申貴男，袁 媛，艾士奇，劉曉燁，晏 磊，谷學(xué)佳，王玉峰，王偉東

(1.黑龍江省寒區(qū)環(huán)境微生物與農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 大慶 163319；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院， 黑龍江 大慶 163319；3.糧食副產(chǎn)物加工與利用教育部工程研究中心，黑龍江 大慶 163319；4.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 農(nóng)學(xué)院， 黑龍江 大慶 163319；5.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 土壤肥料與環(huán)境資源研究所，黑龍江 哈爾濱 150086)

0 引 言

東北地區(qū)作為我國主要的糧食和商品糧生產(chǎn)基地，作物秸稈資源非常豐富，其產(chǎn)量每年多達(dá)1.59億t，占全國秸稈總產(chǎn)量的五分之一[1-2]，然而每年約有30%的秸稈沒有處理。此外，東北地區(qū)畜禽養(yǎng)殖量增長快速，每年畜禽糞便產(chǎn)生量近5億t[3]，一半的畜禽糞便未經(jīng)過任何處理而直接排放，導(dǎo)致了面源污染，給農(nóng)業(yè)的“綠色發(fā)展”敲響了警鐘。另一方面，東北地區(qū)出現(xiàn)了土壤有機(jī)質(zhì)含量下降，土壤耕層變薄及土壤板結(jié)嚴(yán)重等比較嚴(yán)重的耕地質(zhì)量退化問題[4-5]。國家倡導(dǎo)的農(nóng)業(yè)廢棄物肥料化、飼料化、基料化、能源化和原料化的“五化”綜合利用途徑為農(nóng)業(yè)廢棄物的綜合利用指明了方向，把農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用與東北地區(qū)耕地質(zhì)量保護(hù)和提升有機(jī)結(jié)合，將是未來東北地區(qū)主要的農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用的指導(dǎo)思想。

各地農(nóng)業(yè)面源污染調(diào)查分析，特別是作物秸稈資源化為主題的調(diào)查有諸多報道[6-8]。隨著國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，東北地區(qū)既是糧食主產(chǎn)區(qū)，又是畜禽養(yǎng)殖主要地區(qū)，但是系統(tǒng)分析東北地區(qū)作物秸稈的利用和畜禽糞便的資源化為主題進(jìn)行的問卷調(diào)查尚未見報道。為了解東北地區(qū)部分農(nóng)戶及企業(yè)等生產(chǎn)者對廢棄物資源化利用的了解程度，尤其在秸稈種類和產(chǎn)量、處理方式、畜禽糞便收儲運(yùn)模式、有機(jī)肥使用狀況及“五化”綜合利用技術(shù)等方面產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和相關(guān)政策的了解，本文以問卷法、訪談法、座談法和新媒體投票法[9-11]等方法進(jìn)行了調(diào)查分析，歸納總結(jié)作物秸稈和畜禽糞便利用現(xiàn)狀，提出相關(guān)建議，期待為政府構(gòu)建具有東北特色的農(nóng)業(yè)廢棄物資源綜合利用模式提供參考。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查對象

問卷對象為黑龍江省、吉林省和遼寧省的部分農(nóng)戶、農(nóng)業(yè)合作社和牧場，調(diào)查對象特征描述詳見表1。

1.2 問卷設(shè)計(jì)

調(diào)查內(nèi)容分為三部分：第一部分調(diào)查生產(chǎn)者的基本情況，包括身份、性別及年齡等；第二部分主要調(diào)查生產(chǎn)者對農(nóng)業(yè)廢棄物資源化技術(shù)的認(rèn)知和執(zhí)行的意愿，同時也對生產(chǎn)者經(jīng)營相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的廢棄物種類、畜禽養(yǎng)殖狀況、廢棄物的處理方式及限制秸稈還田的主要原因等進(jìn)行了進(jìn)一步的調(diào)查；第三部分對秸稈及畜禽糞便資源化的成本和社會效益等進(jìn)行了初步分析。

1.3 調(diào)研方法

2019年4月和5月，對東北三省地方政府、農(nóng)場、合作社和農(nóng)戶等生產(chǎn)者為研究對象進(jìn)行隨機(jī)問卷調(diào)查。問卷調(diào)查采用問卷法、座談法、訪談法、依托問卷星問卷平臺的新媒體投票法等方法。問卷法采用發(fā)放調(diào)查問卷，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行答卷，回收后進(jìn)行分析的方式；座談法和訪談法采用面對面的溝通、交流，邊交流邊記錄的方式進(jìn)行調(diào)查；新媒體投票法依托問卷調(diào)查平臺，采用微信推送的方式進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查時通過后臺設(shè)置，將調(diào)查對象嚴(yán)格限制在東北三省以內(nèi)。調(diào)查問卷發(fā)出700份，有效回收問卷669份。問卷利用傳統(tǒng)的定量方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 生產(chǎn)者對廢棄物資源化利用的意愿及資源化模式的了解情況

