江西省農作物秸稈綜合利用現狀與建議

謝金泉，闕春生，杜正志，鐘 明

（江西省農業技術推廣中心，江西 南昌 330046）

1 江西省農作物秸稈利用現狀

江西省主要農作物播種面積約5 120萬畝，年產生秸稈近2 000萬t。當前，秸稈處理方式主要是機械粉碎還田和打捆離田，其中粉碎還田約占98%，打捆離田約占2%。江西省是雙季作物區，長年秸稈全量還田，給農業生產和生態環境帶來一定影響，主要表現在：1）對農業生產的影響。秸稈持續大量還田，超過土地降解能力，滯留秸稈影響下茬作物種子發芽和作物從土地中汲取營養，造成作物產量下降。2）病蟲草害的影響。還田秸稈中攜帶有病蟲菌，作為病蟲菌寄生物的還田秸稈加劇了田間病蟲草害，造成農藥使用量增加[1]。3）對環境的影響。未充分降解的秸稈腐爛后污染水源，“海綿田”和病蟲害嚴重，農戶為提高產量增加肥料和農藥的使用量，對土壤和環境造成影響。作為另一種秸稈處理方式的打捆離田，也存在如下問題：1）作業環節多。傳統秸稈打捆作業包括聯合收割機收割作物、攏草機攏草、收拾打捆機壓捆和秸稈離田等環節，多環節作業增加了作業成本，機械反復碾壓又破壞農田土層。2）作業費用高。經調查測算，在道路通達、田塊較好的農田區域，每噸水稻秸稈（約2畝）機械收割費用160元，攏草和收拾打捆費用100元，田間搬運費30元，秸稈從田間至生物電廠車輛運輸費用80元。而含水率30%以下、灰份15%以下的秸稈在生物電廠收購價格290元/噸，秸稈打捆離田成本高于秸稈收購價格約80元/噸。3）秸稈儲存難。未充分曬干或二次壓捆的水稻秸稈含水率高，秸稈儲存易發生發酵霉爛，且秸稈堆放過程中有發熱自燃的風險[2]。4）秸稈處理能力有限。江西省目前秸稈生物質發電廠不多，遠遠滿足不了農作物秸稈處理需求。5）秸稈燃燒熱值低，作為燃料發電經濟效益不好。

2 秸稈處理新機具新技術推廣應用考察調研情況

近年來，秸稈收割打捆一體化作業和秸稈生化處理制肥作為秸稈處理的一項新機具新技術，在江蘇、浙江等沿海發達地區得到示范推廣。2020年，星光農機裝備公司在江西省投放了20余臺星光牌收割打捆一體機。一年來，筆者通過對該公司收割打捆一體機作業跟蹤調查，并赴浙江湖州實地參觀星光農機裝備公司生化制肥車間生產作業，對這兩類秸稈處理新機具生產作業性能進行了全面的考察調研，得出如下結論。

2.1 秸稈收割打捆一體機

1）作業性能。收割打捆一體機能實行收獲、打捆聯合作業，與傳統收割、攏草、撿拾打捆分段作業模式對比，具有如下優點：一是秸稈清潔度好，含水率較高，適宜做青貯飼料；二是對田塊土層破壞低，避免了多環節作業農機具對田塊土層的碾壓破壞[3]；三是能源消耗低，與傳統收割和打捆多環節作業相比，收割打捆一體機作業效率高，能源消耗低；四是購機成本低，傳統作業需購置拖拉機、牽引式攏草機及打捆機等機具，成本高，而收割打捆一體機降低了購機投入；五是成捆秸稈運輸方便，此機具秸稈打捆成型為30 cm*50 cm*60 cm方型捆，長度在35 cm～70 cm間可調節，每捆重量10 kg～20 kg，方便田間搬運和道路運輸；六是一機多用，該機可對水稻、小麥進行收割打捆，更換相應割臺，可對油菜進行收割打捆，拆卸后面打捆裝置，可作為正常聯合收割機使用[4]。

