江西省农作物秸秆综合利用现状与建议

谢金泉，阙春生，杜正志，钟 明

（江西省农业技术推广中心，江西 南昌 330046）

1 江西省农作物秸秆利用现状

江西省主要农作物播种面积约5 120万亩，年产生秸秆近2 000万t。当前，秸秆处理方式主要是机械粉碎还田和打捆离田，其中粉碎还田约占98%，打捆离田约占2%。江西省是双季作物区，长年秸秆全量还田，给农业生产和生态环境带来一定影响，主要表现在：1）对农业生产的影响。秸秆持续大量还田，超过土地降解能力，滞留秸秆影响下茬作物种子发芽和作物从土地中汲取营养，造成作物产量下降。2）病虫草害的影响。还田秸秆中携带有病虫菌，作为病虫菌寄生物的还田秸秆加剧了田间病虫草害，造成农药使用量增加[1]。3）对环境的影响。未充分降解的秸秆腐烂后污染水源，“海绵田”和病虫害严重，农户为提高产量增加肥料和农药的使用量，对土壤和环境造成影响。作为另一种秸秆处理方式的打捆离田，也存在如下问题：1）作业环节多。传统秸秆打捆作业包括联合收割机收割作物、拢草机拢草、收拾打捆机压捆和秸秆离田等环节，多环节作业增加了作业成本，机械反复碾压又破坏农田土层。2）作业费用高。经调查测算，在道路通达、田块较好的农田区域，每吨水稻秸秆（约2亩）机械收割费用160元，拢草和收拾打捆费用100元，田间搬运费30元，秸秆从田间至生物电厂车辆运输费用80元。而含水率30%以下、灰份15%以下的秸秆在生物电厂收购价格290元/吨，秸秆打捆离田成本高于秸秆收购价格约80元/吨。3）秸秆储存难。未充分晒干或二次压捆的水稻秸秆含水率高，秸秆储存易发生发酵霉烂，且秸秆堆放过程中有发热自燃的风险[2]。4）秸秆处理能力有限。江西省目前秸秆生物质发电厂不多，远远满足不了农作物秸秆处理需求。5）秸秆燃烧热值低，作为燃料发电经济效益不好。

2 秸秆处理新机具新技术推广应用考察调研情况

近年来，秸秆收割打捆一体化作业和秸秆生化处理制肥作为秸秆处理的一项新机具新技术，在江苏、浙江等沿海发达地区得到示范推广。2020年，星光农机装备公司在江西省投放了20余台星光牌收割打捆一体机。一年来，笔者通过对该公司收割打捆一体机作业跟踪调查，并赴浙江湖州实地参观星光农机装备公司生化制肥车间生产作业，对这两类秸秆处理新机具生产作业性能进行了全面的考察调研，得出如下结论。

2.1 秸秆收割打捆一体机

1）作业性能。收割打捆一体机能实行收获、打捆联合作业，与传统收割、拢草、捡拾打捆分段作业模式对比，具有如下优点：一是秸秆清洁度好，含水率较高，适宜做青贮饲料；二是对田块土层破坏低，避免了多环节作业农机具对田块土层的碾压破坏[3]；三是能源消耗低，与传统收割和打捆多环节作业相比，收割打捆一体机作业效率高，能源消耗低；四是购机成本低，传统作业需购置拖拉机、牵引式拢草机及打捆机等机具，成本高，而收割打捆一体机降低了购机投入；五是成捆秸秆运输方便，此机具秸秆打捆成型为30 cm*50 cm*60 cm方型捆，长度在35 cm～70 cm间可调节，每捆重量10 kg～20 kg，方便田间搬运和道路运输；六是一机多用，该机可对水稻、小麦进行收割打捆，更换相应割台，可对油菜进行收割打捆，拆卸后面打捆装置，可作为正常联合收割机使用[4]。

