杜鴻波 孫永新 余建章 李建強 龍飛 牛玉德 吳延 韓猛

摘要? ? 本文對秦巴山地?zé)焻^(qū)生物質(zhì)資源能源化利用現(xiàn)狀進行了分析，并對煙田及周邊農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可能源化利用的3個大類18個小類生物質(zhì)資源的存量、狀態(tài)及利用現(xiàn)狀進行了深入調(diào)查，還對3種生物質(zhì)資源回收利用模式進行了統(tǒng)計分析，進而提出了針對性的建議。

關(guān)鍵詞? ? 生物質(zhì)能源;資源化利用;收集模式;秦巴山地?zé)焻^(qū)

中圖分類號? ? S216? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）17-0172-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

煙草行業(yè)作為國民經(jīng)濟最后一個計劃經(jīng)濟板塊，有其存在的特殊意義。雖然受到“吸煙有害健康”的輿論壓力，但它通過稅利貢獻、反哺農(nóng)業(yè)、穩(wěn)定就業(yè)、農(nóng)民增收等方式發(fā)揮著積極作用。特別是革新現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)組織形式，實現(xiàn)了“訂單農(nóng)業(yè)—基礎(chǔ)配套—組織生產(chǎn)—技術(shù)服務(wù)—質(zhì)量監(jiān)控—產(chǎn)品收購—效益保障”這一較理想的農(nóng)業(yè)模式，值得其他農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)學(xué)習(xí)借鑒。近年來，煙區(qū)在生態(tài)煙區(qū)、清潔生產(chǎn)、綠色發(fā)展等方面強化科技投入，煙區(qū)廢棄物資源化、能源化利用成為實踐“兩山理論”的研究熱點。

1? ? 漢中煙區(qū)生物質(zhì)資源能源化利用現(xiàn)狀

漢中煙區(qū)作為陜西煙區(qū)的重要組成部分，環(huán)境友好、生態(tài)優(yōu)良是秦巴山地發(fā)展烤煙的優(yōu)勢，種煙基地村在林間盆地科學(xué)布局，享受著秦巴山區(qū)最優(yōu)越的生態(tài)環(huán)境，與森林生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性系統(tǒng)有機結(jié)合，發(fā)揮著維護秦嶺南麓生態(tài)平衡的重要功能。據(jù)調(diào)查，陜南森林覆蓋率約60%，高出全省平均水平19個百分點，其中商洛、安康、漢中三市森林覆蓋率分別達到62.3%、56.5%、50.12%;森林蓄積達到2.5億m3，森林涵養(yǎng)水源能力高達116.83億m3，均占全省的55%。秦巴山地?zé)焻^(qū)得天獨厚的森林資源和陜南煙區(qū)近3萬t煙葉產(chǎn)區(qū)相得益彰，既是當(dāng)?shù)匕l(fā)展特色經(jīng)濟的客觀需要，也是秦巴山區(qū)脫貧攻堅的重要產(chǎn)業(yè)[1-2]。

烤煙產(chǎn)業(yè)作為特色農(nóng)業(yè)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，投資較大、用工較多、技術(shù)復(fù)雜、收益較高的特點非常明顯，它是漢中市區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的重要組成部分，具有“短、平、快”的特點，但烤煙經(jīng)濟效益的好壞與煙草政策資源（計劃、補貼、服務(wù)、組織模式等）、自然資源稟賦（土壤、水分、光照、氣溫、氣候等）、經(jīng)濟社會要素（交通、勞力、技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施等）和煙農(nóng)綜合素質(zhì)（理念、意識、身體、技能、管理、經(jīng)營能力等）的匹配度高度關(guān)聯(lián)，短期盈利具有偶然性、長期利益具有必然性，容易形成烤煙特色經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)聚集模式。

以煙農(nóng)專業(yè)合作社為運營主體，收集利用當(dāng)?shù)責(zé)熖飶U棄的烤煙秸稈、廢棄干煙葉、枯草樹葉、山林雜灌、糧油作物秸稈、農(nóng)作物加工廢料、餐余固體垃圾、農(nóng)村生活垃圾等有機物料，建立“合作社實施、煙農(nóng)支持、煙草輔助、政府鼓勵”的煙區(qū)生物質(zhì)資源能源化利用模式，通過粉碎、配方、滅菌、除臭、調(diào)酸、混料、成粒、成型、干燥等復(fù)雜工藝流程，配合高效燃燒機、自動化填料溫控設(shè)備等實現(xiàn)烤煙秸稈能源化利用、無害化處理、有機循環(huán)的清潔生產(chǎn)目標(biāo)。目前，漢中煙區(qū)關(guān)于煙區(qū)生物質(zhì)資源能源化利用的研究處于起步階段，資源存量、技術(shù)工藝、經(jīng)營模式、配套設(shè)施、綜合效益等許多研究內(nèi)容尚需要逐步深入研究。

