吳思敏 徐菲艷
(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,河南鄭州 450046)
農(nóng)業(yè)部在2017 年發(fā)布的《關(guān)于實(shí)施農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展五大行動(dòng)的通知》中指出,包括東北地區(qū)秸稈處理行動(dòng)在內(nèi)的農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展五大行動(dòng),強(qiáng)調(diào)了東北地區(qū)秸稈的全量處理,應(yīng)以不斷提升秸稈綜合利用水平為目標(biāo)。然而,提高秸稈的綜合利用效率,僅靠單純的直接還田的處理方式是難以做到的。東北三省以及黃淮海平原地區(qū)的降雨量較少、氣候較干旱,這使得“常規(guī)耕作+ 秸稈還田” 衍生出了很多問題,如土壤板結(jié)、病蟲害增加等,嚴(yán)重影響了糧食生產(chǎn)[1-5]。不僅如此,還存在農(nóng)戶被動(dòng)還田的現(xiàn)象,其后果就是出現(xiàn)秸稈焚燒反彈。據(jù)中國(guó)氣象局國(guó)家衛(wèi)星氣象中心遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,黑龍江省、吉林省、遼寧省在2017年的焚燒火點(diǎn)數(shù)量分別達(dá)到332個(gè)、173 個(gè)、153 個(gè),個(gè)別地區(qū)秸稈焚燒反彈400%,嚴(yán)重影響了秸稈還田政策實(shí)施的長(zhǎng)效性。為解決以上問題,探索創(chuàng)新秸稈離田的處理途徑迫在眉睫。
相對(duì)而言,發(fā)達(dá)國(guó)家的秸稈離田利用歷史更長(zhǎng),技術(shù)更加完善,其中有不少國(guó)家已經(jīng)達(dá)到世界頂尖水平[6-10]。發(fā)達(dá)國(guó)家秸稈離田處理的成功經(jīng)驗(yàn)對(duì)于我國(guó)的秸稈利用有著重要的啟示和借鑒作用。針對(duì)這些成熟的秸稈離田技術(shù),本文結(jié)合黃淮海地區(qū)(以河南省為例)“農(nóng)戶秸稈處理行為”問卷調(diào)查,分析農(nóng)戶處理秸稈的主要方式,以及農(nóng)戶對(duì)秸稈離田技術(shù)的認(rèn)知、采用意愿、支付意愿、實(shí)施障礙等,能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)綠色發(fā)展戰(zhàn)略下東北三省、黃淮海平原等北方地區(qū)秸稈全量處理的相關(guān)政策決策提供依據(jù)。
將離田后的秸稈進(jìn)行利用的形式多種多樣,主要有秸稈離田堆漚制作有機(jī)肥、作為畜牧飼料、秸稈乙醇、建筑材料等。
1.1 離田堆漚制肥 秸稈堆漚還田是指通過混合動(dòng)物糞便、微生物菌劑等將秸稈堆積發(fā)酵,制成有機(jī)肥的過程,在我國(guó)已經(jīng)有上千年的使用歷史,也屬于秸稈離田利用方式的一種。該種方法操作簡(jiǎn)便,效果顯著,能夠很好地提高土壤肥力,環(huán)保又經(jīng)濟(jì)。近年來,傳統(tǒng)化肥的過量使用造成了嚴(yán)重的土壤污染以及重金屬含量超標(biāo),加大了對(duì)有機(jī)肥料的市場(chǎng)需求,秸稈的離田堆漚制肥又被重新重視起來。在各項(xiàng)政策措施的推動(dòng)下,近年來我國(guó)的有機(jī)肥、生物肥類企業(yè)數(shù)量呈現(xiàn)了快速增長(zhǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì),以每年增加260 家的速度從2013 年的2 200 家增加到2018 年的超過3 500 家。盡管近些年來我國(guó)的有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,但是由于起步較晚,生產(chǎn)規(guī)模偏小、產(chǎn)能比較分散,與國(guó)外農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還存在較大的差距。例如,就有機(jī)肥料所占的比重而言,目前我國(guó)的總化肥使用量中只有5% ~10% 的有機(jī)肥料,而在美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家這一比例在50% 左右。