由表1 可知，調(diào)查對象以生產(chǎn)者(44.7%)與地方政府、合作社、農(nóng)場等管理者(44.1%)為主，個體養(yǎng)殖戶(8.97%)及養(yǎng)殖企業(yè)(2.24%)為輔。調(diào)查對象中男性與女性所占比例分別為35.0%和65.0%，的年齡段30-39歲占31.7%，40-49歲占31.2%，20-29歲占20.5%，50歲及以上占16.6%，年齡段比較均勻?；痉磻?yīng)從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)者意見。

表 1 調(diào)查對象描述性統(tǒng)計(jì)Table 1 Descriptive statistics of respondents

對廢棄物資源化利用的意愿中，選擇“非常支持”的生產(chǎn)者近八成(74.6%)，選擇“支持”的生產(chǎn)者近兩成(18.2%)，選擇“中立”者和覺得“沒有必要”的生產(chǎn)者不到一成(5.83%和1.35%)(圖1)。

由此可知，90%以上的生產(chǎn)者對廢棄物資源化利用表示認(rèn)可并接受農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用，期待通過廢棄物的資源化利用改善生活環(huán)境，減少資源浪費(fèi)，從而進(jìn)一步推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

對于廢棄物資源化利用的了解程度的調(diào)查中，近一半的生產(chǎn)者表示對廢棄物資源化利用不太了解(43.7%)，三成以上的生產(chǎn)者表示有所了解(34.2%)，13.5%的生產(chǎn)者很了解，8.67%的生產(chǎn)者對廢棄物資源化技術(shù)不了解(圖2)。結(jié)果表明大部分生產(chǎn)者對于廢棄物資源化技術(shù)模式了解較少，需要進(jìn)一步的加大宣傳力度，增加廢棄物資源化技術(shù)的推廣。

圖1 生產(chǎn)者對廢棄物資源化利用的意愿Fig.1 Producer′s intention of waste resource utilization

圖2 生產(chǎn)者對資源化技術(shù)模式的了解程度Fig.2 Producer′s knowledge of resource-based technology model

2.2 農(nóng)業(yè)廢棄物種類及來源

生產(chǎn)者從業(yè)過程中產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物以作物秸稈及枯枝落葉等為主，占農(nóng)業(yè)廢棄物的57.6%。農(nóng)副產(chǎn)品加工后剩余物占14.5%，畜禽糞便和欄圈墊物占14.2%，及其他廢棄物占13.8%(圖3)。說明農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用中，主要是對秸稈的處理利用。

圖3 生活中農(nóng)業(yè)廢棄物的種類Fig.3 Types of agricultural waste in life

對于種植戶來說，秸稈來源以玉米秸稈為主82.4%，其余水稻、大豆及小麥為主，各占27.8%、21.5%和小麥13.5%，其他作物僅占3.29%(表2)。說明東北地區(qū)仍以玉米、水稻、大豆的生產(chǎn)為主。由于“大豆振興計(jì)劃”的提出，大豆的種植面積會進(jìn)一步增加，由此大豆秸稈占比將會提高。

表2 主要秸稈種類Table 2 Main straw types

參與調(diào)查的生產(chǎn)者主要以飼養(yǎng)雞鴨等禽類和豬為主，分別占比46.4%和30.8%，飼養(yǎng)牛、羊、馬的生產(chǎn)者占比分別為19.9%、15.6%和8.2%，飼養(yǎng)狗、兔等的生產(chǎn)者占10.3%，不飼養(yǎng)牲畜的生產(chǎn)者占20.0%，屬于專職種植戶(表3)。

表3 生產(chǎn)者飼養(yǎng)牲畜種類Table 3 Types of livestock raised by producers

2.3 生產(chǎn)者對秸稈和畜禽糞便的處理方式

根據(jù)調(diào)查，生產(chǎn)者處理農(nóng)業(yè)廢棄物的主要方式(多選)由多到少依次為：焚燒(55.6%)、填埋(41.0%)、漚肥(39.5%)、分類回收(29.5%)和隨意堆放等其他方式(7.92%)(圖4)。廢棄物的處理方式中，焚燒處理是最直接、有效，且成本最低的方式，但隨著生產(chǎn)者環(huán)境保護(hù)意識的提高和政策的推動，填埋(還田)及漚肥分類的量也逐年增加。

