山西省主要農作物秸稈資源總量變化趨勢及分布特征

呂凱 蘇東濤

[摘要]秸稈是一種多用途可再生的生物資源，秸稈資源化利用在提高資源使用效率的同時也可以增加農民收入，實現(xiàn)農業(yè)循環(huán)發(fā)展。綜合利用秸稈資源首先需要明確現(xiàn)有農作物秸稈總量及分布情況，學界對于農作物秸稈總量估算通常根據(jù)農作物經濟產量和作物秸稈系數(shù)確定，作物秸稈系數(shù)即草谷比。依托2018年山西統(tǒng)計年鑒，綜合考慮山西農作物種植實際和前人研究經驗確定作物秸稈系數(shù)，估算出山西省1979～2017年各主要農作物秸稈資源總量及占比，分析1979～2017年全省秸稈資源總量變化趨勢。以2017年統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基準，研究山西省11個地市和120個縣農作物秸稈總量分布情況，分析秸稈資源分布特征。

[關鍵詞]秸稈;變化;分布;山西省

[中圖分類號]F323.2

[文獻標識碼]A

1 研究目的及方法

秸稈是成熟農作物莖葉（穗）部分的總稱，通常指小麥、水稻、玉米、薯類、油菜、棉花、甘蔗和其它農作物（通常為粗糧）在收獲籽實后的剩余部分。秸稈富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機質等，是一種具有多用途的可再生的生物資源，在肥料生產、沼氣制造、生物發(fā)電和食用菌基質培養(yǎng)等發(fā)面發(fā)揮著日益重要的作用。同時秸稈也是一種粗飼料，具有較高的利用價值。山西省農業(yè)主要以種植業(yè)為主，農業(yè)廢棄物中秸稈占比相對較大，在農業(yè)廢棄物資源化利用進程中如何有效利用秸稈資源，實現(xiàn)資源循環(huán)利用已成為一個關鍵。

本文以山西省統(tǒng)計局最新公布的2018山西統(tǒng)計年鑒為基礎，選取列入統(tǒng)計的11種主要農作物稻谷、玉米、小麥、谷子、高粱、豆類、薯類、油料、棉花、甜菜和煙葉，以統(tǒng)計年鑒中公布的農作物產量作為農作物經濟產量。秸稈資源系數(shù)綜合考慮山西省農作物種類，借鑒朱建春、于秋竹和郭冬生等研究結論，確定草谷比即秸稈資源系數(shù)（見表1）。利用公式WS=WP×SG估算出單一農作物秸稈資源量。式中，SG 為草谷比，即秸稈系數(shù);WS 為農作物秸稈產量;WP 為農作物經濟產量。綜合求和即可得到全省農作物秸稈資源總量。

2 結果與分析

2.1 1978～2017年山西省各主要農作物秸稈資源總量變化情況根據(jù)2018山西統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)和秸稈資源量計算公式，可以估算出1978～2017年間山西省各主要農作物秸稈資源量，并繪制出變化趨勢圖（見圖1）和主要農作物秸稈資源量占比（見圖2）。

從圖1和圖2可以看出，山西省農作物秸稈資源總量居前五位的依次為玉米、小麥、谷子、高粱和豆類，占比分別為57.13%、21.05%、6.61%、4.01%和3.45%，總體占比達92.25%，山西省農作物秸稈資源主要依賴于以上五種農作物，

其中玉米、小麥和谷子三種占比即可達84.79%，這和山西省主要農作物的播種面積分布大體相當，可以基本反映山西省農作物秸稈的主要來源。

從圖2分析山西省主要農作物秸稈資源變化情況，可以看出占比最大的玉米秸稈資源總體呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢，在11種統(tǒng)計農作物中一枝獨秀。小麥秸稈資源兩在經歷了1980～1990年的短暫增長后逐漸下降，在2000年以后穩(wěn)定到一個區(qū)間，趨于平穩(wěn)，變動幅度不大。谷子、高粱和豆類三種作物的變化趨勢基本相同，從1978年起逐年下降，到2005年以后趨于平穩(wěn)，變化幅度不大。其余的稻谷、薯類、油料、棉花、甜菜和煙葉六種農作物基本呈現(xiàn)平穩(wěn)趨勢。

