.5。若以2010～2015年水稻的增產(chǎn)速度作為參照，假設(shè)2020年我國水稻的經(jīng)濟(jì)系數(shù)能夠提高0.03，那么在保持水稻生物產(chǎn)量基本不變的前提下，每公頃水稻的秸稈產(chǎn)量將有望減少450kg左右。2015年我國水稻播種面積為3 021.6萬hm2[2]，在種植規(guī)模保持穩(wěn)定的情況下， 2020年水稻秸稈產(chǎn)量可望減少1360萬t，約為2015年水稻秸稈總產(chǎn)量的5.6%，基本相當(dāng)于2015年廣西和海南的水稻秸稈產(chǎn)量之和，秸稈收集處理壓力將得以有效緩解。與此同時，還可實(shí)現(xiàn)水稻增產(chǎn)。

3.3 輪作休耕試點(diǎn)推進(jìn)對秸稈資源產(chǎn)量的影響

如上所述，輪作休耕將通過減少農(nóng)事活動起到保護(hù)耕層、涵養(yǎng)地力的作用，同時也將通過在一定時期內(nèi)采取的更換作物或不耕種措施影響秸稈產(chǎn)量。

輪作有多種形式，如豆谷輪作、糧肥輪作、稻麥、稻菜輪作等，“鐮刀彎”部分地區(qū)實(shí)行的輪作模式是由玉米連作改變?yōu)橛衩着c大豆輪作； 休耕按照時間長短以及各地的實(shí)際情況也有差異，有季節(jié)性休耕、有耕作數(shù)年后休耕一年或連續(xù)休耕等。河北省黑龍港地下水漏斗區(qū)實(shí)行的是季節(jié)性休耕，即由每年的小麥—玉米模式更換為“一季休耕，一季雨養(yǎng)玉米”，將需抽水灌溉的冬小麥休耕，只種植雨熱同季的春玉米、馬鈴薯和耐旱耐瘠薄的雜糧雜豆； 湖南省長株潭重金屬污染區(qū)則為連續(xù)多年休耕，休耕期間，優(yōu)先種植生物量高、吸收積累作用強(qiáng)的植物； 在西南石漠化區(qū)，選擇25度以下坡耕地和瘠薄地的兩季作物區(qū)，連續(xù)休耕3年； 在西北生態(tài)嚴(yán)重退化地區(qū)，選擇干旱缺水、土壤沙化、鹽漬化嚴(yán)重的一季作物區(qū)，連續(xù)休耕3年。

上文以玉米—大豆輪作為例，對“鐮刀彎”地區(qū)輪作對秸稈產(chǎn)量的影響進(jìn)行了概算。鑒于休耕模式的復(fù)雜性、當(dāng)前休耕面積的有限性以及未來休耕面積的不確定性等原因，該研究暫不詳細(xì)分析休耕對秸稈產(chǎn)量的影響作用，僅以河北省黑龍港地下水漏斗區(qū)實(shí)行季節(jié)性休耕為例進(jìn)行簡單計(jì)算。如前所述，河北省黑龍港地下水漏斗區(qū)先期啟動6.7萬hm2進(jìn)行季節(jié)性休耕，即每年少種一季冬小麥。由統(tǒng)計(jì)資料可知[2]， 2015年河北省冬小麥的單產(chǎn)水平為6 194kg/hm2，若小麥草谷比取值1.3，黑龍港地下水漏斗區(qū)達(dá)到休耕目標(biāo)后，年產(chǎn)秸稈量將比2015年減少54萬t，約占2015年河北省小麥秸稈總產(chǎn)量的2.9%。

毋庸置疑，輪作休耕必將減少區(qū)域秸稈供應(yīng)量，且隨著其試點(diǎn)面積的不斷擴(kuò)大，其作用將持續(xù)增強(qiáng)。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

我國農(nóng)作物秸稈種類多、數(shù)量大，單產(chǎn)高，秸稈資源供給出現(xiàn)階段性過剩。解決好秸稈的問題，一方面要“用好秸稈”，另一方面，要從源頭上控制秸稈的產(chǎn)出量。推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，有望減少“無效秸稈”產(chǎn)出，促進(jìn)秸稈綜合利用，推動解決“小秸稈”帶來的“大問題”。

農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革將經(jīng)由改良農(nóng)作物品種、調(diào)整農(nóng)作物播種面積、優(yōu)化耕作制度、革新秸稈利用技術(shù)等因素的傳導(dǎo)，對未來我國農(nóng)作物秸稈資源產(chǎn)出與利用產(chǎn)生影響。初步測算， 2020年，“鐮刀彎”地區(qū)玉米結(jié)構(gòu)調(diào)整達(dá)到規(guī)劃期目標(biāo)時，較2015年可減少玉米秸稈產(chǎn)1 501萬t，約為2015年該地區(qū)玉米秸稈總產(chǎn)量的22.7%、全國玉米秸稈總產(chǎn)量的5.1%，同時還可為地區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展提供青貯玉米等優(yōu)質(zhì)飼料、且玉米全株青貯通過養(yǎng)殖糞污得以過腹還田； 未來通過育種技術(shù)，將我國水稻的經(jīng)濟(jì)系數(shù)平均提高0.03時，其秸稈產(chǎn)量將減少1 360萬t，約為2015年全國水稻秸稈總產(chǎn)量的5.6%； 輪作休耕可起到減少區(qū)域秸稈產(chǎn)量的作用，且隨著其試點(diǎn)面積的不斷擴(kuò)大，減少秸稈產(chǎn)出的作用將持續(xù)增強(qiáng)。