關(guān)于作物秸稈的處理方式，田間焚燒占58.9%，用于家用燃料占35.1%、用于還田處理占30.2%、作為動物飼料占29.9%，也有一定比例的廢棄堆放，用于發(fā)電、沼氣產(chǎn)生、建筑用材或制造乙醇較少(圖5)。說明東北地區(qū)作物秸稈利用處于初步階段，僅作物秸稈還田和動物飼料兩種方式的使用比例較高。

圖4 處理廢棄物的主要方法Fig.4 Main methods of waste disposal

圖5 作物秸稈的處理方式Fig.5 Treatments of crop straw

在畜禽糞便的處理方面，58%的生產(chǎn)者表示用于堆肥，直接還田占30%，被人拉走或買走占7%，直接將畜禽糞便扔掉的生產(chǎn)者僅占5%(圖6)。絕大部分畜禽糞便得到了有效的處理，少數(shù)生產(chǎn)者(5%)表示飼養(yǎng)的畜禽數(shù)量較少，達(dá)不到堆肥或還田的量，只能隨意扔掉。數(shù)據(jù)顯示，相對于作物秸稈，畜禽糞便的資源化利用比較樂觀。主要是因?yàn)橛袡C(jī)農(nóng)產(chǎn)品的社會認(rèn)可度增大，帶動了有機(jī)肥的應(yīng)用。

圖6 畜禽糞便處理方式Fig.6 Treatments of livestock and poultry manure

通過與生產(chǎn)者的深入交流了解到，66.1%的生產(chǎn)者不支持秸稈焚燒，10.6%的生產(chǎn)者覺得秸稈焚燒無所謂對錯， 23.3%的生產(chǎn)者是由于各種原因不得不焚燒秸稈。

生產(chǎn)者焚燒秸稈的主要原因的比例由高到低有以下幾種：沒有利用出口，不燒無法進(jìn)行次年的耕作(62.3%)和處理方便、即可以給農(nóng)田增肥又可以節(jié)省成本(47.2%)的理由占較大分量。另外，依次是沒有人(單位)收購或運(yùn)輸成本太高(26.3%)、集中居住后，沒有臨時堆放場地(22.9%)、自己處理(粉碎、沼氣)的機(jī)械費(fèi)用過高(20.9)也是生產(chǎn)者焚燒秸稈的原因。因此，加大農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的技術(shù)推廣，政府有關(guān)部門應(yīng)著手開拓秸稈的新出路。

2.4 限制秸稈還田的主要原因

出于環(huán)保的原因，大部分生產(chǎn)者認(rèn)為秸稈還田、制作飼料和秸稈發(fā)電是最適合資源化利用的方式。大部分生產(chǎn)者認(rèn)為限制秸稈還田的原因有：技術(shù)不成熟(42.5%)和缺少農(nóng)機(jī)具(40.2%)占最大分量，覺得收益低(28.4%)及缺乏政府扶持也是占主要原因(28.4%)。其他理由還有缺乏對農(nóng)民和相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼(27.1%)，政府宣傳不到位(20.2%)，農(nóng)忙、時間不允許(13.9%)也起到了一定原因(表4)。

表4 限制秸稈還田的主要原因Table 4 Main reasons for limited straw returning to the field

數(shù)據(jù)說明生產(chǎn)者對于秸稈焚燒持否定態(tài)度，大部分情況下由于次年的耕作、節(jié)省成本及場地的原因等因素不得不焚燒。對還田技術(shù)的不了解及缺少農(nóng)機(jī)具成為限制秸稈還田的主要原因。說明只要有合適的技術(shù)支持及經(jīng)濟(jì)上的補(bǔ)貼，作物秸稈焚燒轉(zhuǎn)為還田有充分的可能性。

2.5 秸稈及畜禽糞便資源化成本及社會效益分析

對于秸稈還田的成本，48.4%的生產(chǎn)者表示300～450元·hm-2的價格比較容易接受。生產(chǎn)者認(rèn)為若有公司收購秸稈50～100元·t-1比較合理，100～150元·t-1次之(34.7%)。對于秸稈處理的技術(shù)指導(dǎo)方面，42.8%的生產(chǎn)者沒接受過政府提供的技術(shù)指導(dǎo)；33.8%的生產(chǎn)者接受過技術(shù)指導(dǎo)，但是沒能掌握技術(shù)；只有23.5%的生產(chǎn)者已經(jīng)掌握秸稈處理技術(shù)。