2.2 1978～2017年山西省秸稈資源總量變化情況

根據(jù)2018山西統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)和表1農作物秸稈系數(shù)可以計算出山西省1978～2017年農作物秸稈資源總量，分析出秸稈資源總量變化趨勢（見圖3）。

從圖3可以看出，1978～2017年山西省農作物秸稈資源總量總體呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢，從1978年的8132785t增加到2017年的14703699t，增加量為6570914t，增幅達80.79%，年平均增加164272.85t，年平均增幅2.01%。

2.3 1978～2017年山西省秸稈資源總量變化階段分析

按照全省農作物秸稈資源總量變化趨勢圖（圖3），大致可以將全省近40年秸稈資源總量劃分為以下四個階段。

第一階段為穩(wěn)步增長階段（1978～1990）。這12年間，全省秸稈資源總量基本呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢，從1978年的8132785t增加到1990年的11878674t，增加量為3745889t，增幅46.05%，小于40年總體增幅。年均增幅3.83%，高于40年年平均增幅。從總體數(shù)據(jù)分析，得益于實行改革開放和家庭聯(lián)產承包制以來，農戶的積極性得到了極大提高，全省主要農作物小麥、玉米種植面積和產量逐年增加，作為秸稈資源占比最高的兩種作物，產量的逐年增長必然會拉動全省秸稈資源總量的逐年增長。

第二階段為輕微下降階段（1990～2000年）。這10年間，全省農作物秸稈資源量從1990年的11818674t下降到2000年的10372002t，下降了1446672t，降幅為12.24%。分析這10年間全省農作物種植面積和產量，可以看出小麥、玉米、谷子和高粱四種主要農作物的種植面積和產量呈現(xiàn)逐年下降趨勢，這四種農作物秸稈資源量占全身主要農作物秸稈資源量的近90%，直接導致全省秸稈資源量逐年下降。

第三階段為大幅增長階段（2000～2014年）。這14年間，全省農作物秸稈資源總量從2000年的10372002t增長到2014年的15181423t，增加了4809421t，年平均增加343530.07t，增幅達46.36%，年平均增幅3.31%，年平均增加量和增幅遠超40年間全省年平均增加量和增幅。這14年間，全省秸稈來源的主要五種農作物中，玉米的種植面積和產量逐年大幅增長，小麥的種植面積和產量基本穩(wěn)定，這樣來看占比達80%的兩種農作物總體呈現(xiàn)大幅增長，谷子、高粱和豆類種植面積及產量略微下降，但三種農作物占比相對較小，對于全省呈現(xiàn)總體大幅增加的趨勢影響不大。

第四階段是總體平穩(wěn)階段（2015～2017年）。全省秸稈資源總量從2014年的15181423t下降到14293957t，下降了887466t，降幅為5.85%。2015年起，按照農業(yè)部種植業(yè)總體發(fā)展要求，對鐮刀灣地區(qū)玉米種植結構進行調整，總體思想是調減籽粒玉米、發(fā)展青貯玉米和苜蓿，山西省玉米種植規(guī)模和產量大幅下降，直接造成全省秸稈資源總量的下降，這是政策剛出來所帶來的直接效應。2015年以來，國家種植業(yè)結構調整的要求和力度不斷加大，2016年農業(yè)部提出推動土豆主糧化發(fā)展思路，山西省在經歷了玉米種植規(guī)模的突然銳減后，提出大力發(fā)展特色雜糧，制定出臺了雜糧產業(yè)振興規(guī)劃，2016～2017年谷子、高粱、豆類和薯類這四種主要農作物的規(guī)模和產量逐年大幅增加，綜合作用使得全省農作物秸稈資源總量基本穩(wěn)定在一個區(qū)間內，趨于平穩(wěn)。

2.4 山西省11個地級市和120個縣（市、區(qū)）秸稈資源量分析

2.4.1 2017年山西省11個地級市秸稈資源量及占比分析。根據(jù)2017年全省11個地級市主要農作物統(tǒng)計數(shù)據(jù)和秸稈量計算公式，可以估算出2017年山西省11個地級市秸稈資源總量，繪制出11個地級市秸稈資源總量占比圖（見圖4）。

