1.商丘学院 河南商丘 476113;2.河南华民电力设计有限公司 河南商丘 476000
摘要:通过对河南省农业废弃物产出情况、资源化利用现状进行概述分析,以国家乡村振兴战略为基点,探讨了农业废弃物资源化利用过程中存在的主要问题,并针对农业废弃物资源化利用提出了对策建议,以期最大限度地提高农业废弃物资源化利用的效率和整体效益,促进河南省农业的可持续快速发展。
关键词:农业废弃物;资源化利用;可持续发展;对策研究
1 河南省农业发展现状
2019年河南省实现农业增加产值4860.38亿元,农林牧渔业总产值(亿元)总产值为8541.77亿元,第一产业占河南省总产值的8.5%,如图2所示为河南省近10年来农业产值情况,近10年来农业总产值程递增趋势。。2019年国内生产总值990865.1亿元,第一产业增加值(亿元)70466.7,占比为7.11%。通过以上数据显示河南省作为我国重要粮食安全保障基地,农业经济占比相对全国水平相对较高。提高河南省农牧业废弃物再生资源的利用,是促进河南省可持续发展,是现在挖掘农业生产潜力的的主要途径。
2 河南省地区农业废弃物总量测算及时空分布
2.1河南省地区作物秸秆总量变化
为了解河南省农作物秸秆的产量,以河南省各地区统计年鉴公布的数据为基础进行估算,通过广泛查阅文献资料引入草谷比系数,农作物产量分别乘以相应的秸秆系数的乘积作为该种农作作物的理论秸秆产量,主要计算公式如下:NZJ=NZC×JC,其中:NZJ表示农作物理论秸秆产量,NZC 为粮食产量,JC表示该种农作物草谷比系数。统计种植面积超过300kha的农作物种类包括包括:水稻、小麦、玉米、大豆、花生五种农作物,表1所示为 各类作物的秸秆系数,图1为河南省近10年主要农作物秸秆总产量。通过测算2010-2019年,河南省秸秆总产量稳步增加,2019年按上述估算为9051万吨,按照综合利用效益350元/吨计,如能充分利用将产生320亿元的收入。
表1各类作物的秸秆系数
图1河南省近10年主要农作物秸秆总产量
2.2河南省地区作物秸秆空间分布情况
空间分布情况,根据2018年河南省各地市耕地面积、农作物播种面积、主要农作物产量分析河南省各省辖市、主要农作物秸秆量和秸秆单产,图14 为河南省各地市换算后主要农作物秸秆产量(万吨),秸秆产量在500万吨以上的城市主要有开封市、安阳市、新乡市、南阳市、商丘市、信阳市、周口市、驻马店市,各地市单产秸秆量均在6-9t/ha左右,安阳市、鹤壁市、新乡市、焦作市、濮阳市、许昌市、漯河市、商丘市、周口市等豫东、豫北单产秸秆量均在8t/ha以上,如能充分利用每公顷将增加收益2800元。
2.3河南省地区畜禽粪便总量变化
测算河南省畜禽粪便总量的基础数据均来自中国知网平台查询到的2010-2019年统计年鉴公布畜禽养殖业数据,本次测算主要包括:猪、牛、马、羊、家禽、兔粪便量。重点分析了研究华中地区畜禽养殖业粪便排放的相关文献,在此基础上,确定了河南省畜禽粪便年排泄系数。具体畜禽粪便总量计算公式为:PX=CL×PC×D,PX 表示畜禽粪便产量,CL 畜禽年存栏量,PC 表示不同畜禽的年排泄系数,表2所示。图2为按存栏量测算河南省主要畜禽粪便量。近两年估算的畜禽粪便量在130百万吨,数据均显示近十年来畜禽粪便量程明显递减趋势。
表2河南省主要牲畜产品排泄系数数值
图3河南省N、P排放强度
2.4河南省地区畜禽粪便空间分布
