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江西省农作物秸秆综合利用现状与建议

所属分类:农业论文 阅读次 时间:2021-09-30 10:45

本文摘要:摘要:农作物秸秆持续全量还田对农业生产和生态环境的影响凸显,传统秸秆离田打捆又存在作业环节多、运输成本高、经济效益差、产业化程度低等问题。为保证农业可持续发展,本研究分析了江西省农作物秸秆利用现状,考察调研了秸秆处理新机具新技术推广应用情

  摘要:农作物秸秆持续全量还田对农业生产和生态环境的影响凸显,传统秸秆离田打捆又存在作业环节多、运输成本高、经济效益差、产业化程度低等问题。为保证农业可持续发展,本研究分析了江西省农作物秸秆利用现状,考察调研了秸秆处理新机具新技术推广应用情况,提出了农作物秸秆综合利用的建议,为江西省探寻秸秆利用新途径、示范推广秸秆收割打捆一体化作业和秸秆生化处理制肥新机具新技术提供了借鉴。

  关键词:农作物秸秆综合利用;秸秆收获打捆一体化;秸秆生化处理制肥;秸秆储存

农作物秸秆

  1江西省农作物秸秆利用现状

  江西省主要农作物播种面积约5120万亩,年产生秸秆近2000万t。当前,秸秆处理方式主要是机械粉碎还田和打捆离田,其中粉碎还田约占98%,打捆离田约占2%。江西省是双季作物区,长年秸秆全量还田,给农业生产和生态环境带来一定影响,主要表现在:1)对农业生产的影响。秸秆持续大量还田,超过土地降解能力,滞留秸秆影响下茬作物种子发芽和作物从土地中汲取营养,造成作物产量下降。2)病虫草害的影响。还田秸秆中携带有病虫菌,作为病虫菌寄生物的还田秸秆加剧了田间病虫草害,造成农药使用量增加[1]。3)对环境的影响。未充分降 解的秸秆腐烂后污染水源,“海绵田”和病虫害严重,农户为提高产量增加肥料和农药的使用量,对土壤和环境造成影响。

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  作为另一种秸秆处理方式的打捆离田,也存在如下问题:1)作业环节多。传统秸秆打捆作业包括联合收割机收割作物、拢草机拢草、收拾打捆机压捆和秸秆离田等环节,多环节作业增加了作业成本,机械反复碾压又破坏农田土层。

  2)作业费用高。经调查测算,在道路通达、田块较好的农田区域,每吨水稻秸秆(约2亩)机械收割费用160元,拢草和收拾打捆费用100元,田间搬运费30元,秸秆从田间至生物电厂车辆运输费用80元。而含水率30%以下、灰份15%以下的秸秆在生物电厂收购价格290元/吨,秸秆打捆离田成本高于秸秆收购价格约80元/吨。3)秸秆储存难。未充分晒干或二次压捆的水稻秸秆含水率高,秸秆储存易发生发酵霉烂,且秸秆堆放过程中有发热自燃的风险[2]。4)秸秆处理能力有限。江西省目前秸秆生物质发电厂不多,远远满足不了农作物秸秆处理需求。5)秸秆燃烧热值低,作为燃料发电经济效益不好。

  2秸秆处理新机具新技术推广应用考察调研情况

  近年来,秸秆收割打捆一体化作业和秸秆生化处理制肥作为秸秆处理的一项新机具新技术,在江苏、浙江等沿海发达地区得到示范推广。2020年,星光农机装备公司在江西省投放了20余台星光牌收割打捆一体机。一年来,笔者通过对该公司收割打捆一体机作业跟踪调查,并赴浙江湖州实地参观星光农机装备公司生化制肥车间生产作业,对这两类秸秆处理新机具生产作业性能进行了全面的考察调研,得出如下结论。

  2.1秸秆收割打捆一体机

  1)作业性能。收割打捆一体机能实行收获、打捆联合作业,与传统收割、拢草、捡拾打捆分段作业模式对比,具有如下优点:一是秸秆清洁度好,含水率较高,适宜做青贮饲料;二是对田块土层破坏低,避免了多环节作业农机具对田块土层的碾压破坏[3];三是能源消耗低,与传统收割和打捆多环节作业相比,收割打捆一体机作业效率高,能源消耗低。

