國(guó)內(nèi)外秸稈還田裝備發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)廣東的建議 *

文/陳衛(wèi)靈 王斌斌 劉華

[導(dǎo)讀]

農(nóng)作物在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生大量的秸稈是一種可再生資源，秸稈中含有大量的有機(jī)質(zhì)和N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素，這就決定了其具有良好的利用價(jià)值。本文分析了國(guó)內(nèi)外秸稈還田裝備研究現(xiàn)狀、推廣應(yīng)用存在問(wèn)題及短板，并針對(duì)廣東秸稈還田裝備的應(yīng)用與發(fā)展提出了對(duì)策建議。

一、秸稈粉碎還田的意義

中國(guó)是世界農(nóng)業(yè)大國(guó)之一，隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)作物秸稈資源量日益增加，但秸稈再利用存在回收成本高、經(jīng)濟(jì)效益低等問(wèn)題需要統(tǒng)籌研究解決。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳關(guān)于做好2022年農(nóng)作物秸稈綜合利用工作的通知》指出，將秸稈綜合利用與年度“三農(nóng)”重點(diǎn)任務(wù)要求緊密結(jié)合，堅(jiān)持農(nóng)用優(yōu)先、多措并舉，完善秸稈綜合利用方式，強(qiáng)化科技服務(wù)保障，探索建立可推廣、可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和高效利用機(jī)制，引領(lǐng)秸稈綜合利用提質(zhì)增效。

鑒于作物秸稈中擁有豐富的有機(jī)質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)元素，在現(xiàn)階段國(guó)家倡導(dǎo)作物秸稈綜合利用的背景下，推進(jìn)秸稈粉碎變肥料還田、提升耕地質(zhì)量成了秸稈綜合利用的研究重點(diǎn)。秸稈粉碎還田技術(shù)是指用秸稈粉碎還田設(shè)備，將莖桿和莖葉粉碎并拋撒在田間或者旋耕埋入地底。作物秸稈在機(jī)械化粉碎還田作業(yè)后，有利于秸稈腐爛分解，可為下茬作物提供N、P、K等養(yǎng)分，增加土壤肥力，改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。此外，采用設(shè)備進(jìn)行秸稈粉碎還田，可避免由傳統(tǒng)焚燒還田產(chǎn)生的氮氧化物、硫化物等有害物質(zhì)，在一定程度上降低了對(duì)環(huán)境的破壞。

二、國(guó)內(nèi)外秸稈還田裝備研究現(xiàn)狀

（一） 國(guó)外秸稈還田裝備發(fā)展情況分析

20世紀(jì)初，歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)便意識(shí)到農(nóng)業(yè)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的意義，逐步開(kāi)展了對(duì)秸稈綜合利用技術(shù)及裝備的研究，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了大量比較成熟的機(jī)型，推動(dòng)秸稈綜合利用相關(guān)技術(shù)及秸稈粉碎還田裝備廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。

美國(guó)約翰迪爾（JOHN DEERE）公司生產(chǎn)了714型、2623VT型聯(lián)合整地機(jī)，如圖1所示。聯(lián)合整地機(jī)主要由圓盤(pán)耙組、犁刀組、深耕齒、液壓裝置、電子控制系統(tǒng)組成，屬于大中型拖拉機(jī)配套的復(fù)式作業(yè)機(jī)械，一次可完成秸稈、雜草滅茬和土壤旋耕、深松等多項(xiàng)農(nóng)業(yè)作業(yè)，具有作業(yè)效率高的特點(diǎn)。

圖1 美國(guó)約翰迪爾聯(lián)合整地機(jī)

德國(guó)豪獅（HORSCH）農(nóng)業(yè)機(jī)械公司以及阿瑪松（AMAZONE）農(nóng)業(yè)機(jī)械公司在秸稈粉碎還田裝備方面分別研制了Tiger-4MTStarr泰格聯(lián)合深松整地機(jī)以及Cenius-2TX 滅茬耕耘機(jī)，分別如圖2、圖3所示。Tiger-4MTStarr泰格聯(lián)合深松整地機(jī)主要由秸稈混合凹齒耙盤(pán)、覆土混合鏟齒、深松鏟、合墑器等部件組成，該機(jī)耙片直徑為680mm，作業(yè)深度達(dá)35cm，通過(guò)性好，尤其針對(duì)玉米等秸稈量較大的作物能實(shí)現(xiàn)秸稈全量還田以及深松整地。Cenius-2TX 滅茬耕耘機(jī)配備圓盤(pán)耙、犁刀組、鎮(zhèn)壓器等組件，該機(jī)具既適用于滅茬又適用于土壤耕作、深度疏松和苗床準(zhǔn)備等，耙齒區(qū)作業(yè)深度可達(dá)30厘米，可通過(guò)配套不同犁刀、耙齒，搭載大功率動(dòng)力機(jī)具適應(yīng)不同復(fù)雜條件的農(nóng)田，實(shí)現(xiàn)高效持續(xù)作業(yè)。

