农作物秸秆综合利用机械化技术应用及推广方式简析

刘启勇

DOI： 10.3969/j.issn.1003-1650.2024.04.029

农作物秸秆作为当前农业生产中较为常见的生物质资源，若是对其进行科学合理的综合利用，不仅可以有效的缓解传统秸秆焚烧所带来的环境污染问题，还可以将秸秆饲料化、肥料化以及能源化，从而为农业经济发展赋能。基于此，为切实提升当地农业经济发展，促进生态环境建设。本文将对农作物秸秆综合利用机械化技术进行分析与探讨，首先对农作物秸秆综合利用价值进行阐述，其次着手对农作物秸秆综合利用机械化技术应用进行分析，最后对秸秆综合利用机械化技术推广方式进行简析，以供参考与借鉴。

一、农作物秸秆综合利用价值分析

农作物秸秆是农作物生产过程中所衍生的产品，秸秆中富含大量的生物资源，同时具有相对较高的经济价值潜能。近年来，随着农村经济快速发展和社会不断进步，在提高农业综合生产能力的同时，秸秆的利用效率却在不断降低。随着国家对生态环境保护重视程度日益提升，推进秸秆综合利用已成为当前社会关注的热点话题。现阶段我国农作物秸秆综合利用主要以还田、肥料化利用、饲料化利用和原料化利用为主。秸秆还田是最常用的方式，通过深耕深松将秸秆埋在土中，减少水分蒸发和养分流失，增加土壤有机质含量。肥料化利用是将秸秆切碎并均匀地撒在地表，经过微生物分解转化成有机肥。原料化利用是将秸秆作为生产沼气、生物质燃料和饲料的原料。能源化利用是将秸秆粉碎后通过燃烧产生热能或电能。

除此之外，当前我国作为农业发展大国，农作物资源十分丰富，根据不完全统计，我国每年的秸秆总量为2.8亿吨，可利用秸秆数量1.65亿吨，当前我国对于秸秆的处理方式，共有三种，分别为秸秆还田、秸秆焚烧以及秸秆饲料化处理。由于秸秆中含有大量的碳、氮、磷等元素，燃烧后不会产生污染物，因而被广泛应用于农村生活燃料、工业生产燃料、发电和供暖等领域。但秸秆在燃烧时会产生大量的烟尘、二氧化硫和二氧化碳等有害气体，对大气造成污染。此外，燃烧后的秸秆容易在地表堆积并与土壤颗粒结合在一起形成“黑色污染”。我国每年都会生产大量的秸秆，但是对秸秆的利用效率却相对较低，在农业经济发展驱动下，农民生活水平也在不断地提升，使得秸秆综合利用得到了充分的重视。生态农业以及环境建设工作的大力推广，使得农作物秸秆综合利用机械化技术得到了全面的发展。

二、农作物秸秆综合利用机械化技术应用分析

秸秆是一种农业废弃物，可通过机械化技术转化为饲料、肥料、能源等，既能改善土壤结构，又能促进农业产业转型升级，是我国重要的农业资源。然而，我国每年产生的秸秆数量巨大，并且产量也在逐年增加。当前，我国农作物秸秆的利用率不足30%，因此，实现农作物秸秆的资源化利用对保护生态环境、促进农业产业结构调整和发展具有重要意义。近年来，随着我国对生态文明建设的重视程度不断提升，农业机械化技术得到了迅速发展。目前，我国已经形成了较为完善的农机服务体系和较为高效的秸秆利用模式

