機(jī)械化技術(shù)在秸稈利用中的應(yīng)用研究

田貴榮

摘 要：農(nóng)作物種植具有周期性，果實(shí)成熟收獲后，農(nóng)田中殘留的植物秸稈處理是重要問題。以新疆為例，該地區(qū)以棉花為主要農(nóng)作物，棉花采摘結(jié)束后應(yīng)及時收割處理秸稈。秸稈利用是現(xiàn)代農(nóng)作物耕作管理先進(jìn)技術(shù)。本文結(jié)合新疆棉田情況分析了秸稈利用的必要性，分析秸稈還田中的機(jī)械化技術(shù)應(yīng)用方法，并重點(diǎn)探討當(dāng)前秸稈利用的常見問題和解決方法。

關(guān)鍵詞：秸稈還田;機(jī)械化技術(shù);農(nóng)田管理;現(xiàn)代化耕作

前言：傳統(tǒng)種植管理中，田地中殘留的秸稈通常需要收割、聚集后作為生活燃料或就地焚燒。當(dāng)前秸稈作為燃料的價值逐漸降低，就地焚燒秸稈會產(chǎn)生環(huán)境污染問題，影響生態(tài)文明建設(shè)，同時也未充分體現(xiàn)秸稈的價值。機(jī)械化秸稈還田是現(xiàn)代種植技術(shù)的改革，應(yīng)用此技術(shù)對促進(jìn)農(nóng)田高質(zhì)量耕作具有積極意義，同時環(huán)境效益較好。

1秸稈還田的必要性

1.1提高耕作效率

從經(jīng)濟(jì)價值角度分析，機(jī)械化秸稈還田有效釋放了人力，減少了農(nóng)田管理全周期中人力參與力度。在傳統(tǒng)管理模式中，棉花收割后秸稈處理工作量較大，耗費(fèi)人力物力。采用機(jī)械化手段促進(jìn)秸稈還田，可顯著縮短秸稈處理時間，提高效率。

1.2改善土壤質(zhì)量

此外，秸稈還田可促進(jìn)田地質(zhì)量改善。田地土壤狀態(tài)直接影響未來耕作中農(nóng)作物生長情況，并最終影響農(nóng)作物產(chǎn)量與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)而影響農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)利益。技術(shù)化秸稈還田后，秸稈在田地中腐爛并與土壤融合，此過程中秸稈被分解后產(chǎn)生大量有機(jī)質(zhì)，提高土壤營養(yǎng)成分。混合了秸稈的土壤可提升涵養(yǎng)水源的能力。吸收秸稈有機(jī)質(zhì)成分后，相關(guān)成分可促進(jìn)土壤容重、pH值等下降，同時改善土壤孔隙度。相關(guān)文獻(xiàn)顯示，棉花秸稈還田后，土壤可吸收秸稈中的營養(yǎng)成分，吸收率高達(dá)95%[1]。通過上述過程，土壤中速效氮磷鉀占比顯著提高，對后續(xù)農(nóng)作物種植有顯著作用。

1.3拓寬養(yǎng)分補(bǔ)充渠道

新疆棉區(qū)主要為荒漠綠洲灌溉區(qū)，該地區(qū)田地缺少充足的有機(jī)肥源。因為新疆水源供應(yīng)有限，發(fā)展綠肥存在較大難度。在實(shí)際種植中通常依靠使用化肥改善農(nóng)田養(yǎng)分。實(shí)施秸稈還田可改善局部生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)有效養(yǎng)分進(jìn)行良性循環(huán)，也可豐富農(nóng)田獲取養(yǎng)分形式，降低化肥依賴造成的諸多消極影響。

