黄淮海地区农作物秸秆资源分布及利用结构分析

发布时间：2019-08-05 17:54所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次

摘要：为推动区域农作物秸秆全量化利用，以黄淮海地区5省市为研究对象，对各类农作物秸秆进行了统计分析，计算了5省市农作物秸秆资源量、秸秆资源密度、人均秸秆资源占有量，明确了秸秆资源分布及利用现状，初步分析了秸秆全量化利用的潜势。结果表明：黄淮

　　摘要：为推动区域农作物秸秆全量化利用，以黄淮海地区5省市为研究对象，对各类农作物秸秆进行了统计分析，计算了5省市农作物秸秆资源量、秸秆资源密度、人均秸秆资源占有量，明确了秸秆资源分布及利用现状，初步分析了秸秆全量化利用的潜势。结果表明：黄淮海5省市农作物秸秆资源理论数量达到2.4×108t，可收集量达到2.1×108t。秸秆综合利用率达76%，其中肥料化、饲料化、基料化、能源化、原料化利用分别占已利用量的49.0%、31.6%、4.4%、8.8%、6.2%。秸秆资源密度和人均秸秆资源占有量均高于全国平均水平。

　　通过分析黄淮海各省(市)秸秆潜在利用途径，预测竞争性秸秆利用需求量为1.5×108t，分别为肥料化6.7×107t、饲料化5.7×107t、基料化1.1×107t、原料化1.8×107t，秸秆资源可能源化利用量则为8.80×107t。在已有利用结构基础上，黄淮海地区秸秆实现全量化利用的总体趋势表现为“两个增加”、“一个减少”、“两个调节”，即基料化和原料化利用分别增加2.5×106和6.3×106t，饲料化利用减少4.8×105t，肥料化利用调节范围为−2.2×107～7.2×107t，能源化利用调节范围为0～7.2×107t。并提出“区域统筹，整体推进”，建立长效运行机制的工作思路。

　　关键词：农作物;秸秆;肥料;利用现状;利用潜势;黄淮海地区

　　0引言

　　黄淮海地区主要包括北京市、天津市、河北省、山东省、河南省5个行政省和直辖市，是中国重要的粮食主产区，占全国粮食播种面积的33%，粮食总产量占全国总量的35%[1]。该区属半干旱、半湿润地区，热量资源可满足一年两熟的种植要求，其主要栽种方式是冬小麦-夏玉米轮作，花生、棉花、大豆、水稻等也有较高的种植面积。近年来，随着农作物产量的不断提高，其副产品秸秆的产生量也日益增多[2]，同时伴随着农业生产和农民生活方式的转变，黄淮海地区秸秆出现了地区性、季节性、结构性过剩，秸秆随意丢弃和露天焚烧的现象激增，不仅造成资源的巨大浪费，而且带来污染大气、影响交通安全等严重问题[3-5]。

　　据研究，农作物秸秆露天焚烧产生的氮氧化物、一氧化碳、苯等有害气体及颗粒物成为中国北方地区出现较重雾霾天气的重要污染源之一[6]，因此黄淮海地区秸秆禁烧和综合利用形势十分严峻。进一步推动农作物秸秆的综合利用，首先必须对秸秆资源数量及其利用现状进行统计分析，前人对作物秸秆产量、资源分布特征、利用途径等进行了大量的调查研究[7-9]，但主要局限在全国水平上，对不同地区秸秆资源分布特点和利用途径的研究较少。

　　而从根本上解决好黄淮海地区秸秆相对过剩问题，防止露天焚烧带来的一系列危害，关键是要实现区域秸秆的全量利用。为此，本文依据各省(市)的《秸秆综合利用规划中期评估报告》对黄淮海5省(市)农作物秸秆产生和利用现状及其利用潜力进行了系统的评估分析，以期为该区域秸秆实现全量利用提供理论依据。

