王山松

(北京市大興區(qū)農(nóng)業(yè)機械技術(shù)推廣站，北京 102600)

0 引言

《大興區(qū)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》明確提出，全方位建設(shè)美麗鄉(xiāng)村，以建設(shè)“田園美、村莊美、生活美、人文美”的美麗鄉(xiāng)村為目標(biāo)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)污染物減排和農(nóng)業(yè)資源循環(huán)利用，保持村莊田園優(yōu)美整潔[1-2]。北京市大興區(qū)農(nóng)業(yè)部門及時轉(zhuǎn)變和調(diào)整工作思路，把農(nóng)林廢棄物機械化處理作為工作重點，杜絕秸稈焚燒，減少大氣污染，提高農(nóng)林廢棄物綜合利用水平，徹底解決農(nóng)林廢棄物面源污染，通過農(nóng)林廢棄物處理還田，增加土壤有機質(zhì)和土壤養(yǎng)分，解決土壤板結(jié)和耕性變差問題，達(dá)到農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)利用，確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)。

1 “十三五”前期農(nóng)林廢棄物處理工作狀況

1.1 2016年大興區(qū)農(nóng)林廢棄物產(chǎn)生途徑及總量測算

1.1.1 大田農(nóng)業(yè)廢棄物

按2016年大興區(qū)小麥播種面積計算：3 933.33 hm2(59 000畝)×收獲指數(shù)(6.90)×秸稈系數(shù)(1.17)=3.18萬t；玉米播種面積11 066.67 hm2(166 000畝)×收獲指數(shù)(6.45)×秸稈系數(shù)(1.33)=9.49萬t；總量合計：12.67萬t(2016大興區(qū)統(tǒng)計年鑒)。

1.1.2 設(shè)施農(nóng)業(yè)廢棄物

葉菜類、根莖類和瓜果類蔬菜產(chǎn)廢系數(shù)平均值分別為9.7%、4.7%和3.8%[3]。

截止到2017年10月，大興區(qū)葉菜類蔬菜播種面積為7 831.67 hm2(117 475畝)，產(chǎn)生的廢棄物總量(t)=產(chǎn)品單產(chǎn)(36.69 t/hm2)×產(chǎn)廢系數(shù)(9.7%)×播種面積(7 831.67 hm2)=2.80萬t；根莖類蔬菜播種面積為579.61 hm2(8 694.22畝)，產(chǎn)生的廢棄物總量(t)=產(chǎn)品單產(chǎn)(29.74 t/hm2)×產(chǎn)廢系數(shù)(4.7%)×播種面積(579.61 hm2)=810.17 t；瓜果類蔬菜類播種面積11 588.80 hm2(173 832畝)，產(chǎn)生的廢棄物總量(t)=產(chǎn)品單產(chǎn)(59.13 t/hm2)×產(chǎn)廢系數(shù)(3.8%)×播種面積(11 588.80 hm2)=2.60萬t?？偭亢嫌嫞?.48萬t。

1.1.3 園林廢棄物

果樹面積6 920 hm2(103 800畝)；人工造林面積23 965.07 hm2(359 476畝)。果樹枝條等廢棄物每年產(chǎn)生量6 920 hm2×4.95 t/hm2=3.43萬t(2017年12月7日京郊日報頭版頭條刊登每3畝果樹產(chǎn)生1 t廢棄物)。人工造林產(chǎn)生的廢棄物每年產(chǎn)生量23 965.07 hm2×2.70 t/hm2(北京市農(nóng)機鑒定推廣站提供)=6.47萬t。林、果每年產(chǎn)生的廢棄物總量合計9.9萬t。

1.1.4 農(nóng)林廢棄物總量

大興區(qū)農(nóng)林廢棄物每年產(chǎn)生量=大田農(nóng)業(yè)廢棄物量+設(shè)施農(nóng)業(yè)廢棄物量+園林廢棄物量=28.05萬t。