2? ? 漢中煙區(qū)生物質(zhì)能源資源類型

烤煙作為個體較大、群體較多的大型作物，目前生產(chǎn)水平下單株干重一般都能達到0.24～0.37 kg/株，有機質(zhì)資源產(chǎn)量在3.96～5.83 t/hm2之間，有效經(jīng)濟產(chǎn)量僅1.88～2.63 t/hm2。因此，煙田廢棄有機物的生產(chǎn)率在52.5%～54.9%之間，大量的能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)化為非經(jīng)濟產(chǎn)量的煙田廢棄物，如根系、煙桿、花杈、腋芽等廢棄有機物料。其木質(zhì)化程度高、纖維素含量高、煙堿/焦油含量比較高，常溫下不易燃燒，只能被丟棄，任其自然腐爛、腐解、礦化、循環(huán)進入土壤環(huán)境。隨之也帶來了病毒（花葉病等）、細(xì)菌（青枯病等）、真菌（根黑腐、黑脛病等）等病源菌、蟲卵（螻蛄類、地老虎等）進入煙田土壤環(huán)境或地下水環(huán)境，造成點源、面源污染和病蟲害暴發(fā)隱患[3-4]。同時，漢中煙區(qū)多在鎮(zhèn)村結(jié)合部丘陵區(qū)和巴山中淺山區(qū)，煙田生態(tài)系統(tǒng)周圍存在大量的農(nóng)作物區(qū)（玉米/水稻/油菜）和林區(qū)（硬雜喬木/草甸/雜灌木），還有大量農(nóng)作物及木材加工廢棄物的存在。通過調(diào)查核算，對漢中煙區(qū)生物質(zhì)能源資源的品種類型、常規(guī)存量、利用現(xiàn)狀等進行了摸底調(diào)查，具體見表1。

以漢中煙區(qū)為樣本調(diào)查，由表1可看出，秦巴山地?zé)焻^(qū)煙田及外圍環(huán)境生物質(zhì)能源資源的類型可分為3個大類18個小類，主要存在狀態(tài)是自然含水狀態(tài)和風(fēng)干/半風(fēng)干狀態(tài)。煙田主體生物質(zhì)能源資源、煙田外圍生物質(zhì)能源資源、煙區(qū)外圍生物質(zhì)能源資源的存量分別為2 235.45～3 906.45、140.63～253.13、8 710.00～14 410.00 kg/hm2，三者結(jié)構(gòu)比例分別為20.16%～21.04%、1.27%～1.36%、78.57%～77.60%，存量規(guī)模區(qū)間在1.13～1.90×105 t范圍內(nèi)，真實存量與煙葉生產(chǎn)水平、生態(tài)多樣性、年際氣候波動、利用頻度相關(guān)。上述生物質(zhì)能源資源的主要利用方式是腐爛還田和焚燒還田，較少以有機肥形式利用，資源未被科學(xué)合理地利用，也給煙區(qū)農(nóng)村生產(chǎn)生活環(huán)境帶來了污染，加重了土壤病害，不利于煙區(qū)健康可持續(xù)發(fā)展。因此，將煙區(qū)大量存在的生物質(zhì)資源能源化利用，讓其成為生物質(zhì)染料顆粒，實現(xiàn)高效充分燃燒，同時產(chǎn)生發(fā)展理念、技術(shù)手段、組織模式和效益增收的資源化、清潔化、價值化過程，具有理論價值和實踐價值[5]。

3? ? 漢中煙區(qū)生物質(zhì)能源利用收集模式

面對存量巨大的生物質(zhì)能源資源，整個秦巴山地?zé)焻^(qū)幾乎未實現(xiàn)綠色循環(huán)利用，也沒有進入清潔生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對煙區(qū)環(huán)境和烤煙產(chǎn)業(yè)發(fā)展還是“禍”和“害”。但無論是以循環(huán)利用有機肥為載體，還是以生物質(zhì)燃料顆粒為載體，首先要解決的是煙田廢棄有機物料（或生物質(zhì)資源）的收集問題，從而探索適合漢中煙區(qū)自然地理和經(jīng)濟社會特點的有機物料收集模式。調(diào)查的過程中，以漢中南鄭煙區(qū)為例，客觀上主要存在3種資源收集模式。

3.1? ? 模式一：高度集中區(qū)的煙農(nóng)主動收集模式

該模式主要集中在小南海萬畝煙區(qū)的回軍壩村、老龍池村一帶，煙農(nóng)居住和煙田分布相對集中、農(nóng)戶距生物質(zhì)能源加工工場較近（服務(wù)半徑≤8 km）。煙農(nóng)到田間收集煙田生物質(zhì)資源的時間和勞力集中，采用半機械方式具有勞動輕度小、運輸距離短、收集效率高、效益比較好的優(yōu)勢，煙農(nóng)對比之后覺得“有事可做、有利可圖、值得關(guān)注、愿意一試”。