2）機具性能。從機具配置和檢測報告數據看，該機具性能和技術參數滿足江西省農作物作業要求：一是主機結構型式為全喂入履帶自走式，適合江西省大部分縣區的田塊作業；二是發動機標定功率75 kW，動力滿足收割打捆作業要求；三是割臺寬度和收獲喂入量等參數與常規聯合收割機相似，適應江西省農作物收獲；四是機具高度寬度與常規聯合收割機相當，秸稈橫向輸出機具長度比常規聯合收割機長0.7 m，縱向輸出機具長度比常規聯合收割機長1.2 m，外形尺寸能適應江西省大多數田塊收割作業[5]。從機具收割打捆作業現場看：一是該機具收割留茬約15 cm，滿足秸稈禁燒作業要求；二是打捆后秸稈成型規整，壓實度較好，能保證在搬運中不散落；三是具有增加機手收益的潛力，收割打捆機作業效率約為常規聯合收割機的0.9倍。通過作業數據對比，常規聯合收割機每天作業約45畝，每畝作業費80元，每天作業收入3 600元；秸稈收割打捆機每天作業約40畝，每畝作業費110元，每天作業收入4 400元，收入增加800元。

從機具作業穩定性來看，經不斷改進，該機具行走系統穩定性好，加裝秸稈打捆機后機身重量平衡，秸稈壓實系統、輸送系統、打結器等機具性能均已成熟完善，并經過數年田間作業驗證。

3）收割打捆機推廣應用存在的問題。一是機具價格較高，單臺機具售價在20萬元以上，比常規聯合收割機價格高7萬～8萬元，增加了機手購機負擔，需農機購置補貼和財政疊加補貼政策支持；二是收割打捆作業成本比常規聯合收割機每畝增加30元左右，而種植戶不愿意付出秸稈打捆作業成本，需秸稈離田補貼政策支持；三是收割打捆機作業，由于秸稈未經充分晾曬，含水率高，打捆后秸稈易發酵腐爛，不利于秸稈儲藏，需二次壓捆；四是秸稈打捆后離田搬運和道路運輸費用較高，經營效益不好[6]。

總體來看，收割打捆機機具基本成熟定型，即便在作業中出現一些小的技術問題，也會很快在機具改進和修復中得到解決。問題主要在于打捆離田后秸稈的處理，目前秸稈“五化”應用中，原料化、基料化處理途徑不多，飼料化應用規模不大，生物質電廠燃燒發電又存在秸稈存儲難、經濟效益差等問題，這是制約秸稈離田打捆推廣應用的重要因素。

2.2 秸稈生化處理制肥機

秸稈生化處理制肥機是將作物秸稈、動物糞便等原料轉化為農作物有機肥的機具設備，由秸稈制成的有機肥料施入土壤后，可使土壤補充有機營養元素和有機質，改良土壤，有效控制農作物病蟲害[7]。

1）秸稈生化處理制肥機功能。制肥機生產工藝流程主要有秸稈粉碎、預混進料、高溫滅害、配比調濕、發酵降解、功能菌培養、后熟七個環節，該機一機三料，一套設備能使秸稈轉化為有機肥料、畜牧飼料或水稻育秧等基料。主要功能有：一是實現秸稈肥料化利用。通過對秸稈進行微生物發酵、殘體預處理等程序，殺滅病源微生物，制成生物有機肥。該有機肥有機質含量大于40%，養分大于5%，病蟲害殺滅率達99%以上，用于農業種植可減少化肥和農藥使用量，改良農田土壤。二是實現秸稈飼料化利用。通過對秸稈進行發酵和酶解，經過特定的微生物處理，使秸稈部分轉化為畜牧飼料。三是實現畜禽糞污無害化處理。該機配備的快速干式微生物發酵設備，可對畜禽糞污進行處理，使畜禽糞污與秸稈混合發酵制成生物有機肥料，用于綠色種植。四是實現種養循環，梯級利用。畜禽糞污與秸稈通過配方制成生物肥料，可帶動畜禽養殖業的發展，形成“以糞制肥—以肥種草—以草變飼—以飼養畜”的種養循環模式[8]。