1、麦草秸秆捡拾打捆机

农业人员在将秸秆转化成为饲料或是二次能源的过程中，需要将秸秆从种植区中运输出来，在运输之前，将秸秆打包成捆，可以有效的提升秸秆的运输效率。因此，农业人员可以充分的利用好麦草秸秆捡拾打捆机，以此来切实提升秸秆的打捆速度，对秸秆的回收运输进行有效的拓展。当前，市场上所流行的麦草秸秆捡拾打捆机的种类相对较为多样，例如小方捆、大方捆、小圆捆以及大圆捆秸秆捡拾打捆机。根据市场调研显示，大型麦草秸秆捡拾打捆机的销量在逐年提升，已然在我国农业生产中得到了普遍的应用。麦草打捆机需要配套拖拉机进行使用，比较适用我国小块分散种植的田间特点，同时，麦草秸秆捡拾打捆机的打捆密度以及长度都可以由农业人员进行自行调节，使用灵敏度相对较高。

2、秸秆粉碎还田机

根据以往的小麦秸秆还田方式而言，农业人员会在前茬农作物进行收割的过程中，将留茬高度进一步提升，前茬农作物在完成收割后，农业人员会将脱净的秸秆使用人工铡刀切成小段，并将切割完成的秸秆放置在田中。同时使用联合收割机将作业后残留的秸秆进行粉碎，并使用普通旋耕机进行耕种。但是，值得农业人员注意的是，上述的秸秆还田方式都存在着明显的不足之处。提高留茬高度，会为后续的农作物种植造成阻碍，使用人工铡刀对秸秆进行切断，不仅浪费人力资源以及提高作业成本，还会导致一些短秸秆出现裸露或是漂浮的问题。使用联合收割机进行秸秆粉碎，会使得一些秸秆碎末残留在旋耕机上。因此，农业人员可以使用秸秆粉碎还田机，以此来对上述问题进行有效的规避。以玉米为例，玉米秸秆机械化还田作业的工艺路线可以分为两条，分别为人工收割以及联合收割机收割。使用玉米联合收割机进行收割，会借助秸秆粉碎还田机一同使用，玉米在联合收割机收获完成后，秸秆粉碎还田机便可以将秸秆粉碎进行自行还田。而人工收割是指，农业人员在收割完玉米后，使用秸秆粉碎机将秸秆粉碎，并将粉碎的秸秆均匀的覆盖在种植田中。当前，农业人员所应用的秸秆粉碎机种类一般分为甩刀式以及锤爪式，在生产作业的过程中，由民用拖拉机进行牵引。

3、翻转犁及圆盘耙

农业人员可以借助带有粉碎功能的自走式收割机对入土秸秆进行有效的处理，同时在播种之前，使用重型缺口圆盘耙进行耙地，将重型缺口圆盘耙的耙片深入种植田中，其深度不得低于20cm，借助耙片将秸秆进行切断，并将秸秆压入土中。经过重型缺口圆盘耙的整地处理，使得种植田的地表松软，苗床结构良好，为后续的种植提供了良好的外部条件。而翻转犁需要与农用拖拉机配套使用，农业人员借助双聯分配器，对翻转犁的升降以及翻转进行控制。

4、秸秆饲草机械加工技术

农作物秸秆中富含大量的粗纤维，粗纤维是当前诸多家养牲畜的主要能源来源，大量的粗纤维可以有效的保障家畜的乳脂率。粗纤维中的纤维素可以被家畜直接吸收，但是木质素却不能被家畜进行吸收，倘若使用过多的木质素，还会使得家畜出现健康问题。因此，农业人员便可以充分的利用好秸秆饲草机械加工技术，对秸秆进行科学加工。首先，借助秸秆挤丝揉搓设备将秸秆进行处理，使得秸秆成为柔软的丝状草料，同时在草料中增加适量的维生素菌剂，并对草料进行密封处理，等到草料发酵后，便可以对家畜进行食用。通过以上的加工处理，使得秸秆草料的柔软性以及膨胀度得到极大的提升，从而提高了秸秆草料的食用口感，帮助家畜更好的消化。

