可再生资源与可持续发展及其他
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作者: 焦正安
摘要:可持续发展需要可再生资源。农作物秸秆是地球上第一大可再生资源。传统的作为燃料、肥料、饲料和原料的利用方式不同程度地逐渐被放弃,现代的科学的秸秆处理方式和意识尚未完全建立起来。全国年产6亿吨,扬州市年产350万吨的秸秆以还田为主的处理方式对于改良土壤、提高农产品质量、增强国民体质具有明显的作用和深远的意义。
关键词:可持续发展;可再生资源;农作物秸秆;生态文明建设
中图分类号:F124.5文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)21-0184-04
资源,是生产资料和生活资料的天然来源,如地下资源、水利资源、旅游资源等。人类生存需要大量的资源。资源可以分为可再生资源(又叫可更新资源)和不可再生资源(即不可更新资源,也叫非再生资源)。可再生资源,指通过天然作用或人工经营,在合理开发条件下,消耗速度和恢复速度达到平衡,能够为人类反复利用的各种自然资源,如气候资源(包括风能、波动能、潮汐能、地热能、太阳能等)、土壤资源、水资源、动植物(即生物资源。濒临灭绝或已经灭绝的动植物属于由可再生资源向不可再生资源转化或已经转化成不可再生资源的资源)等。前三者是可以循环再现和不断更新的资源。但土壤资源等有可能退化或被污染致使使用价值降低。换言之,可再生资源指在短时期内可以再生,或是可以循环使用的自然资源。可再生资源,在理论上虽然是天量,但根据现有的技术条件,在不太长的时期内成为资源主体还不现实的数量比较大。因此可以说,人类面临可再生资源紧缺的问题。
不可再生资源,是在人类开发利用后,在相当长的时间内不可能再生的自然资源,主要指自然界的各种矿物、岩石和化石原料,如煤炭、石油、天然气、金属矿物、非金属矿物等。此类资源是地球在长期演化过程中,在一定阶段、一定地区、一定条件下,经历漫长的地质时期形成的。与人类社会的发展相比,其形成非常缓慢,或者几乎不能再生。因此一并归为不可再生资源。人类对不可再生资源的开发和利用,只会消耗,而不可能保持其原有储量或再生。其中,一些资源可以重新利用,如金、银、铜、铁、铅、锌等。另一些是不能重复利用的资源,如化石燃料,当它们作为能源利用而被燃烧后,尽管能量可以由一种形式转换为另一种形式,但作为原有的物质形态已经不复存在,其形式已经发生变化。近年来,可燃冰(指天然气水合物结晶,外形象冰,是在海水低温和高压条件下形成的,可以燃烧)开采、利用被摆上台面,但也面临巨大风险。可以说它的开采、利用是以损伤地球为代价的,与呵护地球背道而驰,是不得已而为之。
可持续发展需要可再生资源。可再生资源种类繁多,分类方法多样,农作物的重要副产品秸秆是其一。地球上第一大取之不尽、用之不竭的可再生资源非农作物秸秆莫属。科学地处理好农作物秸秆对于维持可持续发展具有十分重要的意义。中国拥有农作物秸秆量居世界首位,年产约为6亿吨(估算农作物秸秆数量的方法有多种。有些估算结果:农作物秸秆数量达10亿吨。甚至有人认为,18亿亩耕地就有18亿吨秸秆)。作为一种资源,农作物秸秆含有丰富的营养和可利用的化学成分,可用作肥料、饲料、燃料以及工副业生产的原材料(简称“四料”)等。“炊烟袅袅”一词形象地说明了自古以来农民是以秸秆为燃料。随着社会的发展和生活水平的提高,农民生活用能结构发生了改变,燃料及原料用秸秆数量大幅度减少。化肥的大量使用,也降低了秸秆沤肥还田率。传统的秸秆利用方式逐渐被人们放弃。现代的科学的秸秆利用方式和意识尚未完全建立起来。农作物秸秆可以分为三种:麦秸;稻草;其他秸杆(包括:玉米秸秆、高粱秸秆、花生藤、山芋藤和棉花秸秆等)。其由宝变废是近年来出现的新问题,也必将随着经济、社会的发展得到圆满解决。
