秸秆是重要的生物质资源，秸秆资源量大、分布广[1]。目前，秸秆离田利用主要采用“五料化”方式，即肥料化、饲料化、燃料化、基料化、原料化[2-3]。凌建菊等[4]综述了秸秆资源化利用途径、处理技术及应用成效；齐丛亮等[5]研究表明，秸秆离田利用有助于提高秸秆附加值，延长秸秆产业链。贵州省毕节市是重要的农业区域，农作物秸秆资源丰富，常年产量200万t左右，推进秸秆综合利用对当地农业可持续发展具有重要意义[6-7]。为此，本研究基于2019—2023年毕节市主要粮食农作物秸秆利用数据台账，分析当地农作物秸秆产生与利用情况，以及农作物秸秆资源化利用有待提升的环节，提出相应利用策略，为相关地区农作物秸秆资源化利用提供参考。
1 数据来源与方法
1.1 数据来源
以玉米、水稻、小麦、马铃薯、油菜、大豆等农作物秸秆为调查对象，基于2019—2023年毕节市粮食作物播种面积和产量统计数据，选取200个市场规模化主体，并在各县抽样120个分散户进行调查农作物秸秆“五料化”利用情况。
1.2 数据分析
利用农业农村部秸秆资源台账调查方法，参照NY/T 1701—2009《农作物秸秆资源调查与评价技术规范》和NY/T 4157—2022《农作物秸秆产生和可收集系数测算技术导则》估算农作物秸秆资源量。通过农作物草谷比（单位面积产生的农作物秸秆与籽实重量的比值）计算得到秸秆产生量。在秸秆产生量基础上，通过可收集系数（农作物单位面积可收集的秸秆重量与产生量的比值）推算秸秆可收集量。结合抽样调查数据，根据各县相应农作物播种面积和产量进行测算，最后获得秸秆产生量、可收集量、直接还田量、“五料化”利用量、秸秆利用量、农户分散利用量、市场主体规模化利用量、秸秆综合利用率等指标。综合利用能力指数是秸秆“五料化”利用量与可收集量之间的比值，反映消纳秸秆的能力。产业化利用能力指数是市场主体规模化利用秸秆量与该地区可收集量之间的比值，反映秸秆产业化利用能力。
2 结果与分析
2.1 作物秸秆还田和离田利用情况
由表1可知，2019—2023年研究区秸秆利用主要包括直接还田利用和离田利用。离田利用量持续上升，从2019年87.35万t增至2023年130.38万t，离田资源化利用规模不断扩大。秸秆综合利用能力指数逐年增加，由2019年的0.86升至2022和2023年的0.90，秸秆整体利用效率持续优化。2019—2023年产业化利用能力指数总体呈增长趋势，但指数值在0.1以下，高附加值产业化利用尚处于探索阶段，存在较大提升空间。
表1 2019—2023年研究区主要粮食作物秸秆还田和离田利用情况 |
| 年份 | 还田面积/hm2 | 直接还田量/万t | 直接还田率/% | 离田利用量/万t | 综合利用能力指数 | 产业化利用能力指数 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2019 | 131 780 | 24.80 | 18.93 | 87.35 | 0.86 | 0.01 |
| 2020 | 248 247 | 42.82 | 26.84 | 97.22 | 0.88 | 0.02 |
| 2021 | 301 193 | 40.00 | 27.08 | 92.11 | 0.89 | 0.07 |
| 2022 | 194 940 | 39.80 | 22.34 | 119.99 | 0.90 | 0.04 |
| 2023 | 261 700 | 54.21 | 26.65 | 130.38 | 0.90 | 0.09 |
2.2 作物秸秆“五料化”利用情况
