機械化技術在秸稈利用中的應用研究

田貴榮

摘 要：農作物種植具有周期性，果實成熟收獲后，農田中殘留的植物秸稈處理是重要問題。以新疆為例，該地區以棉花為主要農作物，棉花采摘結束后應及時收割處理秸稈。秸稈利用是現代農作物耕作管理先進技術。本文結合新疆棉田情況分析了秸稈利用的必要性，分析秸稈還田中的機械化技術應用方法，并重點探討當前秸稈利用的常見問題和解決方法。

關鍵詞：秸稈還田;機械化技術;農田管理;現代化耕作

前言：傳統種植管理中，田地中殘留的秸稈通常需要收割、聚集后作為生活燃料或就地焚燒。當前秸稈作為燃料的價值逐漸降低，就地焚燒秸稈會產生環境污染問題，影響生態文明建設，同時也未充分體現秸稈的價值。機械化秸稈還田是現代種植技術的改革，應用此技術對促進農田高質量耕作具有積極意義，同時環境效益較好。

1秸稈還田的必要性

1.1提高耕作效率

從經濟價值角度分析，機械化秸稈還田有效釋放了人力，減少了農田管理全周期中人力參與力度。在傳統管理模式中，棉花收割后秸稈處理工作量較大，耗費人力物力。采用機械化手段促進秸稈還田，可顯著縮短秸稈處理時間，提高效率。

1.2改善土壤質量

此外，秸稈還田可促進田地質量改善。田地土壤狀態直接影響未來耕作中農作物生長情況，并最終影響農作物產量與農產品質量，進而影響農戶經濟利益。技術化秸稈還田后，秸稈在田地中腐爛并與土壤融合，此過程中秸稈被分解后產生大量有機質，提高土壤營養成分。混合了秸稈的土壤可提升涵養水源的能力。吸收秸稈有機質成分后，相關成分可促進土壤容重、pH值等下降，同時改善土壤孔隙度。相關文獻顯示，棉花秸稈還田后，土壤可吸收秸稈中的營養成分，吸收率高達95%[1]。通過上述過程，土壤中速效氮磷鉀占比顯著提高，對后續農作物種植有顯著作用。

1.3拓寬養分補充渠道

新疆棉區主要為荒漠綠洲灌溉區，該地區田地缺少充足的有機肥源。因為新疆水源供應有限，發展綠肥存在較大難度。在實際種植中通常依靠使用化肥改善農田養分。實施秸稈還田可改善局部生態系統，促進系統內有效養分進行良性循環，也可豐富農田獲取養分形式，降低化肥依賴造成的諸多消極影響。

2秸稈利用中的機械化技術應用

2.1秸稈粉碎還田

在秸稈還田利用中，通常使用大型機械。利用機械粉碎秸稈，然后將粉碎后的秸稈還田。秸稈中有機物質豐富，氮磷鉀含量較高，這些有機物是農作物生長所需的重要營養物質，利用科學方法促使秸稈還田，可顯著改善農田土壤有機物含量。通過秸稈還田，不僅可以改善土壤肥力，促進氮素化肥等得到有效應用，而且可以緩解農作物生長過程土壤營養成分耗損。相關實驗顯示，在秸稈粉碎還田后，農田獲得的有機物補給量相當于增加磷肥75kg/畝，鉀肥23kg/畝，碳銨32.4kg/畝[2]。秸稈粉碎還田后可改善土壤狀態，降低化肥需求量，促進農作物品質提升，提高作物產量，改善農田蓄水、保水能力，提高種植者經濟效益。

在秸稈還田中，使用大型機械存在一些不利條件。部分農田地表環境不平整，農田出現較大坡度或出現洼地等，還有部分農田缺少機械可通行道路。上述問題影響機械效能的正常發揮，存在推廣難度。除此之外，機械服役全周期需要合理維修養護，否則極易出現性能降低或故障等問題，影響秸稈還田效果。秸稈粉碎還田處理不到位一方面會導致秸稈有機物無法充分回歸農田土壤，而且一旦出現切碎效果不符合要求情況，會對后續深耕作業造成影響。

2.2飼草加工

農作物秸稈不僅含有大量有機物和營養元素，而且含有大量粗纖維。研究顯示，在農作物秸稈中粗纖維含量超過78%[3]。粗纖維飼草是許多畜禽生長中獲取能量的常見方法，在飼養畜禽時保證其粗纖維攝入對提高動物乳脂率有重要作用。粗纖維主要成分為木質素和纖維素，木質素在畜禽消化系統中消化難度較高，大量攝入木質素較易導致消化系統紊亂。纖維素營養成分豐富，消化吸收較好。秸稈內木質素與纖維素同步存在，對秸稈進行機械飼草加工時，應利用擠絲揉搓設備通過初期加工，使秸稈成為偏軟絲質草料，然后在該草料中加入微生物菌劑，微生物作用下飼草發酵，柔軟度顯著提升，可改善秸稈飼草適口性，并且可降低秸稈飼草在畜禽食用后的消化難度。

