農(nóng)作物秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)

張銳

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農(nóng)作物秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)

張銳

陜西省岐山縣位于關(guān)中平原西部，人口48萬(wàn)，耕地3.52萬(wàn)hm2，常年種植小麥2.88萬(wàn)hm2、玉米1.83萬(wàn)hm2，屬于一年兩熟地帶，兩大農(nóng)作物小麥、玉米收獲后秸稈留存量大，是主要的生物能源；而部分群眾則視其為沉重的“包袱”，習(xí)慣于一把火燒掉，既浪費(fèi)資源，又污染環(huán)境，影響交通，惡化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，嚴(yán)重影響城鄉(xiāng)人民生活質(zhì)量。為了探索其變廢為寶的新途徑，提高農(nóng)作物秸稈機(jī)械化綜合利用水平，岐山縣通過(guò)項(xiàng)目帶動(dòng)、資金扶持、規(guī)范技術(shù)，開(kāi)辟秸稈機(jī)械化利用途徑，提高農(nóng)作物秸稈機(jī)械化綜合利用率。

1　秸稈利用現(xiàn)狀

秸稈是成熟農(nóng)作物莖、葉等的總稱(chēng)，通常指小麥、玉米、棉花、油菜、薯類(lèi)及其他農(nóng)作物在收獲籽粒后的剩余部分。農(nóng)作物光合作用的產(chǎn)物一半在籽實(shí)中，一半在秸稈里，據(jù)測(cè)算，1 t普通秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值平均與0.25 t糧食的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相當(dāng)。因此，秸稈是一種具有多用途的可再生生物質(zhì)資源。

1.1國(guó)外秸稈利用現(xiàn)狀

國(guó)外秸稈利用的途徑主要有飼料加工、有機(jī)肥加工、造紙、氣化、秸稈發(fā)電、秸稈制板等。例如丹麥的阿維多發(fā)電廠建于20世紀(jì)90年代，西歐的秸稈制板起源于20世紀(jì)初。一些國(guó)家已將目光投向以秸稈為原料的“第二代生物燃料”，燃料乙醇、生物柴油、沼氣成為發(fā)達(dá)國(guó)家大都市的主要運(yùn)輸燃料。所以，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家和能源短缺國(guó)家，無(wú)論從技術(shù)還是經(jīng)濟(jì)上都非常重視農(nóng)作物秸稈機(jī)械化綜合利用工作。

1.2國(guó)內(nèi)秸稈利用現(xiàn)狀

我國(guó)目前秸稈機(jī)械化綜合利用的主要途徑有秸稈還田、秸稈氣化、秸稈建材和秸稈飼料等。據(jù)調(diào)查，陜西省岐山縣將秸稈還田后用于化肥基料的占38%，把秸稈用于燃料的占20%，用于加工秸稈飼料的占16%，收儲(chǔ)加工秸稈并用于工業(yè)原料的占19%。應(yīng)用最廣泛的技術(shù)是小麥秸稈機(jī)械化撿拾打捆、秸稈機(jī)械化粉碎還田和秸稈飼草青貯加工機(jī)械化技術(shù)。

2　秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)

2.1秸稈機(jī)械化還田技術(shù)

2.1.1技術(shù)特點(diǎn)

該技術(shù)適宜夏、秋兩季應(yīng)用，通過(guò)小麥留高茬玉米免耕硬茬播種和玉米秸稈直接粉碎還田將秸稈還田，增加土壤有機(jī)質(zhì)，培肥地力。夏季小麥機(jī)收時(shí)，將小麥秸稈粉碎拋撒于田塊，讓秸稈覆蓋于地表，實(shí)現(xiàn)秸稈留高茬覆蓋還田，隨后直接免耕播種。秋季在機(jī)收玉米時(shí)將玉米秸稈粉碎還田，覆蓋于地表。秸稈機(jī)械化還田可減少化肥施用量，有利于改良土壤，培肥地力，同時(shí)還有利于保護(hù)環(huán)境。適宜推廣的機(jī)械是安裝在小麥聯(lián)合收割機(jī)上、將秸稈粉碎后均勻撒在田間的秸稈粉碎拋散裝置，以及玉米收獲機(jī)和秸稈粉碎還田機(jī)。

2.1.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）小麥?zhǔn)斋@、秸稈粉碎還田作業(yè)質(zhì)量指標(biāo)：在小麥自然高度為55～110 cm、穗幅差≤25 cm、籽粒水質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%～20%、秸稈水質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%～25%、無(wú)倒伏的作業(yè)條件下，小麥?zhǔn)斋@、秸稈粉碎還田作業(yè)質(zhì)量應(yīng)符合表1的指標(biāo)。

（2）玉米收獲、秸稈粉碎還田作業(yè)質(zhì)量指標(biāo)：在玉米水質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%～35%、果穗下垂率不大于15%、最低結(jié)穗高度不小于40 cm，同時(shí)土壤水質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤25%、秸稈水質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞20%、無(wú)倒伏的作業(yè)條件下，玉米收獲、秸稈粉碎還田作業(yè)質(zhì)量應(yīng)符合表2的指標(biāo)。

表1　小麥?zhǔn)斋@、秸稈粉碎還田作業(yè)質(zhì)量指標(biāo)

表2　玉米收獲、秸稈粉碎還田作業(yè)質(zhì)量指標(biāo)

2.2秸稈青貯機(jī)械化技術(shù)

