農作物秸稈是農作物主產品收獲后留下的稈、莖、葉、殼、芯、藤蔓等副產品。在傳統農業社會中，農作物秸稈是農業生產和農民生活不可或缺的生產要素與生活資料。但是，隨著農業現代化的快速推進與農民生活水平的提高，農作物秸稈的傳統利用方式發生了顯著轉變: 化肥的大量使用替代了秸稈有機肥料，煤、電、液化氣等現代商品能源的快速普及替代了秸稈燃料，農業機械替代了役畜，減少了對秸稈飼料用量的需求，現代建筑材料替代了秸稈建材。秸稈在農村能源、飼料、建筑材料等方面的原有用途逐漸消失或弱化，成為像工業生產領域中的廢棄物一樣的農業垃圾[1]。為趕農時、搶播種，農民往往不得不將廢棄的秸稈在露天直接焚燒，不僅浪費了寶貴的資源，也造成了嚴重的環境污染和社會危害，引起了社會各界的普遍關注[1 - 3]。據農業部的最新調查，2009 年全國廢棄及焚燒的秸稈資源量約為 2. 15 億 t，占秸稈資源可收集利用量的 31. 31%[4]。秸稈用則利、棄則害，為大量廢棄的農作物秸稈找到有效的資源化利用途徑，已成為當前農業與農村領域迫切需要解決的問題。

　　1 循環農業與農作物秸稈資源化利用

　　1. 1 循環農業的內涵 循環農業或循環型農業( circular agriculture) 是國內學術界在資源與環境約束背景下研究農業可持續發展而提出的一種理論，它是循環經濟思想在農業生產領域的具體應用。目前，學術界關于循環農業沒有統一的定義，存在著多種表述方式，但對循環農業基本內涵的理解大致相似。尹昌斌等[10]認為，循環農業是一種全新的理念和策略，其核心是運用可持續發展思想、循環經濟理論與產業鏈延伸理念，通過農業技術創新，調整和優化農業生態系統內部結構及產業結構，最大程度地利用農業生物質能資源，利用生產中每一個物質環節，倡導清潔生產和節約消費，嚴格控制外部有害物質的投入和農業廢棄物的產生，最大程度地減輕環境污染和生態破壞，以實現農業生產各個環節的價值增值和生活環境優美，實現生態的良性循環與農村建設的和諧發展。

　　1. 2 農作物秸稈的多級循環利用 農業廢棄物多級循環利用是發展循環農業的一種重要模式，其特點是將生物質產業作為一個重要的子系統引入到整個農業生產系統的循環路徑當中，尋求農業廢棄物資源，特別是農產品加工業產生的廢水、廢氣、廢渣的綜合利用途徑[11]。農作物秸稈資源是農業廢棄物中一種數量較多且分布廣泛的植物殘余類廢棄物，農作物秸稈的多級循環利用是農業廢棄物多級循環利用的主要形式之一。目前，我國秸稈資源利用方式單一、產業鏈條短、經濟效益差、產業化程度低，嚴重制約了秸稈綜合利用水平的提高。因此，按照循環農業的理念，通過發展以秸稈多級循環利用為特征的秸稈循環型農業，從而增加秸稈資源的附加值，提高秸稈資源的利用率，將是未來我國秸稈資源化利用的重要方向。

　　1. 3 發展秸稈循環型農業模式的原則和基本要求 1. 3. 1 循環利用與資源化原則。農作物秸稈本質上是農業生產過程中的副產品和廢棄物，按照循環農業的基本原理，可以通過微生物資源等措施的作用和轉化，變廢為寶，使其重新回到農業生態系統或農業生產過程中去，從而實現廢棄物的資源化。秸稈資源循環利用可運用生態系統物質循環的原理，建立閉路循環工藝，即把秸稈資源作為原料投入到某一生產過程，該生產過程的廢料或副產品再經過轉化成為農業生產資料，返回農田( 園地) ，從而產生新的秸稈資源。整個循環利用過程，盡可能實現秸稈和其他廢棄物的資源化，減少廢棄物向生態系統和環境的直接排放。秸稈資源的循環利用與資源化可以有不同的途徑: 首先，它可以作為農業生產( 比如畜牧養殖) 的原料進入循環過程; 其次，它可以作為農村居民生活原料( 比如能源) 進入循環過程; 此外，它還可以作為工業生產的原料在農業生產和農村生活系統以外循環，并最終返回農業系統。 1. 3. 2 多級利用與產業鏈延伸原則。物質和能量的多級利用是提高農業生態系統經濟效益和生態環境效益的有效途徑[7]。多級利用原則要求在按照循環農業原理開展秸稈資源化利用過程中，對秸稈資源及相關廢棄物進行多次利用，而不是一次利用，通過延長資源和產品的使用周期從而提高物質和資料的利用效率。多級利用也意味著要在秸稈資源及其相關產品的加工和處理過程中延長產業鏈條，通過秸稈資源利用產業內部各要素間的共生耦合與協同作用，形成比較完善、閉合的產業網絡。

