石祖梁，賈 濤，王亞靜，王久臣※，孫仁華，王 飛，李 想，畢于運(yùn)

(1．農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站,北京 100125； 2．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； 3．農(nóng)業(yè)部資源循環(huán)利用技術(shù)與模式重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100024)

·生態(tài)農(nóng)業(yè)·

我國農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀及焚燒碳排放估算*

石祖梁1， 3，賈 濤1，王亞靜2，王久臣1， 3※，孫仁華1，王 飛1， 3，李 想1，畢于運(yùn)2

(1．農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護(hù)總站,北京 100125； 2．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； 3．農(nóng)業(yè)部資源循環(huán)利用技術(shù)與模式重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100024)

目的為加快推進(jìn)秸稈資源化利用工作，有效緩解因秸稈焚燒帶來的環(huán)境問題。方法將全國劃分為黃淮海區(qū)、西北區(qū)、東北區(qū)、東南區(qū)、西南區(qū)五大區(qū)域，對各類農(nóng)作物秸稈進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，研究了秸稈產(chǎn)生量、秸稈資源密度、秸稈利用結(jié)構(gòu)、秸稈焚燒碳排放量。結(jié)果全國秸稈理論資源量達(dá)到10.4億t，可收集量達(dá)到9.0億t，玉米、水稻和小麥3類農(nóng)作物秸稈占總量的79.19%，黃淮海區(qū)秸稈產(chǎn)量最高，占總量的33.41%。秸稈已利用量為7.21億t，綜合利用率達(dá)到80.11%，其中肥料化、飼料化、基料化、燃料化、原料化利用量占已利用量的比例分別為53.93%、23.42%、4.98%、14.27%、3.40%，形成了農(nóng)用為主的利用格局，但不同秸稈種類綜合利用率和利用結(jié)構(gòu)存在顯著差異。全國秸稈資源密度和人均占有量分別為523.57kg/667m2和1.75 t，東北區(qū)顯著高于全國平均水平，西南區(qū)和東南區(qū)則顯著低于全國平均水平。根據(jù)環(huán)保部衛(wèi)星遙感監(jiān)測的露天焚燒火點(diǎn)數(shù)比例估算， 2015年我國秸稈露天焚燒量約為8 110萬t，總碳排放量約為3 450萬t，其中東北地區(qū)約占74.1%。結(jié)論我國秸稈綜合利用的重點(diǎn)和難點(diǎn)在東北地區(qū)，進(jìn)一步推動(dòng)區(qū)域秸稈實(shí)現(xiàn)全量利用，對于促進(jìn)低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展，應(yīng)對氣候變化有著十分重要的意義。

秸稈 資源密度 利用現(xiàn)狀 焚燒 碳排放

0 引言

中國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物品種繁多，主要種植作物有玉米、水稻、小麥、棉花、花生、油菜等。2003年以來全國糧食生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)連續(xù)增收， 2013年至今糧食總產(chǎn)量更是穩(wěn)定在6億t以上，糧食綜合生產(chǎn)能力實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。農(nóng)作物光合作用的產(chǎn)物一半在籽實(shí)，一半在秸稈，作為糧食生過程中的副產(chǎn)品，秸稈量也隨著糧食產(chǎn)量的提升而不斷遞增。據(jù)前人研究表明，我國秸稈資源量占世界總量的比例已達(dá)到20%～30%[1]。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)階段，秸稈主要用于肥料、燃料、飼料和建筑材料，曾在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村生活中發(fā)揮著巨大作用。但隨著我國農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、農(nóng)村生活條件的改善，秸稈逐漸出現(xiàn)了區(qū)域性、季節(jié)性和結(jié)構(gòu)性過剩，隨意丟棄和露天直接焚燒現(xiàn)象嚴(yán)重[2]。前人研究指出，農(nóng)作物秸稈燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的CO、氮氧化物、苯以及多環(huán)芳烴等有害氣體，不僅危害人體健康，造成環(huán)境污染[3]，其中排放的大量CO2更會(huì)加劇地球變暖的趨勢，導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生[1]。

