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秸秆机械化综合利用技术

作者

李超

六安市金安区农机管理服务中心 安徽六安 237000

引言

我国是农业大国,每年产生大量农作物秸秆,具有数量大、分布广、种类多等特点。以小麦、水稻、玉米三大主粮作物为例,秸秆总产量可达7 亿吨以上。然而长期以来,由于处理方式落后、技术配套不完善等问题,秸秆焚烧现象屡禁不止,造成大气污染、土壤肥力流失等环境问题。近年来,国家大力提倡农业绿色发展,秸秆机械化综合利用技术逐渐被重视并推广。该技术通过机械粉碎、回收、打包、还田等手段实现秸秆的高效利用,是当前秸秆资源化利用的关键路径。本文将围绕其技术发展、典型模式、应用现状及优化对策等方面展开深入讨论。

1、秸秆资源现状与机械化利用的意义

我国耕地面积广阔,秸秆资源类型丰富。以玉米秸秆为例,其纤维素含量高,可用于生物质能源;水稻与小麦秸秆适宜粉碎还田,有助于改善土壤结构。近年来,秸秆焚烧现象虽得到一定遏制,但受限于人力短缺、处置成本高等现实因素,秸秆仍大量未被有效利用。机械化作为解决“收—运—用”全过程的重要手段,能够显著提升作业效率、降低成本,是实现秸秆资源化和减量化的关键技术支撑。与传统人工方式相比,机械化作业不仅节省劳动力,还能保证粉碎均匀、收储便捷、运输高效,为秸秆多途径利用提供坚实条件,也为农业生产全程机械化奠定了基础。

秸秆机械化综合利用的意义主要体现在三个方面:一是环境治理,通过减少焚烧,降低空气污染物排放,有效缓解大气质量问题,助力农村生态文明建设;二是土壤改良,将秸秆粉碎还田可增加有机质含量,提升土壤保水保肥能力,改善耕地质量和农业可持续性;三是资源转化,秸秆可作为饲料、肥料、基质材料甚至能源原料,实现农业废弃物的高值利用,助力农村循环经济发展。这种转变不仅改善农业生态环境,也促进了农机装备、农艺技术和政策体系的协同演进,同时还拓展了产业链条,推动农户、企业与地方政府形成利益共同体,使秸秆从“包袱”逐渐变为推动农业绿色转型与乡村振兴的重要“财富”。

2、主要机械化利用技术与装备发展现状

当前秸秆机械化利用主要包括还田、打捆、收储、压块、制肥、制料、发电等多种形式。在田间处理阶段,粉碎还田是最常见的方式之一,常用的机械设备包括旋耕机、秸秆还田机、灭茬机等,能够同步完成收割、粉碎、抛撒、覆土等作业。打捆技术则通过圆捆机或方捆机对秸秆进行集中打包,便于储运与后续加工。

在深度利用环节,秸秆压块成型设备、生物质锅炉、饲料颗粒机等装备逐步实现国产化和系列化,部分高端设备具备自动进料、智能控制等功能,适应不同作物与地域需求。尤其是在北方地区,冬季供暖对生物质燃料的需求推动了秸秆压块燃料的发展;而在南方水稻主产区,稻草腐熟剂与秸秆翻耕还田配套技术逐渐成熟,有效提高了还田后的腐解效率与土壤适应性。

尽管技术体系逐步完善,但整体来看,我国秸秆机械化利用的装备尚处于中低端阶段,存在效率不高、适应性不足、配套不全等问题。例如,作业过程中易出现粉碎不彻底、还田深度不足、打捆密度不够等情况,影响利用效果。针对不同类型的秸秆和耕作方式,亟需研发更加专业化、智能化、轻量化的机械装备,以满足多样化应用场景需求。

3、区域差异与应用模式的典型分析

我国地域辽阔,不同地区的作物种类、气候条件、耕作制度与农机配套条件差异明显,决定了秸秆机械化利用的路径也存在区域差异。在黄淮海平原地区,以小麦—玉米两熟制为主,秸秆产量高,集中期短,粉碎还田与打捆离田双路径并行发展。在东北玉米主产区,由于气温低、土壤腐解速度慢,还田风险较高,更多采用秸秆打捆与离田后综合利用方式,如发电、制肥、建材等。

在南方稻区如湖南、江西等地,秸秆数量大但回收难度高,多采用机械翻耕+腐熟剂+浅埋还田的模式,推动“减量化+无害化”利用策略落地。西部地区如四川、云南,丘陵地形占比高,对机具轻便性与多功能性要求较高,打捆机、秸秆揉丝机等小型机械得到较多应用。

不同地区根据自身资源禀赋与市场环境,形成了多样化的利用模式。部分地区探索“企业+合作社+农户”或“农机作业队+订单回收+集中处理”的产业链组织方式,实现秸秆由“农户弃之”到“企业要之”的价值转变。值得一提的是,一些省份还结合农村清洁取暖政策,推动秸秆燃料化利用,建设生物质供热站,实现清洁能源与环保双赢。

4、存在问题与技术推广优化路径

尽管秸秆机械化综合利用取得一定进展,但仍面临诸多制约因素。一是农户参与积极性不高,部分地区秸秆离田作业需自费,增加农户负担,缺乏有效激励机制。二是装备适应性与作业效率有待提升,尤其在复杂地形或高水分秸秆处理方面表现不佳。三是后端利用市场尚不成熟,秸秆加工企业“吃不饱”现象普遍,难以形成规模化经济效益,制约了长效机制的建立。

为破解这些问题,需从以下几方面发力:一是加强农机装备研发,推动高效、多功能、智能型机具产业化,加快构建“作物—区域—装备”匹配体系;二是完善财政补贴与绿色金融政策,引导社会资本参与秸秆收储运体系建设,降低农户使用门槛;三是培育利用主体,鼓励农机合作社、农业企业形成区域化服务网络,推广全程托管、订单回收等服务模式;四是强化示范引领,建立秸秆利用示范县、示范基地,通过“试点—复制—推广”实现模式扩散,带动区域整体水平提升。

此外,还应推动与碳交易、碳汇机制对接,赋予秸秆资源更广阔的绿色价值空间。通过构建政府推动、企业参与、农民受益、社会共治的综合治理格局,实现农业废弃物利用的生态、经济与社会效益协同发展,并进一步推动农业绿色低碳转型与乡村振兴战略的深度融合。

结论

秸秆机械化综合利用是推动农业绿色转型、改善生态环境、促进资源循环的有效路径。通过加强技术装备研发、优化区域适应模式、构建产业化利用机制,可有效破解秸秆处理难题,释放其潜在价值。本文认为,在政策引导、市场机制与科技创新的共同作用下,秸秆利用将从粗放走向集约,从点状走向系统,为乡村振兴和农业可持续发展注入新动能。未来应在推广过程中注重区域特征、农机配套与利益联结机制建设,实现秸秆利用的规模化、标准化、生态化发展。

参考文献

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[4]安生财.浅析湟中区秸秆机械化综合利用技术模式[J].青海农技推广,2021,(02):67-68.

作者简介:李超(1980 年 2 月 11 日),男、汉族、籍贯:、本科、助理工程师,研究方向:秸秆机械化综合利用技术