鳳陽縣農作物秸稈綜合利用途徑及機械化處理技術探析

計開家

（鳳陽縣農業(yè)機械化推廣培訓中心，安徽鳳陽 233100）

1 鳳陽縣作物秸稈綜合利用探索

鳳陽縣是一個農業(yè)大縣，常年農作物播種面積15.3 萬～16.0 萬hm2，其中糧食種植面積12.0 萬hm2，每年農作物秸稈產量可達70 萬t[5-6]。按其燃燒值計算，可折合約35 億t 標準煤；按蛋白質含量折算，相當于近3500 t 糧食。因此，提升當地農作物秸稈綜合利用率，對提高農業(yè)綜合生產效率、擴大鄉(xiāng)村就業(yè)渠道、增加農民收入和提升農業(yè)資源利用率都具有重要意義。為此，鳳陽縣從2010 年開始積極探索農作物秸稈綜合利用的新途徑。

1.1 秸稈利用途徑探索

1.1.1 秸稈粉碎還田

根據種植作物和種植模式不同，對秸稈粉碎還田實行兩種作業(yè)方式。1）全量還田。使用帶有秸稈粉碎裝置的聯(lián)合收割機收獲小麥或玉米時，將其秸稈粉碎均勻拋撒于田中，然后進行翻耕整地或直接播種作業(yè)。2）部分還田。使用聯(lián)合收割機收獲水稻或玉米時，留茬10～20 cm，取走已切割下的秸稈，采用滅茬旋耕機進行翻耕整地作業(yè)。隨后，將微生物菌劑、木屑和緩控釋肥全部混合，均勻撒施，通過旋耕機深翻入地。

1.1.2 加工秸稈飼料

利用秸稈青貯收獲機械、秸稈粉碎機械、青貯設備及裝料與卸料設備等，將秸稈加工為飼料，以青貯和黃貯氨化為主。如花生秸稈、紅薯秸稈和玉米秸稈是牲畜傳統(tǒng)的粗飼料，在此基礎上，鳳陽縣依靠安徽科技學院的技術優(yōu)勢，開展作物秸稈青貯或氨化處理，形成高質量飼料，發(fā)展畜牧業(yè)。每年制作青貯飼料7萬t，氨化秸稈4 萬t，相當于節(jié)約飼料用糧近10 萬t。

1.1.3 加工秸稈肥料

由于秸稈中含有豐富的礦物元素及微量元素，本身即是較好的肥料資源。將秸稈進行肥料化處理后還田，可以增加農作物養(yǎng)料來源，改善土壤團粒結構[7-8]。以秸稈作為肥料資源還田的方式主要有直接還田、間接還田、腐熟還田和食用菌基料等4 種：直接還田即作物收獲時利用粉碎機將秸稈粉碎直接還田；間接還田即過胃還田，秸稈飼料通過飼喂牲畜，產生的糞經發(fā)酵處理后施到田地中；腐熟還田即將秸稈粉碎，加入一定比例的生物菌劑，并與氮肥混合，經堆壓漚制腐熟后還田；食用菌基料是利用粉碎機將秸稈粉碎后作為栽培食用菌的基料。

蘇楠的房子離老公學校近，離尼羅河也不過十分鐘的車程。當初母親想在尼羅河挑套大的，是想讓蘇楠跟他們住在一起。蘇楠以老公上班不方便為借口，拒絕了。住得太近，就沒有隱私了。還有一個原因是，尼羅河略顯奢侈，蘇楠這樣的年齡，不合適。蘇楠說不上勤儉，但太奢侈也不是她的風格。低調，她一再提醒自己。社會上好多極端案例，都是跟仇富心理有關。自己還年輕，不是享受的時候。

1.1.4 加工秸稈燃料

利用秸稈撿拾打捆機、運輸車、秸稈粉碎機、秸稈壓塊成型機、制炭設備等將秸稈收集、粉碎、打捆和運輸，壓塊成型制炭?，F(xiàn)有研究表明，農作物在生長過程中進行光合作用，近50%的產物都貯存在秸稈中，秸稈中的養(yǎng)分包括氫、碳、氧等，而氮和硫的含量較低[9]。為了更好地利用秸稈，鳳陽縣積極采取措施：1）成立了永盛、潤農、鑫德3 家生物質燃料有限公司，以生物質為原料進行加工，制成的顆粒型燃料可用于鍋爐、發(fā)電廠等企業(yè)；2）結合夏秋季時節(jié)和作物特點，在堅持秸稈禁燒和還田利用的同時，提前謀劃、全面動員、周密部署，扎實推進秸稈打捆離田作業(yè)，為有效促進秸稈綜合利用，從根本上解決秸稈的出路起到了很好的示范引領作用；3）每年夏秋季前，鳳陽縣政府都要召開由各鎮(zhèn)街和縣直相關單位參加的全縣秸稈收儲運體系建設協(xié)調會，要求各單位積極做好宣傳引導、工作對接，加快推進收儲場地落實、收儲協(xié)議簽訂、獎補政策細則出臺等工作，提前謀劃好夏秋季的秸稈綜合利用工作；4）各鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道積極召開種糧大戶座談會，組織秸稈經紀人、光大城鄉(xiāng)再生能源（鳳陽）有限公司與種糧大戶現(xiàn)場對接，簽訂協(xié)議，落實打捆、收儲、運輸等細節(jié)。