對于秸稈還田后取得的效果，將近四成的生產(chǎn)者回答效果較好，對土壤有改善效果(39.0%)，而28.7%的生產(chǎn)者回答效果一般，23.5%的生產(chǎn)者覺得效果很好，糧食增產(chǎn)，得到廣泛的認(rèn)同，僅有8.82%的生產(chǎn)者覺得效果不好，浪費(fèi)人力和資金?？偟膩碚f，生產(chǎn)者對于秸稈還田的效果還是比較肯定的，秸稈還田對土壤理化特性也有明顯的改善效果[13]。

對于有機(jī)肥的使用情況來講，70.0%的生產(chǎn)者認(rèn)可使用有機(jī)肥，但48.7%生產(chǎn)者的有機(jī)肥使用量不到1 500 kg·hm-2，68.0%的生產(chǎn)者未享受到使用有機(jī)肥補(bǔ)貼。

農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用推廣方面，50.7%的生產(chǎn)者覺得資源化利用推廣有成效卻不明顯，只有24.5%的生產(chǎn)者認(rèn)為效果顯著。21.1%的生產(chǎn)者認(rèn)為沒效果，3.74%的生產(chǎn)者認(rèn)為不僅沒效果，反而會造成污染加重。

對于作物秸稈“五化”綜合利用的了解程度，55.5%的生產(chǎn)者答聽說過，但不太了解；26.9%的生產(chǎn)者沒聽說過“五化”，只有17.6%的生產(chǎn)者回答了解，說明“五化”宣傳有待于加強(qiáng)。

3 討論與結(jié)論

東北地區(qū)的作物秸稈和畜禽糞便導(dǎo)致的污染較嚴(yán)重。本次問卷調(diào)查可知，90%以上的生產(chǎn)者對秸稈及畜禽糞便的資源化利用比較認(rèn)可，期待通過廢棄物的資源化利用改善生活環(huán)境，減少資源浪費(fèi)，從而進(jìn)一步推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但對于廢棄物資源化利用技術(shù)了解程度較低，一半的生產(chǎn)者回答不太了解或不了解，只有13.5%的生產(chǎn)者表示很了解。對于作物秸稈“五化”綜合利用技術(shù)的了解程度較低，近兩成的生產(chǎn)者表示了解，一半以上的生產(chǎn)者表示不太了解，十分之一的生產(chǎn)者只是聽說過而已。說明農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)的普及和推廣迫在眉睫，需要科研工作者積極開發(fā)易于普及的農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用技術(shù)，地方政府大力普及資源化利用技術(shù)。

東北的農(nóng)業(yè)廢棄物中，秸稈以玉米、水稻和大豆秸稈為主。主要是因?yàn)閲覍|北地區(qū)玉米、水稻、大豆生產(chǎn)的穩(wěn)定補(bǔ)貼政策下，鞏固了東北地區(qū)國家商品糧生產(chǎn)核心區(qū)的戰(zhàn)略地位。因此，作物秸稈資源化研究與開發(fā)今后還應(yīng)集中在玉米、水稻和大豆秸稈的利用上。東北地區(qū)畜禽糞便以奶牛、雞、鴨及豬為主。九成以上的畜禽糞便以堆肥、直接還田或收購的形式處理。說明畜禽糞便的資源化利用率較高，多種資源化利用方式可供生產(chǎn)者選擇。畜禽糞便的集中處理工藝、有機(jī)肥制造技術(shù)也得到了一定的發(fā)展。進(jìn)一步說明有機(jī)肥的需求增多，相對于作物秸稈，畜禽糞便的資源化利用前景比較樂觀。

建議加大廢棄物資源化利用技術(shù)的普及和推廣，鼓勵科研工作者開發(fā)更有效簡單易操作的資源化利用技術(shù)，為生產(chǎn)者提供技術(shù)指導(dǎo)。地方政府應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管力度、加大宣傳力度，提高生產(chǎn)者的環(huán)保意識，提供合理的技術(shù)支持，提倡生產(chǎn)者敢于嘗試新技術(shù)、新方法，為生產(chǎn)者開拓農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的新出口。同時，要加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)廢棄物處理相關(guān)企業(yè)的支持力度，扶持產(chǎn)業(yè)發(fā)展。另外，農(nóng)業(yè)廢棄物的治理要采用綜合措施，單一的技術(shù)途徑很難達(dá)到理想的治理效果。

本研究是對東北三省的農(nóng)場、合作社及農(nóng)戶等生產(chǎn)者進(jìn)行的隨機(jī)問卷調(diào)查的分析結(jié)果，有一定的隨機(jī)性和局限性，數(shù)據(jù)可能會與實(shí)際情況有所差異。在將來類似研究中，應(yīng)對問卷內(nèi)容充分科學(xué)設(shè)計(jì)，加大調(diào)查群體的數(shù)量，確保調(diào)查數(shù)據(jù)的科學(xué)和準(zhǔn)確。