導語：玉米帶秸稈利用與生態環境問題研究一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：通過對松遼平原玉米帶樣本縣玉米秸稈基本概況及利用現狀的統計，分析闡述玉米秸稈綜合利用不合理的影響因素(包括農戶認知、成本、玉米秸稈綜合利用渠道和補貼因素)，提出推廣玉米秸稈食用菌基料化生產規模，建立玉米秸稈離田和收儲運體系，利用衛星監控、無人機巡查科技手段助力玉米秸稈禁燒等有效利用的建議，促進農業生態環境實現綠色發展。

關鍵詞：玉米；松遼平原玉米帶；秸稈利用；生態環境

松遼平原位于東北地區中部，北緯40°25′～48°40′、東經118°40′～128°。吉林玉米帶位于北緯40°～42°、東經125°～128°，與同緯度的美國玉米帶和烏克蘭玉米帶并稱為世界三大黃金玉米帶。吉林省松遼平原玉米帶主要分布于長春地區的九臺市、榆樹市、德惠市、農安縣、雙陽區，公主嶺市、梨樹縣、伊通縣、雙遼市，松原地區的扶余縣、前郭縣、長嶺縣、乾安縣、寧江區，白城地區的通榆縣、大安市、洮南市，遼源地區的東遼縣、東豐縣，吉林地區的永吉縣、舒蘭市、磐石市等6市22個縣(市、區)。農安縣、德惠市、榆樹市、公主嶺市、梨樹縣、前郭縣是玉米生產大縣和國家商品糧基地縣，從玉米生產、加工各方面都具有代表性，本文選取這6個縣(市、區)作為樣本縣進行調研，研究松遼平原玉米帶由于秸稈利用不合理造成的生態環境問題。

