农作物秸秆资源调查与评价方法研究

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2 调查方法和内容
2. 1 调查方法 调查采用座谈和入户调查相结合的方式。其中,选择
所调查乡镇和村时,应考虑经济( 发达、较发达、不发达) 、 农民收入( 高、中、低) 、农作物播种面积、是否具有典型性 等因素。
( 1) 座谈: 分县、乡( 镇) 、村三级进行。①县级座谈: 参与的部门包括农技推广、土肥、畜牧和农村能源等部门, 通过了解所调查县的整体情况,选出典型调查乡镇; ②镇 级座谈: 了解所选乡镇的整体情况,并在每个乡镇挑选至
Li,jc - 机 械 收 获 时,第 i 种 农 作 物 的 平 均 割 茬 高 度 ( cm) ;
Li,sc - 人 工 收 获 时,第 i 种 农 作 物 的 平 均 割 茬 高 度 ( cm) ;
Ji - 第 i 种农作物,机械收获面积占总收获的比例; Zi - 第 i 种农作物,在收获及运输过程中的损失率。 ( 3) 可利用资源量。可利用资源量是某一区域可供
田( 或过腹还田) 量外,还需要考虑当地秸秆资源现有的
竞争性用途,实际可利用资源量低于可收集资源量。
1. 3 人均秸秆资源占有量
人均秸秆资源占有量是指某一区域人均可利用秸秆
资源占有的数量,表明秸秆资源的相对丰富程度。可用该
地区可利用秸秆资源量除以该地区乡村人口进行计算。
·584·
1. 4 资源密度 资源密度是指某一区域单位面积秸秆资源的数量,表
我国作为一 个 农 业 大 国,由 于 秸 秆 资 源 分 布 相 对 分 散,目前对农作物秸秆资源状况的分析多数是建立在统计 资料的基础[2 - 4],缺乏详细地研究,进而阻碍了秸秆综合 利用进程。本文通过建立农作物秸秆评价标准体系,提出 了秸秆资源调查与评价范围、内容和方法,可以指导我国 作物秸秆资源的调查与评价工作,有利于我国秸秆综合利 用进程。
田宜水等:农作物秸秆资源调查与评价方法研究
少 2 个具有代表性的自然村; ③村级座谈: 了解所选村的 整体情况,根据情况选择不少于 15 户进行入户调查。
( 2) 入户调查: 调查人员携带调查表进入农户调查。 2. 2 调查内容
调研内容主要包括三部分: 所选县基本情况、主要农 作物生产及 秸 秆 利 用 情 况、农 户 秸 秆 利 用 与 生 活 用 能 情 况。其中前两部分内容主要由相关县进行填写,第三部分 内容入户调查。
量( % ) ; Ai,G : 第 i 种农作物籽粒的含水量和杂质率( % ) ;
15% : 秸秆风干时的含水量; 12. 5% : 国家标准水杂率。
1. 2 资源量
根据利用层次的不同,秸秆的资源量可分为理论资源
量、可收集资源量和可利用资源量。
( 1) 理论资源量。理论资源量是指理论上该地区每
年可能拥有的农作物秸秆资源量。一般根据农作物产量
3 评价方法
在完成资源调查后,将按照下述步骤对该区域的秸秆 资源进行评价。评价过程中,如果发现问题,将及时反馈, 进行补充调查。
( 1) 秸秆可利用资源量评价。②根据上述调查结果, 包括主要农作物草谷比、播种面积、产量、收集系数、可利 用系数等,分别计算出秸秆理论资源量、可收集资源量和 可利用资源量。③分别选取国土面积、耕地面积和播种面 积,计算秸秆的资源密度。④计算人均秸秆资源占有量。
( 2) 可收集资源量。可收集资源量是指某一区域通
过现有收集方式可供实际利用的农作物秸秆的数量。可
以实地调查作物割茬高度( 割茬高度: 作物被切割后留在
田上的茎秆的高度) 占作物株高的比例和秸秆枝叶损失
率,获得收集系数进行计算。
ηi,1 = [( 1 - Li,jc / Li ) ·Ji + ( 1 - Li,sc / Li ) ·( 1 - Ji ) ]·( 1 - Zi ) 式中: Li - 第 i 种农作物的平均株高( cm) ;
关键词 秸秆;资源;调查;评价
中图分类号 P964;S210. 1
文献标识码 A
文章编号 1002 - 2104(2011)03 专 - 0583 - 04