截至2021年，鳳陽縣共建立了30 多家秸稈收儲中心，秸稈經紀人隊伍8 家。2022 年組織秸稈打捆、摟草、抓草、運輸等機械200 多臺（套）投入小麥秸稈收儲工作，完成小麥秸稈打捆面積2.3 萬hm2，收儲小麥秸稈超過6 萬t，促進了秸稈禁燒和綜合利用。

1.1.5 加工秸稈育秧盤

秸稈富含大量的天然纖維素，是很好的造紙原材料，可以通過技術手段處理農作物秸稈以提取草漿造紙。根據這一原理，鳳陽縣與安徽科技學院合作，以秸稈為原材料開發(fā)出可降解的水稻育秧盤，與傳統(tǒng)塑料育秧盤相比，具有育秧工序簡單、節(jié)省基質土、降低成本等優(yōu)點。

1.2 秸稈綜合利用效率探索

1.2.1 輪作套種

為加強秸稈的綜合利用，鳳陽縣正積極推進多種作物輪作。近年來，在安徽省水稻、玉米等產業(yè)技術體系的大力支持下，安徽省鳳陽縣國家級農作物品種區(qū)域試驗站等科研單位不斷嘗試和推廣各種生態(tài)栽培模式，如玉米與蔬菜、草莓、西甜瓜、葡萄、水稻等作物進行輪套種，在改良土壤、提高種植品質及促進農民增收、農業(yè)增效等方面取得了良好的效果。

1.2.2 技術步驟和關鍵點

玉米為鳳陽縣主要農作物之一，為進一步推廣生態(tài)栽培模式，提升玉米秸稈的綜合利用率，鳳陽縣加大推廣玉米秸稈還田技術力度，提出了玉米秸稈還田的技術步驟和實施關鍵點。1）進行二次粉碎。采用玉米聯(lián)合收獲機收獲后直接粉碎秸稈還田，或人工采收后用玉米還田機粉碎秸稈還田，留茬過高、秸稈粉碎達不到要求時，應采用秸稈粉碎還田機進行二次秸稈粉碎作業(yè)。2）細化作業(yè)要求。選用聯(lián)合收獲粉碎一體機作業(yè)模式，秸稈合格粉碎長度≤10 cm。3）規(guī)定秸稈還田量。玉米秸稈還田的生物量為0.9 萬～1.2 萬kg·hm-2。4）微生物菌劑施用方式。秸稈粉碎后，表面噴施微生物菌劑，活菌數≥107cfu·mL-1，菌劑施用量為15.0～30.0 kg·hm-2，以加速秸稈的腐解。還應注意，在微生物菌劑噴施后，需要再次翻耕，使秸稈與微生物充分混合，并適當增施氮肥，適度調節(jié)碳氮比，從而加快秸稈腐解。降解15～20 d 后種植下茬作物效果更佳。

2 秸稈綜合利用技術存在的問題

鳳陽縣在農作物秸稈綜合利用方面取得了一些成功經驗，但是這些利用方式還處在初級階段，存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下4 個方面。

2.1 秸稈綜合利用技術不夠成熟

鳳陽縣的秸稈粉碎還田、秸稈飼料加工、秸稈生物質燃料加工和水稻育秧盤開發(fā)等技術在相關企業(yè)中已開始投入運營。但秸稈綜合利用總體技術水平不高，產品成本高，經濟效益不明顯，農民應用的積極性不高。

2.2 科技投入不夠

目前鳳陽縣還是以秸稈粉碎還田作為解決秸稈問題的主要途徑，對秸稈營養(yǎng)成分分析、秸稈植物纖維特性研究、秸稈殘體腐解與土壤肥力基礎研究投入不夠，秸稈綜合利用和產品開發(fā)深度不夠。如飼料化加工方面，當下主要利用玉米（豆類）秸稈經過青貯和微生物發(fā)酵形成飼料，其粗蛋白和礦物質含量低且纖維素含量過高，直接影響動物的采食量和營養(yǎng)物質的消化率。

