建立秸秆还田机制...
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人大国发院简介
国家发展与战略研究院(简称国发院)是由中国人民大学主办
的独立的校级核心智库。国发院以中国人民大学在人文社会科学领
域的优势学科为依托,以项目为纽带,以新型研究平台、成果转化
平台和公共交流平台为载体,组建跨学科研究团队,对中国面临的
各类重大社会经济政治问题进行深度研究。
作为首批25家国家高端智库建设试点单位之一,人大国发院坚
守“国家战略、全球视野、决策咨询、舆论引导”的目标,着眼于
思想创新和全球未来,致力于发展成为具有国际影响力的中国特色
新型智库,服务于国家发展战略与社会进步。
国发院通过学术委员会和院务会分别对重大学术和行政事务做
出决策。目前由人民大学校长刘伟教授担任院长。
地址:北京市海淀区中关村大街59号中国人民大学崇德西楼8楼
网站:http://NADS.ruc.edu.cn
作者简介
冯晓龙,中国人民大学国家发展与战略研究院博士后,主要研
究方向为农户技术采纳行为、农户气候变化适应性行为等。曾主持1
项博士后科学基金项目,参与过多项国家科技重点项目、国家自然
科学基金项目等国家级和省部级项目,在《sustainability》、《农业
工程学报》、《中国农村经济》等期刊上发表论文20余篇,在社会
科学出版社出版《气候变化与苹果种植户的适应》学术专著。
仇焕广,中国人民大学农业与农村发展学院副院长,教授,中
国人民大学国家发展与战略研究院研究员,从事农业生产消费、农
村资源与环境等方面研究,主持和完成国家自然科学基金课题、国
家社科基金课题、973课题子课题等30余项。在《美国科学院院刊
(PNAS)》、《经济研究》、《管理世界》等期刊发表论文120余
篇,曾有11篇政策报告得到国家级和省部级领导批示,先后获得国
家自然科学基金委“优秀青年基金”、教育部“青年长江学者”等
奖励及荣誉。
欢迎媒体摘发、转载或采访。
媒体热线:程建平;办公电话:010-62625159 15601321015
主办:中国人民大学国家发展与战略研究院(首批国家高端智库试点单位之一)
主编:聂辉华 编辑部主任:邹静娴 本期责编:邹静娴 程建平
摘 要
近年来,东北地区黑土地质量持续下降,严重影响了区域粮食
供给,同时,该地区农作物秸秆资源丰富,露天焚烧现象频发,不
仅造成了大量的资源浪费,也带来了严重的大气污染问题。所以,
在东北地区推行秸秆还田是改善黑土地质量、解决秸秆露天焚烧问
题的有效手段。本报告以东北地区为例,提出了三种适宜不同地区
的秸秆还田技术的模式组合,包括秸秆覆盖还田+免耕模式、秸秆深
翻还田+重耙模式、秸秆粉碎还田+旋耕模式,并分析了促进东北地
区秸秆还田技术推广所需要的支持政策。目前,在推广秸秆还田技
术模式过程中,还存在补贴政策不完善、社会化服务体系不健全、
农户认识不足等问题,应加强配套技术研发支持力度、建立合理补
贴机制、完善社会化服务体系、构建多元化的宣传与推广体系、重
视秸秆其他资源化利用等方面的政策建议。
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一、东北地区推行秸秆还田的必要性和紧迫性
东北地区是我国商品粮的主要供给区,其粮食生产能力关乎国家
的粮食安全。改革开放以来,东北地区粮食总产量占全国的比重一直
呈上升趋势,近年来增速尤为可观。2017 年,全国粮食作物播种面积
为 117989 千公顷,东北地区播种面积为 23165.8 千公顷,占全国的