圖2 德國(guó)豪獅泰格聯(lián)合深松整地機(jī)

圖3 德國(guó)阿瑪松滅茬耕耘機(jī)

丹麥格蘭（KVERNELAND ）農(nóng)機(jī)公司研制了FX系列秸稈還田機(jī)，如圖4所示。該機(jī)具采用V型皮帶輪傳送動(dòng)力，工作寬幅為4.0米，可根據(jù)作物狀況、地況、殘茬狀況選用不同的刀片，并可在收獲后的茬地上進(jìn)行淺耕和滅茬，作業(yè)效率高，機(jī)具可靠性高。

圖4 丹麥格蘭秸稈還田機(jī)

歐美發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)還田技術(shù)、裝備的研究已經(jīng)有一定的技術(shù)積累，相關(guān)配套的農(nóng)機(jī)具種類繁多，具有作業(yè)效率高、機(jī)具可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但國(guó)外的農(nóng)作物管理模式、土地使用情況與我國(guó)秸稈作物的處理方式不同，為此，我們要在國(guó)外先進(jìn)秸稈還田技術(shù)、裝備基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)農(nóng)作物農(nóng)藝情況研究開(kāi)發(fā)適合中國(guó)秸稈還田的技術(shù)與裝備。

（二） 國(guó)內(nèi)秸稈還田裝備發(fā)展現(xiàn)狀分析

中國(guó)農(nóng)作物秸稈種類多、產(chǎn)量大、分布廣，秸稈資源一直是農(nóng)民生活和農(nóng)業(yè)發(fā)展的寶貴資源。同歐美發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的秸稈還田技術(shù)相比，中國(guó)對(duì)秸稈還田技術(shù)與裝備的研究相對(duì)較晚，20世紀(jì)90年代，國(guó)內(nèi)相關(guān)科研單位與企業(yè)結(jié)合中國(guó)農(nóng)業(yè)種植情況進(jìn)行秸稈還田機(jī)械化裝備的研發(fā)，時(shí)至今日，中國(guó)一拖、山東大華、洛陽(yáng)市鑫樂(lè)等公司都已研制出成熟的秸稈還田裝備。

中國(guó)一拖集團(tuán)有限公司研制了1JH系列秸稈粉碎還田機(jī)，如圖5所示，工作寬幅為1.2～3.6m，配備25～140馬力拖拉機(jī)，適用玉米、小麥作物秸稈粉碎，具有留茬高度可調(diào)的特點(diǎn)。山東大華機(jī)械有限公司研制的大華寶來(lái)1JH系列秸稈粉碎還田機(jī)，如圖6所示，作業(yè)幅寬為0.9～2.3m，配套40～120馬力拖拉機(jī)，機(jī)具掛接簡(jiǎn)單、操作靈活、維修方便。洛陽(yáng)市鑫樂(lè)機(jī)械設(shè)備有限公司研制了2BMQY-4A型免耕施肥播種機(jī)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)前茬植物秸稈的粉碎滅茬、開(kāi)溝播種、施肥鎮(zhèn)壓起壟等作業(yè)，能夠有效解決秸稈纏繞、擁堵和難以粉碎的難題，可將秸稈根茬粉碎后分離在壟上，細(xì)化后的土壤有利于種子著床，保證了出苗率。此外，石河子光大農(nóng)機(jī)公司研制的 1ZL-3.6 聯(lián)合整地機(jī)、西安亞澳農(nóng)機(jī)公司生產(chǎn)的 1GZMN-220 雙軸滅茬聯(lián)合耕整機(jī)、哈爾濱沃爾科技公司生產(chǎn)的1DMX-3500 聯(lián)合耕整機(jī)均可完成秸稈滅茬還田作業(yè)。

圖5 中國(guó)一施秸稈粉碎還田機(jī)

圖6 大華寶來(lái)秸稈粉碎還田機(jī)

國(guó)內(nèi)秸稈還田機(jī)具的發(fā)展已經(jīng)取得了一定的成效，但大部分機(jī)具僅適合在平原地區(qū)應(yīng)用，無(wú)法適用于丘陵山地秸稈作物的處理，存在對(duì)復(fù)雜地況適應(yīng)性差、穩(wěn)定性低等問(wèn)題，尚未形成可普遍適用的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化生產(chǎn)；同時(shí)，還田機(jī)型繁多也復(fù)雜，還田作業(yè)品質(zhì)無(wú)法保證，自動(dòng)化與智能化水平均有待進(jìn)一步提高。

