冉繼偉 ,宋變蘭,田彥芳,黃敏,吳偉杰,武棟,鄔磊*,張文菊
(1. 武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院,湖北 武 漢 430070;2. 中國(guó)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. 航天建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司,北京 100071)
近年來(lái),秸稈資源盈余量不斷增加,秸稈資源浪費(fèi)和污染問(wèn)題越來(lái)越受到世界各國(guó)的關(guān)注[1]。農(nóng)作物秸稈資源一直以來(lái)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的寶貴資源,對(duì)于秸稈資源的高效利用,一定程度上可以緩解秸稈資源浪費(fèi)和污染[2];秸稈資源量變化受多種因素的影響,其中受播種面積的影響最大;通過(guò)解析秸稈資源變化特征和影響因素,對(duì)于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局和結(jié)構(gòu)調(diào)整具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)秸稈資源的合理利用涉及到其秸稈資源利用方式、評(píng)價(jià)體系和存量分布等諸多方面。Tritib和Shabbir[3]通過(guò)對(duì)秸稈資源特性的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)秸稈資源相較于其它生物質(zhì)更適用于取暖和供電;田宜水[4]等通過(guò)調(diào)查與分析秸稈資源,提出了秸稈資源評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;Wilson等[5]通過(guò)分析秸稈資源能源化影響因素,提出了政策改變可以增加能源作物產(chǎn)量;霍麗麗等[6]通過(guò)核算中國(guó)農(nóng)作物秸稈資源量,闡明了秸稈資源“一主多元、農(nóng)用優(yōu)先”綜合利用途徑。在區(qū)域秸稈方面,楊艷麗和張培棟[7]通過(guò)估算山東省秸稈資源量,闡明了山東省秸稈資源整體呈現(xiàn)“西密東疏、西豐東貧”的分布特征;秸稈資源的合理利用不僅可以緩解秸稈焚燒帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題,還可增加農(nóng)民的收入,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。基于上述研究,目前仍缺乏秸稈資源在國(guó)家、區(qū)域、?。ㄖ陛犑?、自治區(qū))三種尺度下的時(shí)空分布特征及其影響因素方面的研究。
秸稈的存量狀況與耕地(播種)面積密切相關(guān),種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整引起的秸稈資源的空間變化也因此備受關(guān)注[8-9]。開(kāi)展農(nóng)作物秸稈資源和播種面積的分析和評(píng)估研究,將對(duì)我國(guó)農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提供有力的科學(xué)依據(jù)[10-12]。本文通過(guò)整理《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年 鑒》《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》近20年(1999—2018)31個(gè)?。ㄖ陛犑?、自治區(qū))的農(nóng)作物(糧食作物、油料作物和經(jīng)濟(jì)作物)的產(chǎn)量及草谷比,分析不同區(qū)域秸稈資源量的時(shí)間變化和空間變化及影響因素,以期為區(qū)域秸稈高效利用提供參考,為國(guó)家農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的政府決策提供數(shù)據(jù)支撐。
本研究的作物播種面積和產(chǎn)量數(shù)據(jù)均來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》(1999—2018)。農(nóng)作物包括糧食作物(水稻、小麥、玉米和谷子)、油料作物(豆類(lèi)、花生、油菜和芝麻)和經(jīng)濟(jì)作物(薯類(lèi)、棉花和麻類(lèi)),但未包括蔬菜、瓜類(lèi)、糖料等種植或加工剩余物。播種面積數(shù)據(jù) 主要包括上述糧食作物、油料作物和經(jīng)濟(jì)作物在全國(guó)各?。ㄖ陛犑?、自治區(qū))對(duì)應(yīng)的播種面積。本研究所涉及的數(shù)據(jù)均未包括香港、澳門(mén)和臺(tái)灣3個(gè)行政區(qū)。