　　1研究方法

　　1.1数据来源

　　黄淮海地区种植制度和生活方式各不相同，地区经济发展水平存在一定差异，这对秸秆的利用方式将产生很大的影响。由于时间和人员有限，本文主要采取文献分析的方法。数据主要来源于《秸秆综合利用中期评估报告》(2013)[10]，《中国统计年鉴》(2013)[11]，《中国农村统计年鉴》(2013)[12]，《中国农业年鉴》(2012)[13]，《全国农作物秸秆资源调查与评价报告》[14]，《农作物秸秆资源能源化利用调查与评价研究》[15]，北京市、天津市、河北省、河南省、山东省的《2014～2015年秸秆综合利用实施方案》[16-19]、《食用菌发展规划》[19-21]、《畜牧业发展规划》[22-26]，以及国内外公开发表的期刊论文等。同时走访科研院所有关专家，了解中国秸秆利用发展状况与发展趋势，探讨区域农作物秸秆全量化利用的方式方法。

　　1.2计算方法

　　1.2.1秸秆理论资源量与可收集资源量

　　农作物秸秆理论资源量与可收集资源量均来源于5省市上报的《2014～2015年秸秆综合利用实施方案》中的统计数据。

　　1.2.2可能源化利用秸秆量

　　评价秸秆可供能源利用的资源量时，除了扣除为保证土壤肥力秸秆还田外，还需要考虑当地秸秆资源现有的竞争性用途。由于秸秆还田量包括作物留茬部分，因此秸秆可能源化利用量公式如下：可能源化利用量=可收集资源总量-饲料化利用量-原料化利用量-基料化利用量-(肥料化利用量-留茬量)。

　　留茬量=理论资源量-可收集资源量;肥料化利用量指为实现土壤生产力维持与持续提高的秸秆最小还田量，黄淮海地区秸秆最小还田量应达到3t/hm2[27];饲料化利用量指奶(肉)牛的存栏总量所需求的饲用秸秆量，以每头牛年消耗秸秆1.7t(风干质量)计算[15];基料化利用量指生产食用菌所需的秸秆量，按1∶1比例计算[27];原料化利用量来源于5省市上报的《2014-2015年秸秆综合利用实施方案》中的统计数据。

　　1.2.3人均秸秆资源占有量

　　人均秸秆资源占有量是指某一区域人均秸秆资源占有的数量，通常使用乡村人口总数。

　　1.2.4秸秆资源密度

　　资源密度是指某一区域单位播种面积的秸秆资源数量。

　　1.3数据处理

　　采用MicrosoftExcel2010软件对数据进行处理和制图。

　　2结果与分析

　　2.1黄淮海地区农作物秸秆资源分布及其种类构成

　　根据已开展的农作物秸秆综合利用评估结果，2012年黄淮海地区5省(市)农作物秸秆理论资源量约为2.4亿t;秸秆可收集总量为2.1亿t，北京、天津、河北、河南、山东分别占1.1%、1.0%、27.3%、36.5%、34.2%。从品种上看，小麦、玉米、花生秸秆产生量较多，分别占秸秆资源量的39.2%、37.0%和13.1%，而水稻、棉花、大豆、薯类等其他农作物秸秆产生量仅占总资源量的10.7%。因此，小麦、玉米和花生秸秆是黄淮海地区农作物秸秆处理和利用的重点。

　　2.2黄淮海地区秸秆资源密度

　　黄淮海5省(市)秸秆资源密度平均为6.94t/hm2，其中北京最高达8.67t/hm2，其次为山东、河北、河南，天津仅为5.08t/hm2。除天津外，其余4省(市)秸秆资源密度均高于全国平均水平。全国人均秸秆资源占有量为1.47t，而黄淮海5省(市)平均为1.63t，其中山东最高为1.81t，天津最低仅为0.90t，北京和天津两市人均秸秆资源占有量低于全国平均水平。

　　2.3黄淮海地区农作物秸秆的利用结构

　　黄淮海地区秸秆已利用总量约为1.83亿t，综合利用率为76.0%(秸秆利用量/秸秆总量)，其中河北省秸秆综合利用率超过80%，天津市和河南省低于75%。从秸秆种类上来看，玉米、小麦秸秆利用绝对量最高，分别占已利用量的37.45%和39.22%;而从相对利用量来看，玉米、小麦、水稻、花生、棉花、大豆、薯类、其他作物秸秆利用量占各自产生量的比例分别为76.9%、76.1%、60.6%、80.4%、76.6%、58.0%、75.3%、63.6%，以花生秸秆相对利用率最高。