1.2 畜牧飼料 秸稈含有多種營(yíng)養(yǎng)成分,可以通過生物處理技術(shù)(包括青貯加工、微貯加工、黃貯加工等技術(shù))、化學(xué)處理技術(shù)(包括氨化加工、堿化加工、酸貯加工等技術(shù))、物理加工技術(shù)(包括秸稈草粉加工等技術(shù))以及復(fù)合處理方法(如膨化加工技術(shù))等對(duì)其進(jìn)行加工。經(jīng)過加工處理后的秸稈可作為畜牧飼料使用,可以在一定程度上緩解中國(guó)谷物的供需矛盾,例如,尿素氨化處理方法具有操作簡(jiǎn)單、效果顯著等特點(diǎn),1 t 經(jīng)處理后的飼料1 a 年就可喂養(yǎng)3 頭羊。
1.3 秸稈乙醇 秸稈乙醇指將秸稈中的纖維素生物質(zhì)經(jīng)預(yù)處理、水解(糖化)、發(fā)酵等工序后最終轉(zhuǎn)化為乙醇的過程,因此,秸稈乙醇又稱為纖維素乙醇,不僅可以直接用來替代化石燃料,還能夠用來改善汽油品質(zhì),成為美國(guó)、加拿大、英國(guó)、巴西等許多國(guó)家所青睞的可再生能源項(xiàng)目。總體來說,利用秸稈制取液化能源的技術(shù)在國(guó)外發(fā)展很快,例如,巴西在利用可再生物質(zhì)資源生產(chǎn)酒精方面的技術(shù)已經(jīng)處于世界先進(jìn)水平,而由德國(guó)所研制的生物質(zhì)液化裝置也能夠通過對(duì)秸稈進(jìn)行液化處理來生產(chǎn)酒精燃料。
1.4 秸稈發(fā)電 秸稈作為一種新型能源,不僅可以供居戶使用,還可以作為主要燃料發(fā)電,根據(jù)不同的發(fā)電方式,秸稈發(fā)電還可分為秸稈氣化發(fā)電和秸稈燃燒發(fā)電。丹麥在1988 年建成了世界上第一座以秸稈為生物燃料的發(fā)電廠,成為最早應(yīng)用秸稈發(fā)電的國(guó)家,包括秸稈發(fā)電在內(nèi)的可再生能源占全國(guó)能源消耗量的比重超過20%,聯(lián)合國(guó)也將該國(guó)的秸稈發(fā)電技術(shù)列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。當(dāng)前,中國(guó)、美國(guó)、巴西以及歐洲的許多國(guó)家和地區(qū)都將秸稈發(fā)電作為重點(diǎn)的可再生能源項(xiàng)目,紛紛制訂相應(yīng)的發(fā)展計(jì)劃。
1.5 作為建筑材料 秸稈與木材擁有較相似的化學(xué)成分,都具有豐富的木質(zhì)素和纖維素,并且某些秸稈還具有抗張力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),所以秸稈在許多情況下都可以代替木材作為建筑原材料,其中以制造秸稈板材為主。美國(guó)在1921 年就建成了首家蔗渣纖維板廠。1940 年以后,人造板廠才在許多國(guó)家得到不同程度的發(fā)展。目前,美國(guó)、德國(guó)、俄羅斯、加拿大、瑞典和比利時(shí)等國(guó)也相繼在秸稈人造板領(lǐng)域開展研究,制造出了多種合格的產(chǎn)品,美國(guó)的研究較為領(lǐng)先,其研發(fā)的秸稈板材制品以麥秸和稻草人造板為主,其中麥秸人造板已經(jīng)在期貨市場(chǎng)上掛牌交易。