1.2 2016年以前農(nóng)林廢棄物處理方法

1.2.1 大田農(nóng)業(yè)廢棄物

小麥、玉米秸稈采用收割機粉碎覆蓋還田處理，粉碎后的秸稈分解緩慢，延續(xù)病蟲害，土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分表聚，甚至影響后茬作物的生長發(fā)育[4]。小麥、玉米秸稈離田作業(yè)處理，集中、打捆和運輸?shù)拳h(huán)節(jié)需大規(guī)模運作，運營成本較高、市場預(yù)期不穩(wěn)定，離田機械化作業(yè)已成為緊迫需要[5]。玉米青儲飼料處理，要求農(nóng)機作業(yè)要及時、低留茬且粉碎均勻，不足之處是北京地區(qū)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展受限，市場需求萎縮。

1.2.2 設(shè)施農(nóng)業(yè)廢棄物

設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的尾菜瓜秧只有個別標(biāo)準(zhǔn)種植園區(qū)采取有氧堆肥技術(shù)處理，發(fā)酵過程中最高溫度達(dá)到70 ℃，能殺死原料中的病菌蟲卵，有氧堆肥的肥料無毒無害，且沒有臭味，不會對環(huán)境和農(nóng)作物造成污染和危害，具有過程可控制、易操作、降解快和資源化效果好等優(yōu)點[6-7]。其缺點是堆肥設(shè)備價格較高，堆肥處理、發(fā)酵和成品需要占用土地。

1.2.3 園林廢棄物

園林廢棄物通常由人工收集后堆積在田間地頭放置或運往垃圾場與其他垃圾填埋處理，少數(shù)配備有枝條粉碎機械的種植園區(qū)進(jìn)行枝條粉碎處理后，直接還田覆蓋，形成有機肥料、土壤改良劑改良土壤。園林廢棄物中有很多不易降解的纖維素與木質(zhì)素等成分，極少用作堆肥處理，需要開發(fā)全新的堆肥技術(shù)，利用高效微生物菌加快其堆腐速度[8]。

2 農(nóng)林廢棄物機械化處理技術(shù)應(yīng)用新嘗試

2.1 引進(jìn)多功能農(nóng)林廢棄物處理技術(shù)

2017年，隨著大興區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整及土地流轉(zhuǎn)工作的深入推進(jìn)，園區(qū)化、規(guī)?；a(chǎn)方式得以逐步實現(xiàn)，同時北京禁燒政策的收緊，大興區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化園區(qū)、林果園區(qū)禁燒壓力陡增，迫切需要一種簡便易行、高效集成的技術(shù)手段來解決這一問題。大興區(qū)成功引進(jìn)北京地區(qū)首臺一鳴多功能農(nóng)林廢棄物處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采取了一體化設(shè)計和一鍵式操作，可年處理5 000 t農(nóng)林廢棄物，廢棄物完全發(fā)酵、分解、除臭、凈化和濃縮全過程只需3～24 h，廢棄物體積減少30%～70%，病蟲害殺滅率100%，生產(chǎn)過程中，不需要大型的堆場和長時間的堆放，不產(chǎn)生惡臭氣味，無蠅蟲滋生，真正實現(xiàn)了廢棄物的零排放。一鳴多功能農(nóng)林廢棄物處理系統(tǒng)可實現(xiàn)生物有機肥、生物質(zhì)燃料顆粒和腐殖基質(zhì)3個產(chǎn)品的生產(chǎn)。

2.2 經(jīng)濟效益分析

2.2.1 生物有機肥

(1)產(chǎn)能分析。

每次處理有機廢棄物2 t，生產(chǎn)生物有機肥料1.4 t，用于育苗基質(zhì)及底肥。

(2)成本。

燃料費：耗電40 kW·h，成本40元；生物顆粒燃料20 kg，成本15元(天然氣替代則為40元)；燃料費合計成本55元。

原材料：秸稈收集成本100元/t。

輔助材料：菜餅等輔助材料，成本按2 000元/t核算，添加量50 kg/t，成本100元/t；添加1 kg/t尿素替代菜餅，菌種費用15元/t。

人工費用：100元/t。

其他費用：50元/t。

按此標(biāo)準(zhǔn)計算，生產(chǎn)生物有機肥料成本為420元/t。

(3)產(chǎn)值和利潤。

年處理農(nóng)業(yè)秸稈廢棄物3 000 t/臺(按每年運行300 d計)，可產(chǎn)出生物有機肥2 100 t。生物有機肥外銷價按700元/t(一般市場上價格達(dá)1 000元/t)，年銷售額可達(dá)147萬元，成本126萬元，利潤21萬元，經(jīng)濟效益明顯。