19.63%;全国粮食产量为 66160.7 万吨,东北地区粮食产量为 13895
万吨,占全国的 21%。
然而近年来,东北地区黑土地质量持续下降,这严重影响区域粮
食供给。东北平原黑土带是世界三大黑土带之一,由于长期采用传统
耕作模式导致其水土流失、土壤质量下降,尤其是土壤的有机质不断
下降。第二次全国土壤侵蚀遥感普查数据显示,近 60 年来东北黑土
地耕作层土壤有机质含量平均下降 1/3,部分地区下降 50%;耕地黑
土层的平均厚度从 1980 年的 30 厘米下降到 2010 年的 20 厘米左右,
流失的黑土总量约 2 亿立方米,流失的氮、磷、钾等养分相当于数百
万吨化肥所能提供的总量。由于气候和成土环境的变化及人为利用的
用养地脱节,导致了东北地区耕地土壤板结、黑土层的容重增加、持
水量减少等问题,严重影响了东北地区的粮食供给。
东北地区农作物秸秆资源丰富,但露天焚烧秸秆造成的环境污染
问题却日益突出。2017 年东北地区的农作物秸秆资源总量为 2.06 亿
吨,占全国农作物秸秆总量的 21.66%;东北地区秸秆可收集量为 1.88
亿吨,占全国秸秆可收集量的 22.8%。随着东北地区农民生活条件的
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改善和农村燃料结构的改变,作物秸秆逐渐出现了区域性、季节性和
结构性过剩的问题,露天直接焚烧现象严重。环境保护部的监测数据
显示,2017 年秋季东北地区的秸秆露天焚烧火点有 2983 处,约占全
国总火点数的 82.5%。秸秆焚烧不仅造成了大量农作物秸秆资源的浪
费,还带来了严重的环境污染问题,危害人体健康。虽然各地区组织
基层干部对农户秸秆露天焚烧进行了监督,但这种行政监管手段成本
过高,很难从根本上解决秸秆露天焚烧问题。
秸秆还田既能有效解决秸秆焚烧带来的环境污染问题,又能大幅
度改善黑土地质量,保障东北地区粮食生产能力。在改善土壤肥力方
面,秸秆还田能够提高土壤有机质含量、改善土壤肥力状况,如与化
肥配合施用,能明显提高土壤氮、磷、钾的含量,提高土壤的供肥能
力。在保墒节水方面,秸秆还田能在强降雨时延长水分下渗时间、减
缓地面径流,同时有利于减少田间无效蒸发和损失,提高土壤蓄水保
墒能力和水分利用效率。在增加空隙度方面,秸秆还田通过影响表层
土壤容重,改善土壤通气状况。在调节温度方面,秸秆具有遮光性,
温度升高时可以起到降温作用;秸秆对地面逆辐射具有阻挡作用,温
度降低时可以起到保温作用。
由此可见,在东北地区推行秸秆还田,既是改善黑土地质量、提
高土地综合生产能力、保障我国粮食安全的必然要求,又是减少秸秆
焚烧造成的环境污染问题、降低政府行政监管成本的必然选择。基于
此,本报告利用东北地区的实际调查,分析了目前秸秆还田面临的困
境,提出了三种秸秆还田的技术的模式组合和秸秆还田需要的支持政
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策,以期为推进东北地区乃至全国的秸秆综合利用、减少环境污染、
保护黑土地及保障农业可持续发展提供可操作的技术和政策方案。
二、东北地区秸秆还田面临的现实困境
秸秆作为生物质资源,用途广泛,可以直接还田,也可以能源化
和饲料化。虽然我国中央和地方政府把秸秆还田作为解决露天焚烧、
减少环境污染的主要手段,并采取了大量的政策措施。但是依然存在
明显的政府“热”、农户“冷”的问题。
我国中央政府先后出台了《关于印发编制秸秆综合利用规划的指
导意见的通知》(2009)、《关于进一步加快推进农作物秸秆综合利
用和禁烧工作的通知》(2015)、《关于印发编制“十三五”秸秆综