1吉林省玉米帶玉米秸稈利用與生態環境問題

1.1吉林省玉米帶玉米秸稈利用現狀。玉米是吉林省第一大糧食作物，玉米秸稈資源非常豐富。近些年，隨著玉米種植面積的擴大和玉米良種大面積推廣使用，玉米秸稈產量不斷增加。2018年，全省玉米播種面積為423.15萬hm2，玉米總產量達到2799.88萬t。玉米秸稈和子粒產量比為1.6∶1，按此比例計算玉米秸稈總產量為4479.81萬t。按照90%可收集率計算，2018年吉林省玉米秸稈可收集量為4031.83萬t。農安縣、德惠市、榆樹市、公主嶺市、梨樹縣和前郭縣的玉米秸稈可收集量依據當地玉米播種面積、總產量計算得出(表1)。從表1可以看出，吉林省玉米帶的秸稈資源量非常豐富，是一座潛力巨大的生物質能源的“富礦”。玉米秸稈分布區域差異較大，長春市、吉林市、四平市和遼源市等中部地區占吉林省玉米秸稈總量的62.3%，白城市、松原市等西部地區占吉林省玉米秸稈總量的28.9%，延邊州、通化市、白山市等東部地區占吉林省玉米秸稈總量的8.8%。由于吉林省玉米帶位于吉林省中部，玉米播種面積及產量較大，所以其玉米秸稈產量占據全省玉米秸稈產量的大部分。目前，吉林省玉米帶秸稈的處理途徑主要為生活燃料、焚燒廢棄和綜合利用等3種途徑。其中，作為生活燃料的秸稈量約為1400萬t，約占秸稈可收集資源總量的35%；焚燒廢棄的秸稈量約為800萬t，約占秸稈可收集資源總量的20%；秸稈綜合利用量約為1800萬t，約占秸稈可收集資源總量的45%，主要以秸稈肥料化、飼料化、能源化、工業原料化、基料化利用等為主。秸稈肥料化利用主要以秸稈直接還田為主，包括機械化粉碎還田、覆蓋還田、快速腐熟還田、堆漚還田等[1]。秸稈肥料化年利用量約為560萬t，占可收集秸稈資源總量的14%。秸稈飼料化主要是以秸稈為原料制作牲畜飼料，目前，主要開發了青貯、黃貯、微貯(纖維素復合酶發酵、EM菌發酵、低水分快速發酵等)氨化、堿化、鹽化飼料、顆粒飼料、秸稈粉、壓塊飼料、柱形飼料、打包飼料、彭化飼料等10多個秸稈飼料品種，年利用量達到715萬t，約占可收集秸稈資源總量的17.9%。能源化利用是秸稈綜合利用的重要途徑和方式，吉林省秸稈用于發電、固化成型燃料、秸稈汽化和炭化等能源化利用，年利用量達到280萬t，約占可收集秸稈資源總量的7%。秸稈原料經工業化處理主要應用于造紙、建材、制糖、乙醇、化工、編織、工藝品等，年利用量達到205萬t，約占可收集秸稈資源總量的5.1%。目前，秸稈基料化利用以食用菌基料為主，同時，秸稈育苗基料、花木基料、草坪基料等也呈現加快發展趨勢[2]，秸稈基料化年利用量達到40萬t，約占可收集秸稈資源總量的1%。從玉米秸稈利用結構看，一是農業生產系統內部的玉米秸稈利用量低于系統外部的玉米秸稈利用量，導致此結果有3個方面的原因，秸稈還田的普及率僅為14%，農業機械化水平大幅度提高，農戶減少了役畜的養殖數量，目前吉林省役畜的數量已由2002年的200多萬頭減少到不足80萬頭，秸稈飼料化利用比例逐年下降間接導致秸稈消耗量減少；化肥的大量施用，農戶較少使用農家肥，玉米秸稈直接還田作肥料利用比例僅占4.03%。二是農業生產系統外部的玉米秸稈資源利用仍以效率最低的玉米秸稈直燃為主，用于農村新型能源開發利用的玉米秸稈數量十分有限，用于秸稈固化、氣化、炭化、液化和發電的比重仍然較低。玉米秸稈資源利用方式仍以粗放型為主，約25%的玉米秸稈資源任憑風吹雨淋腐爛變質而廢棄，對生態環境造成了極大的污染[3]。總體上看，吉林省玉米帶的玉米秸稈利用結構不合理，綜合利用進程緩慢，資源綜合利用率較低，資源化、商品化程度不高，并且產業鏈較短，玉米秸稈的培肥地力作用沒有顯現，且不當的處理方式(如廢棄焚燒等)對生態環境污染較為嚴重。1.2吉林省玉米帶玉米秸稈處理方式對生態環境的影響。玉米帶秸稈綜合利用率不高導致大量秸稈剩余，對于這部分剩余的秸稈，農戶受外部環境(主要是經濟因素)和內部因素(主要是認知因素)的影響，采取最直接、最省時省力的做法，就是田間分時分批焚燒。田間分時分批焚燒秸稈對農業生態環境造成很大的破壞，一是大量焚燒的秸稈不能還田，無法發揮秸稈還田改善土壤結構的作用，造成土壤有機物減少，土壤板結，農田質量下降；二是田間焚燒秸稈造成地表中的微生物被燒死，腐殖質、有機質被礦化，破壞了農田生態系統的平衡，改變了土壤的物理性狀，加重土壤板結，破壞地力和加劇了干旱，影響農作物的正常生長。