2）机具性能。从机具配置和检测报告数据看，该机具性能和技术参数满足江西省农作物作业要求：一是主机结构型式为全喂入履带自走式，适合江西省大部分县区的田块作业；二是发动机标定功率75 kW，动力满足收割打捆作业要求；三是割台宽度和收获喂入量等参数与常规联合收割机相似，适应江西省农作物收获；四是机具高度宽度与常规联合收割机相当，秸秆横向输出机具长度比常规联合收割机长0.7 m，纵向输出机具长度比常规联合收割机长1.2 m，外形尺寸能适应江西省大多数田块收割作业[5]。从机具收割打捆作业现场看：一是该机具收割留茬约15 cm，满足秸秆禁烧作业要求；二是打捆后秸秆成型规整，压实度较好，能保证在搬运中不散落；三是具有增加机手收益的潜力，收割打捆机作业效率约为常规联合收割机的0.9倍。通过作业数据对比，常规联合收割机每天作业约45亩，每亩作业费80元，每天作业收入3 600元；秸秆收割打捆机每天作业约40亩，每亩作业费110元，每天作业收入4 400元，收入增加800元。

从机具作业稳定性来看，经不断改进，该机具行走系统稳定性好，加装秸秆打捆机后机身重量平衡，秸秆压实系统、输送系统、打结器等机具性能均已成熟完善，并经过数年田间作业验证。

3）收割打捆机推广应用存在的问题。一是机具价格较高，单台机具售价在20万元以上，比常规联合收割机价格高7万～8万元，增加了机手购机负担，需农机购置补贴和财政叠加补贴政策支持；二是收割打捆作业成本比常规联合收割机每亩增加30元左右，而种植户不愿意付出秸秆打捆作业成本，需秸秆离田补贴政策支持；三是收割打捆机作业，由于秸秆未经充分晾晒，含水率高，打捆后秸秆易发酵腐烂，不利于秸秆储藏，需二次压捆；四是秸秆打捆后离田搬运和道路运输费用较高，经营效益不好[6]。

总体来看，收割打捆机机具基本成熟定型，即便在作业中出现一些小的技术问题，也会很快在机具改进和修复中得到解决。问题主要在于打捆离田后秸秆的处理，目前秸秆“五化”应用中，原料化、基料化处理途径不多，饲料化应用规模不大，生物质电厂燃烧发电又存在秸秆存储难、经济效益差等问题，这是制约秸秆离田打捆推广应用的重要因素。

2.2 秸秆生化处理制肥机

秸秆生化处理制肥机是将作物秸秆、动物粪便等原料转化为农作物有机肥的机具设备，由秸秆制成的有机肥料施入土壤后，可使土壤补充有机营养元素和有机质，改良土壤，有效控制农作物病虫害[7]。

1）秸秆生化处理制肥机功能。制肥机生产工艺流程主要有秸秆粉碎、预混进料、高温灭害、配比调湿、发酵降解、功能菌培养、后熟七个环节，该机一机三料，一套设备能使秸秆转化为有机肥料、畜牧饲料或水稻育秧等基料。主要功能有：一是实现秸秆肥料化利用。通过对秸秆进行微生物发酵、残体预处理等程序，杀灭病源微生物，制成生物有机肥。该有机肥有机质含量大于40%，养分大于5%，病虫害杀灭率达99%以上，用于农业种植可减少化肥和农药使用量，改良农田土壤。二是实现秸秆饲料化利用。通过对秸秆进行发酵和酶解，经过特定的微生物处理，使秸秆部分转化为畜牧饲料。三是实现畜禽粪污无害化处理。该机配备的快速干式微生物发酵设备，可对畜禽粪污进行处理，使畜禽粪污与秸秆混合发酵制成生物有机肥料，用于绿色种植。四是实现种养循环，梯级利用。畜禽粪污与秸秆通过配方制成生物肥料，可带动畜禽养殖业的发展，形成“以粪制肥—以肥种草—以草变饲—以饲养畜”的种养循环模式[8]。