以上關(guān)于秸稈離田利用的各種途徑均實(shí)現(xiàn)了秸稈的環(huán)保利用,在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)也能為農(nóng)戶增加收益,但秸稈離田作為一個(gè)新興概念,農(nóng)戶對(duì)其認(rèn)知有多少,現(xiàn)階段農(nóng)戶處理秸稈的主要方式是什么,農(nóng)戶將秸稈進(jìn)行離田利用的意愿程度怎樣,都是值得深入研究的課題。接下來,筆者對(duì)2017 年“河南省農(nóng)戶綠色生產(chǎn)行為調(diào)查” 資料進(jìn)行分析,調(diào)查地點(diǎn)涉及河南省11 個(gè)省轄市的106 個(gè)村莊,調(diào)查樣本共有635 個(gè)樣本,調(diào)查內(nèi)容包括被訪者的家庭基本情況、家庭經(jīng)營(yíng)情況、糧食生產(chǎn)銷售消費(fèi)情況和農(nóng)戶秸稈處理行為情況。
首先,先看一下現(xiàn)階段農(nóng)戶是如何處理秸稈的。調(diào)查地區(qū)的秸稈來源主要是小麥和玉米,比重分別為47.82%、41.95%,其他種類的也有,如水稻、大豆、棉花等,但數(shù)量較少,占比均在5% 以下。而在秸稈利用方面,從圖1 中可以看出,農(nóng)戶對(duì)待廢棄的作物秸稈,主要采用秸稈還田的方式,這一比例達(dá)到了85.78%,而只有10.02% 的農(nóng)戶選擇將秸稈離田堆漚制肥、發(fā)電、制作畜牧飼料、制作乙醇和作為建筑材料,仍有3.16% 的農(nóng)戶選擇了田間焚燒、廢棄田間地頭、做柴火、集中堆放等不環(huán)保且對(duì)人民群眾生產(chǎn)生活造成安全威脅的處理方式。由此可見,農(nóng)戶處理秸稈的方式還是以直接還田為主,使用秸稈堆漚制肥、發(fā)電、制作畜牧飼料、制作乙醇和作為建筑材料等較環(huán)保的離田處理方式還是較少。
圖1 農(nóng)戶處理秸稈的各種方式
其次,對(duì)于農(nóng)戶對(duì)秸稈處理方式的認(rèn)知問題,筆者也進(jìn)行了分析。關(guān)于秸稈在田間焚燒,農(nóng)戶中有91.78% 的人認(rèn)為不應(yīng)該焚燒秸稈,認(rèn)為焚燒秸稈會(huì)污染環(huán)境的農(nóng)戶占總農(nóng)戶的66.56%,浪費(fèi)資源的占17.30%。這說明絕大部分農(nóng)戶都認(rèn)為焚燒秸稈是不對(duì)的,應(yīng)該用更環(huán)保的方式來代替。而農(nóng)戶中84.63% 的人就表示,在條件允許的情況下,會(huì)選擇將秸稈進(jìn)行資源化利用,而那些對(duì)資源化利用秸稈持懷疑態(tài)度的農(nóng)戶中有63.42% 的人認(rèn)為將秸稈進(jìn)行資源化利用存在過程麻煩、收益低以及農(nóng)戶認(rèn)知少等問題,嚴(yán)重影響了農(nóng)戶進(jìn)行秸稈資源化利用的積極性。
接著,讓農(nóng)戶按照重要程度對(duì)適合當(dāng)?shù)氐慕斩捹Y源化利用方式排序,從圖2 可以發(fā)現(xiàn),超半數(shù)的農(nóng)戶認(rèn)為直接還田的方式最適合當(dāng)?shù)?,而所關(guān)注的秸稈離田方式,比重為40%左右。這說明,秸稈離田作為一種新型概念,雖然農(nóng)戶對(duì)其了解不多,但更多的人還是認(rèn)為秸稈離田的方式會(huì)使農(nóng)戶受益更多,而正是對(duì)秸稈離田的不了解才使得農(nóng)戶堅(jiān)持以往的固有印象,認(rèn)為當(dāng)?shù)貞?yīng)該繼續(xù)實(shí)行秸稈還田。另外,對(duì)于秸稈離田有所了解的農(nóng)戶,普遍認(rèn)為當(dāng)?shù)夭痪邆浒l(fā)展秸稈離田處理的條件,不適合在當(dāng)?shù)匕l(fā)展。農(nóng)戶所認(rèn)為最有發(fā)展前途的資源化利用秸稈方式如圖3 所示。
圖2 農(nóng)戶認(rèn)為適合當(dāng)?shù)氐馁Y源化利用秸稈的方式
圖3 農(nóng)戶所認(rèn)為最有發(fā)展前途的資源化利用秸稈方式