　　2 農作物秸稈循環型農業的主要模式

　　2. 1 秸稈養殖與能源循環型農業模式 秸稈養殖與能源循環型農業模式的主要特征是將秸稈利用與畜牧養殖業、無公害種植、清潔能源生產結合起來，以秸稈作為飼料飼喂畜牧為起點，通過養殖廢棄物的資源化利用延伸產業鏈條，實現秸稈養殖、生態種植與能源生產的相互耦合與和諧共生。這種模式多級循環利用的基本路徑可簡要表述如下: 秸稈通過物理、化學或生物方法加工成飼料，用于畜牧養殖; 畜牧糞便一方面可以通過厭氧發酵產生沼氣，另一方面可以進入發酵車間生產生物有機肥; 沼氣用于發電或給周邊居民供氣，沼液作為沼肥用于糧食、蔬菜、花卉、水果等種植，沼渣用于飼養蚯蚓; 沼氣發電用于畜牧養殖的飼料加工或加工秸稈固體成型燃料，蚯蚓用于喂養鵝鴨等家禽，生產有機禽蛋; 秸稈固體成型燃料一方面可通過與農戶交互秸稈的方式，用于家庭取暖和炊事，另一方面可通過市場賣給工業企業或城市集中供暖用戶。其多級循環利用的工藝流程( 圖 1) 可表示為秸稈→飼料→畜牧養殖→后續產業鏈→農田( 園地) 。

　　2. 2 秸稈制炭循環型農業模式 秸稈制炭循環型農業模式的主要特征是將秸稈利用與工業生產、農業種植與清潔能源生產結合起來，以秸稈熱解為起點，通過對氣、液、固等熱解產品的后續開發來延伸產業鏈條，實現秸稈的資源化利用和價值增值。這種模式多級循環利用的基本路徑可簡要表述如下: 秸稈通過熱解氣化可轉化成固體的生物質炭、秸稈氣和木醋液; 生物質炭進一步加工成為栽培基質、肥料緩釋劑和土壤修復劑用于農業生產，秸稈氣可用于發電或給周邊農戶供氣，木醋液可進一步加工成葉面肥或殺蟲抗菌劑等農藥用于農業生產。其多級循環利用的工藝流程( 圖 2) 可表示為秸稈→熱解→秸稈氣→農戶供氣( 發電自用) ，木醋液→葉面微肥( 農藥) →糧、菜、花、果，生物質炭→碳基肥料( 肥料緩釋劑) →糧、菜、花、果。

　　2. 3 秸稈沼氣循環型農業模式 秸稈沼氣循環型農業模式的主要特征是將秸稈利用與清潔能源生產、生態種植結合起來，以秸稈厭氧發酵產生沼氣為起點，通過沼渣、沼液的綜合利用來延伸產業鏈條，實現經濟效益和環境效益的統一。這種模式多級循環利用的基本路徑可簡要表述為: 秸稈作為發酵原料通過厭氧發酵產生沼氣; 沼氣用于農戶供氣或發電，沼液作為沼肥用于糧食、蔬菜、花卉、水果等種植，秸稈沼渣可用于基料培養雙孢菇，菇渣返還農田( 園地) 。其多級循環利用的工藝流程( 圖 3) 可表示為秸稈→沼氣→農戶供氣( 發電) ，沼液→糧、菜、花、果，秸稈沼渣→食用菌→菇渣→糧、菜、花、果。

　　3 結論與討論

　　農作物秸稈資源化利用存在著肥料化、飼料化、能源化、原料化和基料化 5 種基本的途徑，然而從農業生態系統物質利用和能量轉化的角度來看，采用單一的利用方式，秸稈資源的物質利用率和能量轉化率都會受到制約，無法形成規模化和產業化。因此，將秸稈利用與生態養殖、無公害種植、加工增值和產業化服務有機銜接，建立閉路循環工藝，形成多級利用和循環利用相結合的秸稈循環型農業模式，以延長秸稈利用的循環鏈條，提高秸稈資源的附加值，增強秸稈產品的市場競爭力，是推進我國秸稈綜合利用工作的重要方向。筆者從秸稈循環型農業的循環利用與資源化、多級利用與產業鏈延伸、產業化與價值增值的基本原則出發，歸納和總結了 5 種主要的秸稈循環型農業模式，為進一步開展相關研究提供了參考和借鑒。

　　為加快秸稈循環型農業模式的發展，促進秸稈資源的高效利用，建議從以下幾個方面加強對秸稈循環型農業模式的扶持: 一是出臺引導性政策，鼓勵各地發展秸稈多級循環利用產業; 二是設立農作物秸稈循環型農業技術研究與產業化專項資金，加大對相關技術開發的財政支持力度; 三是在秸稈資源豐富的地區，建立和發展一批從事秸稈循環型農業的示范工程和龍頭企業，帶動周邊農戶開展秸稈多級循環利用; 四是對利用秸稈資源進行有機農產品、生物肥料或生態農藥生產的企業給予財政補貼、稅收優惠和金融支持，降低其生產成本; 五是鼓勵和支持各地建立健全秸稈收儲運體系，為秸稈循環型農業模式的發展提供穩定的原料支持。

　　參考文獻

　　[1]陳新鋒. 對我國農村焚燒秸稈污染及其治理的經濟學分析———兼論農業現代化過程中農業生產要素的工業替代[J]. 中國農村經濟，2001 ( 2) : 47 -52.

　　[2]曹國良，張小曳，鄭方成，等. 中國大陸秸稈露天焚燒的量的估算[J].資源科學，2006，28( 1) : 9 -13.

　　《基于循環農業的農作物秸稈資源化利用模式研究》來源：《安徽農業科學》，作者：馮 偉，張利群* ，何龍娟，龐中偉，郭淑珍