农作物秸秆收储运机械化技术应用探讨

刘绍锋 卢春岭

一、农作物秸秆收储运机械化的作用

秸秆收储运机械化，是指运用先进适用的秸秆收储运装备来满足秸秆规模化利用的需要，改善秸秆收储运经营条件，不断提高秸秆收储运的技术水平和经济效益、生态效益的过程。秸秆收储运机械装备是秸秆综合利用的基础，是秸秆规模化工业利用工程技术体系的重要组成部分，也是连接秸秆农业生产和工业化利用的纽带，秸秆规模化工业利用只有依靠机械化的收储运手段来保证。秸秆收储运机械化既是一个技术发展的过程，也是经济和社会发展的过程。

1.秸秆收储运机械化提高秸秆收集效率。农作物秸秆作为当前农业生产的副产品，具有分散性和季节性，这与秸秆综合利用所要求的集中性和连续性相矛盾。高效的机械化收储运可以在季节上抢时间，减少秸秆损失，增加秸秆可获得量。例如，在棉花秸秆收获中，每台棉秆联合收获机作业每天作业量达100亩，而传统人工作业每天只能完成5亩左右。

2.秸秆收储运机械化有效降低秸秆收集成本。秸秆收储运机械化作业可以将作业环节缩减，有效降低收集成本，改善作业环境，使日益昂贵的劳动力从繁重的体力劳动中解放出来。例如棉秆田间捡拾粉碎联合作业的作业成本较传统方式降低30%以上。

3.秸秆收储运机械化可保证秸秆原料品质。高度机械化的收储运作业可以在秸秆的最佳利用期对其进行收集，保证了秸秆的物理特性和化学、生物特性，另外统一、规范的收储运技术环节，保证了秸秆原料加工品质的一致性，也极大程度的控制了掺杂使假的现象。

4.秸秆收储运机械化是社会主义新农村建设的需要。传统作业方式环境恶劣，劳动强度大，作业人员非常辛苦，秸秆收集、运输和存储等全环节的机械化，将改变劳动方式，增加劳动的技术含量，减少了重体力劳动时间，减轻劳动强度，还直接提高了农业生产的经济效益。秸秆收储运的规模化、集约化和社会化成为拓宽农民增收的新渠道。机械化作业有利于帮助农民从繁重的体力劳动中解放出来，获得更多享受生活和发展自我的时间和空间，有利于帮助农民转移到二、三产业，增加新农村劳务经济的比重。收储运机械化促进秸秆综合利用也间接的改善农村环境，提升农民生活品质，为新农村社会主义精神文明建设提供了物质保障。

二、秸秆的收储运机械化是制约秸秆规模化、商品化、产业化的主要瓶颈

1.我国农作物秸秆综合利用现状。我国每年的秸秆量总产量近10亿吨，秸秆综合利用率达到81.3%，其中肥料化、饲料化、燃料化、基料化、原料化分别占 46.5%、17.9%、11.5%、2.2%、2.5%，仍有相当一部分秸秆尚未得到利用。在上个世纪，秸秆作为重要的农村日常燃料和畜禽饲料被广泛使用，但是随着社会进步、新农村建设的推进、液化气的推广应用，秸秆被弃之不用、就地焚烧现象随处可见，造成资源浪费、环境污染和火灾事故频发等问题日益突出。一方面，其直接作为日常燃料的功能逐渐消失，农民没有收集秸秆的积极性；另一方面，收获机械通常把秸秆抛撒或粉碎在田间，这种过量的秸秆直接粉碎还田，不仅浪费资源，增生病虫害，且不利于下茬作物的种植和田间管理，并由此引发秸秆焚烧等社会问题。我国农作物秸秆资源量大、种类多而且分散分布广、收获季节性强、即地保存性差、收集费时费工、堆放密度低、贮存占地面积大、易燃、易霉，目前依靠传统收集技术与手段，已经无法实现秸秆的快速收集更难以满足工业化利用的规模。

2.秸秆收储运机械化严重制约了秸秆的产业化发展。现阶段我国秸秆收集储运机械化整体水平还比较低。关键技术环节和装备尚处于起步阶段，已经成为严重制约农作物秸秆规模化、商品化、产业化利用的主要瓶颈。无论是饲料加工、有机肥加工、造纸、饲料化处理、气化处理还是秸秆发电，农作物秸秆的综合利用首先需要解决的问题就是秸秆收集问题，无法提供有效的机械进行收集，秸秆的综合利用就无从谈起。鉴于秸秆的相对利用价值和经济价值较低的现状，发展使用成本较低的收集机械是目前我国急需解决的问题。