合利用实施方案的指导意见的通知》(2016)、《东北地区秸秆处理
行动方案》等政策措施。吉林省、黑龙江省也相继出台了《关于加快
推广秸秆覆盖还田保护性耕作技术推进耕地质量耕作生态耕作效益
“绿色增长”的实施意见》及《秸秆还田 2018-2020 年三年实施任务》
等政策措施来推广秸秆还田保护性耕作技术。但是,这些政策措施在
实际执行中农户的响应并不积极,政策实施效果不明显。究其原因,
主要有以下四个方面:
第一,对农户采用秸秆还田技术的经济、政策激励不足。首先,
大量劳动力进城务工,造成农村劳动力短缺、劳动力成本上涨,使得
秸秆收集、搬运等环节的成本大幅度上升,影响农户对秸秆还田的接
受度。调查显示,东北地区农户秸秆还田比例仅为三分之一。其次,
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目前东北地区针对还田机械的补贴比例小、覆盖面窄、机械型号有限、
补贴手续较繁琐且滞后,大大降低了合作社、家庭农场等经营主体购
买秸秆还田机械的可能性,不利于秸秆还田技术的推广应用。此外,
缺乏促进农户采用秸秆还田技术的激励政策。现有的秸秆还田补贴政
策主要是以补贴机械为主,缺乏针对农户采用技术的政策补贴。即便
有补贴,补贴金额也较小,如黑龙江对秸秆还田每亩补贴为 40 元,
吉林每亩补贴为 30 元,均低于技术采用成本。采用秸秆还田技术既
会增加生产成本,也有可能带来病虫害、出苗率低等农业风险。因此,
在缺乏政策激励的情况下,农户采用秸秆还田技术的积极性受挫,不
利于技术推广。
第二,因地制宜的秸秆还田技术模式提炼不足。由于东北不同地
区的气候和土壤等条件存在差异,导致适宜于某一地区的秸秆还田模
式可能在另一地区难以适用,照搬其他地区的秸秆还田技术模式会严
重影响农作物生产,造成农户种植收益的损失。比如,在东北地区降
雨量比较充足的地方如果采用秸秆覆盖还田会导致土壤表层含水量
过高,影响农作物出苗率。另外,在秸秆还田实际操作过程中,不同
地区秸秆还田的方式、数量等会存在明显差异,如果农户或操作人员
不了解秸秆还田及其配套技术的操作规程,秸秆还田方式不准确、秸
秆还田数量过多以致秸秆腐烂不充分,造成土壤孔隙大小比例不均或
空隙偏大等问题,进而影响农作物生产。
第三,秸秆还田的社会化服务体系发育不足。秸秆还田需要大型
农用机械,例如秸秆粉碎机、深翻机械等。即使在现有补贴政策的情
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况下,小规模农户也很难负担起机械购置成本,这些农户只能通过农
用机械合作社、家庭农场等社会主体来使用秸秆还田的服务。目前来
看,东北地区秸秆还田的社会化服务体系尚未形成,很多农户表示,
想采用秸秆还田技术但不知从何处寻求服务。同时,土地细碎化也降
低了秸秆还田机械的利用效率,一旦农业机械合作社或家庭农场等社
会主体购置了秸秆还田的大型农用机械,就会形成较强的固定资产专
用性。调查过程中,不少农用机械合作社负责人表示,小规模的耕地
会造成秸秆还田机械利用效率低、机械的沉没成本较高的问题,使得
他们不愿为普通农户提供服务。
第四,农户对秸秆还田技术的认识不够,采用积极性不高。调查
数据显示,虽然东北地区有超过一半的农户认为秸秆还田不仅能提高
农田土壤质量和作物产量,还能保护环境和减少秸秆外运等成本,但
还有不少农户认为秸秆还田是没有必要的,甚至对其持反对态度。秸
秆还田技术涉及的流程较多,工艺较为复杂,在缺乏技术信息的情况
下,大部分农户对秸秆还田技术的操作流程不熟悉,这样既不利于自