我國高度重視秸稈禁燒和綜合利用工作，從法律界定、行政指導(dǎo)、政策鼓勵(lì)、試點(diǎn)示范等多方面出臺(tái)了一系列推動(dòng)措施，秸稈綜合利用技術(shù)也擴(kuò)展到“肥料化、飼料化、基料化、燃料化、原料化”五大類幾十種技術(shù)途徑[4]，并提出了“十三五”期間秸稈綜合利用率要達(dá)到85%以上的目標(biāo)任務(wù)。但目前仍存在著禁燒時(shí)段內(nèi)時(shí)有焚燒、禁燒期過后大量集中焚燒的現(xiàn)象[5]。前人針對我國秸稈資源量、秸稈焚燒污染物排放、國內(nèi)外秸稈利用途徑等方面已有較多研究[6-10]，從環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展方面，也提出了一系列政策建議和經(jīng)驗(yàn)借鑒。但由于我國不同地區(qū)氣候條件、種植制度、生產(chǎn)方式、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異較大，秸稈焚燒和綜合利用會(huì)產(chǎn)生典型的區(qū)域性特征，對此研究報(bào)道尚少。因此，為加快推進(jìn)秸稈綜合利用工作，有效緩解因秸稈焚燒帶來的環(huán)境問題，文章系統(tǒng)分析了我國不同區(qū)域秸稈產(chǎn)生和綜合利用現(xiàn)狀，并通過環(huán)保部衛(wèi)星遙感監(jiān)測火點(diǎn)數(shù)據(jù)對不同區(qū)域秸稈焚燒量及碳排放量進(jìn)行了估算，以期為我國不同區(qū)域秸稈資源利用、氣候變化的模擬，以及相關(guān)政策的制定提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與科學(xué)依據(jù)。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

該文秸稈理論資源量、可收集資源量、“五料化”利用數(shù)量數(shù)據(jù)主要來源于《中國農(nóng)村可再生能源統(tǒng)計(jì)年鑒(2016)》[11]； 秸稈露天焚燒火點(diǎn)數(shù)來源于環(huán)保部監(jiān)察局公布的衛(wèi)星遙感巡查監(jiān)測數(shù)據(jù)。

1.2 計(jì)算方法

1.2.1 秸稈綜合利用率

秸稈綜合利用率(%)=秸稈已利用量/秸稈可收集量×100%。

1.2.2 人均秸稈資源占有量

人均秸稈資源占有量是指某一區(qū)域人均秸稈資源占有的數(shù)量，通常使用鄉(xiāng)村人口總數(shù)。

1.2.3 秸稈資源密度

資源密度是指某一區(qū)域單位播種面積的秸稈資源數(shù)量。

1.2.4 秸稈未收集量

秸稈未收集量=秸稈理論資源量-秸稈已利用量

1.2.5 區(qū)域秸稈焚燒比例和焚燒量

區(qū)域秸稈焚燒比例(%)=區(qū)域秸稈露天焚燒火點(diǎn)數(shù)量/全國秸稈露天焚燒火點(diǎn)數(shù)量×100%

區(qū)域秸稈焚燒量=區(qū)域秸稈未收集量×區(qū)域秸稈焚燒比例%

1.2.6 碳排放總量

該文秸稈焚燒過程中碳釋放只考慮 CO、CO2和CH4氣體排放，不考慮其他形式的碳釋放。CO、CO2和CH4氣體排放量通過秸稈焚燒 CO、CO2和CH4排放因子(CO 排放因子102.2g/kg，CO2排放因子1 390.4g/kg，CH4排放因子2.19g/kg)[8， 12]與秸稈焚燒量相乘獲得。碳釋放總量根據(jù)秸稈露天焚燒釋放CO、CO2和CH4的量中含碳量的比例進(jìn)行估算。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用 Microsoft Excel 2010 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同區(qū)域農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生量

