论文发表能源资源始终是推动人类社会进步的重要力量。进入20世纪以来,随着社会经济的快速发展,人口出现爆炸式增长,对以煤炭、石油、天然气为代表的化石类能源的消耗大幅增加(见图1),直接导致了传统不可再生能源日益减少,并引发世界能源危机、环境污染及生态破坏等一系列问题。以农作物秸秆资源为代表的生物质能是一种可循环利用、清洁无污染的可再生能源,开发利用农作物秸秆资源能有效缓解能源供应短缺的矛盾,降低原有能源利用对生态和环境的破坏。
我国是农业生产大国,农作物秸秆资源十分丰富,在政府的高度重视下,经过广大科研机构、相关企业的多年耕耘,秸秆综合利用在国内已有一定发展。但是,长期以来主要农作物秸秆资源的种类、数量及其变化情况不甚明了,限制了秸秆综合利用的开展。为此,结合我国2013-2019年水稻、玉米、小麦、豆类、薯类等主要粮食作物产量数据,科学确定草谷比系数,测算了主要粮食作物的秸秆资源量,为我国制定秸秆综合利用政策、规划提供借鉴及决策支持。
农作物秸秆资源量的测算及综合利用是一个有机系统工程,涉及到方法学、技术、资金、政策等多方面。对国内外学者研究成果进行系统梳理,找出其中的优势与不足,有利于发现秸秆综合利用中的长处与问题,扬长避短。
论文发表秸秆资源量是在目前的社会经济技术水平下能够收集到的并能加以利用的农作物秸秆产量。目前,对秸秆数量的估算方法有实验法和草谷比法两种:实验法通过实地测量单位面积的秸秆产量,乘以种植面积后得出近似的秸秆资源总量;草谷比法是根据各地农作物经济产量乘以不同作物的草谷比系数得出近似的秸秆产量。追溯到20世纪90年代初,我国逐步确立了1或1.2的秸秆草谷比系数,利用草谷比法对秸秆资源的开发利用起到了促进作用。韩鲁佳通过测算认为,当年我国主要粮食作物水稻、玉米、小麦秸秆产量约为6.4亿t。高利伟运用草谷比测算显示2006年我国作物秸秆资源量超过7.6亿t,在此基础上还估算了农作物秸秆的养分资源量,氮、磷、钾养分资源量分别为776万、249万、1342万t。毕于运等在实地调研基础上订正了草谷比系数,在订正草谷比系数基础上进行全面估算,结果表明:当年我国秸秆资源量为8.42亿t,在一定程度上解决了目前我国草谷比系数取值不同的问题。Edwards等国外学者也广泛地开展了对农作物秸秆资源量估算的研究工作,如2005年欧盟根据GIS数据测算用于发电的小麦及大麦秸秆数量。
论文发表农作物秸秆资源综合利用最传统的方式是作为肥料直接或者间接还田,这种利用方式有利于提高土壤有机质含量,提高土地肥力,具有提高农作物产量、增加农民收入的经济效益和防止秸秆露天焚烧、随意丢弃的生态效益。除此之外,刘建胜等认为运用丰富的秸秆资源大力发展畜牧养殖业,利用秸秆资源当中蕴含的丰富营养和能量,一方面可以提高我国肉制品的产量,另一方面牲畜的粪便还是优质的有机肥料,可以实现“过腹还田”,能够真正达到减少环境污染、促进农牧业良性循环、保持生态平衡及减轻饲料供给压力等多重目的。
通过文献梳理发现,由于对同一作物草谷比系数取值不同、地域差异、作物秸秆种类统计不完全等原因,导致不同学者针对农作物秸秆资源量的估算结果存在较大的差异。任晓兰、王晓玉、王亚静、谢光辉、毕于运等学者分别采取不同研究方法建立了各自的草谷比体系,草谷比系数的科学确定有助于农作物秸秆资源量的准确测算。