一、农作物秸秆处理问题的焦点及其他
中国每年通过机械化还田和堆沤腐熟还田利用农作物秸秆2亿吨左右,另外有少量用于气化和加工等,累计约有4亿吨秸秆初步实现了综合利用。约有2亿吨剩余秸秆被当成了废料。部分农民采取了最简单的处理方式――焚烧,造成了较多的大气污染、土壤矿化、火灾事故等社会、经济和生态问题,引起了全社会的广泛关注。
2008年5月4日,扬州市政府针对农作物秸秆焚烧污染环境、影响城乡居民生活质量这一问题,出台了《关于农作物秸秆禁烧及综合利用工作的意见》,就城区周边地带秸秆禁烧工作作了明确部署。《意见》要求:5个区14个乡镇两个街办105个村共11万亩麦田(笔者注:11万亩仅占全市麦田的1/24左右)实行秸秆禁烧及综合利用。采取四项具体保障措施:一是切实加强组织领导,成立由分管市长任组长,市农机局、农业局、环保局、科技局、财政局、公安局、水利局、监察局等部门负责人为成员的领导小组,具体负责秸秆禁烧的相关技术、培训、推广工作。二是建立明确的目标责任制,与各区政府签订目标责任状,层层落实责任,要求逐级包干到乡、到村、到组、到农户、到田头。对秸秆禁烧行动领导不力的人员要及时通报批评,造成重大损失的要追究其失职、渎职责任。三是大力推广秸秆还田技术,通过宣传、示范、培训等多种形式,使农民群众真正认识、理解秸秆还田的好处,加快秸秆还田技术实施步伐。四是加大奖惩力度,积极开展秸秆还田机械费用补贴试点工作,对每亩耕地给予10元的补贴和奖励,同时加强检查和惩罚,凡发现或举报查实乡镇有三处秸秆焚烧点的,扣除市奖励资金1万元,直至扣完。全国许多地方都采取了诸如此类的禁烧秸秆的行政措施。此类“广谱”性质的系列措施关于农民对秸秆还田的认识、理解的评判还不够全面。农民并不是没有“真正认识、理解秸秆还田的好处”。须知,“种一亩地纯收入不过百来块钱,而秸秆还田中,粉碎秸秆的费用就要几十块钱”(引自2010年11月5日《扬州广播电视报》A12版俞晖文)(笔者注:秸秆粉碎的要求不一、收费不一。此为一说,仅供参考)。
下面是某县级区领导在地级市秸秆禁烧工作会议上的表态发言:尊敬的各位领导、同志们:我区地处上风口,是本市的门户城区,地理区位敏感而特殊,秸秆禁烧工作的成效将直接影响生态环境和城市形象。抓好秸秆禁烧工作,是我区义不容辞的责任和义务。我们将把这项工作作为一项政治任务和阶段性中心工作,再接再厉,全力以赴,确保圆满完成今年的禁烧任务,为促进资源节约、保护生态环境、保障城乡居民正常生产生活秩序,作出应有的贡献。我区秸秆禁烧工作主要涉及5个镇农作物面积约3万亩。今年,我们将重点抓好以下几个方面工作:抓宣传,营造浓厚氛围。继续坚持过去一些好的经验和做法,抓住宣传的关键,重点围绕“不能烧、不烧给补助、烧了就罚款”三个方面,进行针对性宣传。广泛开展面上宣传,进一步创新形式和载体,采取群众喜闻乐见的方式,利用广播、报纸、宣传车、标语等形式开展宣传,通过组织全区中小学校开设禁烧环保课、发动师生入村到户开展“小手拉大手”活动等形式广泛宣传,争取在短时间内营造浓厚的禁烧氛围,做到秸秆禁烧和综合利用知识家喻户晓,人人皆知。加强点对点宣传,将禁烧奖补政策直接与农户承诺相挂钩……由此可见禁烧的行政成本之高,禁烧是权宜之计。以城区为中心、“禁”字当头、“罚”字随后的一系列措施,效果如何呢?