表1顯示，我國農(nóng)作物秸稈主要由玉米秸、稻稈、小麥稈、棉花稈、油菜稈、花生秧、豆稈、薯類秧、甘蔗梢以及其他農(nóng)作物秸稈等構(gòu)成，秸稈產(chǎn)生總量約達(dá)10.4億t，可收集量約為9.0億t。從秸稈種類來看，玉米、水稻、小麥、棉花、油菜、花生、豆類、薯類、甘蔗和其他作物秸稈分別占秸稈總量的39.51%、22.44%、17.23%、2.68%、2.57%、1.81%、2.52%、1.77%、3.50%、5.82%，其中玉米、水稻和小麥3類作物秸稈產(chǎn)量達(dá)到8.26億t，共計(jì)占秸稈總量的79.19%。從不同區(qū)域來看，秸稈產(chǎn)量由大到小依次為黃淮海區(qū)、東北區(qū)、西北區(qū)、東南區(qū)、西南區(qū)，分別占秸稈總量的33.41%、19.56%、17.80%、15.51%、13.72%。其中，黃淮海區(qū)秸稈主要以小麥和玉米為主，分別占區(qū)域秸稈量的39.31%和38.10%； 西北區(qū)主要以玉米秸稈為主，占區(qū)域總量的53.64%，其次為小麥、其他作物和棉花秸稈，比例在10%～15%； 東北區(qū)主要是玉米和水稻秸稈，分別占區(qū)域總量的68.21%、22.07%； 東南區(qū)以水稻秸稈為主，占區(qū)域總量的64.55%； 西南區(qū)主要是水稻、甘蔗、玉米秸稈，分別占區(qū)域總量的27.82%、21.80%、19.07%。

表1 我國不同區(qū)域農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量及可收集量 萬t

表2 不同區(qū)域農(nóng)作物秸稈資源利用現(xiàn)狀 萬t

2.2 不同區(qū)域農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀

圖1 不同區(qū)域秸稈資源密度和人均秸稈占有量

我國秸稈資源化利用方式總體可歸納為“五料化”利用。由表2可以看出，我國秸稈資源化利用總量為7.21億t，秸稈綜合利用率達(dá)到80.11%； 秸稈肥料化、飼料化、基料化、燃料化、原料化利用量分別為3.89億t、1.69億t、0.36億t、1.03億t、0.25億t，分別占已利用量的53.93%、23.42%、4.98%、14.27%、3.40%，已經(jīng)形成了“農(nóng)用為主”(肥料化、飼料化為主)的利用格局。從不同區(qū)域之間來看，黃淮海區(qū)、西北區(qū)、東南區(qū)、西南區(qū)秸稈綜合利用率均超過80%，分別達(dá)到86.67%、83.91%、81.11%、81.27%，而東北區(qū)秸稈綜合利用率較低，僅為63.13%。黃淮海區(qū)、東南區(qū)主要以秸稈肥料化利用為主，占已利用秸稈量的比例均超過60%； 西北區(qū)秸稈肥料化、飼料化利用同步推進(jìn)，占已利用量的比例分別為47.95%、35.05%； 而東北區(qū)、西南區(qū)利用結(jié)構(gòu)相似，均以秸稈肥料化為主，飼料化、能源化利用為輔，其中東北區(qū)3者利用比例分別為45.60%、28.23%、21.44%，西南區(qū)為43.74%、20.28%、26.28%。

2.3 不同區(qū)域農(nóng)作物秸稈資源密度

圖1結(jié)果顯示， 2015年全國秸稈資源密度為523.57kg/667m2，不同區(qū)域秸稈資源密度有顯著差異，東北區(qū)最高，達(dá)到654.11kg/667m2，其次為黃淮海區(qū)和西北區(qū)，秸稈資源密度分別為551.85和551.49kg/667m2，東南區(qū)和西南區(qū)低于全國平均水平，秸稈資源密度分別為453.64kg/667m2、402.48kg/667m2。秸稈人均占有量全國平均水平為1.75 t，東北區(qū)最高達(dá)到4.82 t，約為全國平均水平的2.8倍； 其次為西北區(qū)和黃淮海區(qū)，分別為2.41、1.82 t； 西南區(qū)和東南區(qū)低于全國平均水平，分別為1.10和1.04 t。秸稈綜合利用率、資源密度、人均占有量等結(jié)果表明，我國秸稈綜合利用的重點(diǎn)和難點(diǎn)區(qū)域在東北區(qū)。

