江西省農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀與建議

謝金泉，闕春生，杜正志，鐘 明

（江西省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，江西 南昌 330046）

1 江西省農(nóng)作物秸稈利用現(xiàn)狀

江西省主要農(nóng)作物播種面積約5 120萬畝，年產(chǎn)生秸稈近2 000萬t。當(dāng)前，秸稈處理方式主要是機(jī)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(qū)，長(zhǎng)年秸稈全量還田，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境帶來一定影響，主要表現(xiàn)在：1）對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。秸稈持續(xù)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(fā)芽和作物從土地中汲取營(yíng)養(yǎng)，造成作物產(chǎn)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(nóng)藥使用量增加[1]。3）對(duì)環(huán)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(yán)重，農(nóng)戶為提高產(chǎn)量增加肥料和農(nóng)藥的使用量，對(duì)土壤和環(huán)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(yè)環(huán)節(jié)多。傳統(tǒng)秸稈打捆作業(yè)包括聯(lián)合收割機(jī)收割作物、攏草機(jī)攏草、收拾打捆機(jī)壓捆和秸稈離田等環(huán)節(jié)，多環(huán)節(jié)作業(yè)增加了作業(yè)成本，機(jī)械反復(fù)碾壓又破壞農(nóng)田土層。2）作業(yè)費(fèi)用高。經(jīng)調(diào)查測(cè)算，在道路通達(dá)、田塊較好的農(nóng)田區(qū)域，每噸水稻秸稈（約2畝）機(jī)械收割費(fèi)用160元，攏草和收拾打捆費(fèi)用100元，田間搬運(yùn)費(fèi)30元，秸稈從田間至生物電廠車輛運(yùn)輸費(fèi)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(gòu)價(jià)格290元/噸，秸稈打捆離田成本高于秸稈收購(gòu)價(jià)格約80元/噸。3）秸稈儲(chǔ)存難。未充分曬干或二次壓捆的水稻秸稈含水率高，秸稈儲(chǔ)存易發(fā)生發(fā)酵霉?fàn)€，且秸稈堆放過程中有發(fā)熱自燃的風(fēng)險(xiǎn)[2]。4）秸稈處理能力有限。江西省目前秸稈生物質(zhì)發(fā)電廠不多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了農(nóng)作物秸稈處理需求。5）秸稈燃燒熱值低，作為燃料發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益不好。

2 秸稈處理新機(jī)具新技術(shù)推廣應(yīng)用考察調(diào)研情況

近年來，秸稈收割打捆一體化作業(yè)和秸稈生化處理制肥作為秸稈處理的一項(xiàng)新機(jī)具新技術(shù)，在江蘇、浙江等沿海發(fā)達(dá)地區(qū)得到示范推廣。2020年，星光農(nóng)機(jī)裝備公司在江西省投放了20余臺(tái)星光牌收割打捆一體機(jī)。一年來，筆者通過對(duì)該公司收割打捆一體機(jī)作業(yè)跟蹤調(diào)查，并赴浙江湖州實(shí)地參觀星光農(nóng)機(jī)裝備公司生化制肥車間生產(chǎn)作業(yè)，對(duì)這兩類秸稈處理新機(jī)具生產(chǎn)作業(yè)性能進(jìn)行了全面的考察調(diào)研，得出如下結(jié)論。

2.1 秸稈收割打捆一體機(jī)

1）作業(yè)性能。收割打捆一體機(jī)能實(shí)行收獲、打捆聯(lián)合作業(yè)，與傳統(tǒng)收割、攏草、撿拾打捆分段作業(yè)模式對(duì)比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：一是秸稈清潔度好，含水率較高，適宜做青貯飼料；二是對(duì)田塊土層破壞低，避免了多環(huán)節(jié)作業(yè)農(nóng)機(jī)具對(duì)田塊土層的碾壓破壞[3]；三是能源消耗低，與傳統(tǒng)收割和打捆多環(huán)節(jié)作業(yè)相比，收割打捆一體機(jī)作業(yè)效率高，能源消耗低；四是購(gòu)機(jī)成本低，傳統(tǒng)作業(yè)需購(gòu)置拖拉機(jī)、牽引式攏草機(jī)及打捆機(jī)等機(jī)具，成本高，而收割打捆一體機(jī)降低了購(gòu)機(jī)投入；五是成捆秸稈運(yùn)輸方便，此機(jī)具秸稈打捆成型為30 cm*50 cm*60 cm方型捆，長(zhǎng)度在35 cm～70 cm間可調(diào)節(jié)，每捆重量10 kg～20 kg，方便田間搬運(yùn)和道路運(yùn)輸；六是一機(jī)多用，該機(jī)可對(duì)水稻、小麥進(jìn)行收割打捆，更換相應(yīng)割臺(tái)，可對(duì)油菜進(jìn)行收割打捆，拆卸后面打捆裝置，可作為正常聯(lián)合收割機(jī)使用[4]。