2吉林省玉米帶玉米秸稈綜合利用不合理的影響因素分析

2.1農戶認知因素。農戶是玉米秸稈處理的第一主體，無論哪種秸稈處理方式，都離不開農戶。如果拋開農戶，任何先進的秸稈綜合利用方法，都不可能真正得到實施。可以說，在秸稈綜合利用上，調動農戶的積極性是首要因素，提高農戶對秸稈綜合利用的認知水平則是調動農戶積極性的主要內因，即農戶認知水平是目前吉林省玉米帶玉米秸稈綜合利用存在不合理的內在因素。具體來說，農戶在收獲玉米高產的同時，沒有將秸稈作為真正的資源來處理。長期以來，農戶利用玉米秸稈的主要途徑演變為生活燃料和制作飼料。隨著經濟社會的發展，農戶生活方式發生改變，作為重要燃料的秸稈逐步被煤、電、天然氣等能源取代，加之役畜養殖量減少和牲畜飼料原料來源的多樣化，秸稈用作生活燃料和用作飼料的形式逐漸被取代，導致大量秸稈無法處理。由此可見，農戶對秸稈焚燒會造成生態環境污染缺少足夠的認知。2.2成本因素。目前，玉米秸稈綜合利用途徑很多，但由于成本因素的限制，在農村無法大面積推廣。農戶處理玉米秸稈的成本包括機械成本、勞動力成本和運輸成本。機械成本，玉米秸稈用作還田、生物質發電等工業用途都涉及機械設備。梨樹縣在進行玉米秸稈還田時使用70馬力輪式拖拉機，約2h能完成1hm2玉米地的秸稈深翻還田，農戶需支付勞務費約為700元；玉米秸稈收集打捆需要用50馬力大型機械和打捆機，每公頃收集打捆成本約為1145元。勞動力成本，吉林省農民外出務工日工資為120～180元。運輸成本，把收獲后的玉米秸稈從農田地運到農戶家或企業存在運輸成本，按照處理1hm2玉米秸稈需要7.5個工作日進行計算，農村勞動力每日凈工資為120元，則需支付工資900元；在半徑為10公里以內的運輸，需支付運輸費為345元，兩項支出累計為1245元。農戶處置玉米秸稈方式不同，收益也不同。德惠市農民以2000元/hm2的秸稈價格出售給當地電廠，秸稈打捆、運輸全過程均由電廠負責完成，農戶勞動力成本為0，玉米秸稈的收益約為1950元/hm2；蛟河市農民以450元/hm2的秸稈價格出售給當地以玉米秸稈為原料的企業，勞動力成本為0，玉米秸稈收益為450元/hm2；梅河口市農民將玉米秸稈送到當地打捆站，打捆站以130元/t的價格收購打捆后，再以200元/t的價格出售給當地電廠，如不雇傭勞動力，其收益為1482元/hm2，如雇傭他人或者租用他人車輛運送，玉米秸稈收益為250元/hm2，如農戶距離打捆廠的距離超過15公里，處理玉米秸稈的收益就得不償失了。與30～130元出售玉米秸稈收益相比，農民認為處理玉米秸稈的成本較高，有些勞作得不償失。因此，農民對玉米秸稈其他利用方式積極性不高，多數選擇秸稈焚燒[4]。2.3玉米秸稈綜合利用渠道因素。吉林省玉米帶秸稈綜合利用還處于初級階段，規模小且分布零散不集中，玉米秸稈利用形式單一，未能形成規模化和產業化。目前，玉米秸稈利用附加值較低，秸稈生產大多數以農用為主，生產比較分散，收集貯運成本較高。吉林省玉米秸稈處理企業收購玉米秸稈成本包括玉米秸稈收購價格為200元/t，玉米秸稈儲存價格為60元/t，玉米秸稈運輸價格為30元/t，各環節累加總費用為290元，其中玉米秸稈成本占68.9%。企業原料的供應難以保障，大多數企業仍是小規模、低層次的生產水平，玉米秸稈綜合利用規模化企業不多、秸稈利用產業化需要進一步提高[5]。2.4補貼因素。目前，國內部分省份制定了補貼政策，以此推進秸稈的綜合利用。陜西省采取玉米機械化收割與玉米秸稈還田同時進行模式，采用這種模式的農戶可獲得450元/hm2的作業補貼，這種補貼方式在提升玉米機收率、提高農戶種糧效益、改善生態環境等方面都具有積極作用。江蘇省年財政撥款2.1億元資金扶持玉米秸稈機械化還田工作，地方各級財政配套資金達到1.2億元，對實施玉米秸稈機械化還田的農機戶、農機服務組織和相關農業企業，以及玉米秸稈固化燃料項目、玉米秸稈收貯項目給予補貼，對購置玉米秸稈機械化還田機具給予定額補貼。相比其他省份，吉林省在玉米秸稈綜合利用方面得到的政策支持尚處于起步階段，缺乏玉米秸稈可持續利用的利益激勵機制，有待建立健全玉米秸稈綜合利用利益驅動機制和政策導向機制。

