惠金泉
摘要:秸稈的回收與利用是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要工作,隨著國家政策的傾斜和人們能源與環(huán)保意識的增強(qiáng),對于農(nóng)作物秸稈的回收與再利用取得了顯著的成績,這也在一定程度上緩解了環(huán)境污染與能源緊缺問題?,F(xiàn)階段的秸稈利用形式已較為豐富,相信經(jīng)過未來的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,秸稈的利用程度還將得到快速的提升。
關(guān)鍵詞:機(jī)械化;秸稈綜合利用;形式;意義
農(nóng)作物秸稈是寶貴的可再生資源,其內(nèi)部富含氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)等多種營養(yǎng)成分,我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)范圍廣,每年秸稈產(chǎn)量十分巨大。隨著農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件的不斷提升,農(nóng)民的生活方式和生活燃料需求量發(fā)生了改變,導(dǎo)致更多秸稈被廢棄,秸稈焚燒成為了秸稈處理的主要方式,這不僅加劇了空氣污染,也引起了耕地地力的顯著降低。針對這一問題,國家和各地政府紛紛強(qiáng)化了對秸稈利用和禁燒的政策和措施,鼓勵農(nóng)民和相關(guān)企業(yè)積極地利用秸稈資源。有效推動了秸稈資源利用向能源、飼料、肥料以及生產(chǎn)原料方向發(fā)展。截至目前,我國的秸稈利用已初具規(guī)模,但受限于農(nóng)民意識、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、資源配置等多種因素影響,秸稈利用實現(xiàn)科學(xué)有序進(jìn)行還有很長的路要走。
1機(jī)械化秸稈利用的主要形式
1.1秸稈資源的機(jī)械化回收
對于農(nóng)作物的秸稈資源回收,主要是在收獲作業(yè)之后進(jìn)行,秸稈經(jīng)收獲作業(yè)后或被粉碎散落田間,或割斷后放鋪于田間,通過現(xiàn)代化的秸稈撿拾設(shè)備,對秸稈進(jìn)行回收處理是秸稈資源回收的基礎(chǔ)性工作?,F(xiàn)階段使用較為廣泛的秸稈撿拾設(shè)備主要包括兩種形式,一是方捆打捆機(jī)械,二是圓捆打捆機(jī)械。二者在工作原理上存在著本質(zhì)的區(qū)別,方捆打捆機(jī)屬于傳統(tǒng)機(jī)械,在撿拾秸稈后采用活塞結(jié)構(gòu)壓縮秸稈,使其形成致密的方捆;圓捆打捆機(jī)在秸稈撿拾和喂入后,采用離心力的形式使秸稈壓縮成圓捆,相對而言,圓捆打捆機(jī)的壓縮密度更大,成捆體積更大,工作效率更高。秸稈經(jīng)打捆后還需進(jìn)行田間運(yùn)輸和公路運(yùn)輸以保證秸稈的后續(xù)加工和利用。
1.2秸稈資源的機(jī)械化處理
機(jī)械化處理主要是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)秸稈的形狀、尺寸和性狀的變化,以達(dá)到提高保存期、提取原材料或提高理化性能的目的。主要的處理方式包括以下幾類:(1)粉碎加工及再處理。通過機(jī)械化粉碎設(shè)備,將秸稈切割、粉碎并揉搓、干燥,使秸稈形成蓬松細(xì)碎的狀態(tài),有效延長秸稈的存放期,再根據(jù)秸稈的用途進(jìn)行分類裝袋儲存或直接運(yùn)輸。(2)高溫熟化處理。對于粉碎后的秸稈,有一部分會用于成品秸稈飼料加工,通過自動化的飼料加工線,粉碎飼料會經(jīng)過高溫高壓或熱噴處理,使飼料中的有害細(xì)菌有效去除,并顯著提升飼料的口感,使成品秸稈飼料更易消化。(3)高壓碳化處理。秸稈中所含有的纖維和能量是很好的可再生能源,通過對秸稈原料進(jìn)行高溫高壓的碳化處理,使其形成密度更高的秸稈碳,可供家庭和工業(yè)燃料使用。
1.3秸稈的機(jī)械化還田處理
秸稈還田在我國經(jīng)歷了較長時間的發(fā)展,主要是利用機(jī)械化收獲的過程將秸稈進(jìn)行粉碎處理,再根據(jù)自然條件,采用合理的方式進(jìn)行還田?,F(xiàn)階段的機(jī)械化還田主要包括兩種形式,一是翻埋還田,將粉碎的秸稈通過機(jī)械翻耕與土壤實現(xiàn)充分的混合,經(jīng)過長時間的腐化和降解,使其成為第二年生產(chǎn)的肥料,有效提升土壤中的養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)含量,但這一方法適合氣候溫暖地區(qū)使用,我國北方的寒冷地區(qū)則不適合;二是免耕播種作業(yè),主要是在有秸稈覆蓋的耕地上,通過免耕播種機(jī)進(jìn)行直接播種,并利用秸稈覆蓋層減少耕地土壤的水分流失和土壤退化,并能保證土壤結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和農(nóng)作物產(chǎn)量的提升。
2秸稈綜合利用的意義
(1)有效緩解能源需求壓力。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的秸稈等廢棄資源從能源含量的角度講,僅次于煤炭、石油和天然氣,是易于獲取且可再生的資源,對農(nóng)作物秸稈進(jìn)行有計劃地回收和利用,是緩解現(xiàn)階段能源壓力的有效途徑。通過對秸稈進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚聿粌H能將其作為高密度能源使用,還能夠利用秸稈制作酒精等液體燃料,且未來隨著相關(guān)研究的不斷深入,秸稈的資源化利用途徑還將逐漸豐富,其能源的替代能力也將顯著提升。
(2)緩解環(huán)境污染與耕地退化。傳統(tǒng)的秸稈焚燒的處理方式,會對空氣造成嚴(yán)重的污染,且在焚燒的過程中,秸稈中的營養(yǎng)成分顯著降低,能被耕地再次利用的有效成分已非常少,且焚燒過程中的高溫使耕地土壤中的微生物大量減少,土壤的理化性能顯著降低,這不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的長遠(yuǎn)發(fā)展。通過對秸稈資源的回收和再利用,顯著減低了秸稈焚燒帶來的環(huán)境污染,秸稈粉碎還田也在一定程度上恢復(fù)了耕地土壤的原始地力,緩解了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程對自然界的破壞。
(3)為工業(yè)生產(chǎn)提供更多的基礎(chǔ)原料。秸稈資源經(jīng)過加工、處理、提取后可以以淀粉、纖維等多種形式作為工業(yè)產(chǎn)品和生活用品的原料使用,這在一定程度上替代了糧食和經(jīng)濟(jì)作物在工業(yè)原材料上的損耗,幫助減少了糧食浪費(fèi),并豐富了工業(yè)產(chǎn)品的類型,促進(jìn)了生產(chǎn)工藝的進(jìn)一步改良。