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岳阳市农作物秸秆清洁化与高值化利用模式:基于三级循环体系的路径优化
摘要:秸秆是农作物收获后剩余的重要生物质资源。我国农业秸秆资源化利用正处于初始期向成长期过渡的关键时期。秸秆资源化利用面临着总量大,但区域特色明显、产品附加值低、商业化应用不足的困境。基于我国农业秸秆资源现状和高值化利用视角,重点分析了秸秆综合利用中的经济效益和技术困境,并提出发展路径,即围绕秸秆的高值化利用,重点加强相关领域基础研究和科技攻坚,拓宽和提升秸秆转化高附加值产品的市场和能力。可为下一阶段我国秸秆资源开发利用提供理论支撑和决策参考。
关键词:秸秆农作物;高值化利用;对策建议
中图分类号:S39 文献标识码:A
一、引言
(一)研究背景与核心矛盾
我国秸秆年理论资源量超 10×108t ,可收集量约 9×108t ,水稻、小麦、玉米秸秆占比达80% ,区域分布差异显著。岳阳市作为洞庭湖区核心农业区,耕地面积约 40 万公顷,2024年秸秆理论产量 420 万吨,可收集量 315 万吨,其中水稻秸秆占 65% (华容、湘阴等湖区县集中分布)、油菜秸秆占 20% ,呈现“总量庞大、夏季集中(占全年 60% )、湖区生态敏感”的典型特征。
当前岳阳市秸秆利用存在双重核心矛盾:一是生态矛盾,传统浅耕还田(耕深 <15cm )导致土壤孔隙过大、病虫害加剧, 60% 的浅耕还田量引发“秸秆残留 - 甲烷排放”问题,20% 的露天焚烧加剧大气污染,与湖区生态保护要求相悖;二是效益矛盾, 90% 以上秸秆用于低效还田或燃料,产品附加值仅为工业原料的1/5,商业化进程滞后。
(二)研究创新定位
现有研究多聚焦单一技术优化或宏观政策构建,难以兼顾岳阳市“湖区生态保护”与“农业增效”双重目标。本研究创新点在于:构建“户 - 村 - 县”三级循环体系,整合秸秆清洁化处理(腐熟还田、低污染转化)与高值化利用(工业原料、生物基产品),通过科学利益联结机制平衡生态效益与农户收益,破解“技术碎片化、主体协同不足”的行业痛点。
二、岳阳市秸秆资源禀赋与利用瓶
(一)资源潜力定量分析
岳阳市 2024 年主要农作物秸秆可收集量 315 万吨,资源结构与分布呈现鲜明区域特征:水稻秸秆 205 万吨( 65% )集中于湖区县,油菜秸秆 63 万吨( 20% )主产于丘陵区,玉米及其他秸秆47 万吨( 15% )分散分布;时间上夏季产量占比达 60% ,季节性供给特征显著,为差异化利用模式设计提供基础。
(二)现行利用方式的结构性矛盾
2.2.1 清洁化程度不足
60% 秸秆采用浅耕还田,加剧湖区稻田甲烷排放,与“双碳”目标冲突; 20% 油菜秸秆露天焚烧导致大气污染,生态风险突出,清洁化处理技术应用覆盖率低。
2.2.2 高值化利用效率低下
仅 10% 秸秆用于饲料化(黄贮)和燃料化(生物质颗粒),因缺乏高效腐熟剂、先进成型设备,产品合格率不足 50% ;秸秆板材、木糖醇等高值产品占比不足 5% ,深加工环节缺失,产业链断裂严重。
2.2.3 机制性障碍突出
农户参与积极性低:深耕还田每亩增加成本50 元,离田秸秆收购价低于200 元/ 吨,收益微薄;收储体系不完善,村级收储站点覆盖率仅 30% ,无法匹配季节性集中产出需求,资源浪费严重。
三、清洁化与高值化技术适配性筛选
(一)技术评估指标体系构建
结合技术成熟度与区域适配性,构建“清洁性 - 经济性 - 适配性 - 成熟度”四维评估体系:清洁性评估污染排放与生态兼容性;经济性以成本收益率、投资回收期为核心;适配性聚焦秸秆类型匹配度与设备本地化程度;成熟度关联技术普及率与政策支持力度。