3.2? ? 模式二：相對分散區(qū)的委托服務(wù)隊收集模式

該模式主要集中在小南海的黃家山村、青石關(guān)村、水口山村一帶，煙農(nóng)居住相對分散、煙田分布相對集中、農(nóng)戶到生物質(zhì)資源加工工場距離相對較遠（8 km≤服務(wù)半徑≤15 km）。煙農(nóng)收集煙田生物質(zhì)資源能夠做到閑時集中、整裝運輸、強度適中、效益持平、稍有盈余，煙農(nóng)對比之后覺得“勞務(wù)掙錢、以料換料、清潔烘烤、節(jié)省成本、值得參與”。

3.3? ? 模式三：偏遠煙區(qū)的粗加工收集模式

該模式主要集中在小南海以外的碑壩、黃官、新集一帶，煙農(nóng)居住與煙田分布集中度一般，農(nóng)戶到生物質(zhì)資源加工工場距離相對較遠（20 km≤服務(wù)半徑≤35 km）。煙農(nóng)收集煙田生物質(zhì)資源能夠做到閑時集中，合作社設(shè)點或委托煙農(nóng)就近粉碎，運輸車來時送成品顆粒、離開裝走粉碎料。這種模式解決了這些區(qū)域的煙農(nóng)閑時就業(yè)問題和煙田環(huán)境保護問題，可獲得勞務(wù)收入，還能以粉碎料換顆粒燃料，在一定程度上節(jié)省了烤煙生產(chǎn)成本[6]。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雖然煙區(qū)和煙田生物質(zhì)資源比較豐富，但由于煙區(qū)多處于中淺山區(qū)，城鎮(zhèn)化致使山區(qū)勞動力數(shù)量驟減，留守的中老年煙農(nóng)為了保持有效收益，戶均規(guī)模均在2 hm2左右，從冬閑深翻煙田（12月）到分級售賣煙葉結(jié)束（次年11月）基本無太多農(nóng)閑。因此，當(dāng)收集生物質(zhì)資源的當(dāng)日勞動力報酬低于120～150元/d時，不會對煙農(nóng)或附近農(nóng)民產(chǎn)生吸引力，其積極性并不高。目前來看，模式一是最為有效的方式，根本原因是煙田規(guī)模大而且集中、勞動力相對有保證、運輸距離相對較短、煙農(nóng)思想認(rèn)識覺悟高、勞動力每日報酬有保障、收集運輸勞動強度小、以料（原料）易料（顆粒）確實帶來了實惠等原因，煙農(nóng)易于接受;其他2種模式在以上方面不具有絕對優(yōu)勢，雖然施加了農(nóng)業(yè)政策影響力，但相對效率較低，比較優(yōu)勢不明顯。

4? ? 結(jié)語

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，秦巴山地?zé)焻^(qū)及外圍生態(tài)系統(tǒng)中，可能源化利用的生物質(zhì)資源存量規(guī)模巨大，但由于經(jīng)濟、地理等客觀因素限制，導(dǎo)致利用率、利用水平較低。因此，仍需要煙草行業(yè)和地方政府支持綠色產(chǎn)業(yè)項目補貼的刺激下，發(fā)揮好市場價格杠桿作用，還要通過生物質(zhì)能源化利用原料保障交易額分紅與部分生產(chǎn)資源相結(jié)合捆綁的政策影響力多效刺激，才能促使資源收集更順暢、有保障、可持續(xù)[6]。政策激勵是保障原料充足供應(yīng)的有效“催化劑”，還需要政府環(huán)保部門和煙草行業(yè)持續(xù)努力、鼓勵支持、變廢為寶、化害為利。

5? ? 參考文獻

[1] 杜鴻波.陜南山地?zé)熑~生產(chǎn)循環(huán)經(jīng)濟模式研究[J].科技視界，2013（26）：439-440.

[2] 杜鴻波，孫永新，牛瑜德.煙田廢棄物循環(huán)利用模式與土壤保育技術(shù)探討[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（19）：202-203.

[3] 蘭樹斌，馬瑩，陳維林，等.生物質(zhì)能源在烤煙烘烤中的應(yīng)用研究進展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（17）：153-155.

[4] 高福宏，王志江，溫麗娜，等.生物質(zhì)能源自動化烘烤對提高煙葉品質(zhì)方面的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，56（6）：1123-1127.

[5] 崔明，趙立欣，田宜水，等.中國主要農(nóng)作物秸稈資源能源化利用分析評價[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2008，24（12）：291-296.

[6] 劉光快，張大斌，曹陽.生物質(zhì)能源在煙葉烘烤上的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2016（11）：44-49.