秸稈機(jī)械化處理主要方式及其對秸稈回收再利用品質(zhì)的影響

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(jī)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(jī)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(qiáng)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(jī)械化處理;方式;回收再利用;品質(zhì)

中圖分類號：S38?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(shí)，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(jià)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(yán)重的資源浪費(fèi)與環(huán)境污染。隨著國家大力強(qiáng)調(diào)秸稈利用與環(huán)境保護(hù)，越來越多的人們認(rèn)識(shí)到了秸稈的資源價(jià)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(jī)械化處理與再利用技術(shù)，明確相關(guān)的技術(shù)特點(diǎn)，有利于從業(yè)人員合理利用先進(jìn)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(jià)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(jì)，不同地區(qū)的秸稈綜合利用水平僅為65%～80%，且存在嚴(yán)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(shí)際產(chǎn)生的價(jià)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(shí)也為相關(guān)的從業(yè)人員創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

2?秸稈的主要機(jī)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(shí)不對秸稈進(jìn)行過多的處理，而僅完成果穗與秸稈的分離工作的機(jī)械化處理方式。根據(jù)收獲機(jī)技術(shù)特點(diǎn)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)采用不割斷秸稈的方式進(jìn)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(jī)多采用秸稈粉碎的作業(yè)形式，在收獲農(nóng)作物的同時(shí)，將秸稈均勻進(jìn)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(jī)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(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，對動(dòng)力系統(tǒng)要求較高，多采用大馬力柴油機(jī)作為動(dòng)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(shí)也有利于氣候適宜地區(qū)進(jìn)行深翻整地作業(yè)，直接消化秸稈資源。

2.2?秸稈的田間機(jī)械化處理

2.2.1?秸稈粉碎作業(yè)

秸稈的田間機(jī)械化粉碎作業(yè)通過秸稈粉碎機(jī)完成，主要針對保留秸稈的收獲機(jī)作業(yè)后及人工收割的田地進(jìn)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(xì)碎化的作業(yè)要求。秸稈粉碎機(jī)多需要配套小型拖拉機(jī)進(jìn)行作業(yè)，作業(yè)的實(shí)際效果受到機(jī)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(xiàng)基礎(chǔ)性工作，近年來秸稈打捆機(jī)的設(shè)計(jì)、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(jī)主要分為三種類型，分別為小方捆打捆機(jī)、大方捆打捆機(jī)和圓捆打捆機(jī)。打捆機(jī)的相關(guān)技術(shù)主要來自于傳統(tǒng)的牧草打捆機(jī)技術(shù)，方捆打捆機(jī)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(jī)的制捆原理主要利用捆扎室轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力進(jìn)行制捆，制捆效率相對較高。

3?機(jī)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(jìn)行深翻，能夠便捷的實(shí)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(jī)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(jī)回收是秸稈再利用的有效手段，但打捆機(jī)回收作業(yè)方案的選擇對秸稈的利用價(jià)值影響較大，一是秸稈打捆的時(shí)機(jī)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(shí)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(jià)值。二是打捆機(jī)作業(yè)形式產(chǎn)生的影響，方捆打捆機(jī)制成的捆密度均勻，且方形捆運(yùn)輸不占空間，相對經(jīng)濟(jì)成本會(huì)有所降低，較適用于工業(yè)再利用使用;圓捆制捆過程會(huì)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(jī)械化粉碎采用收獲機(jī)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(jī)具進(jìn)地作業(yè)次數(shù)，若采用專用機(jī)械進(jìn)行二次粉碎，不僅浪費(fèi)了機(jī)具行駛、撿拾等動(dòng)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(jìn)行秸稈機(jī)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(jià)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(huì)穩(wěn)定作出更大貢獻(xiàn)。

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