2.2.1技術(shù)特點(diǎn)

青貯秸稈與空氣隔絕，進(jìn)行厭氧發(fā)酵，能夠有效地保持青綠秸稈的新鮮度和保存營(yíng)養(yǎng)成分，提高飼喂價(jià)值，是一種比較理想的青綠飼料保存方法。機(jī)械化青貯是用9Z系列青貯鍘草機(jī)把收獲的玉米秸稈鍘碎，或在玉米生長(zhǎng)乳熟期和蠟熟期（玉米成熟前15～20 d），直接用MB-220玉米自走式青貯收獲機(jī)穗稈兼收，在田間作業(yè)時(shí)把秸稈切碎為長(zhǎng)度3～5 cm的短節(jié)，隨后放入青貯塔、青貯窖、青貯堆、青貯袋內(nèi)青貯；也可應(yīng)用9KYQ系列圓捆捆扎機(jī)與9BM系列包膜機(jī)制成草捆青貯。目前，玉米秸稈、甘薯蔓藤最適合青貯，該技術(shù)省工省時(shí)、簡(jiǎn)單易行，廣泛應(yīng)用于一般畜牧養(yǎng)殖戶(hù)，可有效緩解冬季飼草短缺問(wèn)題，對(duì)畜牧業(yè)的發(fā)展意義重大。

2.2.2秸稈青貯技術(shù)工藝流程圖

原料收獲→切短→加入添加劑→裝填→壓實(shí)→封窖→發(fā)酵→出窖→飼喂。

2.2.3青貯技術(shù)要求

一是要加入定量微生物制劑攪拌均勻；二是要壓實(shí)；三是必須嚴(yán)格密封，不讓空氣進(jìn)入，給青貯飼草創(chuàng)造一個(gè)密封、厭氧發(fā)酵的環(huán)境。經(jīng)過(guò)3～6周的發(fā)酵，形成粗蛋白含量高、適口性好、采食率高、保質(zhì)期長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)飼草。

2.3秸稈打捆機(jī)械化技術(shù)

2.3.1技術(shù)特點(diǎn)

小麥秸稈可作為造紙工業(yè)的原料，但散草運(yùn)輸較為困難，效率低、費(fèi)用高。為此，將收獲后的散狀麥秸就地打成方捆，然后送往各地的造紙企業(yè)，是一種很好的出路。小麥打捆機(jī)械能夠自動(dòng)完成小麥秸稈的撿拾、壓捆、扎捆和放捆一系列作業(yè)，主要機(jī)型有SWB、9KF系列方捆和MRB圓捆打捆機(jī)。也可應(yīng)用YD-220型固定式液壓打捆機(jī)建立秸稈加工廠，在當(dāng)?shù)厥召?gòu)麥秸打成方捆出售，經(jīng)濟(jì)效益較好。

2.3.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

在秸稈水質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%～25%的作業(yè)條件下，小麥秸稈撿拾作業(yè)質(zhì)量應(yīng)符合表3的指標(biāo)。

表3　小麥秸稈撿拾作業(yè)質(zhì)量指標(biāo)

2.3.3草捆運(yùn)輸

（1）撿拾的草捆要及時(shí)運(yùn)走，田地存放時(shí)間應(yīng)不大于24 h。

（2）運(yùn)輸機(jī)械按1臺(tái)打捆機(jī)配2輛運(yùn)輸車(chē)，每輛運(yùn)輸車(chē)按2～3名裝卸工人配置。

2.3.4草捆存放

（1）草捆存放要有專(zhuān)門(mén)場(chǎng)地，場(chǎng)地大小按1臺(tái)撿拾機(jī)500 m2的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）草捆堆疊存放，一般根據(jù)空間大小布置，堆與堆之間留2 m的空地，草堆下地基應(yīng)高于地面20 cm，草堆頂應(yīng)有防雨設(shè)施。

（3）草場(chǎng)應(yīng)配備消防設(shè)施，24 h應(yīng)有人值班。

3　秸稈機(jī)械化綜合利用效益

3.1社會(huì)效益

秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)的推廣應(yīng)用，可季節(jié)性吸收大量勞動(dòng)力，解決了農(nóng)村剩余勞動(dòng)力問(wèn)題，拓寬了農(nóng)民的就業(yè)渠道。秸稈燃燒熱值約為標(biāo)準(zhǔn)煤的50%，秸稈發(fā)電能提升再生資源發(fā)電的比例。秸稈沼氣作為農(nóng)村生活燃料，解決農(nóng)村生活用能，沼液作為肥料，秸稈沼氣化實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)、肥料利用和環(huán)境治理三重目標(biāo)。秸稈工業(yè)化利用拓寬秸稈用途，解決生產(chǎn)原料的短缺，節(jié)約木材，增加農(nóng)民收入。

3.2生態(tài)效益

秸稈綜合利用可減少因焚燒秸稈造成的環(huán)境污染，據(jù)測(cè)算，每利用1 t秸稈可減少?gòu)U氣排放250 m3。秸稈綜合利用，可減少環(huán)境污染和溫室氣體排放，提高農(nóng)村生態(tài)效益，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)，達(dá)到提升環(huán)境承載力的目的，實(shí)現(xiàn)低消耗、低排放和高效率的目標(biāo)，是我國(guó)發(fā)展農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。

作者信息：岐山縣農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣服務(wù)中心，722499，陜西