各種作物秸稈資源量通過(guò)籽粒的產(chǎn)量與草谷比進(jìn)行估算。由于草谷比受作物類(lèi)型、地形、氣候等多種因素的影響,因此不同文獻(xiàn)中估算所得中國(guó)農(nóng)作物秸稈資源量差異較大?;诖?,本研究在整理、分析大量文獻(xiàn)資料時(shí),采用加權(quán)平均得出不同地區(qū)草谷比取值(表1)。本研究收集系數(shù)采用畢于運(yùn) 等[13]、李書(shū)田和金繼運(yùn)[14]、謝光輝等[15]研究所得的可收集系數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
農(nóng)作物秸稈分布區(qū)域按照中國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)劃分:東北地區(qū)(黑龍江、吉林和遼寧)、華北地區(qū)(北京、天津、河北、河南、山東和山西)、長(zhǎng)江中下游地區(qū)(上海、江蘇、浙江、安徽、湖北、湖南和江西)、西北地區(qū)(內(nèi)蒙古、陜西、寧夏、甘肅、青海和新疆)、西南地區(qū)(重慶、四川、貴州、云南和西藏)和東南地區(qū)(福建、廣東、廣西和海南)。根據(jù)上述區(qū)域劃分計(jì)算出對(duì)應(yīng)區(qū)域農(nóng)作物秸稈資 源量。
農(nóng)作物秸稈資源量計(jì)算方法為:
式中:PM為區(qū)域內(nèi)農(nóng)作物秸稈理論資源量,Qi為第i種農(nóng)作物產(chǎn)量,ri為第i種農(nóng)作物的草谷比系數(shù)(下同)。農(nóng)作物可收集資源量計(jì)算方法為:
式中:N為區(qū)域內(nèi)農(nóng)作物秸稈可收集資源總量,Ki為第i種作物的可收集系數(shù)。本研究中所提到的秸稈資源量均是可收集資源量。
整體來(lái)看,我國(guó)秸稈資源總量整體呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長(zhǎng)趨勢(shì),秸稈資源量從1999年的4.7億t增加到2018年的6.5億t,年均增長(zhǎng)率為1.7%(圖1)。秸稈資源以水稻、小麥和玉米秸稈為主,占秸稈總量的82.3%~88.3%。其中玉米秸稈資源量隨時(shí)間波動(dòng)變化最為明顯,從1999年的1.5億t增加到2018年的2.8億t,年均增長(zhǎng)率為3.4%;小麥秸稈資源量年均增長(zhǎng)率為0.8%;水稻秸稈資源量年均增長(zhǎng)率為0.4%。除了三大作物外,其它作物(谷子、油料作物、經(jīng)濟(jì)作物)秸稈資源量變化較為穩(wěn)定,占秸稈資源總量的11.7%~17.7%,不同作物之間存在一定的差別(圖2)。結(jié)果表明,水稻、小麥和玉米秸稈資源仍是我國(guó)農(nóng)作物秸稈資源的主要來(lái)源。
不同地區(qū)秸稈資源量也存在明顯差異,華北和長(zhǎng)江中下游地區(qū)可收集秸稈資源量最多,占全國(guó)可收集秸稈資源總量的51.3%~58.7%,其中華北地區(qū)秸稈資源量較大,占全國(guó)可收集秸稈資源總量的26.0%~30.6%,而東南地區(qū)秸稈資源量占比較小,僅有2.6%~5.3%。從時(shí)間變化區(qū)域來(lái)看,近20年來(lái),華北地區(qū)農(nóng)作物秸稈資源量增長(zhǎng)最快,從1.3億t增加到1.8億t,增長(zhǎng)了41.4%。然而,東南地區(qū)農(nóng)作物秸稈資源量呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì),降低了30.5%,主要是由于該地區(qū)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá),經(jīng)濟(jì)作物種植占比大。由此可見(jiàn),中國(guó)農(nóng)作物秸稈資源量占比主要分布在華北和長(zhǎng)江中下游地區(qū),出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能有國(guó)家對(duì)13個(gè)糧食主產(chǎn)省區(qū)政策傾斜、農(nóng)作物主要分布地區(qū)的氣候因素適應(yīng)作物生長(zhǎng)[16-18]。