從圖4可以看出，山西省11個地級市秸稈資源量排序依次為運城市、臨汾市、晉中市、長治市、忻州市、朔州市、大同市、呂梁市、晉城市、陽泉市和太原市，其中占比在10%以上的地級市有4個，運城市秸稈資源量超過全省秸稈資源量的五分之一，占比前五位的地級市秸稈資源總量占全省秸稈資源總量的比例達到71.28%。

從11個地級市秸稈資源占比圖可以看出，農作物秸稈資源量與全省主要農作物播種面積和產量呈現(xiàn)一一對應關系。運城市和臨汾市一直以來就是全省主要的農作物種植區(qū)和主產區(qū)，2017年糧食總產量占全省糧食總產量的42.07%，這與秸稈資源量占全省占比基本相當。

晉中、長治和忻州秸稈資源量占比在10%左右，占比較為接近，這與三個地級市較大的玉米種植面積和產量有較為直接的關系。2017年，晉中市玉米產量位居全省第一位，高于運城市和臨汾市，長治市和忻州市玉米產量位居全省第四位和第五位，略低于運城市和臨汾市，按照全省不同農作物秸稈資源量占比可以看出，玉米秸稈占全省秸稈總量的50%以上，因而，某一個地級市玉米種植產量與秸稈資源量呈現(xiàn)正相關。

朔州市、大同市、呂梁市和晉城市四個地級市秸稈資源量占比和上述5個地級市相比差距較大，這四個地級市秸稈資源量總占比為25.2%，與運城市1個地級市占比基本相當。其中朔州市、大同市和呂梁市主要糧食作物以玉米為主，小麥種植面積和產量極少，其中大同市和朔州市2017年小麥產量不足百t，呂梁市也僅有4750t，秸稈資源總量占比必然下降，遠低于運城市和臨汾市也就不足為奇。

太原市和陽泉市秸稈資源量占比均在2%以內，這與二者的城市定位和產業(yè)構成有著極大的關系。太原市作為山西省省會城市，政治和經濟中心，省委省政府著眼全省發(fā)展形勢，提出大太原都市圈發(fā)展思路，將太原市定位于區(qū)域中心城市，主要發(fā)展現(xiàn)代裝備制造業(yè)、高新技術產業(yè)和商貿服務業(yè)，現(xiàn)存的農業(yè)種植業(yè)更多地向觀光和休閑農業(yè)轉變。發(fā)展思路的確定伴隨而來的就是城鎮(zhèn)化進程的逐步加快和城市改造力度的不斷提升，太原市主城區(qū)內幾乎看不到主要農作物種植，僅在小店區(qū)、晉源區(qū)部分村鎮(zhèn)和清徐縣、陽曲縣存在少量玉米種植情況，這必然導致秸稈資源稀缺，占比較小也在情理之中。

陽泉市一直就以能源立市，煤炭資源較為豐富，煤質較高，主要以第二產業(yè)和第三產業(yè)為主，2017年陽泉市地區(qū)生產總值中第二產業(yè)和第三產業(yè)占比達99.55%，第一產業(yè)占比幾乎為0。此外，陽泉市土地面積在全省位于倒數(shù)第一，土地主要以山地為主，土壤立地條件差，水資源匱乏，種植條件較為惡劣，當?shù)刂饕N植業(yè)以油料等經濟作物為主，糧食作物有限，因而秸稈資源量位居全省末位。

2.4.2 2017年山西省120個縣（市、區(qū)）秸稈資源分布特征。根據(jù)2017年山西省各縣主要農作物產量和秸稈資源量計算公式，可以估算出2017年山西省各縣（市、區(qū)）秸稈資源總量。首先，按照中位數(shù)原理將全省各縣（市、區(qū)）秸稈資源量劃分為兩個相等部分，確定出全省各縣（市、區(qū)）秸稈資源量中位數(shù)，取整數(shù)確定一個臨界值110000t，其次將全省秸稈資源量中位數(shù)值以上各縣（市、區(qū)）再次分組，運用中位數(shù)原理確定出一個中位數(shù)值，取整得出臨界值220000t。這兩個臨界值將全省120個縣（市、區(qū)）秸稈資源量劃分為3個檔次，秸稈資源匱乏區(qū)（<11000t）、優(yōu)勢區(qū)（110000～220000t）和富集區(qū)（>220000t），繪制出全省秸稈資源量分布圖（見圖5）。從圖5可以看出，秸稈資源匱乏區(qū)更多地集中在西部呂梁山區(qū)，這里自然資源稟賦較差，種植條件相對惡劣，主要農作物特別是秸稈資源占比較高的主要糧食作物種植面積和產量處于全省下游水平，直接影響到秸稈資源總量，這也和全省11個地級市秸稈資源占比向吻合。秸稈資源優(yōu)勢區(qū)更多地集中在晉東南