2.4 不同作物秸稈“五料化”利用差異

由表3可以看出，不同作物秸稈的綜合利用率存在一定差異，其中綜合利用率超過85%的有棉花和小麥秸稈，在80%～85%之間的依次有薯類、花生、水稻和玉米秸稈，在70%～80%之間的依次有甘蔗、其它作物和油菜秸稈，利用率低于70%的主要是豆類秸稈。不同作物秸稈在“五料化”利用方向上也存在一定差異。玉米秸稈以肥料化、飼料化利用為主，燃料化利用為輔，3者分別占玉米秸稈已利用量的43.75%、36.43%、11.66%； 其它作物秸稈利用方式與玉米秸稈相似，3者占比分別為46.66%、31.48%、13.94%。水稻秸稈和小麥秸稈重點(diǎn)以肥料化利用為方向，占比分別達(dá)到69.00%和73.41%。棉花秸稈肥料化利用為主，燃料化、基料化利用為輔，占比分別為49.49%、20.46%、12.98%。油菜秸稈則以肥料化、燃料化利用為主，飼料化利用為輔，占比分別為52.28%、31.32%、13.46%?；ㄉ斩捜剂匣暳匣?、肥料化利用同步推進(jìn)，占比分別為36.81%、31.74%、20.59%。豆類秸稈以飼料化利用量最高，占比44.94%，其次為肥料化、燃料化，占比分別為31.83%、21.00%。薯類秸稈以飼料化利用為主，肥料化利用為輔，占比分別為68.2%、23.98%。甘蔗秸稈以燃料化、肥料化利用為主，原料化利用為輔，占比分別為47.02%、33.36%、12.0%。以上結(jié)果表明，由于作物秸稈的物理特性不同，在推動(dòng)秸稈綜合利用過程中，“五料化”利用方向上應(yīng)有所側(cè)重。

表3 不同作物秸稈利用方式差異 萬t

表4 不同區(qū)域衛(wèi)星遙感監(jiān)測農(nóng)作物秸稈焚燒總碳排放量估算

區(qū)域秸稈未收集量(萬t)焚燒比例(%)秸稈焚燒量(萬t)CO排放量(萬t)CO2排放量(萬t)CH4排放量(萬t)總碳排放量(萬t)黃淮海區(qū)803298467126869332152850西北區(qū)5131520110311105414337234379東北區(qū)955676306020661538371013225566東南區(qū)55768351931197268504820西南區(qū)38966511983203275704842全國32194425281143829311282117834457

2.5 區(qū)域農(nóng)作物秸稈焚燒總碳排放量

表4根據(jù)衛(wèi)星遙感監(jiān)測火點(diǎn)數(shù)焚燒比例推算， 2015年我國秸稈露天焚燒量約為8 110萬t，約占全國秸稈未收集量的25.2%，占秸稈總量的7.8%。其中，東北區(qū)、西北區(qū)、黃淮海區(qū)、西南區(qū)、東南區(qū)焚燒量依次為6 020萬 t、1 030萬 t、670萬 t、200萬 t、190萬 t，東北區(qū)焚燒量最高，占總焚燒量的74.1%。結(jié)合 CO、CO2、CH4排放因子估算出， 2015年全國秸稈露天焚燒排放的 CO、CO2、CH4和總碳量分別為830萬 t、1.13億 t、17.8萬 t和3 450萬 t。