调查发现，研究区秸秆“五料化”利用途径如下：肥料化方面，主要通过秸秆腐熟还田、堆沤还田、生产有机肥、异地覆盖还田等技术途径利用秸秆；饲料化方面，通过秸秆直接饲喂或青（黄）贮、氨化、压块饲料（包括颗粒饲料）、揉搓丝化等技术途径利用秸秆；燃料化方面，主要通过打捆直燃、固化成型、炭化、生产沼气、直燃发电等技术途径利用秸秆；基料化方面，主要通过生产食用菌基质、育苗基质和其他栽培基质、养畜垫料等技术途径利用秸秆；原料化方面，主要通过生产墙体材料、编织材料、建筑用材等技术途径利用秸秆。由表2可知，2019—2023年，研究区农作物秸秆产生量逐年增加，2023年达224.08万t。秸秆综合利用率逐年提高，2023年达90.56%。从“五料化”利用结构看，研究区秸秆2019—2023年肥料化利用量从44.35 万t增至77.41万t，饲料化利用量从57.09万t增至96.84万t，二者合计占“五料化”利用总量的比例超90%，是秸秆消纳的重要路径。受技术成熟度、市场需求等因素限制，原料化、燃料化、基料化利用量整体较少，尚处于探索阶段，高值化利用潜力有待进一步释放。
表2 2019—2023年毕节市主要粮食农作物秸秆“五料化”利用 |
| 年份 | 产生量/万t | 可收集量/万t | 秸秆利用量/万t | 综合利用率/% | “五料化”利用量合计/万t | “五料化”利用量/万t | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 肥料化 利用量 | 饲料化 利用量 | 燃料化 利用量 | 基料化 利用量 | 原料化 利用量 | ||||||
| 2019 | 147.65 | 130.98 | 112.68 | 86.03 | 112.15 | 44.35 | 57.09 | 4.25 | 1.43 | 5.03 |
| 2020 | 178.07 | 159.54 | 140.41 | 88.01 | 140.04 | 66.05 | 58.33 | 5.67 | 4.28 | 5.71 |
| 2021 | 165.14 | 147.70 | 132.62 | 89.79 | 132.12 | 67.11 | 56.29 | 2.57 | 2.62 | 3.53 |
| 2022 | 196.39 | 178.12 | 160.33 | 90.02 | 159.79 | 76.53 | 71.94 | 3.80 | 6.56 | 0.96 |
| 2023 | 224.08 | 203.41 | 184.20 | 90.56 | 183.66 | 77.41 | 96.84 | 4.48 | 4.01 | 0.92 |
2.3 不同作物秸秆“五料化”利用情况比较
表3 2019—2023年研究区不同作物秸秆“五料化”利用情况 |
| 作物 | 年度 | 秸秆产生量/万t | 秸秆可收集量/万t | 秸秆利用量/万t | 综合利用率/% | “五料化”利用量合计/万t | 肥料化利用量/万t | 饲料化利用量/万t | 燃料化利用量/万t | 基料化利用量/万t | 原料化利用量/万t |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2019 | 59.08 | 53.77 | 48.43 | 90.07 | 48.55 | 10.47 | 35.36 | 0.48 | 0.52 | 1.72 | |
| 2020 | 57.07 | 51.94 | 46.46 | 89.45 | 46.87 | 10.73 | 31.35 | 1.30 | 1.42 | 2.07 | |
| 玉米 | 2021 | 88.46 | 80.50 | 73.54 | 91.35 | 73.67 | 23.08 | 45.43 | 1.38 | 0.88 | 2.90 |
| 2022 | 119.98 | 109.94 | 98.67 | 89.75 | 98.93 | 32.48 | 62.42 | 1.02 | 2.48 | 0.53 | |
| 2023 | 135.58 | 123.38 | 114.43 | 92.75 | 115.12 | 33.84 | 76.07 | 1.95 | 2.73 | 0.53 | |
| 2019 | 17.15 | 13.72 | 11.80 | 86.01 | 11.14 | 3.15 | 6.74 | 0.05 | 0.09 | 1.11 | |