2009年“三夏”,江苏省秸秆禁烧工作收效明显。禁烧令的严格执行,让不少麦秸堆放在田间地头、河塘池沟。一位乡镇干部说了一句形象的话:禁烧后,“天蓝了,秆烂了,渠堵了,水臭了”。在镇江市丹徒区高资镇巫岗村,百亩耕地的田埂上横七竖八地堆放着大大小小的麦秸堆。村民巫老汉家一根麦秸都没有焚烧,全堆在田头。接着翻田嫌秸秆碍事,就花了大半天时间,全丢到附近旱沟去了。旱沟,是村里汛期排涝所用的“救急沟”。大家都丢,旱沟很快就被填满。一些村民就直接扔进附近水沟和小河。村民小组长巫冬林说:我们知道秸秆抛河塘会污染水源,抛灌溉渠会影响农业生产用水,但我们也没办法,往下怎么处理我们也管不了。即便我们想管,也有心无力,没钱没手段。禁烧算任务,不完成处罚很重,而后期处置不在政府下达的任务范围;完成好没奖,不完成也没事。类似情况不光在镇江发生,省内许多地方都陆续曝光了秸秆“流浪”事件,乡村干部也在为处置“无主”秸秆发愁。焚烧与禁烧近年来成了农作物秸秆处理问题的焦点。农户焚烧带来危害,政府随之下大气力禁烧,这足以说明问题的严重性和解决问题的迫切性。问题的表象是焚烧与禁烧,但其实质是还未全面步入科学处理农作物秸秆的轨道。
如前所说,禁烧是阶段性工作,落实时往往演变成具体时限为收割之前和之时的“名副其实”的禁烧――秸秆随便堆放并未违反阶段性禁烧的规定。风头过去以后,农民觉得碍事的时候还是偷偷地分期分批地烧了。这种风头过后的焚烧只是把对空气的污染进行了稀释。由此还引发了许多新的矛盾和问题,如,有农民把自家的秸秆转移到公用隙地上去,过了严查时再趁天黑时烧,以至乡村干部无法确认是谁家的秸秆、是谁点的火、应该罚谁等等。
二、农作物秸秆的“四料”价值及其他
农作物秸秆含有大量的氮、磷、钾等有机成分,每100 公斤鲜秸秆含氮0.48 公斤、含磷0.38 公斤、含钾1.67 公斤,分别相当于2.4 公斤氮肥、3.8 公斤磷肥、3.4 公斤钾肥。如果把500 公斤农作物秸秆还田,就相当于给土壤施入标准化肥50 公斤以上,土壤有机质含量可以提高0.03%左右,并且增强了土壤的透水性、透气性、蓄水保墒能力,使土壤团粒结构发生变化,保持疏松状态,因而有效缓解了土壤板结的问题。利用秸秆生产的生物肥料,肥效更高。每亩土地施放250公斤秸秆生物肥,其肥效相当于100 公斤碳酸氢铵、50 公斤过磷酸钙、20 公斤硫酸钾,是无公害农业的重要肥料源,而且还具有良好的生态效益。因此,秸秆作为肥料施入农田,是补充和平衡土壤养分、改良土壤的有效方法,对于促进土地良性循环、提高耕地基础地力和农业的可持续发展具有重要意义。
农作物秸秆转化为肥料有直接利用和加工利用两种方式。前者指秸秆直接还田,就是在作物收获时将秸秆抛洒在田间,或粉碎或整株,或覆盖或深埋,也可以在作物苗期或果园将秸秆均匀覆盖在地表。这方面主要是运用秸秆还田机械,开展农机服务产业化经营。后者指秸秆间接还田,如,以腐熟的秸秆为主,加入畜禽粪和多种微量元素、活性剂,粉碎加工成颗粒状生物有机肥。可用作绿色食品专用肥,也可作优质粮生产用肥,不仅增产,而且大大改善粮、果、蔬的品质。设备投资少,见效快,适合较大规模集中生产。