3 討論

研究結(jié)果顯示，我國秸稈資源總量達(dá)到1.04×109億t，綜合利用率達(dá)到80.11%，但不同區(qū)域與不同作物之間利用差異較大。黃淮海區(qū)、西北區(qū)、東南區(qū)和西南區(qū)秸稈綜合利用率均超過80%，而東北地區(qū)秸稈綜合利用率僅為63.13%，分析表明，這與東北地區(qū)秸稈資源密度和人均占有量較高有關(guān)。東北地區(qū)秸稈資源密度較全國平均水平高出25%，人均占有量是全國平均水平的2.8倍，在相同條件下，農(nóng)戶秸稈還田、離田利用的成本均高于其他區(qū)域，秸稈利用難度大，因此從區(qū)域角度來看，我國秸稈處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)在東北地區(qū)。崔明等[17]按人均秸稈資源占有量高于全國平均水平、介于全國平均水平之間、低于全國平均水平的標(biāo)準(zhǔn)將秸稈分為資源豐富區(qū)、資源一般區(qū)和資源貧乏區(qū)。東北地區(qū)是秸稈資源豐富區(qū)； 黃淮海區(qū)和西北區(qū)秸稈資源密度、人均占有量均略高于全國平均水平，是資源一般區(qū)； 而東南區(qū)和西南區(qū)均則顯著低于全國平均水平，是資源貧乏區(qū)。但目前東北地區(qū)秸稈整體綜合利用尚處于初級粗放階段，深度開發(fā)力度不足[18]，秸稈種類以玉米和水稻為主，占90%以上。該文中，全國玉米秸稈利用方向以肥料化、飼料化利用為主，燃料化利用為輔，水稻秸稈以肥料化利用主。因此，東北地區(qū)未來發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)從黑土地保護(hù)、農(nóng)村清潔供暖、生態(tài)環(huán)境治理出發(fā)，結(jié)合地域環(huán)境及資源配置特點(diǎn)，堅(jiān)持農(nóng)用為主，以肥料化、飼料化、能源化為主推方向，基料化和原料化利用為輔助方向，推廣秸稈機(jī)械化深翻還田、免耕覆蓋還田保護(hù)性耕作、秸稈青(黃)貯、秸稈膨化、裹包微貯、秸稈成型燃料以及戶用炊事節(jié)能采暖爐具等成熟實(shí)用技術(shù)和配套設(shè)備[19]，構(gòu)建具有東北區(qū)域特色的“還田主導(dǎo)型、種養(yǎng)結(jié)合型、多元循環(huán)型、產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)型”的秸稈綜合利用技術(shù)模式[4]。

近年來隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、農(nóng)民生活條件和農(nóng)村燃料結(jié)構(gòu)的改變，作物秸稈逐漸變?yōu)檗r(nóng)業(yè)廢棄物，大面積的秸稈焚燒加之近地面風(fēng)力較小、大氣層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，引發(fā)部分地區(qū)的霧霾天氣[18]，造成秸稈資源嚴(yán)重浪費(fèi)和環(huán)境污染。曹國良等[8]按秸稈露天焚燒比例占被廢棄的1/2估算，研究了我國秸稈露天焚燒排放的TSP等污染物清單，結(jié)果表明2003年全國秸稈焚燒碳排放量約為5 720萬t。趙建寧等[1]參照曹國良的研究方法計(jì)算得出， 2008年我國秸稈焚燒量為0.94億t，約占糧食作物秸稈總量的19%，總碳排放量為4 460萬t。李飛躍和汪建飛[12]研究表明， 2010年我國秸稈焚燒量約為1.28億t，約占秸稈總量的22%，總碳排放量約為5 430萬t。該文利用環(huán)保部公布的衛(wèi)星監(jiān)測秸稈焚燒火點(diǎn)數(shù)對各區(qū)域秸稈焚燒量進(jìn)行計(jì)算顯示，目前我國秸稈露天焚燒量約為8 110萬t，約占全國秸稈量的7.8%，焚燒比例顯著低于前人提出的17%～22%[6， 20]，這可能與近年來我國秸稈禁燒力度不斷加大、秸稈綜合利用率顯著提高有關(guān)。同時(shí)根據(jù)秸稈焚燒排放因子計(jì)算出總碳排放量約為3 450萬t，結(jié)合每噸標(biāo)煤CO2排放因子，相當(dāng)于4 560萬t標(biāo)煤釋放碳量。因此，進(jìn)一步推動(dòng)秸稈實(shí)現(xiàn)全量利用，對于促進(jìn)低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展，應(yīng)對氣候變化有著十分重要的意義。此外，對于衛(wèi)星遙感不可辨識(shí)的分散的小火點(diǎn)，未來還應(yīng)在秸稈焚燒較為嚴(yán)重的地區(qū)運(yùn)用實(shí)地調(diào)查的方法，對其焚燒量、火點(diǎn)分布、焚燒排放特征等進(jìn)行進(jìn)一步研究，從而更加準(zhǔn)確地分析我國農(nóng)作物秸稈的焚燒情況。