2秸稈利用中的機(jī)械化技術(shù)應(yīng)用

2.1秸稈粉碎還田

在秸稈還田利用中，通常使用大型機(jī)械。利用機(jī)械粉碎秸稈，然后將粉碎后的秸稈還田。秸稈中有機(jī)物質(zhì)豐富，氮磷鉀含量較高，這些有機(jī)物是農(nóng)作物生長所需的重要營養(yǎng)物質(zhì)，利用科學(xué)方法促使秸稈還田，可顯著改善農(nóng)田土壤有機(jī)物含量。通過秸稈還田，不僅可以改善土壤肥力，促進(jìn)氮素化肥等得到有效應(yīng)用，而且可以緩解農(nóng)作物生長過程土壤營養(yǎng)成分耗損。相關(guān)實(shí)驗顯示，在秸稈粉碎還田后，農(nóng)田獲得的有機(jī)物補(bǔ)給量相當(dāng)于增加磷肥75kg/畝，鉀肥23kg/畝，碳銨32.4kg/畝[2]。秸稈粉碎還田后可改善土壤狀態(tài)，降低化肥需求量，促進(jìn)農(nóng)作物品質(zhì)提升，提高作物產(chǎn)量，改善農(nóng)田蓄水、保水能力，提高種植者經(jīng)濟(jì)效益。

在秸稈還田中，使用大型機(jī)械存在一些不利條件。部分農(nóng)田地表環(huán)境不平整，農(nóng)田出現(xiàn)較大坡度或出現(xiàn)洼地等，還有部分農(nóng)田缺少機(jī)械可通行道路。上述問題影響機(jī)械效能的正常發(fā)揮，存在推廣難度。除此之外，機(jī)械服役全周期需要合理維修養(yǎng)護(hù)，否則極易出現(xiàn)性能降低或故障等問題，影響秸稈還田效果。秸稈粉碎還田處理不到位一方面會導(dǎo)致秸稈有機(jī)物無法充分回歸農(nóng)田土壤，而且一旦出現(xiàn)切碎效果不符合要求情況，會對后續(xù)深耕作業(yè)造成影響。

2.2飼草加工

農(nóng)作物秸稈不僅含有大量有機(jī)物和營養(yǎng)元素，而且含有大量粗纖維。研究顯示，在農(nóng)作物秸稈中粗纖維含量超過78%[3]。粗纖維飼草是許多畜禽生長中獲取能量的常見方法，在飼養(yǎng)畜禽時保證其粗纖維攝入對提高動物乳脂率有重要作用。粗纖維主要成分為木質(zhì)素和纖維素，木質(zhì)素在畜禽消化系統(tǒng)中消化難度較高，大量攝入木質(zhì)素較易導(dǎo)致消化系統(tǒng)紊亂。纖維素營養(yǎng)成分豐富，消化吸收較好。秸稈內(nèi)木質(zhì)素與纖維素同步存在，對秸稈進(jìn)行機(jī)械飼草加工時，應(yīng)利用擠絲揉搓設(shè)備通過初期加工，使秸稈成為偏軟絲質(zhì)草料，然后在該草料中加入微生物菌劑，微生物作用下飼草發(fā)酵，柔軟度顯著提升，可改善秸稈飼草適口性，并且可降低秸稈飼草在畜禽食用后的消化難度。

2.3沼氣發(fā)酵

發(fā)酵秸稈后，可產(chǎn)生沼氣，成為新型能源加以利用。采用秸稈發(fā)酵形式獲取沼氣，產(chǎn)氣率比較理想，對環(huán)境友好度較高，同時因為農(nóng)田占地面積較廣，所以原材料供應(yīng)相對充足。此種能源具有無污染優(yōu)勢。秸稈生物質(zhì)能是國內(nèi)大部分農(nóng)村的常見耗能方法，焚燒秸稈作為能源時屬于低效率能量轉(zhuǎn)換，同時污染大氣環(huán)境，與生態(tài)文明建設(shè)要求不一致。基于上述原因，可針對農(nóng)村基礎(chǔ)環(huán)境開發(fā)沼氣發(fā)酵系統(tǒng)，利用微生物分解促進(jìn)秸稈內(nèi)碳元素、氫元素發(fā)揮應(yīng)用價值，促進(jìn)秸稈利用。