改革开放前,扬州地区(即今地级扬州市,人口近500万,土地面积6 638平方公里)冬春季以稻草为直接、主要的牛饲料,把稻草、山芋藤等粉碎成糠作为较为直接的猪饲料。目前农作物秸秆作为饲料,除了直接饲喂外,还有多种提高秸秆饲料价值的加工方式。利用秸秆饲料生产线,把秸秆加工成颗粒或块状干饲料,具有熟香味,可以提高采食率。这种方法把散放堆弃的秸秆加工成可长途运输、长期贮存的商品,实现秸秆饲料的商品化生产和异地消化利用,甚至出口创汇,使秸秆增值、农民增收。这种商品化大规模生产方式已经成为秸秆综合利用的新途径。
时兴的农作物秸秆的燃料利用主要有生产沼气和秸秆气化两种方式。可以一家一户单独生产与使用,也可以以村为单位集中生产和供气,是有前途的秸秆利用新技术。秸秆做培养基栽培食用菌可以在简易房屋内或大棚内进行,投资少,见效快,技术简便,经济效益非常高,与生产有机肥相比,能进一步提高秸秆的利用价值,适合一家一户或规模化生产。利用农作物秸秆造纸,生产纤维密度板、植物地膜、餐饮具、包装材料、育苗钵等工业产品以及用秸秆制造洒精、淀粉等化工原料,都是工厂化利用秸秆的技术途径,规模可大可小,成为农村经济新的增长点。
三、农民焚烧农作物秸秆的主要原因及其他
农作物秸秆及时还田能抢农时、培肥地力,提高产量和品质,对抗旱保墒、节约生产成本、保护环境有奇效。但是,农民的态度不够积极甚至是消极。我们来算这样一笔详细账:夏收夏种时间短,秸秆过长还田不能及时腐烂。如用收割机将麦秸秆切碎,每亩要多增5元成本;再用大马力拖拉机翻耕,每亩又多付15元。每亩多了20元,多数农户不愿这样“负”出。而且,不少收割机还没有连带粉碎秸秆的功能。目前,我省秸秆综合利用的方法无外乎:秸秆气化炉、机械还田、生物肥料、板材加工、食用菌基料、快速腐熟还田、堆沤还田、编织草绳等。这些技术虽好,但实际操作难。一是技术成熟的少,能推广的更少;二是收集处理既困难又费时,回收运输成本高;三是秸秆综合利用机械不足,购置、运行成本高。
在时间就是金钱的今天,费时费事就等于是增加支出。5月底到6月中旬的双抢(抢收割抢插秧)时节,自古以来是农人一年中最忙碌的时段。这时候挂在农民嘴边上的几句话是:“季节不饶人”,“芒种到夏至,老少一起忙”,提醒自己要及时插秧。青壮年大多在城里做工,种田的主要劳动力是妇女和老人,他们力图省工省力,往往选择用焚烧的方式处理麦秸。《扬州日报》载文说,江苏厚德(合资企业)花150元收购一亩田的秸杆,农民不乐意。有关人员认为农民不明事理。而实际情况是,农民认为这是给厚德打工,按特殊要求处理一亩田的秸杆,属于秸秆初加工,150元的工资太低。把秸秆粉碎颗粒4公斤放进一个四方形铁质气化炉里,点燃灶头,绿色火苗立刻窜起来。这种申请了15项国家专利的秸秆气化炉,远比液化气省钱(这里没有包括相关支出,而相关支出如果算在内农民要花更多的钱)、热量大,但每台售价980元,而且每个村还必须建一个颗粒燃料生产站。投入远大于产出,对多数村来说,推广这项技术有很大难度或者说若干年内不可行。
科学利用好农作物秸秆资源,对于保护环境、促进农业可持续发展、建设节约型社会、推进新农村建设具有十分重要的意义。对其意义,作为个体的农民认识有待于提高,而各级政府则要加大投入,以全量、适时科学处理秸秆为己任。