| 2020 | 15.66 | 12.55 | 11.15 | 88.84 | 10.34 | 3.59 | 5.00 | 0.15 | 0.40 | 1.20 | |
| 水稻 | 2021 | 9.54 | 7.63 | 7.09 | 92.92 | 6.42 | 2.56 | 3.36 | 0.11 | 0.24 | 0.15 |
| 2022 | 9.68 | 7.66 | 7.11 | 92.82 | 6.29 | 2.41 | 2.76 | 0.28 | 0.78 | 0.06 | |
| 2023 | 7.85 | 6.04 | 5.59 | 92.55 | 4.74 | 1.55 | 2.61 | 0.26 | 0.26 | 0.06 | |
| 2019 | 8.96 | 7.79 | 5.59 | 71.76 | 5.59 | 3.61 | 1.50 | 0.20 | 0.01 | 0.27 | |
| 2020 | 7.23 | 6.29 | 5.05 | 80.29 | 5.05 | 2.63 | 1.25 | 0 | 0.25 | 0.92 | |
| 小麦 | 2021 | 5.05 | 4.39 | 3.04 | 69.25 | 3.05 | 2.41 | 0.12 | 0.44 | 0.04 | 0.04 |
| 2022 | 4.46 | 3.85 | 3.32 | 86.23 | 3.32 | 2.12 | 0.57 | 0.38 | 0.15 | 0.10 | |
| 2023 | 4.19 | 3.56 | 3.00 | 84.27 | 3.09 | 1.67 | 0.77 | 0.46 | 0.09 | 0.10 | |
| 2019 | 18.04 | 17.68 | 15.40 | 87.10 | 15.40 | 6.54 | 8.59 | 0 | 0.08 | 0.19 | |
| 2020 | 27.01 | 26.47 | 24.32 | 91.88 | 24.33 | 19.85 | 3.95 | 0.02 | 0.24 | 0.27 | |
| 马铃薯 | 2021 | 11.48 | 11.25 | 10.46 | 92.98 | 10.45 | 8.18 | 2.23 | 0 | 0.04 | 0 |
| 2022 | 17.46 | 17.11 | 15.83 | 92.52 | 15.83 | 13.95 | 1.65 | 0 | 0.23 | 0 | |
| 2023 | 28.05 | 27.49 | 24.56 | 89.34 | 24.56 | 19.74 | 4.55 | 0.02 | 0.25 | 0 | |
| 2019 | 21.15 | 17.97 | 15.37 | 85.53 | 15.37 | 11.43 | 0.53 | 2.28 | 0.43 | 0.70 | |
| 2020 | 23.85 | 20.27 | 17.07 | 84.21 | 17.06 | 12.28 | 1.75 | 2.48 | 0.32 | 0.23 | |
| 油菜 | 2021 | 28.33 | 24.08 | 21.37 | 88.75 | 21.37 | 18.28 | 2.16 | 0.01 | 0.92 | 0 |
| 2022 | 27.10 | 23.56 | 21.36 | 90.66 | 21.37 | 15.76 | 2.06 | 0.77 | 2.52 | 0.26 | |
| 2023 | 26.93 | 22.89 | 20.44 | 89.30 | 20.69 | 11.92 | 7.30 | 0.52 | 0.69 | 0.26 | |
| 2019 | 9.76 | 9.08 | 7.09 | 78.08 | 7.09 | 2.94 | 2.46 | 0.61 | 0.27 | 0.81 | |
