陶元+黃碧捷+岳琳+曹詩(shī)龍

摘要：指出了農(nóng)作物秸稈是一種非常重要的的生物質(zhì)能源?；凇丁笆濉鞭r(nóng)作物秸稈綜合利用實(shí)施方案》及湖北省2011-2016統(tǒng)計(jì)年鑒農(nóng)作物產(chǎn)量數(shù)據(jù)，收集活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，估算了湖北省“十一五”末期及“十二五”期間湖北省的秸稈資源量，并預(yù)測(cè)了“十三五”期間湖北省秸稈資源量的增長(zhǎng)，為相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：湖北?。晦r(nóng)作物秸稈；資源量；增長(zhǎng)趨勢(shì)；“十二五”

中圖分類號(hào)：X32

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2017）14-0079-03

1 引言

農(nóng)作物秸稈是一種重要的生物質(zhì)資源。目前生物質(zhì)能源在世界能源總消費(fèi)量中占14%以上，是當(dāng)今世界上的第4大能源，僅次于煤炭、石油和天然氣[1]。隨著工業(yè)的發(fā)展，新型燃料的普及，農(nóng)作物秸稈隨地焚燒現(xiàn)象嚴(yán)重[2]。這不僅是一種資源浪費(fèi)，也給我們的生活環(huán)境造成一定的污染。李新蕓[3]研究中提到，我國(guó)每年生產(chǎn)秸稈達(dá)6～7億t，利用率為65%左右。還有大量未被利用的秸稈資源被隨意堆放在田間地頭或是隨地焚燒，這不僅占用土地資源、造成安全隱患，而且?guī)?lái)嚴(yán)重的空氣污染。因此，調(diào)查確切的生物質(zhì)資源的可使用量是非常有必要的。本研究以《“十二五”農(nóng)作物秸稈綜合利用實(shí)施方案》及2011～2016年湖北省統(tǒng)計(jì)年鑒為基礎(chǔ)，估算湖北省“十一五”末期及“十二五”期間湖北省的秸稈資源量，預(yù)測(cè)“十三五”期間湖北省秸稈資源量的增長(zhǎng)，為相關(guān)研究提供參考。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與估算方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究的基準(zhǔn)年為2010年至2015年，包括湖北省所管轄的1個(gè)副省級(jí)城市（武漢），11個(gè)地級(jí)市，1個(gè)自治州（恩施），3個(gè)省直管市（仙桃，潛江，天門(mén)），1個(gè)省直管林區(qū)（神農(nóng)架）。針對(duì)湖北省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，根據(jù)湖北省年鑒主要農(nóng)作物產(chǎn)量估算其秸稈資源量。

2.2 秸稈產(chǎn)量計(jì)算方法

農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量，計(jì)算公式：

式中：E為農(nóng)作物秸稈資源量，（t）；P為農(nóng)作物類型的年產(chǎn)量；Ni為農(nóng)作物i的干燥秸稈產(chǎn)生比率，（t/t）。使用的各農(nóng)作物年產(chǎn)量主要通過(guò)湖北省2011～2016年統(tǒng)計(jì)年鑒（統(tǒng)計(jì)年份為2010～2015）以及政府部門(mén)網(wǎng)站公布的2010～2015年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。研究中的農(nóng)作物秸稈產(chǎn)生比率來(lái)源于本課題組的相關(guān)實(shí)地調(diào)查研究[4]。

2.3 秸稈產(chǎn)生強(qiáng)度計(jì)算方法

耕地排放強(qiáng)度（IC）和區(qū)域排放強(qiáng)度（Ir）分別是基于農(nóng)作物耕地面積和區(qū)域面積，秸稈資源量排放強(qiáng)度計(jì)算公式[5]，如（2）式：

I=Q/A（2）

式中：I為農(nóng)作物秸稈資源量排放強(qiáng)度，（t/km²）；Q為某地區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)生的秸稈資源量，（t）；A為區(qū)域面積或農(nóng)作物耕作面積，（km²）。某地區(qū)的區(qū)域面積和耕地面積數(shù)據(jù)分別是來(lái)自2011～2016年湖北省統(tǒng)計(jì)年鑒。

3 結(jié)果與分析

3.1 秸稈年產(chǎn)資源量

由湖北省農(nóng)作物統(tǒng)計(jì)年鑒作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，參考相關(guān)文獻(xiàn)秸稈產(chǎn)生比率，統(tǒng)計(jì)得出2010～2015年湖北省農(nóng)作物秸稈資源產(chǎn)量及秸稈年增長(zhǎng)率，作于圖1。