四、扬州市农作物秸秆处理方式的有益探索及其他
扬州市是农业大市,每年小麦种植面积260多万亩,水稻栽培面积310多万亩。稻草年产量170多万吨,麦秸年产量80多万吨,其他秸秆100多万吨,合计350万吨以上。
近年来,扬州市农作物秸秆用作燃料的数量逐年减少,还田和用于其他方面的数量也很小,秸秆“出”和“用”的矛盾越来越突出。秸秆就地焚烧带来了较大的危害:一是浪费资源。全市一年堆放在田头和随意烧掉的稻麦秸秆一度占到总量的50%左右,用于还田的农作物秸秆仅占到15%左右。二是污染环境。秸秆焚烧产生的烟雾中含有大量的一氧化碳、二氧化硫、氢氧化物等有害物质,对人体呼吸道有严重的刺激作用,容易诱发多种呼吸系统疾病,甚至破坏人的神经系统。三是危害安全。农民在铁路、高速公路沿线和县、乡道路沿线的田块焚烧秸秆,产生大量浓烟,造成道路通行能见度降低,极易引发交通事故。
扬州市从20世纪80年代初开始,围绕秸秆禁烧和综合利用,先后推广了沤制草塘泥、制作塘肥(这是传统的造肥方式)、秸秆生产沼气、秸秆栽培食用菌、留高茬还田、墒沟埋草、过腹还田等多种方法,也取得一定成效。由于这些做法还田秸秆数量少、效率低,费工费时,难以大面积推广应用。从20世纪90年代开始,在全省率先研究探索稻麦秸秆机械化全量还田技术和超高茬麦田套稻技术,并把秸秆机械化还田技术和水稻机插秧技术有机集成,实现了秸秆就地、简便、大量还田。经过几年的示范推广,取得了显著的经济、社会和生态效益。
稻麦秸秆机械化全量还田技术,是以大中型收割机、拖拉机、灭茬耕整机机组实现的一系列技术的综合,可一次完成稻麦秸秆切碎、灭茬、施耕、混合和覆盖,达到秸秆翻埋数量大、效率高、质量好,能满足不同后续作业的农艺要求,作业成本仅为人工还田的1/4,而工效可比人工还田提高数十倍。经测定,每亩田块全年还草900~1 000公斤,相当于施尿素14公斤,节约投入成本45元,还草田块二至三年后有机质增加16%~20%,速效钾增加15%,种植的水稻、小麦亩增产8%~10%。
超高茬麦田套稻技术,是指在麦子灌浆中后期,将处理后的稻种直接撒播在麦田,与麦子形成一定的共生期,收麦时超高茬留30cm左右自然竖立,多余麦秸秆就地散开或浅埋,任其自然腐烂,实现麦秆自然还田。该技术不耕地、不整地、不育秧、不栽秧,省工省本省秧田。据测定,采用超高茬麦田套稻技术,每亩增收节支150元左右。
扬州市近几年的示范推广实践证明,稻麦秸秆机械化全量还田技术和超高茬麦田套稻技术既能解决焚烧秸秆带来的污染和危害,又可以改良土壤,培肥地力,促进粮食增产、农业增效和农民增收,是目前解决秸秆焚烧问题最直接、最简便、最有效的措施。这些有益探索对全省乃至全国都有现实意义。但全面推广这种技术也有一定难度:不少农户承包地极其有限,不十分需要大中型、集成的机械和综合性技术,他们习惯于自由地选择一种种植和耕作方式,而现在种植和耕作方式有多种。研发方、主管方在总结稻麦秸秆机械化全量还田技术和稻麦套种技术时正面地讲其利。接受、使用此类技术的农户的看法就有些不一样了。水稻旱直播发芽率低,抗御自然灾害能力低,杂草多要多用除草剂,产量也低一些。德国农业科学家发现:凡在黑夜翻耕的土壤中,仅有2%的野草种子日后会发芽,如果在白天翻耕发芽率则高达80%。因此德国西部的农民选择黑夜耕地。可见适度翻耕以减少野草进而少用除草剂才是上策,秧田育秧而后移栽入大田比较受欢迎。