| 2020 | 19.37 | 18.02 | 15.79 | 87.62 | 15.78 | 8.64 | 4.36 | 0.89 | 1.04 | 0.85 | |
| 大豆 | 2021 | 10.58 | 9.84 | 8.22 | 83.54 | 8.23 | 5.15 | 2.59 | 0.29 | 0.15 | 0.05 |
| 2022 | 9.40 | 8.81 | 7.40 | 84.00 | 7.39 | 5.00 | 1.80 | 0.19 | 0.40 | 0 | |
| 2023 | 13.20 | 12.27 | 9.41 | 76.69 | 9.41 | 5.40 | 3.86 | 0.15 | 0 | 0 |
从“五料化”利用结构来看，利用路径与作物特性、产业需求高度匹配。玉米、水稻秸秆因适口性好、营养丰富，结合当地大力发展牛羊猪等畜禽养殖、饲草料需求较大的实际情况，以饲料化利用为主。其中，2023年玉米秸秆饲料化利用量达76.07万t，占其“五料化”利用总量的66.1%；水稻秸秆饲料化利用量为2.61万t，占其“五料化”利用总量的55.1%，是缓解当地养殖饲料缺口的重要支撑。大豆、小麦、油菜和马铃薯秸秆则以肥料化利用为主，5年间，2020年马铃薯秸秆肥料化利用量最大，为19.85万t，占其“五料化”利用总量的81.6%；5年间，小麦、油菜、大豆秸秆肥料化利用占比均超50%，是提升土壤有机质含量、保障耕地质量的重要途径。农作物秸秆燃料化、基料化、原料化利用规模整体较小，处于探索提升阶段。
3 结论与讨论
本研究基于2019—2023年秸秆资源台账数据，分析了毕节市农作物秸秆产生量、可收集量、综合利用量及“五料化”利用结构特征。结果表明，研究区秸秆综合利用能力逐年提升，其中肥料化和饲料化利用占“五料化”利用总量的90%以上，是秸秆消纳的主要途径；玉米、水稻秸秆以饲料化利用为主，马铃薯、油菜、小麦、大豆秸秆以肥料化利用为主。燃料化、基料化、原料化利用规模较小，尚处于探索阶段。研究区地处山区，受地形、技术等因素影响，农作物秸秆资源利用还有较大提升空间。目前，秸秆粉碎还田等机械设备的普及率有待提升[8]，回收和转运成本相对较高；研究区秸秆产业化利用能力指数在0.1以下，高附加值产业化利用能力低，现有市场主体的数量和利用能力需进一步培育和增强。在利用途径方面，研究区农作物秸秆以肥料化和饲料化利用为主，占比在90%以上，秸秆燃料化、基料化、原料化等综合利用方式有待进一步推广。此外，秸秆综合利用项目受资金、技术等条件限制，其辐射带动作用尚需进一步发挥。基于此，提出农作物秸秆资源利用策略。
（1）培育市场主体。通过优化营商环境，扩大招商引资范围，解决土地使用、环境评价以及水、电、路等方面的制约，引进规模大、实力强的秸秆综合利用企业在当地投资，解决秸秆产业化利用率低的问题。积极培育以秸秆为原料的市场主体，如饲料加工企业、有机肥生产企业、生物燃料生产企业，延长秸秆利用产业链，带动县域秸秆综合利用水平提升。
（2）加大技术推广力度。充分借助当地在食用菌种植、牛羊生猪养殖方面的优势，拓展综合利用途径，推进秸秆综合利用。根据农作物种类和分布区域特点，分季节、分层分类、因地制宜引导农户推广秸秆还田、堆沤腐熟、黄（青）贮、氨化、栽培食用菌、生产清洁能源、生产艺术品等秸秆综合利用技术模式。对部分不适宜“五料化”利用的秸秆，推广应用农机具进行秸秆深翻还田，扩大秸秆还田面积，同时推广应用适宜本土油菜、玉米等作物秸秆的腐熟剂，进行堆沤还田、覆盖还田等。
（3）强化项目辐射带动作用。积极争取项目资金支持，探索建立“合作社+村集体+农户”秸秆收储体系，建设区域性秸秆收储中心，推广“分散收集+集中转运”模式，降低物流成本；培育一批秸秆综合利用社会化服务队伍；探索补偿机制，通过扶持秸秆利用企业，带动秸秆收储网点建设，对秸秆离田、利用、收购、运输等环节所需的机械购置，参照农机购置补贴标准和方法给予补贴；实施秸秆综合利用整县推进项目，围绕收储、加工、运输等体系建设，采取“以奖代补”等方式，按照“缺什么、补什么”的原则，加大对秸秆利用主体的扶持力度。