三、廣東秸稈還田裝備發(fā)展現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

（一）廣東秸稈還田裝備發(fā)展現(xiàn)狀

廣東秸稈資源主要分布在粵西和粵北地區(qū)，分別占全省秸稈資 源 的38.3%和29.2%，珠 三角和粵東地區(qū)分別占21.7%和10.8%。目前，廣東各地正在探索秸稈還田的有效模式，廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所、廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)在秸稈還田技術(shù)方面進(jìn)行了研究。其中，廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所下屬企業(yè)廣東弘科農(nóng)業(yè)機(jī)械研究開(kāi)發(fā)有限公司研發(fā)了1GZL230型履帶自走式旋耕機(jī)，如圖7所示。該機(jī)主要包含駕駛臺(tái)、動(dòng)力底盤(pán)、中間傳動(dòng)齒輪箱、懸掛架總成以及旋耕刀等結(jié)構(gòu)，作業(yè)寬幅為2.3m，配備62Kw 常柴發(fā)動(dòng)機(jī)，可廣泛適用于稻麥、甘蔗、油菜等產(chǎn)區(qū)的水旱地耕作和碎根還田作業(yè)。

圖7 廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所研發(fā)的旋耕機(jī)

（二）廣東秸稈還田裝備發(fā)展存在問(wèn)題

一是秸稈分布零散、處理成本高。廣東省以山地、丘陵地形為主，兩者面積合共約占廣東省總面積的60%，秸稈分布零散、體積大、收集運(yùn)輸成本高等特點(diǎn)導(dǎo)致其經(jīng)濟(jì)性差和產(chǎn)業(yè)化程度低。

二是秸稈還田裝備適應(yīng)性差。廣東省目前采用的秸稈還田裝備大多為北方大田作物——玉米、小麥秸稈還田裝備，存在對(duì)水稻整地時(shí)秸稈處理難、作物殘茬易淤堵還田裝備作業(yè)部件等問(wèn)題；同時(shí)，由于農(nóng)作物品種不同，秸稈產(chǎn)量、地形、土壤堅(jiān)實(shí)度差異性較大，秸稈粉碎埋覆的作業(yè)難度不同，導(dǎo)致現(xiàn)有的秸稈還田裝備難以很好地適應(yīng)復(fù)雜條件下的還田作業(yè)要求。

三是裝備推廣應(yīng)用存在局限。秸稈還田機(jī)具價(jià)格高，引進(jìn)適合本地農(nóng)作物秸稈綜合利用的機(jī)具選型難；加之近年來(lái)政府對(duì)秸稈還田裝備推廣應(yīng)用支持力度不夠大，影響了秸稈機(jī)械化綜合利用的推廣應(yīng)用效果。

四、推動(dòng)廣東秸稈還田裝備發(fā)展的幾點(diǎn)建議

（一）加大秸稈還田裝備的扶持力度

秸稈機(jī)械化綜合利用工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期的技術(shù)性工作，需要扶持一批專門(mén)從事秸稈機(jī)械化綜合利用的專業(yè)合作組織來(lái)從事這項(xiàng)工作。建議政府部門(mén)加大對(duì)秸稈裝備研發(fā)的支持力度，促進(jìn)秸稈綜合利用新技術(shù)、新機(jī)具的示范推廣。

（二）研發(fā)適用水稻的秸稈還田裝備

研發(fā)適合廣東水田環(huán)境的秸稈還田裝備，對(duì)提高水稻耕、種、收綜合機(jī)械化率，推動(dòng)全省農(nóng)業(yè)機(jī)械化向全程全面高質(zhì)高效發(fā)展具有重要作用。建議在廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃重大重點(diǎn)專項(xiàng)中加強(qiáng)對(duì)水稻秸稈還田技術(shù)和裝備研發(fā)的支持，補(bǔ)短板、強(qiáng)弱項(xiàng)，力爭(zhēng)掌握一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和農(nóng)機(jī)裝備，推動(dòng)全省水稻產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

（三）加強(qiáng)對(duì)秸稈還田綜合利用的宣傳

目前，人們對(duì)秸稈還田的認(rèn)知水平還不夠高，特別是在水稻收獲季節(jié)，廣大農(nóng)民為了趕農(nóng)時(shí)和搶播，將大量的秸稈焚燒或廢棄，在一定程度上造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。建議有關(guān)部門(mén)借助報(bào)紙、雜志、電視、網(wǎng)絡(luò)等媒介進(jìn)一步加大對(duì)秸稈還田的宣傳力度，提高人們的思想認(rèn)識(shí)，促進(jìn)秸稈還田技術(shù)和裝備的推廣應(yīng)用，推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)向綠色可持續(xù)方向發(fā)展。