4.2 建議

加強(qiáng)綜合利用，從源頭上控制秸稈產(chǎn)出，是未來我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中的一項(xiàng)重要工作。目前，可從因地制宜地調(diào)減“高產(chǎn)秸稈”作物改種“低產(chǎn)秸稈”或“零秸稈”作物，培育和推廣“低產(chǎn)秸稈”作物品種，優(yōu)化“低產(chǎn)秸稈”型栽培技術(shù)等幾個方面入手。

首先，因地制宜調(diào)減“高產(chǎn)秸稈”作物改種“低產(chǎn)秸稈”或“零秸稈”作物。一是利用農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的大好時機(jī)，鼓勵我國廣大地區(qū)特別是“鐮刀彎”地區(qū)，結(jié)合自身資源條件和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，在保證糧食安全的前提下，推進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。積極發(fā)展青貯玉米、優(yōu)質(zhì)飼草、糧豆輪作等，推介適銷對路、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的作物品種，加快種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從源頭上控制秸稈產(chǎn)出。二是在大城市郊區(qū)進(jìn)行作物結(jié)構(gòu)調(diào)整，壓縮小麥、玉米等“高產(chǎn)秸稈”農(nóng)作物種植面積，發(fā)展經(jīng)濟(jì)效益高、秸稈產(chǎn)出量低、具有休閑觀光功能的蔬菜、水果、中藥材等“低產(chǎn)秸稈”園藝作物，為市民提供新鮮、安全的農(nóng)產(chǎn)品的同時，提供休閑娛樂、旅游觀光、教育和創(chuàng)新服務(wù)。需要注意的是，隨著蔬菜、中藥材等園藝作物種植面積的擴(kuò)大，也增加了對這類農(nóng)作物剩余物進(jìn)行處理的難度，未來應(yīng)加大技術(shù)和政策支持力度，提高我國蔬菜等園藝作物剩余物無害化處理和資源化利用能力。

其次，培育和推廣“低產(chǎn)秸稈”作物品種。在作物品種選育方面，加強(qiáng)對作物矮化育種有關(guān)理論基礎(chǔ)和應(yīng)用實(shí)踐的研究，通過技術(shù)創(chuàng)新，提高作物光合效率，增加生物學(xué)產(chǎn)量； 挖掘新的矮稈基因，大力培育和推廣經(jīng)濟(jì)系數(shù)高的優(yōu)良農(nóng)作物品種，合理分配產(chǎn)量，增加農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，從源頭減少“無效秸稈”產(chǎn)出。

第三，優(yōu)化“低產(chǎn)秸稈”型高產(chǎn)栽培模式。優(yōu)化栽培模式，進(jìn)行科學(xué)的田間管理，合理安排肥力、灌溉方式、種植密度等栽培措施，提高作物經(jīng)濟(jì)系數(shù)，在充分發(fā)揮作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量潛力的同時，控制作物秸稈產(chǎn)出量。

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STRAW RESOURCES AND ITS UTILIZATION IN CHINA FROM THE PERSPECTIVE OF AGRICULTURAL SUPPLY-SIDE STRUCTURAL REFORM*

Wang Yajing1，Wang Fei2，Shi Zuliang2，Gao Chunyu1，Wang Hongyan1，Bi Yuyun1※
(1. Institute of Agricultural Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081， China; 2. Rural Energy & Environment Agency, Ministry of Agriculture, Beijing 100125, China)

This paper analyzed the fluctuation of straw resources yield and the change of straw resources utilization pattern in the context of agricultural supply-side structural reform, and then put forward some countermeasures and suggestions on improving the utilization ratio of straw in the future, such as adjustment of planting structure focused on the crop of corn, pilot of fallow and crop rotation and the innovation of modern seed industry. The planting structure adjustment referred to the corn planting structure adjustment in the Rocker Region. The straw yield of this region will be decreased 15.01 million tons in 2020 comparing to 2015.If the rice economic coefficient can be improved from 0.50 to 0.53 in 2020, the rice straw yield of China will be decreased 13.60 million tons than 2015. The method of disposing the straws by returning straight to the fields or burning will be changed after the corn plantation being adjusted to silo corn. The useless straw will be reduced and straw utilization ratio will be increased by promoting the agricultural supply-side structural reform. It put forward that it should promote the agricultural structure adjustment and transform the agricultural development mode actively in the future under the premise of the food security, reduce the amount of land available for the high straw yield crop like corn,increase the planting of the crop with no straw like forage grass or low straw yield crop like potato and vegetable,transform from high straw yield crop such as wheat, corn planting to horticultural plants, fruits, traditional Chinese medicinal crop and vegetables etc. And the crop variety breeding of low-yield straw should be cultivated and popularized under the premise of good economic yield so that less straw and more grain will be produced, or use the high yielding culture mode to reduce the straw output ratio.

agricultural supply-side structural reform; straw resources; straw comprehensive utilization

10.7621/cjarrp.1005-9121.20170603

2017-05-31

王亞靜(1979—)，女，河南駐馬店人，博士、副研究員。研究方向：農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用?！ㄐ抛髡撸寒呌谶\(yùn)(1963—)，男，江蘇徐州人，博士、研究員。研究方向：秸稈資源及其能源化利用。Email：biyuyun@caas.cn

*資助項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金青年基金“北方地區(qū)秸稈沼氣集中供氣工程冬季增溫保溫能源邊際報(bào)酬分析”(41301626)； “麥-玉輪作系統(tǒng)實(shí)施測土施肥減排GHG碳貿(mào)易量核算”(31200337)

F30; X712

A

1005-9121[2017]06013-08