[1] 趙建寧， 張貴龍，楊殿林.中國糧食作物秸稈焚燒釋放碳量的估算.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2011, 30(4): 812～816

[2] 方放， 李想，石祖梁，等.黃淮海地區(qū)農(nóng)作物秸稈資源分布及利用結(jié)構(gòu)分析.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2015, 21(2): 228～234

[3] 劉麗華， 蔣靜艷，宗良綱.秸稈燃燒比例時(shí)空變化與影響因素——以江蘇省為例.自然資源學(xué)報(bào)， 2011, 26(9): 1535～1545

[4] 石祖梁， 劉璐璐，王飛，等.我國農(nóng)作物秸稈綜合利用發(fā)展模式及政策建議.中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)， 2016, 18(6): 16～22

[5] 常志州， 石祖梁，張斯梅，等.“區(qū)域統(tǒng)籌、整體推進(jìn)、終端扶持”是破解秸稈禁燒與全量利用的根本出路.農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào)， 2015, 32(4): 321～326

[6] Zhang H F，Ye X N，Cheng T T，Chen J M，Yang X，Wang L，Zhang R Y.A laboratory study of agricultural crop residue combustion in China：Emission factor and emission inventory.Atmospheric Environment， 2008， 42： 8432～8441

[7] Yan X Y，Ohara T，Akimoto H.Bottom-up estimated of biomass burning in mainland China.Atmospheric Environment， 2006， 40： 5262～5273

[8] 曹國良， 張小曳，王丹，等.秸稈露天焚燒排放的TSP等污染物清單.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2005, 24(4): 800～804

[9] Silalertruksa T，Gheewala S H.A comparative LCa of rice straw utilization for fuels and fertilizer in Thailand.Bioresource Technology， 2013， 150： 412～419

[10]Matsumura Y，Minowa T，Yamamoto H.Amount，availability，and potential use of rice straw(agricultural residue)biomass as an energy resource in Japan.Biomass and Bioenergy， 2005, 29(5): 347～354

[11]農(nóng)業(yè)部科技教育司. 中國農(nóng)村可再生能源統(tǒng)計(jì)年鑒(2016).2016

[12]李飛躍， 汪建飛.中國糧食作物秸稈焚燒排碳量及轉(zhuǎn)化生物炭固碳量的估算.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2013, 14(29): 1～7

[13]劉玉， 唐秀美，潘瑜春，等.黃淮海地區(qū)縣域糧食單產(chǎn)的空間溢出效應(yīng)及影響因素分析.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2016, 32(9): 299～307

[14]包建財(cái)， 郁繼華，馮致，等.西部七省區(qū)作物秸稈資源分布及利用現(xiàn)狀.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2014, 25(1): 181～187

[15]孫波， 張?zhí)伊?，趙其國.我國東南丘陵山區(qū)土壤肥力的綜合評價(jià).土壤學(xué)報(bào)， 1995, 32(4): 362～369