农作物秸秆是指在农业生产过程中,收获了稻谷、小 麦、玉米等作物籽粒以后,残留的不能食用的茎、叶等副产 品[1]。秸秆作为农业生产过程中的副产品,其含有的有机 质和微量元素是培肥土壤、增加地力的重要来源,同时也 是发展畜牧业的重要饲料和农村居民生活用炊事与采暖 燃料,是一种多用途的可再生资源。
和各种农作物的草谷比,大致估算出各种农作物秸秆的产
量。计算公式为:
n
Hale Waihona Puke Baidu
P
=
∑λ
i =1
i
·Gi
式中: P: 某一地区农作物秸秆的理论资源量( t /a) ; i:
第 i 种农作物秸秆,( i = 1,2,…,n) ; Gi: 某一地区第 i 种农 作物的年产量( t /a) ; λi: 某一地区第 i 种农作物秸秆的草 谷比。
特性是指具有的某种特有性质或特殊的品性、品质, 可分为物理特性和化学特性等,与利用的角度有关。本文 从调查与评价的角度出发,提出了含水量和草谷比等两个
图 1 农作物秸秆资源评价指标体系
收稿日期:2010-12-19 作者简介:田宜水,高级工程师,主要研究方向为农村能源与生物质能政策、技术和设备研究等。 基金项目:国家能源领导小组办公室专项经费项目“农作物秸秆能源化利用资源调查与评价研究”。
1 评价指标的建立
特性。 ( 1) 含水量。含水量是指秸秆的外在水分和内在水
分的总和,含水率较高秸秆的热值有所下降。一般采用烘 干法进行测量。
( 2) 草谷比。草谷比是指某种农作物单位面积的秸 秆产量与籽粒产量的比值,即: 草谷比 = 农作物秸秆产量 ÷ 籽粒产量。农作物秸秆的重量与含水量密切相关。因 此,当给出某种作物的草谷比时,需同时注明含水量,通常 按风干时计。由于各地区的土壤、气候以及耕作制度的不 同,不同地区同一作物草谷比可能不相同。同一作物的不 同品种,以及不同种植类型,其草谷比也不相同。同一地 区同种作物,其丰、平、歉年的草谷比也是有差异的。一般 可进行实测或参考调查区域的历史资料。某一地区某种 农作物秸秆的草谷比的计算公式为:
明资源的丰度及经济性。从资源收集的角度来看,这一指 标越高,则秸秆资源集中度高,收集半径小,收集成本低, 资源化利用的经济性好,适合于规模化开发利用方式。
当秸秆资源量分别选取理论资源量、可收集资源量和 可利用资源量时,对应理论资源密度、可收集资源密度和 可利用资源密度。 1. 5 有效收集时间
由于秸秆利用项目是一个集中、连续的生产系统,其 原料来源于农业; 而我国农业是一个分散、间断的生产系 统。所以,需要将两个不同的系统有机地结合起来,保证 持续、稳定的原料供应。有效收集时间是指农作物秸秆在 作物收获后,在不影响下茬作物播种的前提下可供收集的 时间,与耕作制度和气候有关。我国长江以南( 包括广东、 广西、福建、湖南、江西、浙江、皖中南、鄂中南) 以双季稻 或双季稻三熟制占多数,长江以北、淮河以南以及西南地 区则以麦( 油菜) 稻两熟居多数。华北平原小麦 - 玉米、 小麦 - 大 豆 等 一 年 两 熟 面 积 扩 大。目 前,复 种 指 数 约 150% 。东北、西北以玉米、春小麦、谷子等一年一熟为主。 1. 6 收集成本
用进程。本文从总量、经济性、空间和时间分布等角度评价秸秆资源,建立农作物秸秆评价标准体系,将农户问卷调查与的农作物收
获时直接采样测试草谷比等方法结合起来,提出了秸秆资源调查与评价范围、内容和方法。通过在实际调查中的应用,表明该方法可
以指导我国作物秸秆资源的调查与评价工作,有利于我国秸秆综合利用进程。
农作物秸秆资源具有分布广,能源密度低,收集受农 时、耕作制度等限制,不确定性程度大等特点。在评价时 必须充分考虑上述特点,才能获得真实可靠的结果。本文 综合了国内外相关研究结果[5 - 10],建立了农作物秸秆资源 评价指标体系,主要包括特性、资源量、密度、有效收集时 间、经济性等指标,如图 1 所示。 1. 1 特性
实际利用的农作物秸秆资源量,主要包括农村居民家庭生
活燃用和废弃焚烧的秸秆资源量。秸秆作为农作物的副
产品,除 了 能 源 利 用 外,同 时 也 是 工、农 业 的 重 要 生 产 资
源,可用作肥料、饲料、生活燃料以及造纸、建材、编织、养
