发展机械化技术 促进农作物秸秆综合利用

周 岩

(公主岭市怀德镇综合服务中心，吉林 公主岭 136121)

0 引言

我国是传统农业大国，农业资源非常丰富。其中，农作物秸秆数量庞大，每年总产量在10亿t左右。以往对农作物秸秆的利用仅限于燃烧或积肥，没有充分发挥其利用价值。这与生产技术条件的限制有关，在机械化设备的广泛应用下，可有效提升秸秆回收及处理效率，实现综合利用目标。

1 焚烧秸秆的危害

焚烧秸秆会对空气产生污染，空气质量下降威胁到人们的身体健康。焚烧秸秆使大气中的二氧化碳、二氧化硫以及可吸入颗粒物指标都急剧升高，二氧化硫比平时的浓度要高一倍，二氧化碳与可吸入颗粒物甚至比平时的浓度高3倍，这3项指标的上升都会给人类的身体健康带来巨大危害[1]。根据调查了解，很多农民在对秸秆进行焚烧时都会因为大意引起火灾，从而对人们的生命财产安全造成威胁。焚烧秸秆还容易引发交通事故，影响道路交通与航空的安全，特别是对于航空的影响，使飞机的降落存在隐患。一旦发生了这种情况，造成的后果极为严重，对人们的生命财产安全会造成巨大损失。焚烧秸秆会破坏土壤的结构，引起土地农田质量的下降，会将土里的有机养分和氮素大部分烧掉，还会造成土地水分的大量蒸发，破坏土壤抗旱保湿的能力。

2 农作物秸秆综合利用情况

2.1 秸秆还田

农作物秸秆本身具有较高的利用价值，如果对其进行焚烧处理，不仅会造成资源浪费，而且容易引发火灾、加剧空气污染。近年来，各地农机合作社积极探索农作物秸秆的综合利用方法，取得许多值得推广的经验。秸秆还田是将农作物秸秆作为还田肥料，利用秸秆粉碎机对其进行粉碎处理，然后均匀播撒在农田中，利用拖拉机和翻转犁设备进行深翻，使其埋入到地表 20 cm 以下。经过 1～2年的时间，这些粉碎的秸秆就会变成肥料，可有效解决秸秆占地问题，并发挥其肥力，促进后续耕种作物的生长。秸秆的机械化还田带给农民的好处是增加土壤自身的有机质，达到肥沃土地的效果，为农作物生长提供需要的营养。可以使土壤生物数量增加，提高土壤生物的活性强度，增强微生物的繁殖能力。还能够形成有机质对土壤的覆盖，避免水分的流失蒸发，储存降水，提升地温，降低病虫害的发病率，破坏害虫的生存环境，为农作物带来良好的生长环境。为了支持秸秆还田技术的推广，国家已出台扶持政策，将秸秆还田使用的机械设备纳入到农机补贴范围中，在未来一段时间内，秸秆还田技术将得到更快的推广应用。

2.2 秸秆饲料化

在解决秸秆焚烧的问题时，最便捷的途径就是把秸秆制作成饲料，转化成经济收入。农作物秸秆中具有丰富的营养物质，但如果直接饲喂牲畜，由于木质素细胞壁和纤维素等的存在，导致牲畜难以消化吸收。秸秆饲料化技术就是通过对秸秆进行特殊处理，使其转化为牲畜饲料，拓展其利用途径。比如采用碱和尿素等物质与秸秆混合，通过化学变化，使其木质素细胞壁膨胀疏松，经过处理的秸秆消化率可提升8%～12%左右，效果显著。而且能够提升秸秆的含氮量和粗蛋白含量，使其达到中等牧草水平。此外，还可以向秸秆加入微生物活性菌，经过一段时间的储藏后，因发酵而带有酸、香等牲畜喜爱饲料口感。其优点是能够提高秸秆营养价值，但要防止出现腐烂变质的情况。总体而言，饲料化也是目前农作物秸秆利用的可行方式。