己采用技术,也不利于督促社会组织提高的技术服务的质量。因此,
当出现因技术操作不当导致农作物生产出现问题时,农户反而会认为
是秸秆还田技术本身的问题,从而不利于该项技术的推广应用。
三、适宜东北地区的秸秆还田的三种技术模式
根据不同地区的气候条件、水资源条件、土壤质量等的不同,秸
秆还田的技术模式也应当有所差异。还田的秸秆需要一定的气温、湿
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度及降水条件才能腐烂分解、不影响农作物耕作和生根发芽,也才能
释放养分、培肥地力。由于东北地区不同区域气候条件差异较为明显,
秸秆还田的技术模式也应有所差异。相关研究机构在东北地区不同区
域进行了长期的秸秆还田田间试验,提出适宜东北地区的三种秸秆还
田技术模式:
第一,秸秆覆盖还田+免耕模式。在辽宁西部和吉林西部等干旱
半干旱地区,水土流失、风沙侵蚀较为严重,适宜以秸秆覆盖还田为
主。在农作物收获后,直接将秸秆粉碎还田覆盖地表,留茬高度小于
5 厘米,秸秆粉碎长度在 10 厘米左右,覆盖均匀;次年春季不整地、
不动土,宽窄行种植形式可用搂草机搂草归行,露出播种带,直接采
用免耕播种机进行播种或表土层耕作播种。该模式不仅能解决水土流
失问题,改善土壤物理性质,增加有机质和速效钾含量,还具有蓄水
保墒、调节地温和减缓土壤水分、温度波动等作用,从而降低农业生
产成本,实现农业可持续发展。
第二,秸秆深翻还田+重耙模式。在辽宁中部、吉林中部和黑龙
江等半湿润地区采用秸秆深翻还田模式。在农作物收获以后,将秸秆
粉碎长度为 5~10 厘米的节段,均匀覆盖在土地上,之后采用大型农
用机械将秸秆深翻至土壤表层以下 30 厘米(土壤深度 30 厘米已经不
属于土壤的耕作层,不会影响下一期农作物的耕作),翻后及时耙压,
耙深均匀,达到秸秆、根茬耙碎、混拌均匀、不拖堆、地表平整状态,
次年春季重耙整地,重镇压,再开展农作物机械化种植。该种模式能
够降低土壤容重,形成良好的土壤空隙结构,保证了土壤 20~30 厘
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米的深层有机质,提高土壤的储水能力与入渗能力,增加涵养水分的
土层。
第三,秸秆粉碎旋耕还田+旋耕模式。对辽宁东部和吉林东部等
湿润地区而言,耕地土层较浅,无法深翻,所以只能通过秸秆粉碎旋
耕还田模式。即在农作物收获后,通过农用机械将作物秸秆切碎,并
均匀抛洒覆盖于地表,之后采用旋耕机进行 1~2 次的旋耕还田作业,
也可与土地耕整结合,减少秸秆还田作业程序,降低成本;次年春季
采用旋耕机进行施肥、旋耕、播种与镇压等复式作业。该模式能充分
利用湿润地区的降水条件腐化秸秆,为土壤提供有机质和微生物,培
育土壤肥力,起到增产增效的作用。
四、加强东北地区秸秆还田技术推广的政策支持
为了促进东北地区秸秆还田技术推广和完善秸秆综合利用体系,
还需要从技术研发、差异化激励、社会化服务、技术推广及其他秸秆
利用方式等五个方面着手。
第一,加强秸秆还田配套技术的研发和支持力度,形成因地制宜
的秸秆还田技术模式。一是继续加大对秸秆还田配套技术研发的资金
扶持力度,鼓励农业科技研发机构积极参与和研发秸秆还田配套技术
创新,形成不同的秸秆还田技术组合模式体系。二是在前述三种秸秆
还田技术模式基础上,结合配套技术的研究成果,根据不同地域的种
植制度,加快制定适宜东北地区秸秆还田技术的操作规程,包括秸秆
还田的时间、方式、数量、深度及配套的耕作方式等内容,向农户和