全國(guó)水稻秸稈資源量主要分布在長(zhǎng)江中下游地區(qū)(圖3),近20年其占比穩(wěn)定在57%左右。東北地區(qū)水稻秸稈資源量增長(zhǎng)最快,水稻秸稈資源量占比從1999年的8.3%增長(zhǎng)到2018年的16.6%,其中以黑龍江省的水稻秸稈資源量增長(zhǎng)幅度最為顯著。然而,東南地區(qū)水稻秸稈資源量在近20年間呈明顯的下降趨勢(shì),至2018年其水稻秸稈資源量占比已降至7.5%。全國(guó)小麥秸稈資源量主要分布在華北和長(zhǎng)江中下游地區(qū),且河北、河南、山東、江蘇和安徽5省小麥秸稈資源占比較大,其中,小麥主產(chǎn)省河南的小麥秸稈資源量從最初1999年的1 995.9萬(wàn)t增加到2018年的3 138.1萬(wàn)t,增長(zhǎng)了57.2%。就玉米秸稈而言,近20年華北地區(qū)玉米秸稈資源量占比最大,其次是東北、西北、西南和長(zhǎng)江中下游地區(qū),東南地區(qū)占比最小。東北地區(qū)是全國(guó)大豆秸稈資源量主要分布區(qū)域,近20年來(lái)呈增加趨勢(shì),從最初1999年的397萬(wàn)t增加到2018年的528萬(wàn)t,增長(zhǎng)了33.0%。結(jié)果顯示,全國(guó)水稻、小麥、玉米和大豆秸稈資源的時(shí)空分布差異顯著,主要原因可能是由于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展模式差異和種植結(jié)構(gòu)調(diào)整引起的。
全國(guó)水稻、小麥和玉米的秸稈資源量比例均有所增長(zhǎng),其中玉米秸稈資源量比例增長(zhǎng)最快,從2000年前后(1999—2001年)的19.9%增加到近期(2016—2018年)的42.5%(表2)。從區(qū)域分布來(lái)看,東北、西南和東南地區(qū)水稻和玉米秸稈資源量所占比例呈連年上升態(tài)勢(shì),其中東北地區(qū)玉米秸稈目前占該區(qū)域總秸稈資源量的比率接近70%,是該地區(qū)最主要的作物秸稈類(lèi)型,其次是水稻秸稈(22.3%)。華北和西北地區(qū)小麥和玉米秸稈資源量占比均有所增加,華北地區(qū)小麥(38.1%)和玉米(48.1%)秸稈資源量所占比重較大;西北地區(qū)玉米秸稈占比最大,為57.6%。綜上所述,從2000年前后到目前不同區(qū)域秸稈資源量占比大的農(nóng)作物所占比例逐年增加,而對(duì)應(yīng)的其它農(nóng)作物秸稈資源量比例逐漸降低;造成這一結(jié)果的主要原因是農(nóng)業(yè)部出臺(tái)《優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃》,提出優(yōu)化農(nóng)業(yè)區(qū)域布局,進(jìn)一步發(fā)揮好農(nóng)業(yè)區(qū)域比較優(yōu)勢(shì),推進(jìn)農(nóng)業(yè)區(qū)域化、專(zhuān)業(yè)化發(fā)展。
表2 主要農(nóng)作物秸稈資源量占對(duì)應(yīng)區(qū)域農(nóng)作物秸稈資源總量比例變化(%)Table 2 Changes in the ratio of main crop straw resources to the total crop straw resources in the corresponding region
全國(guó)農(nóng)作物播種面積從1999年到2018年呈先減少后穩(wěn)步增長(zhǎng)的變化趨勢(shì),且歷年來(lái)以水稻、小麥和玉米所占的播種面積最大(圖4)。從1999年到2003年,全國(guó)播種面積從1.25億hm2降低到2003年的1.13億hm2(圖1),降低了9.3%,而后播種面積逐步增長(zhǎng)到2018年的1.3億hm2,增長(zhǎng)了14.5%。二十年間,我國(guó)主要農(nóng)作物水稻、小麥和玉米所占播種面積最為廣闊,但三者變化趨勢(shì)有所差別,而其它作物播種面積占比較小。其中,玉米播種面積從1999年的2 590萬(wàn)hm2增加到2018年的4 215萬(wàn)hm2(圖4),增長(zhǎng)了62.7%。這主要是因?yàn)閲?guó)家相關(guān)政策的支持,促使玉米播種面積的增加,以滿(mǎn)足飼料加工企業(yè)對(duì)玉米的需求。
東北地區(qū)農(nóng)作物播種面積從1999年到2018年增幅最為明顯,為64.8%,可能原因有東北地區(qū)大面積開(kāi)墾荒地。西北、西南和東南地區(qū)播種面積變化較為穩(wěn)定,分別占全國(guó)總播種面積的11.9%~14.1%、13.6%~15.8%和5.2%~8.4%;然而,華北、長(zhǎng)江中下游和東北地區(qū)占比較大,分別為24.0%~26.0%、24.6%~27.6%和11.5%~18.1%(圖4)。由此可以分析得出,從1999年到2018年,全國(guó)農(nóng)作物播種面積主要分布在華北、東北和長(zhǎng)江中下游地區(qū)。