2.3 秸秆能源化

在能源化利用方面，农作物秸秆发电是一个重点研究方向。该项目属于生物质发电产业的内容，建设大型秸秆发电厂是解决秸秆焚烧最有效的途径之一。在北方有很多城市都是采取了这种方式来解决焚烧秸秆的问题，通过秸秆发电可以获取巨大的经济效益。截至2020年末，我国秸秆发电装机规模已超过1 000万kW，使大量农作物秸秆得到回收利用，减缓了不可再生能源的消耗，而且能够带动农民增收。此外，秸秆制油、秸秆制碳、秸秆沼气发酵等也是秸秆能源化利用的方向。其中，秸秆生产液化油，就目前的技术水平来看，2.1 t秸秆可生产1 t初级液化油，而我国可利用秸秆资源总量在2亿t左右，相当于具有1亿t的初级液化油储备量，开发空间巨大。秸秆碳化处理或沼气发酵处理，也可将其转化为相应的资源产品，实现对农作物秸秆的综合利用。

3 机械化技术在农作物秸秆综合利用中的应用

3.1 秸秆粉碎还田机的应用

从上述分析中可以看出，农作物秸秆具有非常广泛的用途。在对其进行综合利用的过程中，机械化技术发挥着重要作用。如果仅依靠人工对秸秆进行回收和处理，劳动力成本非常大，单从经济角度来看容易得不偿失。因此，必须重视机械化技术在农作物秸秆综合利用中的应用。比如传统的小麦秸秆还田处理，一般在前茬作物收割时，会适当增加留茬高度，经过收割后将完整秸秆铡切成段，再均匀铺在田地上。在这些操作过程中，都需要人工处理，而且较为麻烦，通过采用秸秆粉碎还田机，可以有效解决这些问题。农作物收割时，直接利用机械设备上带有的秸秆粉碎装置，达到对秸秆粉碎的目的。然后将秸秆随车覆盖在田地表面，采用翻转犁设备进行处理。在此情况下，能够有效提升秸秆粉碎还田效率。目前使用较多的粉碎还田机分为甩刀式、锤爪式两种，需要采用拖拉机牵引，工作效果均较好，不需要进行人工二次处理。

3.2 秸秆捡拾打捆机的应用

在农作物秸秆的综合利用过程中，除了秸秆粉碎还田的利用方法，其他利用方式都需要解决秸秆从田间运出的问题，包括上述提到的秸秆能源化利用、秸秆饲料化利用等。针对这一环节，目前已经研发出多种类型的秸秆打捆机，包括小方捆、大方捆、小圆捆、大圆捆等。其中，大型打捆机的销售量逐年提升，已经在实际生产过程中得到了广泛应用。

大型秸秆捡拾打捆机更适应于我国农业生产的实际情况，可配合使用38～112 kW拖拉机。在秸秆捡拾打捆机的应用下，农作物收割后，秸秆可快速从田间打捆运出，使整个处理过程高效完成。而且打捆机的打捆密度、长度等参数都能够设置调节，自动化程度较高，可适应于多种农作物秸秆的打捆作业。

3.3 圆盘耙和翻转犁的应用

圆盘耙和翻转犁也是农作物秸秆回收处理中的常用设备。在秸秆还田翻埋中，可采用带有粉碎装置的自走式收获机，对农作物秸秆进行收割。然后利用播种新作物前的空置期，采用重型缺口圆盘耙进行耙地。耙片的入土深度大于20 cm，可以将经过粉碎的农作物秸秆切压到土壤内部。经过重耙作业后，地表土壤松软，苗床结构质量高，而且颗粒细碎，耙地质量可以得到保障。翻转犁则与拖拉机配合使用，并采用双联分配器进行控制。整个作业过程快捷高效，能够达到农作物秸秆处理的目的。总体而言，在农作物秸秆的综合利用过程中，各种机械化设备发挥着重要作用，只有解决农作物秸秆回收处理过程中的实际操作问题，才能促进农作物秸秆综合利用技术的推广。因此，必须提高对机械化设备的重视。虽然近两年机械化设备的利用情况已经得到改善，但与农村生产的实际需求相比，设备缺口还较大，需要继续完善相关补助制度，加大对农机设备的扶持力度，从而提高农作物秸秆综合利用率。

4 结语

发展绿色经济是实现我国乡村振兴战略下的有力举措，必须在乡村振兴战略指导下，充分发展绿色农业，在农作物秸秆综合利用过程中，机械化技术发挥着重要作用，直接关系到农作物秸秆的利用效率。在推广农作物秸秆综合利用技术的过程中，应着重加快机械化技术的应用推广，充分发挥机械化技术优势，挖掘农作物秸秆的利用价值。

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