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社会服务主体提供规范的、适用的秸秆还田技术模式。
第二,针对不同类型的农户采取不同激励政策促进技术采用。不
同类型农户对秸秆还田技术的激励政策的需求存在差异,应当分类施
策。一方面,对于种植大户或家庭农场等新型经营主体而言,鼓励其
通过土地流转等方式将分散的耕地集中连片,提高这些经营主体的秸
秆还田机械购置的补贴力度,激励其购买农用机械并应用到秸秆还田
上,从而实现秸秆还田的规模经济。针对大型拖拉机、旋耕机等农用
机械,购置补贴标准应当根据同档产品的市场销售均价按照某一比例
进行测算,从调研来看,这一比例一般为 30%较为合适,但针对进口
机械,这一比例应适当提高。另一方面,对于普通农户而言,应当建
立补偿机制激励其采用秸秆还田技术。正如前文所述,秸秆还田技术
的采用存在一定风险。为此,应设立不低于技术采用成本的补贴标准,
这样才能通过政策激励促使农户采用技术。据测算东北地区亩均秸秆
还田成本约为 60 元,那么每亩的补贴标准应为 60 元。
第三,建立健全秸秆还田技术的社会化服务体系。一方面,通过
加强对农用机械合作社或家庭农场等社会化服务主体的支持力度,提
高秸秆还田机械的补贴力度,补贴标准为同档产品市场销售均价的
30%,简化秸秆还田机械的补贴手续;加大对农用机械合作社或家庭
农场的金融政策支持力度,根据农用机械类型和型号、服务规模等提
供优惠金融贷款,促进社会化服务主体良性发展。另一方面,通过为
社会化服务主体提供秸秆还田作业补贴(补贴标准每亩约为 60 元),
激发农用机械合作社、家庭农场等社会化服务主体为广大农户提供秸
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秆还田技术服务的积极性,引导更多农户参与,形成以点带面的秸秆
还田技术应用推广的社会化格局。
第四,构建多元化的技术宣传与推广体系,提高农户秸秆还田的
积极性。一是通过村级广播、互联网、移动客户端等途径宣传秸秆还
田技术的必要性与重要性,提高农户对秸秆还田技术及其操作流程的
认知,促进他们从不采用到主动采用的转变。二是与科研单位互相合
作,借助田间对比试验,用科学的数据(如土壤有机质含量、作物产
量、经济效益对比核算),让广大农户看到秸秆还田的好处,激励他
们采用秸秆还田技术。例如吉林农科院与农户合作建立田间试验田,
通过技术实际应用帮助更多农户了解秸秆还田技术操作规范及成效,
扩大技术推广规模。三是完善秸秆还田技术推广体系,科技推广人员
应以多种方式定期指导秸秆还田技术,多与农户沟通交流,解决他们
在秸秆还田技术应用过程中遇到的实际问题,激发广大农户采用技术
的积极性。
此外,还应加强秸秆的能源化、饲料化等的利用。虽然秸秆还田
是解决东北地区秸秆露天焚烧的有效技术手段,但并不是全量还田才
是最优模式。综合国际经验与实际调查来看,东北地区农作物秸秆还
田量占秸秆总产量的 1/2 至 2/3 是比较适宜的:一方面,这一比例来
源于国际上其他国家的成功发展实践,例如美国、加拿大、日本等国
家的秸秆还田量均占秸秆总产量的 2/3 左右;另一方面,从实际调查
来看,河北、山东等省份的秸秆露天焚烧带来的环境污染问题得到了
有效遏制,其秸秆还田比例基本也是 2/3 左右。秸秆还田后剩余的秸
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供稿:中国人民大学国家发展与战略研究院。所有权利保留。任何机
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