3秸稈利用中應(yīng)落實(shí)的管理措施

3.1加強(qiáng)機(jī)械化秸稈利用宣傳

在機(jī)械化秸稈處理與利用中，常見問題是農(nóng)民缺少專業(yè)機(jī)械應(yīng)用技術(shù)，在使用機(jī)械處理秸稈時存在不規(guī)范操作和處理不到位問題。針對此問題，應(yīng)開展多樣化宣傳，通過媒體宣傳、設(shè)置宣傳板、開展秸稈利用講座等，提高農(nóng)戶對秸稈利用的重視度。在推廣秸稈處理機(jī)械化設(shè)備中，應(yīng)基于農(nóng)戶特點(diǎn)規(guī)劃科學(xué)的宣傳方案，促進(jìn)有效宣傳。在此過程中，應(yīng)由農(nóng)業(yè)部門總領(lǐng)，發(fā)動媒體力量，加強(qiáng)秸稈價值宣傳，普及秸稈處理和利用知識。說明秸稈沼氣的能源清潔性和應(yīng)用經(jīng)濟(jì)效益，轉(zhuǎn)變落后的秸稈處理觀念，引導(dǎo)和推動農(nóng)戶積極開展機(jī)械化秸稈處理。應(yīng)開展秸稈利用實(shí)驗，組織農(nóng)戶參觀示范基地。

3.2促進(jìn)機(jī)械化技術(shù)培訓(xùn)

在技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)農(nóng)戶選擇適用的機(jī)械設(shè)備，促進(jìn)高質(zhì)量應(yīng)用。例如，在秸稈粉碎還田中，應(yīng)綜合了解目標(biāo)田地具體情況，明確地質(zhì)條件，分析待粉碎秸稈的類型的特點(diǎn)，科學(xué)進(jìn)行設(shè)備選型。農(nóng)機(jī)部門應(yīng)加強(qiáng)售后服務(wù)，做好機(jī)械檢修維護(hù)，在農(nóng)忙季節(jié)到來前提前做好檢修工作，確保農(nóng)忙階段設(shè)備良好運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)組織農(nóng)機(jī)培訓(xùn)，提高農(nóng)戶農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備操作技術(shù)水平，促進(jìn)秸稈再利用高質(zhì)量落實(shí)。

3.3提高引導(dǎo)、監(jiān)管力度

政府方面，應(yīng)加強(qiáng)行政手段管理，對焚燒秸稈行為提高監(jiān)管力度，促進(jìn)農(nóng)戶采用技術(shù)化方法處理秸稈。在秸稈利用工作中，應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)秸稈利用優(yōu)質(zhì)宣傳和技術(shù)宣傳。在處理無須離田的秸稈時，應(yīng)在收割階段利用切碎機(jī)械進(jìn)行處理，明確留茬規(guī)格。發(fā)揮政策影響，對于積極還田的農(nóng)戶給予一定補(bǔ)貼。在組織技術(shù)培訓(xùn)時，從耕作大戶與農(nóng)機(jī)大戶開始，逐步普及秸稈還田技術(shù)。在推廣中，應(yīng)樹立宣傳典型，組織農(nóng)戶參觀，指派專業(yè)技術(shù)人員入村、入戶實(shí)施技術(shù)指導(dǎo)。圍繞禁止焚燒秸稈制定明確的規(guī)章制度，成立監(jiān)管小組，在秸稈收割季節(jié)實(shí)地巡邏，對違規(guī)焚燒秸稈的農(nóng)戶進(jìn)行處罰教育。加強(qiáng)秸稈利用項目研究，積極成立示范點(diǎn)，監(jiān)督推廣進(jìn)度。開展作業(yè)示范活動，組織農(nóng)戶參觀學(xué)習(xí)，提高機(jī)械化利用秸稈的積極性。在此過程中，也應(yīng)加強(qiáng)配套病蟲害防治宣傳，科學(xué)控制耕作成本，指導(dǎo)科學(xué)還田，努力降低次污染，避免影響后續(xù)耕作農(nóng)作物發(fā)芽。

結(jié)論：總而言之，秸稈還田具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益，對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展具有積極意義。應(yīng)用機(jī)械化技術(shù)，可促進(jìn)秸稈粉碎還田、沼氣發(fā)酵或者加工為飼草，提高秸稈利用價值，增加農(nóng)戶收入，減少農(nóng)業(yè)活動造成的環(huán)境污染。在秸稈利用中應(yīng)加強(qiáng)機(jī)械化技術(shù)應(yīng)用，重點(diǎn)改善秸稈還田處理質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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