秸秆变废为肥 绿色应用

    党的十九大提出，“要探索以生态优先、绿色发展为导向的高质量发展路子”。绿色发展是以效率、和谐、持续为目标的经济增长和社会发展方式，包括以下要点：一是要把环境资源作为社会经济发展的内在要素；二是要把实现经济、社会和环境的可持续发展作为绿色发展的目标；三是要把经济活动过程和结果的绿色化、生态化作为绿色发展的主要内容和途径。

    农业生态亮红灯

    近年来，我国农业发展不断迈上新台阶，粮食连年丰收，棉油糖、果菜茶、肉蛋奶、水产品等供给充裕，但也付出了很大代价，农业资源长期透支，过度开发，农业面源污染加重，农业生态环境亮起红灯。化肥、农药等投入品过量使用，农作物秸秆资源化利用率、农膜回收率、畜禽粪污处理和资源化利用率偏低，成为当前农业生态资源环境面临的突出问题。

    过去30年，我国农业生产靠大量消耗资源来支撑，GDP年均增长8%~9%，而资源环境代价占GDP的7%~10%，其根源在于：

    其一，农业生产系统中，漏气漏水、环境污染严重。我国化肥施用量大大超过世界平均水平，有效利用率仅为30%~40%， 60%以上的化肥或者直接蒸发进入大气层，或者随水流失至土壤深层，或者被土壤颗粒直接固定。

    据统计，大气氮沉降增加了60%，雾霾天气加重，其中2/3的氮源来自农业。全国30%的水源被污染，其原因在于农业生产中过量使用化肥，使水体中氮磷含量超标。收获季节，农民不得已燃烧大量秸秆，释放温室气体，严重污染环境。

    其二，过量偏施大量元素化肥，土壤出现“板、馋、贫、浅、酸、咸、脏、杂” 八大问题。农作物的生长过程，从土壤中吸收大量碳、氮、磷、钾等元素和钙、镁、铜、铁、锌、锰等中微量元素，农作物收获后，土壤的营养物质随着农产品、农作物秸秆而丢失。因传统种植习惯，忽略施用有机肥，导致土壤中有机质含量不断下降，碳氮比严重失调。因种植技术缺失，偏施大量元素化肥，破坏了土壤结构，导致土壤营养元素流失严重、酸碱度失调、病害多发，土壤日趋板结、贫瘠。

    其三，秸秆直接还田，存在一定弊端。秸秆直接还田，可以增加土壤有机质含量，但秸秆燃烧后直接还田，不仅有火灾风险，而且污染环境；机器粉碎秸秆还田，如果粉碎不彻底，容易导致耕层浅、腐熟不彻底、病原菌和虫卵繁衍生息，起不到应有效果。

    长期发展下去，不仅解决不了庞大的秸秆产出量问题，还会导致土壤病菌增加，作物病害加重及缺苗（僵苗）等不良现象。

    其四，土壤质量下降，降低农产品品质。农作物化肥合理施用，可以改善农产品外观，提高商品价值、营养价值、市场价值等，可以改善农产品品质。但是，不合理施肥则会降低农产品产量和品质。像果树区，部分果农盲目追求大果和高产，大量投入氮肥，忽视其他元素的配合，导致果实很大、水分很多，但糖度反而跟不上，甚至出现裂果等问题，从而造成品质下降。

    其五，不合理使用化学农药，造成环境污染严重，抗药性增强，农残超标，农产品质量下降。农药是植保工作必备的农资投入品，对防病治虫、促进粮食和农业稳产高产至关重要，但农药的不合理使用，会带来农产品农药残留超标、作物药害、环境污染等问题。

    种植者过分追求短平快的病虫害铲除效果，忽略了生物多样性的生态系统，不重视激发植株自身具有的对逆境胁迫的抗性潜能，偏好使用化学农药，加之施药方法不够科学，带来生产成本增加、农药残留超标、作物药害、环境污染等问题。

    秸秆绿色应用

    今年，农业农村部进一步聚焦农业面源污染治理攻坚战的重点和关键，实施畜禽粪污资源化利用行动、果菜茶有机肥替代化肥行动、东北地区秸秆处理行动、农膜回收行动和以长江为重点的水生生物保护行动等农业绿色发展五大行动。

    五大行动核心在于，充分循环利用自然资源，回归农业绿色生产过程，改变传统生产方式，减少化肥、农药等农资投入品的过量使用，优化产地环境，提升产品品质，从源头上确保优质绿色农产品供给。这有利于推进农业生产废弃物综合治理和资源化利用，变废为宝，化腐朽为神奇。

    对此，笔者建议如下：

    一是在种养结合中实现过腹还田，促进秸秆资源分解和作物养分的吸收。因为秸秆中的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质，在没有分解之前是不能被作物吸收的，秸秆通过饲养畜禽，既为畜禽提供了营养，增加了经济效益，又通过畜禽过腹消化，为秸秆分解提供了物理、化学和微生物等条件，经充分腐熟的动物粪便，既能培肥地力，又能减少化肥用量。

    二是利用“秸—炭—肥”还田改土培肥模式，有效改土培肥。将农作物秸秆通过中低温热裂解工艺转化为富含稳定有机质的生物炭，以多孔隙的生物炭为介质生产炭基肥料返回农田，杜绝秸秆焚烧所造成的大气污染，改善土壤结构和理化性状，增加土壤有机碳含量，使土壤疏松，孔隙度增加，容量减轻，增加土壤中微生物菌群活力，促进作物根系发育，从而实现秸秆在农业生产过程中的循环利用。

    三是开发秸秆炭化过程中的副产物——木醋液，加速改良土壤，提高肥料的利用率。木醋液是秸秆热裂解的主要产物，含有酸类、酚类、酮类、醛类和醇类等多种有机物，因秸秆来源不同、精制方法不同，木醋液的酸性、水分含量和有效成分也存在差异，基于我国肥料行业的管理规定，尚未有效开发利用。

    我国应发动政产学研用一体化新模式，基于政策引导，科研院校投入必要的科技力量，破解开发应用木醋液的瓶颈难题，解决秸秆炭化工厂中木醋液大量积压且无法利用的难题。

    企业投入关键性的设备设施，创制开发新型木醋液系列产品，并落实技术方案，用于土壤改良、防病驱虫，为农作物提供必需的中微量元素，同时还可激发农作物的抗病、抗旱、抗寒等抗逆境胁迫的性能，促进蔬菜和果树等植物生长，改善农产品的产量和质量。

    目前，爱放牧（兴安盟）生物新物质材料有限公司，在京蒙协作政策引导下，正在实践政产学研用一体化的新模式，由北京农林科学院、台湾嘉义大学的专家团队发挥专业优势，进行科技创新和成果转化，在内蒙古、北京郊区的主要蔬菜、果树、水稻种植区，大力示范推广农作物秸秆炭化还田—土壤改良技术，助力农业绿色发展的循环产业链。

    秸秆变废为“肥”，有利于把农业资源过高的利用强度缓下来、面源污染加重的趋势降下来，推动我国农业形成绿色的发展方式，走上可持续的发展道路。