2.2.2 生物質(zhì)燃料顆粒

(1)產(chǎn)能分析。

每處理園林廢棄物10 t，生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒7 t，年生產(chǎn)量3 000 t，可處理林果枝條5 000 t，用于噴漆烤房、烘干和發(fā)電等，代替煤炭能源，節(jié)能減排。

(2)成本測算。

燃料費：耗電100 kW·h，成本100元；烘干：生物質(zhì)燃料50 kg，成本37.5元(天然氣替代生物質(zhì)燃料則為75元)；費用合計137.5元。

原材料：枝條收集成本100元/t。

人工費用：100元/t。

其他費用：150元/t。

按此標(biāo)準(zhǔn)計算，生產(chǎn)1 t生物質(zhì)燃料成本為487.5元。

(3)產(chǎn)值和利潤。

年生產(chǎn)生物質(zhì)燃料3 000 t/臺(按每年運行300 d計)。生物質(zhì)顆粒銷售價按700元/t(一般市場上價格達(dá)1 000元/t)。年銷售額可達(dá)210萬元，成本146.25萬元，利潤為63.75萬元，經(jīng)濟效益可觀。

2.2.3 腐殖基質(zhì)

(1)產(chǎn)能分析。

處理農(nóng)作物秸稈及林果枝條，年生產(chǎn)量2 000 t。

(2)成本測算。

燃料費：耗電40 kW·h，成本40元；生物燃料顆粒20 kg，成本15元；(天然氣替代則為40元)合計成本55元。

原材料：秸稈收集成本100元/t。

菌種費用：15元/t。

人工費用：100元/t。

其他費用：50元/t。

按此標(biāo)準(zhǔn)計算，生產(chǎn)1 t腐殖基質(zhì)成本為320元。

(3)產(chǎn)值和利潤。

主要作為土壤改良基質(zhì)，回施農(nóng)田，改良優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤持水能力、蓄肥能力，提高土壤有機質(zhì)含量，恢復(fù)、提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)質(zhì)量和緩解重金屬對植物毒害的效果[9-11]。

2.3 社會效益

2.3.1 創(chuàng)新廢棄物處理模式

以前廢棄物處理都是采用掩埋、焚燒、丟棄、直接還田和田頭堆漚等方法，很難殺滅病蟲害，肥效低，處理時間長，場地占用大，易形成二次污染，引發(fā)環(huán)境事件。該技術(shù)采用先進(jìn)的處理設(shè)備、高效菌種、先進(jìn)配方，使傳統(tǒng)的粗肥還田變成了精肥還田，傳統(tǒng)堆肥變成生物配肥，改低效利用變?yōu)楦咝Ю?，實現(xiàn)了廢棄物處理手段結(jié)構(gòu)性的改變。

2.3.2 徹底解決廢棄物面源污染

從根本上解決了廢棄物亂丟亂燒，腐爛、發(fā)臭，滋生蚊蠅，隨雨水四流等嚴(yán)重污染環(huán)境問題，實現(xiàn)廢棄物真正意義上的零排放。

2.3.3 確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)性發(fā)展

通過對廢棄物及時處理，清除了病蟲害的繁衍和越冬場所，絕斷了農(nóng)作物病蟲害造成交叉?zhèn)鞑ズ透腥?，為確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)性發(fā)展。

2.3.4 探索出廢棄物的高效利用模式

廢棄物是很好的可利用資源，如科學(xué)處理，可制成優(yōu)質(zhì)的生物有機肥，歸還到土壤中，可增加土壤有機質(zhì)和土壤養(yǎng)分，解決土壤板結(jié)和耕性變差等問題，使土壤得到全面的改良。