2）機(jī)具性能。從機(jī)具配置和檢測(cè)報(bào)告數(shù)據(jù)看，該機(jī)具性能和技術(shù)參數(shù)滿足江西省農(nóng)作物作業(yè)要求：一是主機(jī)結(jié)構(gòu)型式為全喂入履帶自走式，適合江西省大部分縣區(qū)的田塊作業(yè)；二是發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定功率75 kW，動(dòng)力滿足收割打捆作業(yè)要求；三是割臺(tái)寬度和收獲喂入量等參數(shù)與常規(guī)聯(lián)合收割機(jī)相似，適應(yīng)江西省農(nóng)作物收獲；四是機(jī)具高度寬度與常規(guī)聯(lián)合收割機(jī)相當(dāng)，秸稈橫向輸出機(jī)具長(zhǎng)度比常規(guī)聯(lián)合收割機(jī)長(zhǎng)0.7 m，縱向輸出機(jī)具長(zhǎng)度比常規(guī)聯(lián)合收割機(jī)長(zhǎng)1.2 m，外形尺寸能適應(yīng)江西省大多數(shù)田塊收割作業(yè)[5]。從機(jī)具收割打捆作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)看：一是該機(jī)具收割留茬約15 cm，滿足秸稈禁燒作業(yè)要求；二是打捆后秸稈成型規(guī)整，壓實(shí)度較好，能保證在搬運(yùn)中不散落；三是具有增加機(jī)手收益的潛力，收割打捆機(jī)作業(yè)效率約為常規(guī)聯(lián)合收割機(jī)的0.9倍。通過作業(yè)數(shù)據(jù)對(duì)比，常規(guī)聯(lián)合收割機(jī)每天作業(yè)約45畝，每畝作業(yè)費(fèi)80元，每天作業(yè)收入3 600元；秸稈收割打捆機(jī)每天作業(yè)約40畝，每畝作業(yè)費(fèi)110元，每天作業(yè)收入4 400元，收入增加800元。

從機(jī)具作業(yè)穩(wěn)定性來看，經(jīng)不斷改進(jìn)，該機(jī)具行走系統(tǒng)穩(wěn)定性好，加裝秸稈打捆機(jī)后機(jī)身重量平衡，秸稈壓實(shí)系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、打結(jié)器等機(jī)具性能均已成熟完善，并經(jīng)過數(shù)年田間作業(yè)驗(yàn)證。

3）收割打捆機(jī)推廣應(yīng)用存在的問題。一是機(jī)具價(jià)格較高，單臺(tái)機(jī)具售價(jià)在20萬元以上，比常規(guī)聯(lián)合收割機(jī)價(jià)格高7萬～8萬元，增加了機(jī)手購(gòu)機(jī)負(fù)擔(dān)，需農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼和財(cái)政疊加補(bǔ)貼政策支持；二是收割打捆作業(yè)成本比常規(guī)聯(lián)合收割機(jī)每畝增加30元左右，而種植戶不愿意付出秸稈打捆作業(yè)成本，需秸稈離田補(bǔ)貼政策支持；三是收割打捆機(jī)作業(yè)，由于秸稈未經(jīng)充分晾曬，含水率高，打捆后秸稈易發(fā)酵腐爛，不利于秸稈儲(chǔ)藏，需二次壓捆；四是秸稈打捆后離田搬運(yùn)和道路運(yùn)輸費(fèi)用較高，經(jīng)營(yíng)效益不好[6]。