　　肥料化、饲料化、基料化、能源化和原料化是黄淮海地区农作物秸秆利用的主要方式，分别占已利用量的49.0%、31.6%、4.4%、8.8%和6.2%，以肥料化和饲料化利用为主。不同作物秸秆利用结构存在差异，玉米、花生、大豆、薯类秸秆均以饲料化和肥料化为主要利用方式，分别占已利用量的45.3%～56.4%和22.6%～38.0%;小麦秸秆74.5%作为肥料化利用;水稻秸秆饲料化和原料化利用分别占52.9%和26.2%;棉花秸秆能源化和肥料化利用分别占53.3%和27.1%;其他作物秸秆饲料化、肥料化、能源化分别占41.8%、28.2%和22.8%。

　　不同省(市)之间秸秆利用结构也存在一定差异，北京市和山东省秸秆肥料化利用比例超过50%，并兼顾饲料化和能源化利用，其中北京市主要利用玉米和小麦秸秆，对其他作物秸秆基本未作利用，而山东省各类秸秆利用发展较为均衡;河北省、河南省秸秆肥料化和饲料化利用并重，各类秸秆均有较高的利用率;天津市则以能源化利用为主，兼顾肥料化和饲料化发展，玉米秸秆和水稻秸秆利用率较高，而花生秸秆则尚未开发利用。

　　2.4黄淮海地区农作物秸秆的利用潜势

　　2.4.1秸秆剩余量及其潜在趋势

　　黄淮海地区未得到有效利用的秸秆总量为5778.7万t，其中北京市剩余58.9万t，以玉米秸秆为主，占剩余量的81.2%;天津市剩余91.8万t，以玉米、小麦、棉花为主，分别占30.9%、37.0%、24.3%;河北省剩余秸秆1160.6万t，以玉米、小麦和花生为主，分别占53.6%、21.9%、17.8%;河南省剩余秸秆2680.6万t，以玉米、小麦、水稻、花生为主，分别占24.8%、47.5%、9.3%、13.6%;山东省剩余秸秆1786.8万t，以玉米、小麦、其他秸秆为主，分别占39.0%、38.7%、13.2%。随着农业生产的发展、科学种田水平的提高、作物生态环境的改变及农业机械化程度的扩大，作物的产量将维持稳定或进一步提高[3,28]，假设作物草谷比不变，则秸秆剩余量在理论上将有所增加或维持现有水平。

　　2.4.2秸秆竞争性需求分析

　　1)秸秆肥料化需求：前人研究认为华北农区秸秆还田量在3～7.5t/hm2时均有增产效果[29]，为实现土壤生产力维持与持续提高，秸秆最小还田量应达到3t/hm2[27]。北京、天津、河北、河南和山东现有耕地面积分别为23.2、44.4、631.5、792.6和750.7万hm2[12]，秸秆最小还田量应分别达到69.6、133.2、1894.5、2377.8、2252.1万t，占秸秆资源总量的28%。因此，现有秸秆肥料化利用结构中，除河北省需至少增加秸秆还田量159.2万t外，其余省市均超过最小还田量需求，满足土壤肥力提升标准。

　　2)秸秆饲料化利用量需求：依据各省出台的“十二五”畜牧业发展规划，河北、河南、山东、天津、北京规定了至2015年，奶牛和肉牛的存栏总量分别为1140、1580、580、37、27万头[22-26]。以每头牛年消耗秸秆1.7t(风干质量)计算[15]，5省市秸秆饲料化利用量将分别为1938、2686、986、62.9、45.9万t。其中河南、天津和北京需要在现有饲料化利用结构上继续增加761.0、30.4、2.0万t，而河北和山东在养殖结构调整后，将减少234.0、614.7万t。

　　3)秸秆基料化利用需求：依据河北、河南、山东“十二五”食用菌产业发展规划[19-21]，3省食用菌产量均将达到350万t，秸秆基料与食用菌产量1∶1比例推算[27]，共需秸秆量1050万t，3省分别在原利用基础上再增加40.0、70.0、138.9万t。