2.3 機械設備有待更新?lián)Q代

據不完全統(tǒng)計，鳳陽縣目前引進的秸稈處理設備主要有秸稈粉碎還田機械（包括粉碎還田機、滅茬機等）、飼料加工設備（包括青貯收獲機、粉碎機、打捆機、揉絲機、調質機及壓餅包膜機等），普遍存在中小型機具偏多、動力小、故障多等問題，2021 年和2022 年雖有大型馬力及配套機具增加，但離鳳陽縣秸稈打捆要求還相距甚遠，每年還要引進外地機具100 臺（套）。另外，鳳陽縣有制炭機、造紙機、秧盤成型機等，但這些設備自動化程度和加工精細度均有待提高。

2.4 秸稈產業(yè)發(fā)展有待進一步完善

近年來，政府部門出臺了一系列關于作物秸稈綜合利用的文件和政策，多集中在“禁燒”“秸稈集中收儲”等方面，對秸稈深加工產品開發(fā)及相關企業(yè)投入和政策支持力度還不夠，作物秸稈的綜合利用有待繼續(xù)完善，作物秸稈產業(yè)化發(fā)展還沒有形成規(guī)模。

3 改善建議

農作物秸稈綜合利用機械化技術是采用現(xiàn)代先進的實用技術對農業(yè)廢棄物進行開發(fā)利用，使之轉變?yōu)橛杏觅Y源的過程。農作物秸稈綜合利用既節(jié)約了資源，又保護了環(huán)境，實現(xiàn)了農業(yè)經濟循環(huán)發(fā)展。結合鳳陽縣農業(yè)生產實際情況，針對存在的問題提出如下建議。

3.1 農機與農藝相結合

在秸稈滅茬粉碎還田的基礎上，因地適宜，開展秸稈適量還田、部分離地再利用。通過農機與農藝相結合，更加完善秸稈綜合利用技術，進而提高農業(yè)現(xiàn)代化水平，增加農民收入，提升各類農業(yè)經營主體和農民參與的積極性。

3.2 增加科研技術投入，解決生產中的難點

農作物秸稈綜合利用需要產品開發(fā)和農業(yè)機械化技術綜合運用，建議各級政府、科技和農業(yè)部門，在政策項目、技術創(chuàng)新和資金方面給予專項支持，開展產學研合作，組織各類農業(yè)院校、科研院所等科技力量進行技術攻關，促進成果應用與轉化。

3.3 開展機械設備研究與引進

依托安徽農業(yè)大學、安徽科技學院等相關科研院校，重點在農作物秸稈還田實驗基礎上進行理論與生產對接的研究，對秸稈飼料設備進行優(yōu)化，加快秸稈生物質燃料和秸稈育秧盤加工設備核心零部件開發(fā)、秸稈有機肥工業(yè)化生產設備的引進。

3.4 政府引導，搞好秸稈綜合利用示范推廣工作，促進秸稈產業(yè)化發(fā)展

加大政策引導力度，鼓勵農民有條件地加大對秸稈綜合利用的投入，調整《機具補貼目錄》，加強對秸稈綜合利用農機化技術的宣傳和推廣工作。結合農業(yè)結構調整，有重點地扶持科技含量高、效益高的秸稈加工利用項目和企業(yè)，實施項目帶動戰(zhàn)略，搞好秸稈綜合利用示范推廣工作。如在鳳陽縣政府積極引導下，光大城鄉(xiāng)再生能源（鳳陽）有限公司每年全量收購鳳陽縣及周邊秸稈，為秸稈產業(yè)的良性發(fā)展起到了很好的示范帶動作用。

4 結語

鳳陽縣農作物秸稈綜合利用應在政府統(tǒng)籌規(guī)劃和社會各方力量參與下，圍繞生態(tài)農業(yè)開展秸稈綜合利用，繼續(xù)探索“兩利用”新路徑，促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。截至2022年，鳳陽縣共布置了32 個秸稈收儲中心，形成了完善的秸稈收儲運用產業(yè)體系和“公司+村集體+專業(yè)合作社”的模式。村設立秸稈收儲專業(yè)合作社并設立標準化臨時堆放轉運點及堆放點，配備必要的收儲器械設備和收儲人員，最終形成了農作物秸稈“收、儲、存、運、銷”一條龍服務網絡。未來鳳陽縣要將做大做強秸稈產業(yè)、讓秸稈變廢為寶、點草成金作為農業(yè)循環(huán)經濟的重點，力爭到“十四五”期末，將農作物秸稈和畜禽養(yǎng)殖廢棄物綜合利用率提升到96%以上，秸稈產業(yè)化利用率提升到70%以上。