殖食用菌等工副业的生产原料,用途广泛。因此,评价可
利用的秸秆资源量时,除了扣除为保证土壤肥力的秸秆还
( 3) 入户调查内容。包括农户基本情况、农作物生产 情况、秸秆利用情况、生活用能情况等方面内容。 2. 3 农作物秸秆的特性试验
为调查秸秆草 谷 比、含 水 量、株 高、留 茬 高 度 等 特 性, 需开展秸秆特性试验。一般在农作物收获时直接取样,与 各种农作物的收获时间有关。对当地栽培面积最大、普遍 推广、且其播种期、栽培期对当地也最适宜的品种,选择当 地具有代表性的地形、地势、耕作制度和栽培水平的大田, 且周围无障碍和特种小气候影响的地块进行取样。按照 GB 5262 进行取样,平作和垄作作物,每点取 1 m2 面积内 的植株( 垄作作物在一条垄上割取) ; 平作作物每点割取 5 行 5 穴,具体取样方式按当地实际条件进行调整。试验过 程具体为: ①根据农作物的收获方式的不同,分别测量各 种收获方式的秸秆割茬高度。②在取样地块里采用对角 线分割 5 点进行取样。将每点的农作物秸秆地上部分整 株割下,测量株高 并 纪 录。 ③ 将 作 物 收 割 保 存,待 全 部 收 获后将收割的样本晾晒、烘干、脱粒后,分别称取秸秆和籽 粒的重量。④首先按照 GB 3523 测定籽粒的含水量和杂 质率,再按照附录 A 的试验方法测定秸秆的含水量。⑤分 别计算各样品的草谷比,并取平均值。其中,秸秆含水量 按风干( 约 15% ) 计,籽粒含水量调整至国家标准水杂率, 粮食一律按脱粒后的原粮计算,棉花产量按皮棉计算,豆 类按去豆荚后的干豆计算,薯类按 5 kg 鲜薯折 1 kg 粮食 计算。⑥按照 NY / T 12 测定农作物秸秆的发热量。
中国人口·资源与环境 2011 年 第 21 卷 第 3 期 专刊 CHINA POPULATION,RESOURCES AND ENVIRONMENT Vol. 21 No. 3 2011
农作物秸秆资源调查与评价方法研究
田宜水 赵立欣 孙丽英 孟海波
( 农业部规划设计研究院,北京 100125)
摘要 我国作物秸秆数量大、种类多、分布广,是一种多用途可再生资源。由于缺乏统一的评价指标和调查方法,阻碍了秸秆综合利
·583·
中国人口·资源与环境 2011 年 第 3 期 专刊
λi
=
mi,S ( 1 - Ai,S % mi,G ( 1 - Ai,G % )
) / ( 1 - 15% ) / ( 1 - 12. 5%

式中: mi,S : 第 i 种农作物秸秆的重量 ( kg) ; mi,G : 第 i
种农作物籽粒的重量( kg) ; Ai,S : 第 i 种农作物秸秆的含水
成本是指农作物秸秆利用过程中,在收集、临时贮藏 以及短途运输过程中所发生的费用,通常是指农作物秸秆 的到厂价格,与当地的劳动力价格以及运输距离长短( 收 集半径) 有关。农作物秸秆的成本通常是由收集成本与运 输成本所组成的。收集成本指秸秆收集过程中发生的费 用,包括收集、装卸、贮藏以及短途运输等费用。由于具体 计算较为困难,可采用机会成本进行替代。机会成本是指 生物质资源用于某一用途,同时丧失了用于其他用途所能 带来的潜在收入。如农作物秸秆用作燃料,就丧失作为饲 料的机会,秸秆作为饲料的价格可以作为其机会成本。运 输成本是指生物质资源从临时贮藏点运输至处置地点的 费用,每吨生物质资源的运输成本与运输距离成正比。
( 1) 基本情况。①社会经济发展状况: 包括 GDP、村 镇数量与分布、总人口数、农业人口数、农户数、人均收入、 劳动力成本等; ②气候状况: 包括近三年的平均气温、平均 相对湿度、降雨量、降雨天数、日照时数、无霜期等; ③土地 资源及利用情况: 包括土地面积、耕地面积、农作物种植种 类等。
( 2) 主要农作物生产及秸秆利用情况。①主要农作 物生产情况: 包括近三年的耕地面积、播种面积、产量等; ②养殖业情况: 调查牛的养殖情况,包括肉牛年出栏数、奶 牛的年存栏数、规模化养殖场状况等; ③秸秆利用情况: 包 括秸秆收获方式、秸秆利用情况( 还田量、饲料青贮量、家 庭燃用、工业用途等方式) 、秸秆收购方式及成本等。
相关文档
最新文档