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秸秆高值化利用：为高水平发展“添火加薪”

  麦收时节，江苏省宿迁市泗洪县依托小麦秸秆的收、储、运、用综合利用网络，将小麦秸秆用于发电、造纸、制作饲草等用途，综合利用率达九成以上，不但解决了秸秆抛弃田间、沟河造成的污染问题，还有效增加了农民收入。图为泗洪县龙集镇勒东村农机手集中收储打包后的小麦秸秆。新华社

  本报记者成静秸秆是小麦、水稻、玉米、棉花等农作物在收获籽实后剩余的茎叶部分。千百年来，作为一种农业“废弃物”，秸秆最常见的解决方法是“一烧了之”。这种解决方法不但对环境造成污染，还破坏土壤结构。近年来，秸秆焚烧的危害已受到广泛的关注，同时，有关部门也认识到，秸秆富含热能和碳、氮、磷、钾等养分元素，是重要的可再生资源，于是大力倡导秸秆综合利用，最重要的包含肥料化、饲料化、燃料化、基料化和原料化的“五化”利用方式。多个方面数据显示，2021年，我国秸秆综合利用成效显著，利用率约88.1%，达到了历史高位，但总体还处于直接还田为主、离田多元利用为辅的低值化发展阶段，亟待向原料化利用等高值高效转型。有专家这样认为，秸秆高值化利用不仅能助力减排降碳、绿色发展，而且对于粮食安全和乡村振兴都具备极其重大意义。为了逐步推动秸秆的高值化利用，让秸秆蕴含的能量得到充分的发挥，日前，中国循环经济协会在安徽省蚌埠市主办了“秸秆深加工产业高质量发展大会”，参加会议的专家和行业代表围绕秸秆高值化利用的技术发展、实现路径、政策保障和未来预期进行了深入探讨。瞄准双碳目标变“污染之源”为“绿能之源”我国将提高国家自主贡献力度，采取更有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。“双碳”目标的提出使“能源革命”和转换新发展模式的需求更为迫切。2017年，国家发展改革委、农业部、国家能源局印发了《关于开展秸秆气化清洁能源利用工程建设的指导意见》，要求开展秸秆气化清洁能源利用工程建设，拓展农村清洁能源供给渠道，推动秸秆综合利用高值化、产业化发展。2021年7月，国家发展改革委发布《“十四五”循环经济发展规划》，明白准确地提出到2025年，我国资源利用效率大幅度提高，再生资源对原生资源的替代比例进一步提升，循环经济对资源安全的支撑保障作用进一步凸显。农作物秸秆综合利用率保持在86%以上。2023年4月，国家能源局印发《2023年能源工作指导意见》，要求加快培育能源新模式新业态。支持纤维素等非粮燃料乙醇生产核心技术攻关和试点示范,研究推动生物燃料多元化利用。“生物基产品有望在部分应用领域逐步替代传统石油基材料，已成为中国‘十四五’发展的重要领域之一。”中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员于佳动和记者说，“特别是秸秆制糖产业，作为生物基材料的上游产业，行业发展前途十分光明。”4月15日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所联合安徽丰原集团研发的“农作物秸秆高效制糖联产黄腐酸关键技术及装备”项目通过了农业农村部科技发展中心组织的专家评审。清华大学教授李十中代表专家组宣布了评价结果：“该成果获得了10项国家发明专利，制定2个企业标准，整体达到国际领先水平。其中木质纤维素复合酶生产技术、两步法综纤维素酶解糖化技术达到国际领先水平。”在丰原集团秸秆制糖车间，记者目睹了成捆的秸秆一步步经过发酵、溶解、分离、提纯等程序，变成一桶一桶糖浆的过程。秸秆制糖项目负责人贾辰和记者说，这里产生的糖是混合糖，主要来自于秸秆中的纤维素和半纤维素。混合糖经过特殊菌种发酵后，可以产生燃料乙醇和聚乳酸。燃料乙醇可以直接用作燃料，而聚乳酸是可生物降解高分子，可用作纤维制品和可降解塑料的生产，用途十分普遍。特别是用来制造可降解餐具、塑料袋以及可降解地膜，对于解决“白色污染”难题具有十分重要的意义。“北京2022年冬奥会和冬残奥会使用的就是用聚乳酸生产的可降解餐具。”中国循环经济协会副会长李边卓表示，“秸秆高值化利用是发展循环经济、实现‘双碳’目标的重要路径。