統(tǒng)計(jì)資料表明,全國(guó)農(nóng)作物播種面積主要集中在華北、東北、長(zhǎng)江中下游及四川地區(qū),約占全國(guó)總播種面積70.3%~73.1%。其中河南、山東、安徽和四川的播種面積占比約占全國(guó)總播種面積的5.8%~9.8%。1999年、2009年和2018年全國(guó)農(nóng)作物播種面積分別為1.25億hm2、1.24億hm2和1.30億hm2(圖1),20年來(lái)全國(guó)播種面積年均增長(zhǎng)率為0.21%。其中,新疆、黑龍江和吉林播種面積增幅最為明顯,分別為83.8%、76.5%和69.1%;而福建、浙江、上海和北京等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)播種面積降幅高達(dá)57.0%~86.7%(圖5),播種面積降低的原因是經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展導(dǎo)致大量農(nóng)業(yè)用地被占用[19]。
不同作物播種面積分布存在區(qū)域性差異。東北地區(qū)水稻播種面積從1999年到2018年增幅最大,年均增長(zhǎng)率3.7%(圖4)。其中黑龍江增幅為134.3%,而東南地區(qū)則下降了35.5%。小麥播種面積主要集中在華北和長(zhǎng)江中下游地區(qū)。從1999年到2018年變化來(lái)看,安徽和河南增幅最明顯,分別為39.8%和17.5%,但東北和東南地區(qū)下降尤為明顯,特別是黑龍江、吉林、遼寧、福建和廣東等地,小麥播種面積降幅超過(guò)90%。玉米播種面積主要分布在華北和東北地區(qū),特別是黑龍江、吉林、河南和山西等地,近20年增加分別了138.2%、78.1%、78.6%和89.4%。大豆播種面積主要分布在黑龍江和內(nèi)蒙古,占比分別為27.0%~45.3%和7.1%~13.0%(圖5)。相關(guān)分析表明,1999—2018年水稻、玉米和大豆秸稈資源量與播種面積均呈極顯著正相關(guān)(圖6),但小麥秸稈與其播種面積無(wú)明顯相關(guān)性。主要原因可能是小麥產(chǎn)量受自然特別是由于氣候、凍害和干熱風(fēng)的災(zāi)害性天氣的影響或者遭受自然災(zāi)害,進(jìn)而影響小麥秸稈資源量。
自2000年前后至今,全國(guó)不同農(nóng)作物單位播種面積秸稈資源量具有較大差異。全國(guó)水稻秸稈平均產(chǎn)量從2000年前后(1999—2001)的5.0 t/hm2增加到近期(2016—2018)的5.6 t/hm2(圖7),增長(zhǎng)了12.0%。其中,2016—2018年水稻秸稈單位播種面積秸稈資源量最大的是長(zhǎng)江中下游地區(qū),達(dá)6.3 t/hm2,最小的是東南地區(qū),僅3.3 t/hm2(圖8)。長(zhǎng)江中下游地區(qū)水稻秸稈單位播種面積秸稈資源量最高,主要原因可能是該地區(qū)的光溫潛力最大。全國(guó)小麥秸稈單位播種面積秸稈資源量則是從2000年前后的2.8 t/hm2增加到目前的3.4 t/hm2,增長(zhǎng)了22.2%,然而在相同年份不同區(qū)域條件下小麥單位播種面積秸稈資源量變化范圍較大。全國(guó)玉米秸稈平均產(chǎn)量從2000年前后的5.2 t/hm2增加到目前年的5.7 t/hm2,增長(zhǎng)了9.6%。其中東南地區(qū)增長(zhǎng)最快,達(dá)28.0%。大豆秸稈單位播種面積秸稈資源量從2000年前后的1.4 t/hm2增加到目前的1.6 t/hm2,增長(zhǎng)了16.2%。通過(guò)對(duì)全國(guó)及區(qū)域農(nóng)作物單位播種面積秸稈資源量分析發(fā)現(xiàn),水稻、玉米和大豆作物之間顯著性差異不大,而小麥由于受氣候、自然災(zāi)害和農(nóng)田地力條件影響較大而呈現(xiàn)較顯著性差異。近20年來(lái),單位播種面積秸稈資源量不斷增加,一方面可能是大量化肥和有機(jī)肥的投入,促使農(nóng)作物吸收養(yǎng)分,提高了農(nóng)作物產(chǎn)量進(jìn)而增加了單位播種面積秸稈資源量[20-22],另一方面,種質(zhì)資源的不斷優(yōu)化以及育種技術(shù)的迅猛發(fā)展對(duì)作物的增產(chǎn)貢獻(xiàn)作用也在不斷增加[23-24]。
