于春竹
摘 要:秸秆是农业生产的附属资源,具有产量高、回收价值高的特点,随着国家对秸秆再利用的政策支持与人们环保理念的提升,秸秆的利用呈現不断优化的态势。以玉米机械化收获后的秸秆处理方式为基础,说明了不同处理方式的特点和适用方向,并总结了玉米秸秆再利用的主要途径。
关键词:玉米;秸秆处理;再利用;途径
中图分类号:S233.73 文献标识码:A
doi:10.14031/j.cnki.njwx.2020.07.108
玉米作为我国的主要粮食作物之一,具有很高的粮食产量,在我国种植面积很广。在玉米产量不断提升的情况下,玉米秸秆的产量也不断上升,随着农业生产经营模式的不断优化升级,秸秆的资源价值受到了社会各界的广泛关注。但在现阶段的农业生产中,尽管玉米秸秆的利用率不断提升,但是整体上看仍然存在着露天焚烧和废弃等浪费资源和污染环境的问题。为促进秸秆资源的有序利用,从农业机械化发展的角度来说,通过农机设备提升秸秆处理的效率,创造更多的玉米秸秆利用途径,有利于农业资源的进一步开发和生产经营的有序开展,对建立资源节约型农业具有重要的意义。
1 机械收获后玉米秸秆的形式
现阶段,经玉米收获机收获果穗之后,玉米秸秆所呈现的状态大体可分为三类:一是玉米秸秆被粉碎成一定长度后散落于田间;二是玉米秸秆被割断后整体放铺于田间;三是秸秆未被割断,果穗被收获后,秸秆仍与根部连接,倒落于田间。不同收获后的形态取决于收割机的功能和结构,也对玉米秸秆后期再利用方式产生一定的影响。
2 玉米秸秆的机械化处理
2.1 秸秆粉碎及灭茬作业
对于收获后未被粉碎的秸秆,将其进一步进行机械化粉碎有利于秸秆资源的后续利用,秸秆粉碎主要利用拖拉机配套粉碎刀具进行作业。粉碎装置的主要工作部件是刀轴总成,由轴体和刀片装配组成,通过多组刀轴的相对旋转,完成对玉米秸秆的粉碎工作。秸秆的粉碎长度和刀轴的排布形式与刀片密度相关,粉碎后的秸秆通常由机械后端洒落在田地中,部分机具能够在粉碎秸秆的同时实现对根茬的破碎处理,以便于后续工作的开展。
2.2 秸秆的机械化还田
对于气候条件适宜的地区,将粉碎后的秸秆进行机械化还田是秸秆再利用的最佳方式之一。针对不同耕地秸秆条件,秸秆还田机械具备不同的功能特点。常用的秸秆还田机械按功能可分为两种类型,一种是机械化粉碎与深翻机具结合的还田机,这种机型具有秸秆粉碎机的功能,能一次性完成秸秆粉碎和翻耕入土的工作;另一种是只具备翻耕作业功能的机具,仅能完成秸秆与土壤的混合覆盖工作。秸秆翻耕还田多采用传统的犁耕或旋耕的方式进行,其中旋耕作业具有更好的混合效果与经济性,且有利于耕地土壤条件的良性发展,近年来使用的相对更多。
2.3 机械化免耕播种
免耕播种近年来在我国北方地区应用较多,其主要农艺是通过机械粉碎秸秆并灭茬处理后,直接利用地表秸秆覆盖条件进行播种作业。免耕播种主要通过免耕播种机进行实施,在作业过程中以免耕或少耕的形式进行播种,并在播种后利用邻行播种时的地表秸秆覆盖本行。有效利用秸秆覆盖层实现蓄水、保温的功能,同时有利于耕地有机质的提升,在一定程度上能够恢复地力。
2.4 秸秆的机械化收集
秸秆收集是玉米秸秆用于饲料、燃料、工业原料的前提条件,收集后的秸秆能够便捷的实现运输,并提供给不同区域、不同行业使用,有利于秸秆深加工的实现,能够最大的提取使用价值。现阶段使用的秸秆收集机械主要为秸秆打捆机,根据打捆原理的不同可分为活塞式方捆打捆机和离心式圆捆打捆机,打捆机作业时能够一次性完成秸秆捡拾、密度压缩、捆扎制捆、成捆释放等工作任务,制成的秸秆捆具有很高密度,便于集中运输。
3 玉米秸秆的再利用途径
(1)玉米秸秆的肥料化利用。玉米秸秆中的营养元素十分丰富,其中氮、磷、钾、有机质的含量都非常高,将其腐熟加工后作为肥料使用,能够有效提高土壤肥力,同时减少农业生产中化肥的使用量,有利于农业生产的稳产高产。
(2)玉米秸秆的燃料化利用。玉米秸秆中的木质纤维和有机质含量较高,通常情况下每2 kg的玉米秸秆燃烧约可释放相当于1 kg煤燃烧的热量,由于秸秆资源属于可再生资源,使用秸秆作为燃料具有成本低、废气少、清洁卫生的优点。此外通过对秸秆发酵处理,制造沼气,还能在一定程度解决农村地区生活燃料问题,一举多得。
(3)玉米秸秆的饲料化利用。玉米秸秆中含有丰富的营养元素和蛋白质,是牲畜饲养的良好饲料,玉米秸秆回收后经干燥和微熟加工,能使其具备更好的口感,且有利于牲畜的消化和吸收。田间秸秆若直接经牲畜过腹还田,既实现了牲畜喂养,也为耕地提供了良好的肥料,有利于农业和畜牧业的共同发展。
(4)玉米秸秆的基料化利用。秸秆除可以用作耕地土壤的肥料外,还可通过加工替代传统的木材或锯末,成为培养食用菌的基料,在节约森林资源的同时,还能满足香菇、木耳、双孢菇、金针菇、杏鲍菇等多种菌类食品的养殖需求,相关技术已经发展得较为成熟。
(5)玉米秸秆的原料化利用。运用现代化的技术,玉米秸秆可作为一次性餐具、纸张、塑料制品的添加材料,秸秆制品能有效替代传统的木制品,成为一种成本低廉而又清洁环保的新型原料。