總體來看，收割打捆機(jī)機(jī)具基本成熟定型，即便在作業(yè)中出現(xiàn)一些小的技術(shù)問題，也會(huì)很快在機(jī)具改進(jìn)和修復(fù)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(yīng)用中，原料化、基料化處理途徑不多，飼料化應(yīng)用規(guī)模不大，生物質(zhì)電廠燃燒發(fā)電又存在秸稈存儲(chǔ)難、經(jīng)濟(jì)效益差等問題，這是制約秸稈離田打捆推廣應(yīng)用的重要因素。

2.2 秸稈生化處理制肥機(jī)

秸稈生化處理制肥機(jī)是將作物秸稈、動(dòng)物糞便等原料轉(zhuǎn)化為農(nóng)作物有機(jī)肥的機(jī)具設(shè)備，由秸稈制成的有機(jī)肥料施入土壤后，可使土壤補(bǔ)充有機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素和有機(jī)質(zhì)，改良土壤，有效控制農(nóng)作物病蟲害[7]。

1）秸稈生化處理制肥機(jī)功能。制肥機(jī)生產(chǎn)工藝流程主要有秸稈粉碎、預(yù)混進(jìn)料、高溫滅害、配比調(diào)濕、發(fā)酵降解、功能菌培養(yǎng)、后熟七個(gè)環(huán)節(jié)，該機(jī)一機(jī)三料，一套設(shè)備能使秸稈轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料、畜牧飼料或水稻育秧等基料。主要功能有：一是實(shí)現(xiàn)秸稈肥料化利用。通過對(duì)秸稈進(jìn)行微生物發(fā)酵、殘?bào)w預(yù)處理等程序，殺滅病源微生物，制成生物有機(jī)肥。該有機(jī)肥有機(jī)質(zhì)含量大于40%，養(yǎng)分大于5%，病蟲害殺滅率達(dá)99%以上，用于農(nóng)業(yè)種植可減少化肥和農(nóng)藥使用量，改良農(nóng)田土壤。二是實(shí)現(xiàn)秸稈飼料化利用。通過對(duì)秸稈進(jìn)行發(fā)酵和酶解，經(jīng)過特定的微生物處理，使秸稈部分轉(zhuǎn)化為畜牧飼料。三是實(shí)現(xiàn)畜禽糞污無害化處理。該機(jī)配備的快速干式微生物發(fā)酵設(shè)備，可對(duì)畜禽糞污進(jìn)行處理，使畜禽糞污與秸稈混合發(fā)酵制成生物有機(jī)肥料，用于綠色種植。四是實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)循環(huán)，梯級(jí)利用。畜禽糞污與秸稈通過配方制成生物肥料，可帶動(dòng)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，形成“以糞制肥—以肥種草—以草變飼—以飼養(yǎng)畜”的種養(yǎng)循環(huán)模式[8]。

2）秸稈生化處理制肥產(chǎn)業(yè)待解決的問題。一是設(shè)施投入大。經(jīng)考察和了解，建設(shè)一套每小時(shí)處理秸稈2 t、制成有機(jī)肥2 t生產(chǎn)能力的秸稈生化處理制肥設(shè)備，需生產(chǎn)廠房160 m2，其中，廠房投入60萬元，設(shè)備投入100萬元。秸稈收儲(chǔ)還需建設(shè)秸稈收儲(chǔ)場(chǎng)所和設(shè)施。二是經(jīng)營(yíng)效益低。星光農(nóng)機(jī)裝備公司市場(chǎng)部介紹，每噸秸稈生物有機(jī)肥生產(chǎn)成本約1 000元，在杭州市蕭山區(qū)推廣，市場(chǎng)售價(jià)約700元每噸，需生物質(zhì)有機(jī)肥補(bǔ)貼等相關(guān)政策的扶持。