通過(guò)分析得知,近20年我國(guó)主要農(nóng)作物秸稈資源量呈穩(wěn)定增長(zhǎng)趨勢(shì),增長(zhǎng)了39.7%。這主要與農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、作物品種改良、氣候變化等因素有關(guān)。2004年開(kāi)始,我國(guó)的種植業(yè)發(fā)展實(shí)施了“恢復(fù)和提高糧食生產(chǎn)能力”的戰(zhàn)略,糧食產(chǎn)量逐年創(chuàng)造歷史新高。2017年農(nóng)業(yè)部出臺(tái)《關(guān)于進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的指導(dǎo)意見(jiàn)》,提出進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)“兩穩(wěn)兩增兩提”目標(biāo)。在作物品種改良方面,研究發(fā)現(xiàn)龍輻麥23較墾九10號(hào)增產(chǎn)19.3%[25]。通過(guò)對(duì)作物品種改良,可有效提升作物產(chǎn)量,進(jìn)而提高對(duì)應(yīng)作物秸稈資源量。育種技術(shù)的飛速發(fā)展,一定程度上提高了育種技術(shù)對(duì)于作物增產(chǎn)的貢獻(xiàn)。另外,氣候變化,特別是大氣CO2升高、增溫和降雨分布變化,對(duì)于作物生產(chǎn)力也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。研究表明,氣候變暖將促使大多數(shù)農(nóng)作物(玉米、水稻等)的單產(chǎn)增加,降水減少使得水稻和谷物的種植面積與行業(yè)增加值下降;二氧化碳濃度升高將使絕大多數(shù)農(nóng)作物的產(chǎn)量得到正向提升,然而不利于纖維作物增產(chǎn)[26]。有研究表明,氣溫每提高1 ℃,中國(guó)三大糧食作物的單產(chǎn)整體下降約2.6%,但降水每增加1%,中國(guó)三大糧食作物的單產(chǎn)整體增加約0.4%[27]。栽培技術(shù)與科學(xué)的田間管理,能顯著促進(jìn)作物生產(chǎn)力的提升。其中,科學(xué)施肥可有效保障作物在不同時(shí)期對(duì)養(yǎng)分的需求,增加作物產(chǎn)量,進(jìn)而提高對(duì)應(yīng)作物秸稈資源產(chǎn)量[28]。水肥一體化技術(shù)的發(fā)展,也在一定程度上提高了作物產(chǎn)量進(jìn)而提高了秸稈的資源量[29]。
作物種植結(jié)構(gòu)的變化對(duì)于區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響較大。1999年到2003年三大糧食作物播種面積均出現(xiàn)下降趨勢(shì),其對(duì)應(yīng)秸稈資源量也均出現(xiàn)下降趨勢(shì),主要是由于1999年,四川、陜西和甘肅3省率先開(kāi)展了退耕還林試點(diǎn),由此揭開(kāi)了我國(guó)退耕還林的序幕。2003年之后三大糧食作物播種面積均出現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)趨勢(shì),其對(duì)應(yīng)秸稈資源量也出現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì),該變化與2002年國(guó)務(wù)院發(fā)出的《關(guān)于進(jìn)一步完善退耕還林政策措施的若干意見(jiàn)》有關(guān),該意見(jiàn)明確指出要調(diào)整退耕還林規(guī)劃,為確?!笆晃濉逼陂g耕地不少于18億畝。退耕還林有關(guān)地區(qū)要加大投入力度,加強(qiáng)基本口糧田建設(shè)。其中,2015年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部(原農(nóng)業(yè)部)出臺(tái)了《關(guān)于“鐮刀灣”地區(qū)玉米結(jié)構(gòu)調(diào)整的指導(dǎo)意見(jiàn)》,該意見(jiàn)指出調(diào)減該地區(qū)的玉米播種面積,其對(duì)應(yīng)區(qū)域玉米秸稈資源量略微下降。從1999年到2005年大豆播種面積逐漸增加,2005年到2014年大豆播種面積逐漸減少,然而大豆秸稈資源量保持相對(duì)穩(wěn)定,是由于國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)《農(nóng)業(yè)科技發(fā)展綱要(2001—2010年)》的通知,努力提高農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)水平,大力加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究、高新技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化,強(qiáng)化農(nóng)業(yè)重大關(guān)鍵技術(shù)的科技攻關(guān),加速優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、專(zhuān)用作物新品種和新組合選育,提升農(nóng)作物大豆產(chǎn)量,進(jìn)而提高大豆秸稈資源量。