以非粮生物质作为原料的生物技术创新将带来新一轮科技革命。通过生物基资源替代化石基资源，能从根本上实现减排和固碳。生物循环绿色的经济发展模式将成为循环经济助力降碳的新路径和减少白色污染的代塑新方案。”维护粮食安全变“废弃之物”为“安全之钥”党的十八大以来，以习同志为核心的党中央把粮食安全作为治国理政的头等大事，提出“确保谷物基本自给、口粮绝对安全”的新粮食安全观，要求牢牢把住粮食安全主动权。今年的中央一号文件再次指出，坚决守牢确保粮食安全、防止规模性返贫等底线。为了应对粮食安全、能源安全等挑战，2022年5月，国家发展改革委印发了《“十四五”生物经济发展规划》，提出推动生物技术和信息技术融合创新，优先发展生物育种、生物农业、生物制造、生物医药、生物安全等五大产业，做大做强生物经济。李十中和记者说，我国目前有15753万吨玉米用于饲用、8152万吨玉米用于深加工。同时，目前我国生物基产品原料90%来自于玉米等粮食，“与民争粮、与畜争饲”的问题突出，亟待转向以非粮生物质为原料发展大宗生物基化学品。2023年，工业与信息化部、农业农村部等六部门联合印发《加快非粮生物基材料创新发展三年行动方案》，明白准确地提出加大秸秆及剩余物等非粮生物质原料化高值利用的发展趋势，引导推动非粮生物基产业高质量发展的步伐，对推进农业绿色低碳发展和全面实现乡村振兴具备极其重大意义。“我国非粮生物质总量每年约20亿吨（秸秆约9亿吨、农林废弃物约11亿吨），用秸秆制混合糖替代粮食制淀粉糖，生产2亿吨生物材料和2亿吨生物燃料，产生副产品8～10亿吨黄腐酸有机肥，可以有效缓解粮食安全和能源安全。”于佳动表示。李十中和记者说，通过发展聚乳酸产业，不但可以节省玉米等粮食，还能调整玉米加工业结构，拉动玉米市场、维持玉米的高价位，激发农民种粮积极性，提升农民收入。助力乡村振兴变“农业包袱”为“绿色财富”河南省兰考县南漳镇本卫种植合作社以种植甜瓜和蜜瓜为主，共有130多个大棚。原来，种植甜瓜使用的是矿源黄腐酸钾肥，近两年来，合作社了解到，用秸秆可以制造出植物源黄腐酸钾肥，价格更为便宜，于是在2个大棚里进行了植物源黄腐酸钾肥的试用。社员陈利卫给记者算了一笔账：原来一个棚需要用25公斤矿源黄腐酸钾肥，每公斤价格大约40元，一个棚的肥料成本是1000元左右。而换成15%浓度的植物源黄腐酸钾肥之后，每个棚肥料方面的成本能够大大减少到500元以内。“这样，每个大棚为农民节省的肥料成本就有500多元。更重要的是，使用植物源黄腐酸钾肥这两年来，地里的蚯蚓明显增多，土壤的生物活性大幅度的提升了。”陈利卫说。丰原集团董事长李荣杰和记者说，黄腐酸肥的使用能够大大减少使用化学肥料，大幅度减少碳排放，对于改善土壤有机质、促进高标准农田建设、加强黑土地保护都有着重要的意义。“秸秆制糖项目的推广可以变废为宝，助力乡村振兴和‘双碳’目标实现，拥有非常良好的环境效益、社会效益和经济的效果与利益。”不仅如此，由于秸秆的收储比较分散，因此，在乡镇建立分布式混合糖和有机肥加工厂，以年产3万吨混合糖联产黄腐酸高效有机肥为模块建设，可以为美好乡村、美好乡镇、农民增收、农民就业创造条件。“根据测算，推广乡镇分布式秸秆制糖加工厂，一个年产量3万吨的工厂可使用秸秆八九万吨，可生产3万吨混合糖，联产5万多吨黄腐酸有机肥。”李荣杰说，“而且，现在秸秆离田的作业费是每吨两三百元，到农民手里没多少钱。而如果办起分布式糖厂，农民可根据每吨秸秆600元的价格获得收益。”新疆棉花一直是优质棉花的代名词。新疆的棉花种植培养面积达到4000万亩，占全国棉花总产量的91%。作为首批9个国家级农业高新区之一的新疆昌吉农高区，以棉花为主导产业，致力于发展棉花全产业链，打造成为新疆棉花的技术创新高地。然而，昌吉农高区管委会副主任常元利和记者说，目前在新疆，棉花用在纺织、印染、织布等方面的部分只占棉花产业链的40%，棉籽用于榨油，而棉秆绝大部分都是经过粉碎后还田，在棉秆深加工方面还处于空白。“这是阻碍我们打造棉花全产业链的难题。”常元利表示，希望能将秸秆制糖联产黄腐酸肥技术引入新疆，变废为宝，将棉农的“包袱”变成“财富”，为当地高水平质量的发展和乡村振兴添砖加瓦。

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