3 加強(qiáng)江西省農(nóng)作物秸稈綜合利用的建議

江西省農(nóng)作物秸稈持續(xù)全量還田對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的影響已經(jīng)凸顯，傳統(tǒng)秸稈離田打捆又存在作業(yè)環(huán)節(jié)多、運(yùn)輸成本高、經(jīng)濟(jì)效益差、產(chǎn)業(yè)化程度低等問題。隨著生態(tài)環(huán)境要求不斷提高，為農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境尋求平衡，保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，探尋秸稈利用新途徑是必然的選擇。通過調(diào)研考察，對(duì)江西省農(nóng)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(tǒng)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(jī)肥，提高土壤質(zhì)量；二是推廣秸稈打捆離田，對(duì)離田秸稈實(shí)行燃料化利用，建議在糧食主產(chǎn)區(qū)建設(shè)秸稈收貯中心，滿足秸稈打捆離田后存儲(chǔ)的需要，生物質(zhì)發(fā)電廠對(duì)秸稈實(shí)行敞開收購(gòu)，做好秸稈收儲(chǔ)和生物質(zhì)發(fā)電工作；三是加強(qiáng)秸稈飼養(yǎng)結(jié)合，推廣使用秸稈青貯飼料，促進(jìn)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(qiáng)秸稈基料化、原料化利用。推廣示范秸稈轉(zhuǎn)化為菌類營(yíng)養(yǎng)層、育秧基質(zhì)土、沼氣、有機(jī)肥料等，實(shí)現(xiàn)秸稈變廢為寶。

2）加快秸稈處理農(nóng)機(jī)具轉(zhuǎn)型升級(jí)。一是推廣應(yīng)用大馬力高性能聯(lián)合收割機(jī)、自走式攏草機(jī)、自走式收拾打捆機(jī)等機(jī)具，保證滿足農(nóng)作物收獲作業(yè)和秸稈禁燒工作要求；二是大力示范推廣收割打捆一體機(jī)，減少傳統(tǒng)多環(huán)節(jié)作業(yè)拖拉機(jī)碾壓對(duì)田塊土層的破壞，降低能耗，增加種植戶收入；三是試驗(yàn)示范秸稈加工處理機(jī)具，拓展秸稈轉(zhuǎn)化途徑，提升秸稈利用價(jià)值。

3）開展收割打捆一體化作業(yè)示范推廣。通過召開水稻秸稈收割打捆一體化現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，示范演示收割打捆機(jī)、自走式攏草機(jī)、自走式收拾打捆機(jī)，通過與傳統(tǒng)作業(yè)效果對(duì)比，逐步完善收割打捆作業(yè)規(guī)范，制訂作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。開展秸稈二次壓捆機(jī)示范演示，實(shí)行打捆秸稈在田間地頭二次壓捆，降低秸稈運(yùn)輸成本，減少秸稈存儲(chǔ)面積，提高秸稈存儲(chǔ)質(zhì)量，有效降低秸稈儲(chǔ)藏中發(fā)酵變質(zhì)和發(fā)熱自燃的風(fēng)險(xiǎn)。

4）推廣秋冬季土地深翻，改進(jìn)秸稈還田質(zhì)量。深翻作業(yè)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(zhì)量。有些水稻害蟲或幼蟲在稻茬上越冬，一些病害和細(xì)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(zhuǎn)化，改善土壤有機(jī)質(zhì)，又能有效控制和減少病蟲草的發(fā)生。近年來，江西省大力優(yōu)化秸稈綜合利用效果，有效提高了糧食單產(chǎn)，促進(jìn)了農(nóng)民增收，極大地助推了鄉(xiāng)村振興和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)?；诖?，課題組建議江西應(yīng)加大土地深翻作業(yè)推廣力度，開展土地深翻作業(yè)補(bǔ)貼項(xiàng)目，不斷擴(kuò)大補(bǔ)貼作業(yè)面積，促進(jìn)秸稈還田利用和耕作制度改革。

5）推進(jìn)秸稈生化有機(jī)肥利用。運(yùn)用好秸稈綜合利用支持政策，做好技術(shù)和設(shè)備引進(jìn)工作，建議扶持10至20家農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社，引進(jìn)秸稈生化處理制肥設(shè)備，開展秸稈轉(zhuǎn)化生物有機(jī)肥生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)試點(diǎn)。通過試驗(yàn)示范，為秸稈生物有機(jī)肥利用尋求有效途徑，不斷提高秸稈生物有機(jī)肥利用比例，持續(xù)改良農(nóng)田土壤質(zhì)量，促進(jìn)江西省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。