  四是购机成本低,传统作业需购置拖拉机、牵引式拢草机及打捆机等机具,成本高,而收割打捆一体机降低了购机投入;五是成捆秸秆运输方便,此机具秸秆打捆成型为30cm*50cm*60cm方型捆,长度在35cm~70cm间可调节,每捆重量10kg~20kg,方便田间搬运和道路运输;六是一机多用,该机可对水稻、小麦进行收割打捆,更换相应割台,可对油菜进行收割打捆,拆卸后面打捆装置,可作为正常联合收割机使用[4]。

  2)机具性能。从机具配置和检测报告数据看,该机具性能和技术参数满足江西省农作物作业要求:一是主机结构型式为全喂入履带自走式,适合江西省大部分县区的田块作业;二是发动机标定功率75kW,动力满足收割打捆作业要求;三是割台宽度和收获喂入量等参数与常规联合收割机相似,适应江西省农作物收获;四是机具高度宽度与常规联合收割机相当,秸秆横向输出机具长度比常规联合收割机长0.7m,纵向输出机具长度比常规联合收割机长1.2m,外形尺寸能适应江西省大多数田块收割作业[5]。

  从机具收割打捆作业现场看:一是该机具收割留茬约15cm,满足秸秆禁烧作业要求;二是打捆后秸秆成型规整,压实度较好,能保证在搬运中不散落;三是具有增加机手收益的潜力,收割打捆机作业效率约为常规联合收割机的0.9倍。通过作业数据对比,常规联合收割机每天作业约45亩,每亩作业费80元,每天作业收入3600元;秸秆收割打捆机每天作业约40亩,每亩作业费110元,每天作业收入4400元,收入增加800元。从机具作业稳定性来看,经不断改进,该机具行走系统稳定性好,加装秸秆打捆机后机身重量平衡,秸秆压实系统、输送系统、打结器等机具性能均已成熟完善,并经过数年田间作业验证。

  3)收割打捆机推广应用存在的问题。一是机具价格较高,单台机具售价在20万元以上,比常规联合收割机价格高7万~8万元,增加了机手购机负担,需农机购置补贴和财政叠加补贴政策支持;二是收割打捆作业成本比常规联合收割机每亩增加30元左右,而种植户不愿意付出秸秆打捆作业成本,需秸秆离田补贴政策支持;三是收割打捆机作业,由于秸秆未经充分晾晒,含水率高,打捆后秸秆易发酵腐烂,不利于秸秆储藏,需二次压捆;四是秸秆打捆后离田搬运和道路运输费用较高,经营效益不好[6]。

  总体来看,收割打捆机机具基本成熟定型,即便在作业中出现一些小的技术问题,也会很快在机具改进和修复中得到解决。问题主要在于打捆离田后秸秆的处理,目前秸秆“五化”应用中,原料化、基料化处理途径不多,饲料化应用规模不大,生物质电厂燃烧发电又存在秸秆存储难、经济效益差等问题,这是制约秸秆离田打捆推广应用的重要因素。

  2.2秸秆生化处理制肥机

  秸秆生化处理制肥机是将作物秸秆、动物粪便等原料转化为农作物有机肥的机具设备,由秸秆制成的有机肥料施入土壤后,可使土壤补充有机营养元素和有机质,改良土壤,有效控制农作物病虫害[7]。

  3加强江西省农作物秸秆综合利用的建议

  江西省农作物秸秆持续全量还田对农业生产和生态环境的影响已经凸显,传统秸秆离田打捆又存在作业环节多、运输成本高、经济效益差、产业化程度低等问题。随着生态环境要求不断提高,为农业发展和生态环境寻求平衡,保证农业可持续发展,探寻秸秆利用新途径是必然的选择。

  参考文献:

  [1]王丹丹.农作物秸秆的综合利用与可持续发展[J].农机化研究,2020,42(11):264-268.

  [2]沈显华.农作物秸秆的综合利用发展探析[J].种子科技,2019,37(12):138+142.

  [3]李晓萌.探究农作物秸秆综合利用的现状及发展[J].南方农机,2019,50(13):71.

  [4]廖达成,马细敏,黄维.农作物秸秆综合利用研究[J].南方农机,2019,50(9):73.

  [5]姚学锦.农作物秸秆综合利用机械化技术推广初探[J].南方农机,2018,49(21):45.

  作者:谢金泉,阙春生,杜正志,钟明

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