最后,對(duì)受訪者所在地區(qū)發(fā)展秸稈離田的可行性進(jìn)行了分析。要想對(duì)離田的秸稈進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化綜合利用,生物質(zhì)能源企業(yè)就必不可少。一方面,它可以收購(gòu)農(nóng)戶的廢棄秸稈,另一方面,它也可以通過進(jìn)駐農(nóng)村實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。但通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),81.31% 的地區(qū)沒有生物質(zhì)能源企業(yè),而即便有生物質(zhì)能源企業(yè),距離村莊一般也較遠(yuǎn),離村委會(huì)平均也有18.41 km,這嚴(yán)重影響了秸稈離田在農(nóng)村的普及。而秸稈離田的過程中還存在非常重要的一道工序,那就是秸稈收集。受訪者中68.08% 的農(nóng)戶表示,條件允許時(shí)愿意把秸稈打捆集中收集,但大部分農(nóng)戶認(rèn)為主要是缺少收購(gòu)企業(yè)、收集困難、收購(gòu)價(jià)格低等原因限制了農(nóng)戶收集(如打捆)秸稈(見圖4),提高了農(nóng)戶收集秸稈的成本。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),受訪者認(rèn)為的收集1 t 秸稈所需要的成本集中分布在100 ~400 元,237.87 元的平均值也分布在這一區(qū)間內(nèi),如圖5 所示。在出售秸稈的收益方面,農(nóng)戶將秸稈離田的平均受償意愿為374.47 元/t。將平均收益減去平均收集成本,就能得到出售1 t 秸稈的大致利潤(rùn),為136.6 元,這一數(shù)值還是比較低的。
圖4 農(nóng)戶收集(如打捆)秸稈的主要限制原因
圖5 農(nóng)戶收集秸稈的成本和期望收益
綜合以上分析可以發(fā)現(xiàn),現(xiàn)階段農(nóng)戶已經(jīng)普遍接受了“拒絕焚燒、秸稈還田” 的政策,秸稈還田還是主要的處理秸稈的方式。但對(duì)于本文所關(guān)注的秸稈離田來說,農(nóng)戶的認(rèn)知還是較少,未來應(yīng)加大宣傳,農(nóng)村地區(qū)的生物質(zhì)能源企業(yè)太少,再加上收集機(jī)械缺乏所導(dǎo)致的秸稈收集困難,以及低收購(gòu)價(jià)格對(duì)于利潤(rùn)的壓縮,都嚴(yán)重制約了對(duì)于農(nóng)作物秸稈的離田利用。
3.1 農(nóng)民秸稈價(jià)值認(rèn)知不足 一直以來,農(nóng)民處理秸稈的傳統(tǒng)方式主要是就地焚燒或者家用能源燃燒。而隨著時(shí)代的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及政府政策的推動(dòng)下,傳統(tǒng)的直接燃用方式被淘汰,秸稈還田利用逐漸成為主流。在這個(gè)轉(zhuǎn)變過程中,農(nóng)民對(duì)于秸稈的處理方式一直處于被動(dòng)引導(dǎo)狀態(tài)。對(duì)于秸稈離田處理的逐漸興起,農(nóng)民也沒有表現(xiàn)出極高的熱情。在整個(gè)過程中,農(nóng)民都把秸稈作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的“廢棄物”,并沒有充分認(rèn)識(shí)到它的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
3.2 秸稈離田整合成本較高 我國(guó)作為一個(gè)擁有豐富秸稈資源的農(nóng)業(yè)大國(guó),各地區(qū)地勢(shì)地貌的不同使得秸稈的分布也具有區(qū)域性。相較于集中性的美國(guó)大農(nóng)場(chǎng),我國(guó)許多地區(qū)的秸稈分布較為分散,在一定程度上提高了秸稈的收集成本。除此之外,秸稈自身的體積也會(huì)對(duì)收集成本造成影響。
3.3 秸稈離田利用技術(shù)較為落后 當(dāng)前我國(guó)的秸稈處理方式主要為直接還田法,秸稈離田利用發(fā)展剛剛起步,進(jìn)展也較為緩慢。相比國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)的秸稈離田技術(shù),我國(guó)對(duì)于秸稈的離田利用并沒有足夠重視,技術(shù)研發(fā)投入較少,直接導(dǎo)致我國(guó)的相關(guān)技術(shù)落后,缺乏創(chuàng)新性。