《湖北省“十二五”規(guī)劃綱要》指出：對(duì)于新農(nóng)村的建設(shè)要促進(jìn)農(nóng)民持續(xù)征收。挖掘農(nóng)業(yè)增收潛力，引導(dǎo)農(nóng)民優(yōu)化種養(yǎng)結(jié)構(gòu)，積極發(fā)展品種優(yōu)良、特色明顯、附加值高的優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品。由圖1可見(jiàn)，“十二五”期間湖北省秸稈資源產(chǎn)量整體呈上升趨勢(shì)，且秸稈資源年產(chǎn)量都維持在3500萬(wàn)t左右；2011～2014年秸稈產(chǎn)量增長(zhǎng)速率較平穩(wěn)，在“十二五”末期，2015年增長(zhǎng)迅速，秸稈資源年產(chǎn)量突破4000萬(wàn)t。根據(jù)“十二五”秸稈資源量增長(zhǎng)趨勢(shì)及湖北省“十三五”相關(guān)政策，預(yù)計(jì)在2016～2020年間，秸稈資源產(chǎn)量會(huì)在2015年的基礎(chǔ)上持續(xù)增長(zhǎng)，秸稈資源年產(chǎn)量維持在4000萬(wàn)t左右。以近幾年農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量增長(zhǎng)速率和目前能源緊缺的形勢(shì)來(lái)看，湖北省農(nóng)作物秸稈資源量是非常有價(jià)值的可利用的資源。

3.2 秸稈資源量產(chǎn)生強(qiáng)度

統(tǒng)計(jì)了2011～2015年農(nóng)作物秸稈資源產(chǎn)量，根據(jù)湖北省統(tǒng)計(jì)年鑒各各市區(qū)的耕地面積和區(qū)域面積，計(jì)算出2011～2015年湖北省農(nóng)作物秸稈資源量產(chǎn)生強(qiáng)度，以2011年（圖2）和2015年（圖3）秸稈產(chǎn)生強(qiáng)度為例進(jìn)行分析。

由圖2可見(jiàn)，2011年湖北省秸稈資源量耕地產(chǎn)生強(qiáng)度大于平均值的城市有共有10個(gè)，分別為荊州、襄陽(yáng)、鄂州、荊門(mén)、孝感、黃岡、隨州、仙桃、天門(mén)、潛江，其中秸稈耕地產(chǎn)生強(qiáng)度最大的城市為荊門(mén)達(dá)到1453.2 t/km²；秸稈資源量區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)度大于平均值的城市共有9個(gè)，分別為荊州、襄陽(yáng)、鄂州、荊門(mén)、孝感、黃岡、仙桃、天門(mén)、潛江，其中秸稈區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)度最大的城市為潛江達(dá)到505.6 t/km²；分析可知，除隨州外，其余9個(gè)城市的秸稈耕地產(chǎn)生強(qiáng)度和區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)度均大于平均值，則需加強(qiáng)對(duì)秸稈資源的系統(tǒng)管理和充分利用，避免秸稈露天燃燒造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染[6]。隨州市的耕地秸稈產(chǎn)生強(qiáng)度較大，而區(qū)域秸稈產(chǎn)生強(qiáng)度低于平均值，相對(duì)說(shuō)明其單位耕地面積農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量高，更需對(duì)其農(nóng)作物秸稈進(jìn)行系統(tǒng)管理及合理利用。

由圖3可見(jiàn)，2015年湖北省秸稈資源量耕地產(chǎn)生強(qiáng)度大于平均值的城市有共有9個(gè)，分別為荊州、襄陽(yáng)、鄂州、荊門(mén)、孝感、黃岡、隨州、仙桃、潛江，其中秸稈耕地產(chǎn)生強(qiáng)度最大的城市為荊門(mén)市達(dá)到1518.7 t/km²，較2011年稍有增加；天門(mén)市的秸稈耕地產(chǎn)生強(qiáng)度由2011年的大于平均值變?yōu)樯孕∮谄骄?，其秸稈區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)度仍大于平均值，表明2015年其單位耕地面積農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量下降，但其秸稈資源總量幾乎不變；秸稈資源量區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)度大于平均值的城市共有9個(gè)，分別為荊州、襄陽(yáng)、鄂州、荊門(mén)、孝感、黃岡、仙桃、天門(mén)、潛江，其中秸稈區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)度最大的城市為潛江達(dá)到539.1 t/km²，較2011年稍有增加。

3.3 各市秸稈產(chǎn)生強(qiáng)度與平均值統(tǒng)計(jì)

將2011～2015年湖北省各市秸稈產(chǎn)生強(qiáng)度與平均值關(guān)系統(tǒng)計(jì)于表1中。

秸稈耕地產(chǎn)生強(qiáng)度的高低表明單位耕地面積產(chǎn)生秸稈資源量能力的強(qiáng)弱，而秸稈區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)度的高低表明該區(qū)域產(chǎn)生秸稈資源總量能力的大小。無(wú)論是秸稈耕地產(chǎn)生強(qiáng)度還是秸稈區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)度過(guò)高都應(yīng)該引起重視，尤其應(yīng)該重視耕地產(chǎn)生強(qiáng)度和區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)度均高于平均值的城市。