按照上述方法测算各地市主要牲畜粪便量和排放强度,图4 各地市主要牲畜粪便换算N、P排放强度超过25t/ha有开封市、平顶山市、鹤壁市、漯河市、驻马店市、济源市,各地市主要牲畜粪便N排放强度超过60kg/ha的城市主要有开封市、平顶山市、鹤壁市、许昌市、漯河市、三门峡市、南阳市、商丘市、周口市、驻马店市、济源市等河南中部、东部等城市,各地市主要牲畜粪便P排放强度超过20kg/ha的城市主要有开封市、平顶山市、许昌市、漯河市、商丘市、驻马店市、济源市等城市,通过以上三个指标显示,开封市、平顶山市、鹤壁市、漯河市、驻马店市、济源市排放强度最大,郑州市、信阳市、安阳市、洛阳市、新乡市、焦作市排放强度最低,这与社会经济发展水平存在一定关联性。
图4 各地市主要牲畜粪便换算N、P排放强度
3 河南省农业废弃物资源利用现状
3.1秸秆资源综合利用现状
根据河南省农业农村厅印发《河南省2020年中央财政支持开展农作物秸秆综合利用项目实施方案》显示,2020年全省秸秆综合利用率达到90%,在秸秆资源利用中,秸秆还田比例高达 63%,秸秆饲用、生活用能、工业原料的比例分别为 12%、11%、2.%,上述显示,河南省秸秆资源化利用已经初具规模,进一步大规模综合利用发展尚有很大潜力。
3.2 河南省秸秆综合利用存在的主要问题
(1)收集存储成本问题
农业废弃物利用成本较高,主要由于收集半径较长,导致原料端农作物秸秆和畜禽排泄物在收集、储运过程中需要投入大量的人力物力成本,增加了利用成本。
(2)科技创新水平有待进一步提升,难以形成产业化
随着生物技术的发展和工业技术的发展,河南省农业废弃物资源化利用率有所提升,形成肥料化、能源化、饲料化、基料化、原料化多种综合利用方式。但由于农业废弃物利用技术尚不成熟,无法达到产业化发展需求。
(3)生产者认识问题
农民作为农作物秸秆的资源所 有者,一方面,错误地认为秸秆焚烧后的草木灰有利于耕作;另一方面,对秸秆利用的新技术不熟悉,不愿意去寻找可替代的新事物。
(4)政策配套有待完善
虽河南省各地先后制定多项秸秆禁烧管理办法和综合利用扶持补贴政策,但是在具体实施过程中,由于监管缺位和激励不足,秸秆焚烧事件仍屡有发生。
3.3畜禽粪便资源利用现状
据河南省人民政府官网显示,2018年农业部安排我省畜禽粪污资源化利用试点项目资金2.3亿元,支持唐河县、辉县市等6个试点县(市)开展畜禽粪污资源化利用整县推进试点工作,提高我省畜禽粪污资源化利用水平。为落实好畜禽粪污资源化利用工作,河南省按照源头减量、过程控制、末端利用的技术路径,选择唐河县、确山县、伊川县、辉县市、新蔡县、西华县等6个县(市),开展畜禽粪污资源化利用整县推进试点,支持种养结合、农牧循环、就近消纳等资源化利用设施。通过相关新闻报道也分析出河南省部分地区环境监察力度不足,导致畜禽粪便随意排放,严重污染环境。
3.4 河南省畜禽粪便综合利用存在的主要问题
通过实地调研发现,畜禽粪便资源利用存在如下问题
(1)养殖场标准化程度不高
畜禽粪污综合利用推进困难全市小散养殖场户面广量大,小规模养殖户处理粪污主动性不高,特别是受生猪养殖经济形势的影响,多数养殖户不愿意投资建设治污设施,治理难度大,各地推进力度也不均衡。
(2)种养结合不完善,种养主体分离
畜禽粪便综合治理运行成本总体较高,治理效果不理想。又由于非洲猪瘟疫情影响,圈舍猪存栏下降甚至空栏,养猪亏本严重,养殖户不愿意投入成本改造粪污处理设施,猪场粪污治理难度增加。
(3)畜禽粪污不注重减量化排放。
一是污道和净道不分,二是粪尿不分离、干湿不分离,三是雨污不分流,四是畜禽饮水、栏舍清洗、降温等多方面设备用水量大,致使畜禽粪污产生量较大,对周围环境污染严重,配备畜禽粪便处理设施的比例少。
4 促进农业废弃物资源化利用的对策建议
4.1 优化河南省养殖业和种植业总体布局