地區(qū)和忻定盆地，這兩塊地區(qū)土壤肥沃，水資源較為充足，一直從事農作物種植為主，無論從自然資源、作物品質還是勞動力素質來說都更具有優(yōu)勢。秸稈資源富集區(qū)集中在山西省傳統(tǒng)意義上的糧食主產區(qū)，臨汾盆地、晉中盆地、忻州地區(qū)和朔州以北的縣（市、區(qū)）。臨汾盆地和晉中盆地土地面積較大地勢平坦，適宜機械化種植，汾河和黃河貫穿，水資源豐富，氣候條件良好，適宜農作物特別是主要糧食作物小麥、玉米種植，一直以來就是全省傳統(tǒng)糧食主產區(qū)。朔州以北部分縣（市、區(qū)）地處雁門關生態(tài)畜牧帶，土地面積廣闊，畜牧業(yè)相對發(fā)達，是我省傳統(tǒng)的畜牧產區(qū)，因而作為主要飼料作物的青貯玉米種植面積較廣，玉米產量都在200000t以上，位居全省前十位，考慮玉米秸稈占秸稈資源的比重，秸稈資源豐富也就在情理之中。

3 討論

本研究通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)和計算公式估算出全省主要農作物1978～2017年秸稈資源量構成，研究全省秸稈資源總量變化趨勢，得出秸稈資源量主要與玉米、小麥、谷子、高粱和豆類種植產量有關，這五種農作物秸稈量占全部秸稈量的90%以上，1978～2017年全省秸稈資源變化趨勢大致可以分為穩(wěn)步增長、輕微下降、大幅增長和總體平穩(wěn)四個階段。以2017年主要農作物產量為基礎，分析全省11個地級市、120個縣（市、區(qū)）秸稈資源分布情況，秸稈資源在全省分布與農作物播種面積和產量基本一致，按照中位數(shù)原理將全省秸稈資源劃分為秸稈資源匱乏區(qū)、秸稈資源優(yōu)勢區(qū)和秸稈資源富集區(qū)，對下一步進推廣秸稈資源化利用，實現(xiàn)農業(yè)循環(huán)發(fā)展奠定基礎。

4 結論

根據(jù)估算出的全省11個地級市和120個縣（市、區(qū)）秸稈資源總量、占比和分布情況，對于提高秸稈資源化利用效率起到了很好地導向作用。

一是要重點突出。秸稈資源富集區(qū)分布相對集中，因而要抓這個關鍵點，重點突破，集中攻關，綜合考慮當?shù)剞r作物種植結構把更多的優(yōu)勢資源、技術條件和財政支持投向這部分地區(qū)，可以更好地推進技術研發(fā)，降低推廣成本，提高財政資金使用效率，為推動全省范圍內秸稈資源化利用奠定堅實基礎。

二是要找準中堅。對于秸稈資源優(yōu)勢區(qū)來說，分布相對富集區(qū)來說較為分散，立地條件也各不相同，不利于統(tǒng)一技術、統(tǒng)一政策，因此要因地制宜，在確定秸稈資源化利用模式方面充分考慮當?shù)亟洕l(fā)展現(xiàn)狀和農戶接受能力，把握住企業(yè)和農戶兩個主體，推動秸稈資源化利用穩(wěn)步推進。

三是要兼顧發(fā)展。對于剩下的大片秸稈資源匱乏區(qū)，在重點突出和找準中堅的同時也要統(tǒng)籌兼顧，這部分地區(qū)面積較廣，立地條件相對較差，而且以貧困縣為主，在當前大力脫貧攻堅進程中，可以從增加農戶收入這個方向考慮，有效整合涉農資金，更多地采取技術支撐和財政補助的方式，既幫助當?shù)剞r戶解決脫貧增收的問題，又可以統(tǒng)籌解決當?shù)亟斩捹Y源化利用不足的問題，實現(xiàn)均衡普惠發(fā)展。

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