　　4)秸秆原料化利用需求：依据各省(市)秸秆综合利用实施方案，河北、河南、山东、天津将新增秸秆原料化利用能力29.4、97.0、497.9、5.0万t[16-19]。

　　5)秸秆可能源化利用量：扣除以上秸秆竞争性用途，北京、天津、河北、河南和山东5省(市)秸秆可能源化利用量分别为147.1、26.2、1767.1、2774.8、4085.6万t，总量为8801.2万t，占秸秆可收集量的41.4%。

　　2.4.3黄淮海地区秸秆全量化利用结构分析

　　黄淮海地区秸秆实现“五料化”全量利用的总体趋势表现为“两个增加”、“一个减少”、“两个调节”。“两个增加”分别为秸秆基料化利用增加247.3万t、秸秆原料化利用增加629.3万t;“一个减少”为秸秆饲料化利用减少48.4万t;“两个调节”为秸秆肥料化利用(包括直接还田)与能源化利用之间的相互调节，其中秸秆肥料化利用在原结构上调节范围为−2236.9～7187.4万t，秸秆能源化利用量在原结构上调节范围为0～7187.4万t。由于区域秸秆产生种类和可利用方式存在差异，在实际工作中应采取“区域统筹”的方法来推动秸秆全量化利用。

　　3讨论

　　本文统计结果表明，黄淮海地区秸秆资源密度较全国平均水平高出17%，其主要原因是由于黄淮海地区是中国重要的商品粮生产基地，农业集约化程度和生产水平较高[30]，因而秸秆产生较为集中、较为丰富。但天津市秸秆资源密度低于全国平均水平，这可能与天津市耕地面积的减少、粮套菜种植模式的增加[31]等原因有关。

　　崔明等[27]按人均秸秆资源占有量高于全国平均水平、介于全国平均水平之间、低于全国平均水平的标准将秸秆分为资源丰富区、资源一般区和资源贫乏区，本文结果显示，北京市和天津市属于秸秆资源贫乏区，河北省和河南省属秸秆资源一般区，而山东省秸秆资源较为丰富。因此，在秸秆资源开发利用过程中不同地区应区别对待。

　　在秸秆资源贫乏区和一般区，应优先保障土壤肥力平衡和农户生活用能，适度推广其他方式秸秆利用。而在秸秆资源丰富区，在满足土壤肥力提升和农村居民生活用能后，可集中开发利用，为城镇居民和工业用户提供能源并发展多种形式的利用结构。随着农业机械化普及、农村劳动力成本提高和农村燃料结构改善，秸秆相对过剩的问题将会越来越突出，秸秆在田间露天焚烧的潜在可能性上升。

　　与此同时，社会各界围绕农作物秸秆的全面禁烧、秸秆还田、秸秆收集利用、生态补偿等方面，开展了大量调查研究与科学试验[32-34]，各级政府也出台了相应的政策，极大地推动了秸秆禁烧与综合利用工作。但仍然存在着禁烧时段内时有焚烧、禁烧期后大量集中焚烧，及秸秆随意遗弃等现象有增无减。

　　因此，从根本上解决秸秆禁烧禁抛问题，关键是要为秸秆找到出路。目前，秸秆的利用形式主要归纳为肥料化、饲料化、基料化、能源化、原料化五大方向[35]，各地区由于经济发展水平、产业结构、秸秆种类不同，其利用方式也不尽相同。

　　黄淮海5省市秸秆资源量巨大，目前秸秆综合利用率约为76%，不同种类秸秆利用量占其各自产生量的比率也均超过50%，但主要以肥料化(直接还田)和饲料化利用为主，秸秆利用结构还较为单一，多途径的秸秆综合利用产业化格局尚待形成。为充分认识秸秆资源的开发潜力，前人对适宜于各类用途的秸秆资源进行了定量估算和分级评价[35]，本文统计结果表明黄淮海5省市秸秆剩余量5778.7万t，约75%是小麦和玉米秸秆，其在固化成型、青(黄)贮、机械粉碎还田、工业加工等方面均具有较好的利用价值，因此黄淮海地区剩余秸秆资源具有良好的开发和应用前景。