2.3.5 實現(xiàn)水土環(huán)境根本性地改善

可減少使用化學(xué)農(nóng)藥、化肥和激素等，改良土壤和生態(tài)環(huán)境，進(jìn)行清潔生產(chǎn)，減輕病蟲害。

3 《大興區(qū)農(nóng)林廢棄物機械化處理實施方案》出臺

3.1 基本情況

“十三五”期末，根據(jù)2019年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，大興區(qū)小麥播種面積653.33 hm2，玉米、豆類及甘薯播種面積2 866.67 hm2(含豆類和甘薯666.67 hm2)，景觀作物面積1 433.33 hm2，西瓜播種面積1 226.67 hm2，蔬菜播種面積9 533.33 hm2，果園面積3 666.67 hm2，平原造林19 266.67 hm2，產(chǎn)生廢棄物總量約27.4萬t。

3.2 基本原則

3.2.1 區(qū)級補貼，鎮(zhèn)級實施

建立區(qū)級資金補貼長效機制，各鎮(zhèn)為責(zé)任主體，負(fù)責(zé)實施。堅持“部門指導(dǎo)、屬地負(fù)責(zé)、因地制宜、齊抓共管”的工作原則。各鎮(zhèn)根據(jù)本地區(qū)實際情況，采取切實可行的處理措施，抓好落實。

3.2.2 社會動員，農(nóng)民參與

通過大力宣傳農(nóng)林廢棄物處理的意義，引導(dǎo)鼓勵農(nóng)民和園區(qū)主動參與農(nóng)林廢棄物處理，把農(nóng)林廢棄物資源化利用變?yōu)橐环N自覺行為。

3.2.3 加強監(jiān)督，確保實效

相關(guān)單位要結(jié)合本部門職責(zé)，做好指導(dǎo)、檢查、監(jiān)督和考核等工作。確保農(nóng)業(yè)機械高效利用，補貼資金有效使用。

3.3 工作目標(biāo)

通過財政補貼，建立農(nóng)林廢棄物機械化處理長效機制，利用農(nóng)林廢棄物機械化處理模式，從源頭抓起，杜絕秸稈焚燒，消除火災(zāi)隱患，解決亂堆亂放等環(huán)境臟亂差難題，保證農(nóng)林廢棄物資源化利用，達(dá)到“農(nóng)業(yè)增效，農(nóng)村整潔，農(nóng)民受益”的工作目標(biāo)。

3.4 工作措施

3.4.1 形成農(nóng)林廢棄物機械化利用區(qū)塊化處理模式

結(jié)合大興區(qū)區(qū)域?qū)嶋H，形成以各鎮(zhèn)為單元的區(qū)塊化處理模式。按照各鎮(zhèn)種植品種和面積等不同情況，在全區(qū)建立多個農(nóng)林廢棄物處理點，采用固定式機械和移動式機械相結(jié)合的處理模式，解決技術(shù)和運輸問題，形成規(guī)模效應(yīng)，實現(xiàn)及時快速解決大興區(qū)農(nóng)林廢棄物無害化利用的目標(biāo)。

3.4.2 制定農(nóng)林廢棄物處理品種化技術(shù)路徑

(1)大田作物廢棄物處理。小麥、玉米和景觀等作物產(chǎn)生的廢棄物，以肥料化利用為主、飼料化(青貯)利用為輔的處理模式，各鎮(zhèn)利用農(nóng)機服務(wù)組織，使用自帶粉碎裝置收獲機進(jìn)行收獲還田，免耕播種，確保農(nóng)田及周邊干凈整潔。

(2)瓜秧、尾菜廢棄物處理。采取將廢棄物收集后進(jìn)行粉碎，短期堆漚，形成生物腐殖基質(zhì)，結(jié)合農(nóng)時進(jìn)行還田，實現(xiàn)瓜菜廢棄物資源化利用。

(3)林果枝條處理。林果產(chǎn)業(yè)的廢棄物主要以枝條為主。根據(jù)枝條直徑不同，使用不同規(guī)格型號的枝條粉碎機進(jìn)行粉碎，可用于直接還田、制作食用菌基質(zhì)或者染色后作為園區(qū)景觀輔料等實現(xiàn)綜合利用。