4.1 加強(qiáng)秸稈綜合利用技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新 傳統(tǒng)直接燃用、還田的利用途徑造成了秸稈資源的巨大浪費(fèi),本文所述的多樣化的離田利用途徑提升了秸稈的利用價(jià)值,給農(nóng)戶也帶來了巨大的收益,但秸稈資源的開發(fā)利用需要生物技術(shù)、新材料技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、新能源技術(shù)等多種專業(yè)技術(shù)的支撐,只有實(shí)現(xiàn)多種專業(yè)技術(shù)的融合創(chuàng)新,才能提高以秸稈為原材料的產(chǎn)品的科技含量,提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。但現(xiàn)階段我國(guó)秸稈離田的綜合技術(shù)較為落后,技術(shù)創(chuàng)新更是不足,這時(shí)就應(yīng)該以引進(jìn)消化與創(chuàng)新研發(fā)相結(jié)合的發(fā)展策略來提高相關(guān)的技術(shù)水平。
4.2 完善秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系建設(shè) 在秸稈離田綜合利用的發(fā)展中,秸稈的收儲(chǔ)運(yùn)體系具有不可替代的作用。相比國(guó)內(nèi),國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系建設(shè)較早,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了與農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備的匹配、與秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)的銜接,而我國(guó)在這一方面還比較落后。針對(duì)當(dāng)前落后的收儲(chǔ)運(yùn)體系建設(shè),我國(guó)應(yīng)該借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家在秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系建設(shè)方面的經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)不斷完善秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系,為秸稈的綜合利用發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
4.3 開展重點(diǎn)示范,做好宣傳工作 發(fā)展秸稈的產(chǎn)業(yè)化綜合利用是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。目前,我國(guó)對(duì)于秸稈的產(chǎn)業(yè)化綜合利用還處于起步階段,普及率與國(guó)民接受度都較低。因此,在發(fā)展秸稈的產(chǎn)業(yè)化綜合利用時(shí),應(yīng)先建設(shè)秸稈離田產(chǎn)業(yè)化綜合利用先行區(qū),探索出可普及的發(fā)展模式,形成輻射作用,帶動(dòng)其他地區(qū)因地制宜地開展秸稈綜合利用工作。其中,政府的宣傳引導(dǎo)就顯得尤為重要。政府不能僅口頭宣傳引導(dǎo)秸稈的離田利用,還要為農(nóng)戶收集的秸稈尋找“出路”,要當(dāng)好農(nóng)戶與生物質(zhì)能源企業(yè)的“中間人”,甚至在必要時(shí)還應(yīng)該引進(jìn)企業(yè)“落戶”,在實(shí)現(xiàn)秸稈產(chǎn)業(yè)化綜合利用的同時(shí)解決農(nóng)戶的就業(yè)問題。