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，耕地3.52萬hm2，常年種植小麥2.88萬hm2、玉米1.83萬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，岐山縣通過項(xiàng)目帶動、資金扶持、規(guī)范技術(shù)，開辟秸稈機(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，通常指小麥、玉米、棉花、油菜、薯類及其他農(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)測算，1 t普通秸稈的營養(yǎng)價值平均與0.25 t糧食的營養(yǎng)價值相當(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國外秸稈利用現(xiàn)狀

國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)國家大都市的主要運(yùn)輸燃料。所以，國外發(fā)達(dá)國家和能源短缺國家，無論從技術(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國內(nèi)秸稈利用現(xiàn)狀

我國目前秸稈機(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，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，同時土壤水質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤25%、秸稈水質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞20%、無倒伏的作業(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養(yǎng)成分，提高飼喂價值，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)時把秸稈切碎為長度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、簡單易行，廣泛應(yīng)用于一般畜牧養(yǎng)殖戶，可有效緩解冬季飼草短缺問題，對畜牧業(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)造一個密封、厭氧發(fā)酵的環(huán)境。經(jīng)過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)厥召忹溄沾虺煞嚼Τ鍪郏?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）撿拾的草捆要及時運(yùn)走，田地存放時間應(yīng)不大于24 h。

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

2.3.4草捆存放

（1）草捆存放要有專門場地，場地大小按1臺撿拾機(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)性吸收大量勞動力，解決了農(nóng)村剩余勞動力問題，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)測算，每利用1 t秸稈可減少廢氣排放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