3.5 補貼辦法

近年來，針對大興區(qū)農(nóng)林廢棄物綜合處理工作，市、區(qū)、鎮(zhèn)各級財政給予了資金支持，但是資金依然存在缺口，需要建立長效運行機制和資金保障。對農(nóng)機服務(wù)組織、農(nóng)業(yè)園區(qū)及農(nóng)戶，在“北京農(nóng)機補貼”APP上購置固定式和移動式枝條粉碎機、瓜菜秧尾菜粉碎機等農(nóng)機設(shè)備，按照北京市農(nóng)機購置補貼政策給予補貼。

3.6 保障措施

3.6.1 加強分工合作

大興區(qū)種植業(yè)服務(wù)中心負(fù)責(zé)大田、瓜、菜、景觀農(nóng)業(yè)廢棄物處理的監(jiān)督、檢查，確保秸稈及瓜秧尾菜粉碎還田，保證農(nóng)田環(huán)境干凈整潔；做好土壤監(jiān)測工作。大興區(qū)農(nóng)機服務(wù)中心負(fù)責(zé)提供機械化保障、機械技術(shù)指導(dǎo)，做好農(nóng)機購置補貼政策的宣傳、培訓(xùn)及落實，做好農(nóng)機安全日常巡查檢查，確保農(nóng)機安全生產(chǎn)。各鎮(zhèn)政府是農(nóng)林廢棄物處理工作的主體，負(fù)責(zé)制定本鎮(zhèn)農(nóng)林廢棄物處理及補貼方案，采取切實有效的管理措施，組織落實，積極開展政策宣傳，保障本鎮(zhèn)農(nóng)林廢棄物得到高效利用，不發(fā)生秸稈焚燒現(xiàn)象，確保農(nóng)田及村莊環(huán)境整潔。

3.6.2 加大技術(shù)宣傳引導(dǎo)

大興區(qū)行業(yè)主管部門及各鎮(zhèn)要積極開展多渠道、多角度和全方位的宣傳引導(dǎo)，利用廣播電視、科技下鄉(xiāng)及網(wǎng)絡(luò)等各種媒介，向農(nóng)民宣傳農(nóng)林廢棄物處理的重要意義和補貼政策。通過不斷創(chuàng)新宣傳模式，增強廣大農(nóng)民群眾環(huán)保意識，提高秸稈禁燒的自覺性和主動性，營造政府支持、社會動員和農(nóng)民參與的良好氛圍。

3.6.3 強化技術(shù)支撐服務(wù)

充分發(fā)揮各部門職能作用，在農(nóng)林廢棄物處理技術(shù)、機械和模式等方面提供技術(shù)支持。同時，依托北京市、大興區(qū)科研院所、高等院校等農(nóng)業(yè)技術(shù)力量，提升符合大興區(qū)實際的農(nóng)林廢棄物處理模式。挖掘潛在資源，不斷引進(jìn)新機械、新技術(shù)和新工藝，全力做好農(nóng)林廢棄物處理工作。

3.6.4 注重監(jiān)督檢查，確保資金和設(shè)備有效利用

建立農(nóng)林廢棄物檢查巡查長效工作機制。大興區(qū)相關(guān)職能部門將定期到各鎮(zhèn)對農(nóng)林廢棄物處理情況開展指導(dǎo)、檢查，根據(jù)各鎮(zhèn)工作情況，做好監(jiān)督、考核工作，保證農(nóng)業(yè)機械有效利用，補貼資金高效使用。

4 結(jié)束語

回顧“十三五”時期，大興區(qū)引進(jìn)改制新設(shè)備、推廣新技術(shù)，依靠新型經(jīng)營主體帶動，利用區(qū)塊化處理模式，制定農(nóng)林廢棄物機械化處理辦法等一系列舉措，形成了農(nóng)林廢棄物綜合利用的新業(yè)態(tài)，全區(qū)秸稈綜合利用率達(dá)到98%以上，實現(xiàn)了農(nóng)林廢棄物的產(chǎn)業(yè)再造和市場化運營，對農(nóng)業(yè)資源再生的無害化循環(huán)利用起到了重要作用，為農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色發(fā)展遞交了大興答卷。