3吉林省玉米帶玉米秸稈綜合利用優化建議

目前，廢棄焚燒秸稈的數量仍占吉林省玉米帶玉米秸稈可收集量的20%。因此，秸稈綜合利用優化的主要方向是要樹立玉米秸稈是資源的意識，提高秸稈資源綜合利用率，從而減少秸稈廢棄焚燒的數量，進而降低秸稈廢棄焚燒對農業生態環境造成的不良影響。3.1推進玉米秸稈肥料化利用。在種子與土壤充分結合的前提下，增大玉米秸稈還田量，條件具備區域應實施秸稈覆蓋還田保護性耕作，提高玉米秸稈利用量，增加土壤有機質，培肥土壤肥力，從而減少化肥投入量，以達到節本增效的目的。玉米帶收獲以后氣溫較低、濕度小，秸稈還田后不易腐爛，土壤中仍存留過多秸稈，會影響下茬耕作和種子的正常發芽，因此，應采用離田和還田相結合的模式，“離”與“還”玉米秸稈要因地制宜；其次，加強科技支撐力度，成立農民骨干專業隊伍和科技專家團隊，加快推廣玉米秸稈覆蓋還田保護性耕作技術[6]。3.2提升玉米秸稈基料化利用水平。以食用菌基料為主，加速發展玉米秸稈育苗基料、花木基料、草坪基料。積極推廣玉米秸稈食用菌基料化生產技術，不斷擴大食用菌基料化生產規模；加快發展玉米秸稈基質育苗產業，研發設施農業育苗基質和水稻育秧基質[7]；發展玉米秸稈基質栽培，直接用于西紅柿、黃瓜等蔬菜生產，提高玉米秸稈基料化利用水平[8]。3.3大力推進玉米秸稈重點項目建設。加大以玉米秸稈原料化、飼料化項目為重點企業的扶持力度。延邊凈宇生物質新材料有限公司、汪清環墾生態科技有限公司、吉林藍湖雄禾環保設備制造有限公司、延邊弘川元農新能源開發有限公司等企業，積極幫助其爭取相關扶持資金，宣傳相關政策，力促企業產能再擴大，進一步推動玉米帶秸稈資源化利用效率。3.4利用科技手段助力玉米秸稈禁燒。基于5G互聯大數據平臺，采取人工巡查與衛星監控、無人機巡查等人工智能相結合的現代化科技手段全時段、全區域監控玉米秸稈露天焚燒火點，提高監控效率[9]。大力推廣應用移動式玉米秸稈焚燒爐，通過焚燒爐對禁燒區內離田能力不足的剩余秸稈，特別是城市周邊、緊鄰國省干道兩側地區剩余秸稈進行科學快速燒除。3.5建立玉米秸稈離田和收儲運體系。以行政村為基本區域，結合當地玉米秸稈產量、綜合利用能力、玉米秸稈撿拾打捆機械數量，制定秸稈離田與收儲運實施方案。支持有條件的縣(市)建設玉米秸稈存儲基地，培育秸稈收集、運輸等專業化合作組織或專業的秸稈收貯經紀人隊伍，為農民與秸稈利用企業搭起服務橋梁，培育玉米秸稈收購銷售的暢通渠道，形成穩定的玉米秸稈收集、貯存、銷售、運輸和加工的產業鏈。推廣聯合收獲、秸稈撿拾打捆全程機械化，拓寬秸稈的收儲半徑、加工半徑、利用半徑，逐步打造秸稈撿拾、清運和儲存的一體化服務體系[10]。建立需求互補、利益共存的運行機制，既解決生態環境污染和資源浪費，又促進養殖業及企業的發展，還能增加經營實體與農民的收入。

作者:張彬 杜妍 鐘曉麗 徐曉紅 單位:1.吉林省農業科學院 2.吉林農業大學經濟管理學院