2）秸稈生化處理制肥產業待解決的問題。一是設施投入大。經考察和了解，建設一套每小時處理秸稈2 t、制成有機肥2 t生產能力的秸稈生化處理制肥設備，需生產廠房160 m2，其中，廠房投入60萬元，設備投入100萬元。秸稈收儲還需建設秸稈收儲場所和設施。二是經營效益低。星光農機裝備公司市場部介紹，每噸秸稈生物有機肥生產成本約1 000元，在杭州市蕭山區推廣，市場售價約700元每噸，需生物質有機肥補貼等相關政策的扶持。

3 加強江西省農作物秸稈綜合利用的建議

江西省農作物秸稈持續全量還田對農業生產和生態環境的影響已經凸顯，傳統秸稈離田打捆又存在作業環節多、運輸成本高、經濟效益差、產業化程度低等問題。隨著生態環境要求不斷提高，為農業發展和生態環境尋求平衡，保證農業可持續發展，探尋秸稈利用新途徑是必然的選擇。通過調研考察，對江西省農作物秸稈綜合利用提出如下建議。

1）完善秸稈粉碎還田和秸稈打捆離田等傳統利用模式。一是推行秸稈適量還田、適量離田、還離交替，保證粉碎還田的秸稈能充分降解成有機肥，提高土壤質量；二是推廣秸稈打捆離田，對離田秸稈實行燃料化利用，建議在糧食主產區建設秸稈收貯中心，滿足秸稈打捆離田后存儲的需要，生物質發電廠對秸稈實行敞開收購，做好秸稈收儲和生物質發電工作；三是加強秸稈飼養結合，推廣使用秸稈青貯飼料，促進秸稈飼料化利用，拓展秸稈利用途徑；四是多渠道尋求秸稈離田利用途徑，加強秸稈基料化、原料化利用。推廣示范秸稈轉化為菌類營養層、育秧基質土、沼氣、有機肥料等，實現秸稈變廢為寶。

2）加快秸稈處理農機具轉型升級。一是推廣應用大馬力高性能聯合收割機、自走式攏草機、自走式收拾打捆機等機具，保證滿足農作物收獲作業和秸稈禁燒工作要求；二是大力示范推廣收割打捆一體機，減少傳統多環節作業拖拉機碾壓對田塊土層的破壞，降低能耗，增加種植戶收入；三是試驗示范秸稈加工處理機具，拓展秸稈轉化途徑，提升秸稈利用價值。

3）開展收割打捆一體化作業示范推廣。通過召開水稻秸稈收割打捆一體化現場會，示范演示收割打捆機、自走式攏草機、自走式收拾打捆機，通過與傳統作業效果對比，逐步完善收割打捆作業規范，制訂作業標準。開展秸稈二次壓捆機示范演示，實行打捆秸稈在田間地頭二次壓捆，降低秸稈運輸成本，減少秸稈存儲面積，提高秸稈存儲質量，有效降低秸稈儲藏中發酵變質和發熱自燃的風險。

4）推廣秋冬季土地深翻，改進秸稈還田質量。深翻作業可打破犁底層，加深耕層，改良土壤，蓄水保墑，培肥地力，提升耕整地質量。有些水稻害蟲或幼蟲在稻茬上越冬，一些病害和細菌孢子的越冬體也寄生在稻茬上。通過秋冬季深耕將部分秸稈壓入土壤，既利于秸稈轉化，改善土壤有機質，又能有效控制和減少病蟲草的發生。近年來，江西省大力優化秸稈綜合利用效果，有效提高了糧食單產，促進了農民增收，極大地助推了鄉村振興和美麗鄉村建設。基于此，課題組建議江西應加大土地深翻作業推廣力度，開展土地深翻作業補貼項目，不斷擴大補貼作業面積，促進秸稈還田利用和耕作制度改革。

5）推進秸稈生化有機肥利用。運用好秸稈綜合利用支持政策，做好技術和設備引進工作，建議扶持10至20家農業企業、農機專業合作社，引進秸稈生化處理制肥設備，開展秸稈轉化生物有機肥生產經營試點。通過試驗示范，為秸稈生物有機肥利用尋求有效途徑，不斷提高秸稈生物有機肥利用比例，持續改良農田土壤質量，促進江西省農業可持續發展。