由表1知：農(nóng)作物秸稈耕地產(chǎn)生強(qiáng)度和區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)度在“十二五”期間，每年都大于平均值的城市共有8個(gè)，分別為荊州、襄陽(yáng)、鄂州、荊門(mén)、孝感、黃岡、仙桃、潛江；每年都小于平均值的城市共有7個(gè)，分別為武漢、黃石、十堰、宜昌、咸寧、恩施、神農(nóng)架。農(nóng)作物秸稈耕地強(qiáng)度大于平均值，區(qū)域強(qiáng)度小于平均值的的城市僅有隨州；不存在農(nóng)作物秸稈耕地強(qiáng)度小于平均值，區(qū)域強(qiáng)度大于平均值的城市。

天門(mén)市的秸稈區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)度一直高于平均值，但其耕地產(chǎn)生強(qiáng)度只在2011和2013年高于平均值，造成這一現(xiàn)象的原因可能是：①天門(mén)市2011和2013年耕地面積變化較大；②也可能是2012、2014、2015這3年由于天氣、土壤肥力下降或其他原因?qū)е罗r(nóng)作物產(chǎn)量下降，從而造成間歇性秸稈耕地強(qiáng)度低于平均值的現(xiàn)象?？傮w看來(lái)，天門(mén)市的秸稈資源年產(chǎn)量變化不大，所以其秸稈資源年產(chǎn)量是比較豐富的，應(yīng)該對(duì)其秸稈資源加強(qiáng)管理并合理利用。

隨州市在“十二五”期間，秸稈耕地強(qiáng)度均高于平均值，區(qū)域強(qiáng)度均低于平均值。形成這一現(xiàn)象可能原因是：①隨州市單位耕地面積農(nóng)作物產(chǎn)量高；②區(qū)域面積中只有小部分土地作為耕地使用。總體看來(lái)，雖然隨州市的整體秸稈資源產(chǎn)量不高，但是其局部耕作地區(qū)的秸稈資源量一直維持在平均值之上，其局部秸稈資源量也不可小覷，應(yīng)在其局部地區(qū)加以管理及合理利用[7]。

4 結(jié)論

“十二五”期間湖北省秸稈資源總量逐年增加，2015年突破4000萬(wàn)t，預(yù)計(jì)在“十三五”期間，秸稈資源量將會(huì)繼續(xù)持續(xù)增長(zhǎng)。

“十二五”期間，荊州、襄陽(yáng)、鄂州、荊門(mén)、孝感、黃岡、仙桃和潛江的年秸稈耕地產(chǎn)生強(qiáng)度和區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)度均大于省平均值。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)秸稈資源量的管理與利用，控制秸稈隨地焚燒的現(xiàn)象。同時(shí)，不可忽視天門(mén)市這類秸稈產(chǎn)生強(qiáng)度在“十二五”期間變化較大的城市，將秸稈資源產(chǎn)量穩(wěn)定地控制在限值內(nèi)。而對(duì)于隨州市，其秸稈資源總量控制較好，值得注意的是其單位耕地秸稈資源產(chǎn)量較高，應(yīng)在其局部地區(qū)加以管理及合理利用。

應(yīng)根據(jù)各市產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，加強(qiáng)秸稈資源量的管理與利用，因地制宜。探討制定符合湖北省秸稈資源管理和資源化利用綜合技術(shù)的方法。筆者也將繼續(xù)進(jìn)行這方面的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]亢銀霞， 宋柱亭， 郭俊先. 農(nóng)作物秸稈綜合利用技術(shù)研究綜述[J]. 新疆農(nóng)機(jī)化， 2013（2）：48～51.

[2]張 珂. 秸稈綜合利用率將提高——解讀《“十二五”農(nóng)作物秸稈綜合利用實(shí)施方案》[J]. 農(nóng)村新技術(shù)， 2012（5）：49～50.

[3]李新蕓， 江 波. 農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀及對(duì)策[J]. 湖南農(nóng)機(jī)， 2006（2）：16～18.

[4] HUANG Bi jie. Emission inventory of volatile organic compounds from field burning of crop residues in Hubei Province，China[J]. Advanced Materials Research， 2014， 6（12）：1280～1284.

[5]王雨辰， 陳 浮， 朱 偉， 等. 江蘇省秸稈資源量估算及其區(qū)域分布研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)， 20 13， 41（6）：305～310.

[6]謝海燕， 周玉新. 江蘇省農(nóng)作物秸稈資源化利用及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2013， 41（7）：3105～3108.

[7]李金紅. 新時(shí)期推動(dòng)農(nóng)作物秸稈綜合利用方式轉(zhuǎn)變的思考[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2013， 19（12）：80～83.