2）秸秆生化处理制肥产业待解决的问题。一是设施投入大。经考察和了解，建设一套每小时处理秸秆2 t、制成有机肥2 t生产能力的秸秆生化处理制肥设备，需生产厂房160 m2，其中，厂房投入60万元，设备投入100万元。秸秆收储还需建设秸秆收储场所和设施。二是经营效益低。星光农机装备公司市场部介绍，每吨秸秆生物有机肥生产成本约1 000元，在杭州市萧山区推广，市场售价约700元每吨，需生物质有机肥补贴等相关政策的扶持。

3 加强江西省农作物秸秆综合利用的建议

江西省农作物秸秆持续全量还田对农业生产和生态环境的影响已经凸显，传统秸秆离田打捆又存在作业环节多、运输成本高、经济效益差、产业化程度低等问题。随着生态环境要求不断提高，为农业发展和生态环境寻求平衡，保证农业可持续发展，探寻秸秆利用新途径是必然的选择。通过调研考察，对江西省农作物秸秆综合利用提出如下建议。

1）完善秸秆粉碎还田和秸秆打捆离田等传统利用模式。一是推行秸秆适量还田、适量离田、还离交替，保证粉碎还田的秸秆能充分降解成有机肥，提高土壤质量；二是推广秸秆打捆离田，对离田秸秆实行燃料化利用，建议在粮食主产区建设秸秆收贮中心，满足秸秆打捆离田后存储的需要，生物质发电厂对秸秆实行敞开收购，做好秸秆收储和生物质发电工作；三是加强秸秆饲养结合，推广使用秸秆青贮饲料，促进秸秆饲料化利用，拓展秸秆利用途径；四是多渠道寻求秸秆离田利用途径，加强秸秆基料化、原料化利用。推广示范秸秆转化为菌类营养层、育秧基质土、沼气、有机肥料等，实现秸秆变废为宝。

2）加快秸秆处理农机具转型升级。一是推广应用大马力高性能联合收割机、自走式拢草机、自走式收拾打捆机等机具，保证满足农作物收获作业和秸秆禁烧工作要求；二是大力示范推广收割打捆一体机，减少传统多环节作业拖拉机碾压对田块土层的破坏，降低能耗，增加种植户收入；三是试验示范秸秆加工处理机具，拓展秸秆转化途径，提升秸秆利用价值。

3）开展收割打捆一体化作业示范推广。通过召开水稻秸秆收割打捆一体化现场会，示范演示收割打捆机、自走式拢草机、自走式收拾打捆机，通过与传统作业效果对比，逐步完善收割打捆作业规范，制订作业标准。开展秸秆二次压捆机示范演示，实行打捆秸秆在田间地头二次压捆，降低秸秆运输成本，减少秸秆存储面积，提高秸秆存储质量，有效降低秸秆储藏中发酵变质和发热自燃的风险。

4）推广秋冬季土地深翻，改进秸秆还田质量。深翻作业可打破犁底层，加深耕层，改良土壤，蓄水保墒，培肥地力，提升耕整地质量。有些水稻害虫或幼虫在稻茬上越冬，一些病害和细菌孢子的越冬体也寄生在稻茬上。通过秋冬季深耕将部分秸秆压入土壤，既利于秸秆转化，改善土壤有机质，又能有效控制和减少病虫草的发生。近年来，江西省大力优化秸秆综合利用效果，有效提高了粮食单产，促进了农民增收，极大地助推了乡村振兴和美丽乡村建设。基于此，课题组建议江西应加大土地深翻作业推广力度，开展土地深翻作业补贴项目，不断扩大补贴作业面积，促进秸秆还田利用和耕作制度改革。

5）推进秸秆生化有机肥利用。运用好秸秆综合利用支持政策，做好技术和设备引进工作，建议扶持10至20家农业企业、农机专业合作社，引进秸秆生化处理制肥设备，开展秸秆转化生物有机肥生产经营试点。通过试验示范，为秸秆生物有机肥利用寻求有效途径，不断提高秸秆生物有机肥利用比例，持续改良农田土壤质量，促进江西省农业可持续发展。