　　走“区域秸秆全量利用”之路，才是破解秸秆禁烧难题的有效措施。在进一步推动黄淮海地区乃至全国的秸秆禁烧和综合利用工作中，需要确立“区域统筹、整体推进”的工作思路，构建秸秆利用的全量化技术。本文对黄淮海五省市秸秆利用潜势进行了定量分析，提出了黄淮海地区秸秆“五料化”利用总体趋势为“两个增加”、“一个减少”和“两个调节”，最终实现秸秆全量化利用的目标。

　　在实际工作中应以县域为尺度，乡镇为基础(因其面积符合秸秆经济收集所要求的半径范围，收集量也可满足一般企业所需要规模数量)，根据地理和经济条件，结合农业生产发展水平，因地制宜地制定秸秆综合利用发展规划，对区域内秸秆产生量及时空分布，秸秆收集、还田数量及空间布局等进行统筹优化，着眼于长效运行机制的建立。

　　在操作层面上具体应解决以下问题：秸秆还田方面，需要开发或筛选相应农机农艺相结合的装备与技术，解决“如何还、还下去、还得好、适宜还田量、还田时序”等问题;在秸秆收集上，需要解决如何满足收种季节紧、低本高效，并协调好收集秸秆与其后续利用间衔接问题。

　　在秸秆利用上，需要因地制宜选择秸秆利用技术，并开拓创造秸秆利用新途径和新潜力，从根本上解决“用得掉、用得好”的问题;在机制创新上，要真正构建起基于政策引导下的区域秸秆全量利用市场化运行体制与机制，重点解决好“谁主导、谁运行、补多少、补给谁”的问题。而关于“区域秸秆全量利用”具体如何开展，还须结合黄淮海地区的实例进行深入的探讨和研究。

　　4结论

　　黄淮海地区主要农作物秸秆产生总量为2.4亿t，可收集量为2.1亿t，秸秆利用率为76%。竞争性秸秆利用需求量为1.5亿t，秸秆资源可能源化利用量为8801.2万t。通过预测，在已有利用结构上，黄淮海地区秸秆实现全量利用的总体趋势表现为基料化和原料化利用分别增加247.3万和629.3万t，饲料化利用减少48.4万t，肥料化利用调节范围为−2236.9～7187.4万t，能源化利用调节范围为0～7187.4万t。针对区域秸秆全量化利用目标，提出“区域统筹，整体推进”，并构建以乡镇为单元的长效运行机制的工作思路。

　　[参考文献]

　　[1]王凌河，赵志轩，黄站峰，等.黄淮海地区农业水问题及保障性对策[J].生态学杂志，2009，28(10)：2094-2101.WangLinghe,ZhaoZhixuan,HuangZhanfeng,etal.AgriculturalwateruseinHuang-Hua-iHairegion:Problemsandcountermeasures[J].ChineseJournalofEcology,2009,28(10):2094-2101.(inChinesewithEnglish)

　　[2]石祖梁，杨四军，常志州，等.秸秆产生利用现状调查与禁烧面临难点分析——以江苏省某乡镇为例[J].农业资源与环境学报，2014，31(2)：103-109.ShiZuliang,YangSijun,ChangZhizhou,etal.Investigationofstrawyieldandutilizationstatusandanalysisofdifficultyinprohibitionstrawburning:AcasestudyinatownshipinJiangsuProvince,China[J].JournalofAgriculturalResourcesandEnvironment,2014,31(2):103-109.(inChinesewithEnglish)

　　农作物方向论文范文：农作物高产的有效性的管理和规范

　　这篇农业技术论文投稿发表了农作物高产的有效性的管理和规范，提升农作物再拍技术是农业研究工作的重点内容，为了提高农作物的成活率，可以对农作物进行覆盖或者是温室栽培，论文总结了实现农作物高产的有效措施，充分保证农作物能够健康的生长。

　　

转载请注明来源。原文地址：http://www.xuebaoqk.com/xblw/4419.html

《黄淮海地区农作物秸秆资源分布及利用结构分析》

• 上一篇：刍议新课标下小学英语语音教学方法的有效性
• 下一篇：风景园林设计中植物景观的设计策略分析