玉米秸秆机械化收获技术与秸秆再利用的策略探讨

(整期优先)网络出版时间:2022-03-28
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玉米秸秆机械化收获技术与秸秆再利用的策略探讨

阿地力 ·阿米司林

新疆维吾尔自治区吐鲁番市高昌区艾丁湖镇农业发展服务中心

摘要:在资源日益紧缺的今天,社会各界都更加重视新能源的应用,政府也大力支持能源的循环利用技术研究。在农业生产过程中,粮食产出的同时还产出了大量的秸秆资源,这些农业生产所剩余的资源已经逐渐被发达国家通过多种途径进行利用,而对于我国,近年来随着环境问题凸显和能源开发工作的推进,秸秆再利用工作也受到了人们的重视。

关键词:玉米秸秆;机械化;回收;再利用

玉米秸秆是大宗粮食作物中高产的秸秆资源,玉米秸秆的产量几乎能达到我国农业生产秸秆资源总量的三分之一。为加快秸秆资源的处理与再利用,减少玉米秸秆处理不当造成的环境污染和破坏,通过先进的机械设备对玉米秸秆进行回收和再利用处理具有显著的现实意义,且能有效推动秸秆循环利用工作的开展。另外,玉米秸秆具有良好的市场再利用价值,但传统的农业生产对玉米秸秆的利用率较低。近年来,在政府的大力支持下,秸秆回收再利用工作取得了显著进展。通过对现阶段秸秆回收利用现状的分析,说明了秸秆机械化回收的技术方式,并总结了秸秆的再利用实施途径。

1玉米秸秆回收的现状

随着农业生产规模和生产技术的不断提升,农作物产量逐年增加,秸秆的处理需求也日益迫切,近年来玉米秸秆产量的变化情况逐年增加,亟需探索可行的回收利用方案。就现阶段玉米秸秆回收与再利用情况而言,相关工作的开展还不完善,没有形成系统的体系链条,很多先进技术的发展存在较大阻碍。

(1)受到传统思想观念和生产习惯的影响,我国农民对秸秆回收利用的重要性理解不够深入,认为传统的秸秆焚烧处理简单便捷,且焚烧后的草灰还能作为肥料。却不知焚烧秸秆不仅浪费了资源,污染了环境,还同时破坏了土壤表层的微生物结构,会导致地力下降,得不偿失。(2)由于没有形成系统的秸秆回收利用途径,导致玉米秸秆回收后的再处理工作难以实施,很多秸秆在打捆后因回收价格低、运输价格高导致仍然被遗弃在农田中。玉米秸秆回收对农民没有创造更多的经济利益,农民积极性不高。(3)玉米秸秆回收利用的配套技术仍不完善。就目前而言,玉米秸秆的回收利用技术研究多以回收、粉碎的前期工作为主,后期的秸秆处理、产品制造等再利用技术配套较少,现有秸秆产品的技术优势不明显,使秸秆回收利用的利润价值不易凸显。

2玉米秸秆的机械化收获技术

2.1直接收获

玉米秸秆的直接收获主要有两种形式,一是在玉米收获机的基础上设计秸秆收获和处理的机械结构,这需要自走式玉米收获机具有更高的动力性能,通常情况下,自走式玉米收获机包括底盘上部的割台、剥皮机等装置,而秸秆处理装置位于收获机下层,包括切茬装置、秸秆揉切装置和茎秆收集传送机构等装置,能够实现对玉米秸秆的切断、破碎、揉搓、输送和收集;二是玉米的饲料化果穗秸秆混合收获,多通过青贮饲料收获机完成,能够将玉米秸秆和果穗同时收集、粉碎、混合,直接作为牲畜饲料使用。

2.2捡拾打捆

收获玉米秸秆的打捆收获主要通过捡拾打捆机完成,现阶段使用的捡拾打捆机包括小方捆打捆机、大方捆打捆机、圆捆打捆机几大类。工作时,打捆机在拖拉机牵引下行驶,首先将玉米秸秆捡拾并喂入到机具内部,通过制捆室的机械结构将秸秆压制成为高密度的方块或圆柱体,再经捆扎后形成秸秆捆,以便于集中运输和再利用。