[16]曹華， 劉瑞.區(qū)域聯(lián)動(dòng)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)政策創(chuàng)新研究———以我國西南六省區(qū)市經(jīng)濟(jì)聯(lián)動(dòng)發(fā)展的政策創(chuàng)新為例.經(jīng)濟(jì)問題探索， 2010(2)： 40～45

[17]崔明， 趙立欣，田宜水，等.中國主要農(nóng)作物秸稈資源能源化利用分析評價(jià).農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2008, 24(12): 291～296

[18]王金武， 唐漢，王金峰.東北地區(qū)作物秸稈資源綜合利用現(xiàn)狀與發(fā)展分析.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)， 2017, 48(5): 1～21

[19]農(nóng)業(yè)部. 東北地區(qū)秸稈處理行動(dòng)方案.2017

[20]Streets D G，Yarber K F，Woo J H，Carmichael G R.Biomass burning in Asia：An-nual and seasonal estimates and atmospheric emissions.Global Biogeochemical Cycles， 2003, 17(4): 1099～1119

COMPREHENSIVEUTILIZATIONSTATUSOFCROPSTRAWANDESTIMATIONOFCARBONFROMBURNINGINCHINA*

ShiZuliang1,3,JiaTao1,WangYajing2,WangJiuchen1,3※,SunRenhua1,WangFei1,3,LiXiang1,BiYuyun2

(1. Rural Energy and Environment Agency, Ministry of Agriculture, Beijing 100125, China; 2. Institute of Agricultural Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China; 3. Key Laboratory of Technologies and Models for Cyclic Utilization from Agricultural Resources，Ministry of Agriculture, Beijing 100081, China)

In order to promote the comprehensive utilization of crop straw in China, and alleviate the environmental problems effectivelly caused by straw burning, the statistical analysis of various crop straws in Huanghuaihai region, Northwest region, Northeast region, Southeast region and Southwest region were carried out to study the straw yield, straw resource density, straw utilization structure and carbon emission from straw burning. The results showed that the amount of straw resources reached 1.04 billion t, and the collected amount reached 0.9 billion t. Maize, rice and wheat straw yield accounted for the proportion of the total 79.19%, and the yield of straw in Huanghuaihai region was the highest, accounting for 33.41%. The utilization amount of straw was 0.721 billion t, and the comprehensive utilization ratio was 80.11%. The proportion of fertilizer, fodder, stroma, energy and fuel, feed stock was 53.93%, 23.42%, 4.98%, 14.27% and 3.40%, respectively. There was a significant difference in the comprehensive utilization ratio and utilization structure among different straw species. The density and per capita hold of straw resources were 523.57 kg/667m2and 1.75 t respectively, and the Northeast region was significantly higher than the national average, but the southwest and southeast regions were significantly lower than the national average. According to the proportion of open burning in 2015, straw burning amount was 81.1 millin t in China, the total carbon emissions was about 34.5 millin t, and the northeastern region accounted for about 74.1%. The above results showed that the focus and difficulty of straw comprehensive utilization was in Northeast region. Promoting the full use of straw had a very important significance to the development of low-carbon agriculture and response for climate change.

crop straw; resource density; utilization status; straw burning; carbon emissions

10.7621/cjarrp.1005-9121.20170905

2016-06-01

石祖梁(1985—)，男，江蘇宿遷人，副研究員。研究方向：生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)、秸稈綜合利用。Email：shizuliang1985@163.com ※通訊作者：王久臣(1966—)，男，吉林松原人，研究員。研究方向：農(nóng)村能源、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)保方面的理論和政策研究。Email： 631020821@qq.com *資助項(xiàng)目：國家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目“區(qū)域秸稈全量化利用策略與激勵(lì)機(jī)制研究”(16CGL039)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系“國家油菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系秸稈與副產(chǎn)物綜合利用崗位”(CARS-12)，公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)“生活污泥干發(fā)酵氣肥聯(lián)產(chǎn)技術(shù)及一體化設(shè)備研究”(201303101)

X712；S210.7

A

1005-9121[2017]09032-06