三、我国农作物秸秆收集技术发展现状

我国从上世纪70年代末期开始从美国、法国和当时的西德等国引进捡拾压捆机，采用捡拾压捆工艺收获牧草和秸秆，与此同时开始自行研制国产捡拾压捆机。上世纪80年代初研制成功并在吉林、江苏和内蒙古等地投入生产和使用。我国秸秆收获机械的真正起步大约在2000年左右，从德国CLAAS公司、美国CNH（凯斯-纽荷兰）公司、美国JOHNDEERE（约翰迪尔）公司引入小方捆打捆机开始，我国陆续研发了小圆捆打捆机、正牵引小方捆打捆机、侧牵引小方捆打捆机以及二次压缩机等产品。由于起步较晚，加之研究经费不足、生产手段较为落后，产品性能及可靠性偏低，与之相配套的设备严重不足，除搂草设备国内有少量生产外，其他相关设备基本属于空白。

四、小麦秸秆收集技术与装备发展

目前对小麦秸秆的处理一种是秸秆直接粉碎还田，采用带秸秆切碎和抛撒功能的联合收割机或者在全喂入联合收割机出草口处装配专门的秸秆切碎抛撒装置进行联合收获作业，一次性完成小麦切割喂入、脱粒清选、收集装箱、秸秆切碎抛撒等多道作业工序。另一种是秸秆捡拾打捆机收集利用。

1.秸秆捡拾打捆机是一种秸秆捡拾收获设备，能自动完成牧草、水稻、小麦和经揉搓的玉米秸杆的捡拾，打捆和放捆，广泛用于干、青牧草，水稻，小麦，玉米秸杆的收集捆扎。适于玉米秸、麦草、稻草、牧草的挤压打捆。成形后的草捆体积小而紧凑，同样数量的草经打捆后，体积可缩小三分之二以上，并且草捆内松外紧，透气性好，可大大提高运输能力，码垛方便，节省场地，减少贮存占地面积，可大大减少草场的占地面积。装卸运输方便、可充分利用运输工具的运载能力，一般可提高运输能力2-3倍，可节约劳动力及运输费用50%以上，解决了运输过程中因超高、超宽带来的不安全因素等。

2.采用秸秆捡拾打捆机将秸秆在田间直接收集打捆（现在秸秆收获普遍使用的设备是直径60、80、120cm的捡拾圆捆设备和截面尺寸36×46cm的小型捡拾方捆设备）或者先采用打捆机设备将秸秆收集，然后再采用固定式打包机（打捆机）将收集的秸秆进一步压缩，便于秸秆运输和储存。

3.联合收割机配套秸秆打捆机。与传统的牵引式或悬挂式打捆机相比，该秸秆打捆机与联合收割机配套使用，采用固定连接方式，不设秸秆捡拾机构，打捆机的进料口与联合收割机的秸秆抛出口对接，边收割边打捆，收割完成的同时，秸秆打捆工作随之结束，避免二次下地，节省人力、物力、财力，并且造价低、易推广，投资回收期短，购机当年麦季即可收回投入，甚至盈利。

五、玉米秸秆收集技术与装备发展

目前玉米秸秆利用方式主要有三种：一种为青贮饲料；另一种是粉碎还田；第三种为收集利用。前两种技术采用的设备已经非常成熟。玉米秸秆粗壮、高大、节硬、表皮密实，在摘穗时水分含量较高不适合直接打捆作业是造成玉米秸秆机械收获的关键因素。我国玉米秸秆收集还主要以人工为主，机械化收集刚刚起步。现有的研究技术主要集中在固定式打捆，采用用于废品收集的液压式打捆机，采用人工上料、人工穿绳捆扎，但是此种方式人工劳动强度高，生产率太低且成本高。另一种方式就是通过玉米联合收获机作业将摘完穗的玉米秸秆切碎或调质，放置田间自然晾干，当秸秆降至合适的水分时利用捡拾打捆机、大方捆打捆机或圆捆机进行收获。存在着缠绕、堵塞工作部件、结构强度不足、捆型不整、密度低、可靠性不高的问题。

现阶段，我国农作物秸秆收储运技术装备整体水平较低，主要表现：一是技术水平低，秸秆收集加工技术装备主要以小型牧草收集设备和小型饲料加工设备发展而来；二是结构性矛盾突出，现有机型以小型为主，作业效率低，缺少与秸秆工业化利用相配套的大中型设备；三是机械化应用范围小，在农作物秸秆收储运等方面，机械化生产程度很低，许多方面的机械化生产还是空白；四是生产企业规模小、装备落后，缺少先进技术的应用。我国农作物秸秆资源综合利用率、工业化利用水平较低，农作物秸秆原料集储关键技术与装备仍有许多空白，已有简单小型技术已明显落后，无法满足农作物秸秆规模化工业利用快速发展的需求，因此，要大力加快高效、低成本农作物秸秆原料的收集、运输、处理和存储运输技术与装备的自主研发，对于提高农业装备水平，解决严重制约农作物秸秆规模化工业利用的突出问题，促进农作物秸秆资源的高效加工转化和增值利用具有重要意义。