在稳定粮食生产的基础上,加快调整种养结构,优化品种、提升品质。发展现代畜牧业,做强生猪产业,做大牛羊产业,做优家禽产业,加快恢复生猪生产。发展优质食用菌产量,提升稻渔综合种养面积。河南省各地区要根据区域生态承载能力,排量总量指标,完善畜牧产业发展规划布局,调整“两牛一猪”畜牧产业结构比例,特别是对区域生态环境脆弱,流域水体污染程度高的地区要适当调整污染物排放大的生猪产业,适当缩减生猪产业养殖规模,不同地区间尝试建立污染权交易试点。
4.2优化河南省农业废弃物综合利用产业总体布局
产业总体布局应树牢绿色发展理念,推动生产、生活、生态协调发展。加强农业资源保护和高效利用,大力发展节水、节肥、节药、节地农业。积极发展生态循环农业,推进畜禽粪污、秸秆、农膜、农产品加工副产物等资源化利用。探索农业绿色发展机制,严格落实生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和生态环境准入清单管理制度,建设一批各具特色的农业绿色发展先行区。
4.3 完善政策体系,提升主动利用意识
(1)注重农村宣传引导,强化生态环保意识
重点宣传即将公布的《中华人民共和国乡村振兴促进法》,推进废旧农膜和农药包装废弃物回收处理,推进农作物秸秆、畜禽粪污的资源化利用。
(2)建立秸秆利用和畜禽粪便利用的市场机制
首先,要研究和探索秸秆商品青贮与牛羊规模养殖场(小区)联 合运行机制。秸秆商品青贮由于青贮数量大、技术水平高,不仅提高了青贮的质量,减少了养殖场(小区)的劳动量,而且能够有效杜绝 青贮秸秆的 2 次发酵,提高经济效 益。
(3)加强秸秆和畜禽粪便综合利用技术的研发和创新
政府部门应高度重视秸秆和畜禽粪便综合利用技术的研究与创新,开发易于被农民接受的新型秸秆和畜禽粪便综合利用技术与方法。根据国家秸秆养畜过腹还田、机械化还田项目发展及全国农村能源建设等秸秆综合利用项目推广的总体规划和方向,结合河南省实际情况,制定中长期规划,特别是秸秆青贮、生物制肥、生产沼气等,以确保增施有机肥,提高土壤有机质和培肥地力,促进农业可持续发展。
(4)积极提升主动利用意识
不同的农业生产主体在利用农业废弃物方面的主动性和利用能力存在较大差异,因此在制定引导政策时,应根据不同的农业生产主体制定差异化的引导政策。
(5)推进化肥农药减量增效,提升有机肥利用比例
扎实做好水稻、玉米、小麦、油菜、蔬菜等主要农作物有机肥使用推广,开展测深施肥、水肥一体化、有机肥替代化肥等示范,着力改进施肥施药方式,着力减少化肥农药使用量。
4.4完善农业废弃物利用市场环境
河南省当前要重点优化和完善农作物秸秆、畜禽排泄物综合利用市场环境,培育农业废物利用龙头企业,通过龙头企业的示范带动作用,逐步提高农业废弃物利用产业化发展水平,推进农业投入品减量化、生产清洁化、废弃物资源化、产业模式生态化,引导全社会形成节约适度、绿色低碳、文明健康的生产生活和消费方式。
基金项目:
河南省社科联调研课题,编号:SKL-2020-3133
商丘市哲学社会科学规划立项支持,课题名称:豫东地区农业废弃物资源化利用问题及对策研究
河南省大学生创新训练项目立项支持,编号:S202014003010
国家级大学生创新训练项目立项支持,编号:202014003017X
河南省高等学校重点科研项目立项支持,编号:19B560005,20B560013;21B560013
2020年河南省新工科研究与实践项目立项支持,编号:2020JGLX091
2019 年河南省高等教育教学改革研究与实践立项支持,编号:2019SJGLX502
参考文献:
[1]农作物秸秆的资源化利用[J].程军,张强.湖北农机化.2020(16)
[2]畜禽粪便干燥技术研究现状及展望[J].李子淳,耿文广.畜牧兽医科学(电子版).2020(19)