五、农作物秸秆还田的深远意义及其他
古代五行中含有“土”。毛泽东倡导的农业八字宪法中包括“土”。社会学家费孝通对乡镇企业发展、小城镇建设和农村环境保护提出过许多值得我们深思的对策和建议。美国学者King写过一本题为《五千年的奇迹》的书。书中说:中国农业的最大特点,是它的土地耕种了五千年,活力没有遇到破坏,这是人类的奇迹。“活力没有遇到破坏”源于:千百年来农民一直使用农家肥。二十多年前,看了这本书的费孝通教授发出感慨:“这是我们祖先留下的福泽。现在的问题是:我们能不能再给子孙后代五千年这样的环境。” 资料显示,中国十年减少耕地1.2亿亩,占6%。现有耕地中有一部分是复垦而来的,多为劣质土地,而搞建设用去的大多是优质耕地。全国一半以上耕地营养不良。大量使用化肥、农药、除草剂是耕地质量和农产品质量下降的原因之一。土壤质量始终维持在良好状态是社会主义新农村“村容整洁”的根基,利在当代,福在后人。庄稼一枝花,全靠肥当家。农业“八字宪法”的第二个字是“肥”。过去,庄稼所依靠的农家肥主要有三种:河塘淤泥、人及畜禽粪便、农作物秸杆。现在使用的主要肥料是化肥,三种农家宝成了农村环境污染、脏乱差的重头。城郊结合部的土地被征用的担忧时刻存在,农民不怕土地板结、土壤退化。
发达国家不断提高农产品生产环境质量标准和安全标准,对中国农业生产及其产品质量提出了更高的要求。中国蔬菜、水果、水产品、肉类等劳动密集型产品本来应在国际市场上表现出较强的竞争优势,但从实际情况来看效果并不明显。比如前几年,发达国家对大米的重金属和农药残留限量标准累计达346项,德国为237项,中国只有79项。广施包括以农作物秸秆为主要成分的农家肥,少用化肥农药和除草剂,对于改良土壤、提高农产品质量、增强国民体质的作用明显,意义深远。
日本处理农作物秸秆的方法是:政府推动组织农机合作社,配套完备大中型机械,统一收割,统一灭茬,统一翻耕。对乱丢秸秆现象采取重罚;同时拿出一部分资金奖励农民堆肥,撬动民间资金投向秸秆利用行业,把秸秆真正变为利、变为宝。日本处理农作物秸秆方式的特点是统一和还田。由于统一,还田秸秆接近于全量。没有出现处理方式不断增加、“翻新”,但实用性欠缺、推广困难的情况。我们从中可以获得启迪。
土壤改良了,农产品质量提高了,全国人民受益。生态环境和农产品是公共产品,政府要考虑全额投入或以政府投资为主,推动农作物秸秆还田。中国耕地数量有限,多数为夏秋两季,农民需要抢农时。及时处理面广量大的秸秆,就地还田是最为科学的切合实际的选择,其他多种处理方式可以也只能作为补充。以还田为主的农作物秸秆的科学处理方式,是生态文明建设的重要举措,为增加可再生资源的新途径,还是可持续发展的切实保证。
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