2.3沼氣發酵

發酵秸稈后，可產生沼氣，成為新型能源加以利用。采用秸稈發酵形式獲取沼氣，產氣率比較理想，對環境友好度較高，同時因為農田占地面積較廣，所以原材料供應相對充足。此種能源具有無污染優勢。秸稈生物質能是國內大部分農村的常見耗能方法，焚燒秸稈作為能源時屬于低效率能量轉換，同時污染大氣環境，與生態文明建設要求不一致。基于上述原因，可針對農村基礎環境開發沼氣發酵系統，利用微生物分解促進秸稈內碳元素、氫元素發揮應用價值，促進秸稈利用。

3秸稈利用中應落實的管理措施

3.1加強機械化秸稈利用宣傳

在機械化秸稈處理與利用中，常見問題是農民缺少專業機械應用技術，在使用機械處理秸稈時存在不規范操作和處理不到位問題。針對此問題，應開展多樣化宣傳，通過媒體宣傳、設置宣傳板、開展秸稈利用講座等，提高農戶對秸稈利用的重視度。在推廣秸稈處理機械化設備中，應基于農戶特點規劃科學的宣傳方案，促進有效宣傳。在此過程中，應由農業部門總領，發動媒體力量，加強秸稈價值宣傳，普及秸稈處理和利用知識。說明秸稈沼氣的能源清潔性和應用經濟效益，轉變落后的秸稈處理觀念，引導和推動農戶積極開展機械化秸稈處理。應開展秸稈利用實驗，組織農戶參觀示范基地。

3.2促進機械化技術培訓

在技術應用中，應由專業技術人員指導農戶選擇適用的機械設備，促進高質量應用。例如，在秸稈粉碎還田中，應綜合了解目標田地具體情況，明確地質條件，分析待粉碎秸稈的類型的特點，科學進行設備選型。農機部門應加強售后服務，做好機械檢修維護，在農忙季節到來前提前做好檢修工作，確保農忙階段設備良好運轉。應組織農機培訓，提高農戶農業機械設備操作技術水平，促進秸稈再利用高質量落實。

3.3提高引導、監管力度

政府方面，應加強行政手段管理，對焚燒秸稈行為提高監管力度，促進農戶采用技術化方法處理秸稈。在秸稈利用工作中，應加強技術秸稈利用優質宣傳和技術宣傳。在處理無須離田的秸稈時，應在收割階段利用切碎機械進行處理，明確留茬規格。發揮政策影響，對于積極還田的農戶給予一定補貼。在組織技術培訓時，從耕作大戶與農機大戶開始，逐步普及秸稈還田技術。在推廣中，應樹立宣傳典型，組織農戶參觀，指派專業技術人員入村、入戶實施技術指導。圍繞禁止焚燒秸稈制定明確的規章制度，成立監管小組，在秸稈收割季節實地巡邏，對違規焚燒秸稈的農戶進行處罰教育。加強秸稈利用項目研究，積極成立示范點，監督推廣進度。開展作業示范活動，組織農戶參觀學習，提高機械化利用秸稈的積極性。在此過程中，也應加強配套病蟲害防治宣傳，科學控制耕作成本，指導科學還田，努力降低次污染，避免影響后續耕作農作物發芽。

結論：總而言之，秸稈還田具有良好的經濟效益、環境效益，對農業現代化發展具有積極意義。應用機械化技術，可促進秸稈粉碎還田、沼氣發酵或者加工為飼草，提高秸稈利用價值，增加農戶收入，減少農業活動造成的環境污染。在秸稈利用中應加強機械化技術應用，重點改善秸稈還田處理質量，促進農業高質量發展。

參考文獻：

[1]王靜，陳兵，王吉亮等.不同機械化秸稈還田方式對棉花生長、產量和品質的影響[J].干旱地區農業研究，2021，39（01）：18-24+56.

[2]周穎，王立剛，張彥東等.農戶采納秸稈還田技術支付意愿研究——以河北省徐水區為例[J].農業現代化研究，2021，42（03）：486-495.

[3]熱比亞·艾米都.棉花秸稈機械化處理與殘膜同步回收技術與應用優勢[J].農機使用與維修，2021（06）：11-12.