圖為機械化秸稈還田技術

　　以往的成都平原，每逢秋收季節，農產品收獲后的秸稈，農民往往就地焚燒，不僅造成了大氣污染，也給民航班機起降帶來了困擾。從2008年開始，四川全面禁止秸稈就地焚燒，并鼓勵開展秸稈綜合利用，截至目前，四川秸稈綜合利用率達到了82.6%，預計到2020年將達到90%。

　　近日，中科院成都生物研究所副所長劉慶帶領他的課題組在國際期刊上發表了一篇名為《秸稈養分資源在替代化肥方面具有重要的潛在貢獻》的論文。課題組認為，國家應該大力扶持秸稈還田的科研及應用推廣，同時，要出臺一些補貼政策，讓農民樂于用秸稈部分替代化肥，這事關我國農業的可持續發展和糧食安全。

　　資源利用：秸稈用途多

　　中國農科院、西南大學、湖北省農科院等科研機構研究發現，秸稈還田可實現農作物增產10%以上，如果常年還田還可持續增產。另外，將秸稈粉碎后，加入磷肥、氮肥、石灰及水，堆悶發酵培育食用菌，可使其生物轉化率達70%以上。然而即便如此，我國秸稈還田率僅有20%至30%，遠不及西方發達國家的70%。

　　劉慶說：“無論是作燃料、飼料、基料還是建材，都是把秸稈從農田中移除。移除就會使農田有機質降低，減退耕地基礎地力，因而農作物生長所需營養成分只能通過化肥來供給。”長此以往，年復一年地施用化肥，就會造成土壤質量逐步退化，生態環境也會受到越來越嚴重的污染。

　　“農田就是一種人工生態系統，農田的生產發展也應該符合生態系統物質循環及動態平衡理論。秸稈中含有大量的氮磷鉀等養分資源，若歸還到農田中，可改善土壤物理結構、維持土壤肥力、促進微生物活性，有助于農田生態系統健康穩定。”課題組成員趙文強說。

　　課題組基于中國官方數據統計年鑒，全面收集了1998年至2014年中國31個省(區、市)的主要農作物產量、播種面積、化肥施用量、秸稈產量、秸稈養分資源量等數據，統計分析了過去17年間，我國糧食增產和化肥施用量增加的變化趨勢和相互關系。

　　研究發現，中國7種主要農作物產量(稻谷、小麥、玉米、大豆、花生、油菜、棉花)從1998年的481.23百萬噸增長到2014年的597.95百萬噸，年平均增長率為3.84%；同時期化肥施用量從29.66百萬噸上漲到39.54百萬噸，年平均增長率為9.42%。“化肥用量年均增長率是糧食年均增長率的2.5倍，這說明我國在這個時期，糧食生產的增幅主要是依靠施用化肥來維持。”

　　研究還發現，秸稈中氮磷鉀等養分資源豐富，我國7大農作物的秸稈年平均產量達674.91百萬噸，年平均養分資源為19.52百萬噸，其中氮6.11百萬噸、磷2.00百萬噸、鉀11.41百萬噸；而同時期氮肥、磷肥、鉀肥施用量分別為21.25、8.26、7.85百萬噸。

　　也就是說，100%秸稈還田可分別代替28.77%和24.25%的氮肥與磷肥施用總量，68.80%的秸稈還田率可完全替代鉀肥施用總量。若考慮可被植物直接吸收的有效化肥施用量，100%秸稈還田即可替代87.22%的氮肥有效施用量。

　　回收難題：要強化技術支撐

　　“秸稈中不僅含有豐富的生物質能，還含有大量植物所需的營養成分。我國每年可利用的秸稈約9億噸，如果不予以綜合利用，造成的不僅僅是環境污染，更重要的是資源的嚴重浪費。”劉慶說。

　　四川環境保護科學院的葉宏、陳軍輝對當前秸稈綜合利用作了深入研究。他們發現，當前秸稈綜合利用方式主要為：燃料、飼料、肥料、基料、建材，但運用中都或多或少面臨著一些問題。

　　“作為燃料，秸稈的利用成本較高。”葉宏介紹道，不管是變成用于發電的高密度固體燃料，還是通過生物發酵或者生物質氣化生產燃氣，或者將秸稈中高糖分用來生產乙醇，其生產成本都比較高，“與水能、煤炭、燃油、天然氣比起來，秸稈燃料在市場中并沒有什么競爭優勢。”

　　飼料方面，四川農業大學、四川省農科院聯合多家科研機構開發了秸稈“綠色無公害飼料技術”，將秸稈加工成精飼料，讓秸稈變廢為寶。但由于當前四川畜禽飼養規模化程度偏低，且農民文化素質不高，在該技術的推廣和應用上也面臨著難題。

　　而在建材方面，我國目前有一種外墻保溫材料一直處于技術領先地位，可大大減少粘土燒磚對土地資源的破壞，制成的地板磚隔音、隔熱效果都達到國家標準。四川一家地板生產廠2003年就建立了秸稈強化地板生產線，秸稈收購站一度達到1000多個，年收購秸稈達二三十萬噸。然而生產線自建成之日起就遭遇虧損，每生產1噸秸稈地板磚就要虧損500元，生產越多虧損越大。“原料成本高、市場接受度差、地板售價低，還沒有國家優惠政策，這條路太難走了。”地板經銷商說。

　　政策支撐：秸稈還田前景廣

　　秸稈還田怎么還？這中間還需要什么關鍵技術？趙文強說：“秸稈還田雖然理論上能一定程度地替代化肥，但直接還田分解速度慢，農田需要一年接一年地耕種，必須要使它快速分解才行，這就需要讓秸稈快速腐熟分解的生物菌劑，而且必須先將秸稈粉碎。”

　　那么，要大力推廣秸稈還田，必須要讓農民購買秸稈粉碎機械和生物菌劑，并對農民進行必要的技術培訓。可對農民來說，這既要花錢又很麻煩，比不了施用化肥既經濟又方便。再者，這類生物菌劑目前大多還處于學術研究和試驗階段，批量生產和推廣運用鮮見于市場。

　　中科院成都生物研究所黃鈞是研究生物菌劑的專家，他研究出了降解生物質廢棄物纖維素的微生物菌劑，做了好氧堆肥生產有機肥的研究。“目前我們和一個中藥制藥企業達成了合作，他們接種我們提供的菌劑，把藥渣腐熟成有機肥。時機成熟就把這種有機肥施用到他們的藥材種植基地進行試驗。”黃鈞向記者介紹，目前這種微生物菌劑還未規模化生產，成本只能粗略估算，處理每噸廢棄物的菌劑接種量大約為0.1%~0.2%，成本大約50元。

　　2015年，農業部印發《到2020年化肥使用量零增長行動方案》，對此，劉慶課題組認為，我國應將秸稈還田作為秸稈資源化利用的主要方式與政策優惠的方向，這不僅利于實現農田化肥使用量零增長的目標，還能切實有效地維系和培育土壤肥力。

　　“盡管前景廣闊，但秸稈高效還田的大規模推廣應用仍有許多工作要做。”課題組成員尹華軍說，“首先就是需要資金上的大力支持，為農民提供還田補貼以及秸稈粉碎處理的機械設備；同時，還需要政策上的引導，提高公眾環保意識，鼓勵農村居民對秸稈進行合理的還田；更為重要的是，科學家們需要研發新型的秸稈分解技術與因地制宜的高效還田策略，促進秸稈養分被植物快速、有效地吸收，進而降低化肥用量，推動中國農業的可持續發展。”