2014—2018年大豆播種面積逐漸增加,體現(xiàn)了政府的宏觀調(diào)控作用。2014年中央一號(hào)文件提出“堅(jiān)持市場(chǎng)定價(jià)原則,探索推進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格形成機(jī)制與政府補(bǔ)貼脫鉤的改革,逐步建立農(nóng)產(chǎn)品目標(biāo)價(jià)格制度”,將目標(biāo)價(jià)格補(bǔ)貼制度作為一種全新的補(bǔ)貼制度引入我國(guó)農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼體系,通過(guò)政府政策的干預(yù),提高大豆收購(gòu)價(jià)格和農(nóng)民種植大豆的積極性,進(jìn)而提高了大豆秸稈資源量。
秸稈資源量的大幅增加,促進(jìn)秸稈資源化利用是當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要問(wèn)題。整體來(lái)看,華北地區(qū)、東北地區(qū)和長(zhǎng)江中下游地區(qū)是秸稈資源的主要分布區(qū)域。這些地區(qū)的秸稈資源高效利用市場(chǎng)前景廣闊,特別是秸稈焚燒等傳統(tǒng)處置方式被禁止后,高效合理的秸稈資源化利用技術(shù)需求巨大。目前,在秸稈資源高效利用方面,秸稈飼料化、肥料化、能料化、基料建材和化工技術(shù)較為成熟,其中通過(guò)氨化處理技術(shù)將秸稈制備成牛、羊的飼料,堆肥化技術(shù)制成商品有機(jī)肥[30];生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)也是目前秸稈資源利用關(guān)注的焦點(diǎn),其中生物質(zhì)制備高價(jià)值化學(xué)品、高品質(zhì)燃料和新型材料成為秸稈資源化技術(shù)大力發(fā)展的方向[31]。當(dāng)前,利用好現(xiàn)有的秸稈資源,積極探索可持續(xù)、低成本和簡(jiǎn)便易行的秸稈資源利用新技術(shù)與途徑,對(duì)于推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,解決能源短缺問(wèn)題有極大的幫助,對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型與升級(jí)具有深遠(yuǎn)的意義。
研究表明,近20年來(lái),我國(guó)秸稈資源量總體上呈現(xiàn)緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì),其中玉米秸稈增長(zhǎng)最明顯,年均增長(zhǎng)率為3.4%,其它作物(谷子、油料作物、經(jīng)濟(jì)作物)秸稈量較為穩(wěn)定。由于不同區(qū)域主要秸稈類(lèi)型不同,在秸稈資源分布的主要地區(qū),應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粻顩r和經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,積極探索和推廣秸稈的合理資源化利用技術(shù)與途徑,特別是秸稈資源在培肥地力和耕地質(zhì)量提升方面的應(yīng)用。
我國(guó)農(nóng)作物播種面積總體呈“北多南少,東多西少”的特征。農(nóng)作物總播種面積近20年來(lái)呈現(xiàn)先降低后緩慢增長(zhǎng)的變化趨勢(shì),其中水稻、小麥和玉米播種面積占比較大,分別為22.8%~25.1%、18.2%~23.1%和18.7%~33.5%,而其它作物播種面積占比較小。不同作物秸稈資源與播種面積呈現(xiàn)出不同的規(guī)律,其中小麥秸稈資源量與播種面積變化相關(guān)性較弱,小麥單產(chǎn)波動(dòng)較大;而水稻、玉米、大豆的秸稈資源量主要受其播種面積的影響,產(chǎn)量較為穩(wěn)定。因此,在小麥秸稈資源分布地區(qū),應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粴夂驐l件,合理規(guī)劃播種面積分布區(qū)域,從而達(dá)到秸稈資源的高效利用。
農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究2021年3期