3玉米秸秆再利用

“五化”利用模式是玉米秸秆分化利用的大方向,“五化”利用包括饲料化、肥料化、燃料化、基料化、原料化。从总体来看,我国近年来对玉米秸秆的利用率呈现明显的上升趋势。“五化”利用的工作已取得初步效果,且随着技术的进步,秸秆的利用率还将进一步提升。

3.1玉米秸秆饲料化利用

玉米秸秆具有良好的营养价值,其中淀粉、有机物、脂肪、矿物质很适合作为牲畜喂养的饲料,随着技术的不断进步,在秸秆被大批量回收后,利用先进的批量生产线技术,将其加工后作为饲料利用,是玉米秸秆再利用的良好途径。饲料化利用过程中,对打捆的秸秆进行机械化松散,并利用切割机进行切割,使秸秆成为特定长度的颗粒,再经烘干、熟化处理,制造成袋装成品秸秆饲料。这种饲料具有营养价值好,适口性强,易于消化吸收的优点,相对于传统的青贮饲料更适合于养殖场使用,具有良好的经济效益和市场化的应用价值。

3.2玉米秸秆肥料化利用

玉米秸秆的肥料化利用主要有两种方式,一是直接还田或过腹还田,直接还田就是将收获后的秸秆进行粉碎处理,然后采用深松作业将玉米秸秆翻入土壤中,使其与土壤充分混合,腐败后与土壤融合,并有效提高土壤中的养分和有机质含量;还可以将粉碎后的秸秆进行覆盖形式的免耕播种,即将玉米秸秆碎渣覆盖在耕地表面,起到减少水分蒸发,保护水土的作用,同时还能将秸秆部分降解,为土壤提供养分,一举多得;此外过腹还田就是通过牲畜在田间食用秸秆或收集后在棚圈中食用后,再将排出的粪便作为肥料还田。二是将玉米秸秆集中处理,加入腐败添加剂,使其加速腐败成为适宜的肥料,再进行还田使用,这样能够更直接的为农作物提供所需要的养分和有机元素,更直接的培肥地力,有利于农业生产的长久运营。

3.3玉米秸秆的燃料化利用

玉米秸秆中的淀粉、木质素、有机质具有很高的热量值,据统计,单位重量的玉米秸秆燃烧所能产生的热量可以达到标准燃煤燃烧热量的0.6~0.7倍,且由于其可再生性特点,已成为未来重点开发的环保、清洁能源。且通过现代化的机械加工,玉米秸秆能够被制造成为比重大、热值高、易于燃烧、成本低、环保卫生的良好燃料。同时,也可将玉米秸秆集中用于沼气发酵,所产生的沼气是清洁的绿色能源气体,现阶段很多地区都建立了沼气站,为农村地区提供生活燃气供给,并创造了良好的经济效益。

3.4玉米秸秆的基料化利用

玉米秸秆经过机械化粉碎后可以作为良好的种苗和食用菌栽培基质,玉米秸秆中所含有的营养在一定程度上优于传统的木材基质,且易于获取、成本更低,其加工成为基料的成本仅为传统基料成本的50%,通过玉米秸秆栽培的杏鲍菇、木耳、香菇、金针菇等往往具有更好的品质,经济价值更高,市场前景更为广阔。

3.5玉米秸秆的原料化利用

原料化利用主要是将玉米秸秆提取加工成为工业生产的原材料,一是由于玉米秸秆中含有丰富的木质素,能够作为复合材料的增强材料,用于生产办公用纸、生活用纸和一次性餐具等;二是通过对秸秆的化学处理,能够通过秸秆制造酒精试剂,用于工业生产、医学和生活使用;三是秸秆中的淀粉、木质素可以用来替代部分塑料制品添加剂,用于生产秸秆餐具、菜板、筷子等;四是可以通过对秸秆的粉碎处理,用以加工木质板材,用于居民生活使用。


参考文献

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[5] 张磊. 玉米秸秆粉碎还田机械化技术推广与研究[J]. 现代农业, 2020(5):1.

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