(二)优先级技术清单
采用 AHP- 熵权法,结合专家打分与数据测算,筛选出 3 类核心适配技术,并针对区域特征制定差异化路径:

(三)技术路径选择
湖区区域:推广“深耕还田 + 腐熟剂”模式,配套粉碎- 深耕一体化机械,解决浅耕还田生态问题;丘陵区域:发展“油菜秸秆沼
沼渣还田”模式,建设村级沼气站实现能源与肥力双向收益;县域层面:培育秸秆制浆企业,采用生物机械法预处理,纤维转化率提升至 80% 。
四、三级循环利用模式构建
(一)模式设计原则
生态优先:清洁化技术贯穿全链条,沼气工程增设脱硫、制浆废水循环利用;利益共享:建立“农户保底 + 企业分红 + 政府补贴”机制;协同高效:整合三级资源,明确功能定位,实现收储与加工高效衔接。
(二)三级协同体系架构
农户层(一级):承担初步清洁处理,水稻秸秆深耕粉碎还田、油菜秸秆打捆离田;享受30 元/ 亩还田补贴或220 元/ 吨离田收购价,激活参与动力。
村级层(二级):建设收储站与中端转化设施,油菜秸秆沼气站(满足300 户用气)、玉米秸秆黄贮点;收益 30% 返还农户,实现村集体与农户利益绑定。
县域层(三级):培育高值化龙头企业,开展水稻秸秆制浆(规划年产5 万吨板材)、木糖醇生产;享受企业所得税减免,推动规模化深加工。
(三)利益分配机制
农户:通过还田补贴、秸秆销售、村级分红实现年均增收 800 元 / 户;村级主体:获取30 元/ 吨收储服务费及沼气、饲料销售收入,盈余用于公共事业;企业:享受增值税即征即退,确保利润率稳定在 15% 以上,保障可持续运营。
五、实施路径与政策支撑体系
(一)分阶段推进路径
短期(1-2 年):完善收储体系, 50% 行政村建收储站,设备购置补贴 50% ;在华容县试点10 万亩深耕还田技术,建设2 个村级沼气站,验证模式可行性。
中期(3-5 年):培育产业链,引进规模化秸秆制浆企业及预处理基地;校地合作研发木质素降解菌等关键技术,突破抗降解屏障。
长期(5 年以上):打造“洞庭秸秆”品牌,涵盖板材、有机肥等产品;建立跨区域生态补偿与碳排放交易机制,提升综合价值。
(二)政策支撑重点
财政补贴:设备购置、还田离田、技术试点专项补贴;税收优惠:企业所得税减免、增值税即征即退;科技支撑:校地合作平台建设、关键技术研发资助;监管保障:建立秸秆焚烧智能监管体系,压实属地责任。
六、结论
针对岳阳市秸秆“总量大、季节性集中、生态敏感”特征及传统模式三重矛盾,本研究构建“清洁化 - 高值化”双轮驱动的“户 - 村 - 县”三级循环体系。通过四维评估筛选 3 类适配技术,差异化应用于湖区、丘陵、县域场景;明确三级主体功能定位,依托“补贴 + 分红+ 税收”机制实现生态与经济双赢,农户年均增收800 元,企业利润率超 15% 。
分阶段路径(短期完善收储、中期培育产业链、长期品牌化)为落地提供保障,中洲乡案例验证模式可行性。该体系不仅适配岳阳实际,更可为国内类似农业区提供借鉴,助力农业生物质资源高效利用及“双碳”、乡村振兴目标实现。后续需进一步优化技术成本、完善生态补偿机制,提升模式可持续性。
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本文系“2025 年度岳阳市社会科学课题项目”
课题名称:“岳阳市农作物秸秆清洁化、高值化利用模式研究”
课题编号:2025Y206
作者简介:胡密,女(1996.7),湖南长沙,硕士。 研究方向:化学化工分析检测与教科研工作
京公网安备 11011302003690号