高靜
摘?要:秸稈的回收利用是現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要任務(wù)之一,隨著相關(guān)農(nóng)業(yè)機械的大量應(yīng)用,秸稈回收產(chǎn)業(yè)逐漸形成。針對目前我國秸稈回收和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況,分析了秸稈機械化處理的主要方式,總結(jié)了不同處理方式可能對秸稈再利用產(chǎn)生的影響,強調(diào)了秸稈回收再利用體系合理建立的必要性。
關(guān)鍵詞:秸稈;機械化處理;方式;回收再利用;品質(zhì)
中圖分類號:S38?文獻標(biāo)識碼:A
doi:10.14031/j.cnki.njwx.2020.11.059
0?引言
秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中主要的附屬產(chǎn)物,在我國糧食逐漸高產(chǎn)的同時,每年的秸稈產(chǎn)量也不斷增多,如此大量的秸稈資源可作為高價值的可再生資源加以利用。但在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,秸稈的利用率十分有限,秸稈的主要利用集中在牲畜喂養(yǎng)和生活燃料,而大部分剩余的秸稈因難于處理而采用焚燒處理,造成了嚴重的資源浪費與環(huán)境污染。隨著國家大力強調(diào)秸稈利用與環(huán)境保護,越來越多的人們認識到了秸稈的資源價值,使秸稈的回收再利用工作得以快速開展,針對現(xiàn)階段應(yīng)用的秸稈機械化處理與再利用技術(shù),明確相關(guān)的技術(shù)特點,有利于從業(yè)人員合理利用先進技術(shù),提高秸稈的再利用水平。
1?秸稈再利用現(xiàn)狀分析
近年來,我國的秸稈再利用工作開展的速度較快,秸稈再利用的產(chǎn)業(yè)鏈正逐步形成,很多秸稈再利用的產(chǎn)品逐漸應(yīng)用到生產(chǎn)、生活和畜牧養(yǎng)殖等方面,有效改善了傳統(tǒng)的秸稈利用率低下的問題。從現(xiàn)階段來看,我國每年的秸稈產(chǎn)量十分豐富,單就水稻、小麥、玉米三大主要糧食作物的秸稈產(chǎn)量,就能創(chuàng)造巨大的能源和原材料價值。但從總體上看,我國的秸稈利用工作仍處于探索階段,由于相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈未完全形成,很多地區(qū)的秸稈再利用途徑缺失,圖1為我國近年來秸稈平均利用率統(tǒng)計,不同地區(qū)的秸稈綜合利用水平僅為65%~80%,且存在嚴重的利用途徑單一問題,很多地區(qū)無法推行秸稈的“五化”利用技術(shù)模式,導(dǎo)致秸稈資源雖被利用,但實際產(chǎn)生的價值卻不高,導(dǎo)致秸稈利用整體產(chǎn)業(yè)的附加值較低。從整體上看,秸稈資源的利用前景非常廣闊,在豐富的秸稈資源支持下,只要建立起完善的產(chǎn)業(yè)鏈條,秸稈資源就能源源不斷的轉(zhuǎn)化為能源、肥料、飼料及生活用品,使生產(chǎn)生活對資源、能源的需求問題得到有效解決,同時也為相關(guān)的從業(yè)人員創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益。
2?秸稈的主要機械化處理方式
2.1?收獲過程對秸稈的處理
2.1.1?秸稈保留的處理方式
秸稈保留的處理方式是指在完成農(nóng)作物果穗收獲的同時不對秸稈進行過多的處理,而僅完成果穗與秸稈的分離工作的機械化處理方式。根據(jù)收獲機技術(shù)特點和農(nóng)作物種類的不同,秸稈保留的處理方式主要分為以下兩類,一是秸稈被割斷后進行糧食分離收獲,秸稈被輸送裝置引導(dǎo)向固定位置排放于田間,這種方式能夠使秸稈基本保持完整狀態(tài),并均勻的鋪放于地表,以玉米收獲機為例,收獲的方式主要分為立式摘穗和臥式摘穗,立式摘穗秸稈從機具側(cè)方輸出,秸稈被擠壓后放于田間,臥式摘穗秸稈被向下擠壓,秸稈被擠壓并產(chǎn)生一定的彎折后放于田間;二是秸稈不被割斷而直接收獲,部分收獲機采用不割斷秸稈的方式進行收獲作物,使秸稈被擠壓后倒于田間,其秸稈仍與根系相連。
2.1.2?秸稈粉碎的處理方式
現(xiàn)階段的大型收獲機多采用秸稈粉碎的作業(yè)形式,在收獲農(nóng)作物的同時,將秸稈均勻進行粉碎,粉碎長度為8~10 cm,并將其均勻拋灑于耕地表面,這種收獲機除具有傳統(tǒng)的收獲、輸送、集糧結(jié)構(gòu)外,還配套有秸稈粉碎裝置,因此,為適應(yīng)更多的運動機構(gòu),對動力系統(tǒng)要求較高,多采用大馬力柴油機作為動力。收獲過程同步粉碎秸稈減少了秸稈對收獲過程產(chǎn)生的影響,同時也有利于氣候適宜地區(qū)進行深翻整地作業(yè),直接消化秸稈資源。
2.2?秸稈的田間機械化處理
2.2.1?秸稈粉碎作業(yè)
秸稈的田間機械化粉碎作業(yè)通過秸稈粉碎機完成,主要針對保留秸稈的收獲機作業(yè)后及人工收割的田地進行秸稈粉碎作業(yè),作業(yè)的過程包括秸稈撿拾、喂入、粉碎、拋灑,能夠?qū)崿F(xiàn)在耕地中將秸稈細碎化的作業(yè)要求。秸稈粉碎機多需要配套小型拖拉機進行作業(yè),作業(yè)的實際效果受到機械技術(shù)及耕地地況的影響較大,存在一定的撿拾失誤概率,作業(yè)后可能仍有秸稈殘留問題。
2.2.2?秸稈的打捆回收作業(yè)
秸稈的打捆回收作業(yè)使秸稈作為燃料、飼料、原材料利用的一項基礎(chǔ)性工作,近年來秸稈打捆機的設(shè)計、生產(chǎn)和應(yīng)用都呈現(xiàn)快速增長趨勢,就現(xiàn)階段的秸稈打捆作業(yè)來看,秸稈打捆機主要分為三種類型,分別為小方捆打捆機、大方捆打捆機和圓捆打捆機。打捆機的相關(guān)技術(shù)主要來自于傳統(tǒng)的牧草打捆機技術(shù),方捆打捆機作業(yè)主要采用活塞往復(fù)式擠壓技術(shù),使秸稈壓縮成密度均勻的方形,并通過打結(jié)器捆扎后釋放于田間(如圖2所示)。圓捆打捆機的制捆原理主要利用捆扎室轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力進行制捆,制捆效率相對較高。
3?機械化處理對秸稈利用品質(zhì)的影響
(1)秸稈保留的收獲模式有利于秸稈的后續(xù)撿拾打捆作業(yè),能夠保證秸稈具有較高的收集率,相對于粉碎的秸稈,整體保留的秸稈更易撿拾,且撿拾過程中不易混入泥土、砂石等異物,有利于秸稈的后續(xù)利用。
(2)秸稈粉碎處理的方式更適合于秸稈的直接還田作業(yè)或采用秸稈覆蓋的生產(chǎn)模式,粉碎后的秸稈在氣候適宜地區(qū)進行深翻,能夠便捷的實現(xiàn)秸稈肥料化還田,有利于培肥地力;對于氣候寒冷地區(qū),粉碎秸稈可采用覆蓋作業(yè)模式,提高耕地的蓄水能力,并為耕地提供一定量的有機質(zhì)供給,有利于恢復(fù)原生地力。但秸稈粉碎的打捆回收質(zhì)量相對較差,不僅秸稈回收率相對較低,而且秸稈中易混有泥沙等雜物,不利于后續(xù)作為底料、原材料利用。
(3)秸稈打捆機回收是秸稈再利用的有效手段,但打捆機回收作業(yè)方案的選擇對秸稈的利用價值影響較大,一是秸稈打捆的時機把握,秸稈打捆過早,秸稈中含有過多的水分,導(dǎo)致秸稈捆不易保存,易產(chǎn)生霉變問題,秸稈捆扎時間過晚,秸稈過于干燥,不易成捆,易粉碎,秸稈捆易松散,不易輸送,且秸稈中的養(yǎng)分含量降低,影響再利用價值。二是打捆機作業(yè)形式產(chǎn)生的影響,方捆打捆機制成的捆密度均勻,且方形捆運輸不占空間,相對經(jīng)濟成本會有所降低,較適用于工業(yè)再利用使用;圓捆制捆過程會出現(xiàn)秸稈捆外緊內(nèi)松的密度不均勻問題,較適用于畜牧業(yè)或作為基料利用使用。
(4)相對而言,秸稈的機械化粉碎采用收獲機同步粉碎的方式不僅效率更高,而且有利于節(jié)約生產(chǎn)資源,減少機具進地作業(yè)次數(shù),若采用專用機械進行二次粉碎,不僅浪費了機具行駛、撿拾等動力消耗,而且存在撿拾不徹底、秸稈殘留問題,不利于秸稈還田等后續(xù)利用操作。
4?結(jié)語
農(nóng)作物秸稈資源的回收再利用既是國家號召,也是大勢所趨,通過現(xiàn)代化的技術(shù)充分合理的利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的秸稈資源,是優(yōu)化生產(chǎn)生活條件、改善農(nóng)業(yè)環(huán)境、減少污染的有效手段,在進行秸稈機械化處理、回收和再利用的過程中,應(yīng)充分考慮整體產(chǎn)業(yè)鏈的可行性,并根據(jù)不同的秸稈處理與回收方式合理的加以區(qū)分利用,以保證秸稈資源的價值得到最大程度發(fā)揮,使秸稈產(chǎn)業(yè)為國家發(fā)展和社會穩(wěn)定作出更大貢獻。
參考文獻:
[1] 周育紅, 花海蓉, 喬啟成. 中國農(nóng)作物秸稈回收利用體系框架初探[J]. 農(nóng)學(xué)學(xué)報, 2014, 4(2):51-54.
[2] 王宗岐. 不同機械化處理方式對秸稈回收品質(zhì)的影響分析[J]. 農(nóng)機使用與維修, 2020(1):106.
[3] 王圓, 齊小鈺. 農(nóng)作物秸稈再利用影響因素分析及政策建議[J]. 合作經(jīng)濟與科技, 2019, 610(11):30-31.