我国饲料资源丰富，随着经济社会发展和人民生活水平不断提高，对优质、安全、绿色的饲料需求越来越大，大力发展农作物秸秆饲料化利用是解决当前资源短缺、缓解生态环境压力的重要途径。传统的农作物秸秆利用主要是将秸秆粉碎后添加青贮或氨化饲料，通过增加秸秆中可消化营养成分来提高饲料适口性，达到节约用粮的目的。近年来随着青贮、氨化技术的快速发展和成本下降，一些秸秆饲料加工企业已经将秸秆青贮技术作为主要生产工艺，通过机械化技术加工秸秆，可以有效地提高秸秆饲料的利用率。目前我国青贮和氨化技术已较为成熟，但是由于我国地域辽阔、气候条件复杂多样，造成各地生产条件差异较大。而我国农业生产以小规模、分散型为主，农户自己会利用家中的土地和劳动力进行种植。因此在青贮和氨化过程中经常会出现由于人工操作失误导致机械故障和损失等问题。这些问题不仅影响了青贮、氨化饲料加工企业的生产效率和经济效益，也直接影响了青贮、氨化饲料的品质。为了解决秸秆饲料化利用中存在的问题，发展了一批针对不同区域特点的机械化技术。

例如，成武县农业机械化服务部门积极主动的引进了青贮收获、粉碎、打包等农业机械技术，对当地农户进行技术培训，指导他们正确操作农业机械设备。在当地农机中心的支持下，青贮收获机械化技术得到了大力推广应用。目前该技术主要适用于玉米、小麦等作物秸秆的青贮处理。该技术通过机械化设备对作物秸秆进行粉碎、装填和打包等作业，相比传统人工操作提高了工作效率和产品质量。在我国当前提倡生态文明建设和农业绿色可持续发展的背景下，为了提升农作物秸秆综合利用效率，促进农业生产的可持续发展，必须大力发展機械化技术。

5、秸秆肥料化机械处理技术

肥料化利用主要通过微生物发酵法，将农作物秸秆或通过其他方法获得的有机肥进行微生物发酵，转化为有机固体废弃物，再进行合理加工后形成有机肥。肥料化利用能改善土壤理化性质，增加土壤养分含量，提高土壤肥力和作物产量，实现农业可持续发展。目前我国主要采用机械化翻埋技术将秸秆粉碎后均匀撒在地表进行翻埋，然后使用旋耕机将秸秆旋耕埋入土壤中。由于我国人口众多，对于有机肥的需求量也日益增加，使用机械旋耕机翻埋秸秆能实现农作物秸秆资源的资源化利用。为了实现机械化翻埋技术的高效化，通常采取配套旋耕机、打捆机等机具进行作业。农业机械翻埋技术是将农作物秸秆或通过其他方法获得的有机肥进行机械翻埋处理。机械翻埋处理具有机械化程度高、效率高、成本低等特点。机械翻埋技术可以实现田间翻埋，降低农田作业成本，提高肥料利用率。但由于翻埋技术需要一定的时间才能完成，在作物生长过程中不能及时为作物补充营养。另外由于秸秆具有一定的硬度和韧性，在翻埋过程中容易折断秸秆或使土壤产生裂纹、塌陷等现象，影响土壤耕作质量和作物产量。因此需要配套专用翻埋机具进行秸秆翻埋处理，同时也可以配合秸秆切碎机进行粉碎处理，提高农作物秸秆资源化利用效率。

6、秸秆还田机械加工技术

农作物秸秆中富含大量的钾、氮以及磷等多种有机元素，借助科学合理的机械化加工技术，将秸秆进行处理还田，可以有效的提升田中的有机物含量，从而最大限度的提高种植田的土壤肥力，并在一定程度上，提高氮素化肥的应用效果，降低土壤中有机物质的损耗效率。倘若将一亩地的秸秆全部处理还田，以玉米秸秆580kg以及小麦秸秆380kg为例，将其全部还田，则可以为土壤增加磷肥75.6kg，钾肥23.7kg以及碳铵32.4kg。加之种植人员的科学合理施肥，将会明显的提升种植效益，还可以增强土壤的保水能力。

通过机械粉碎后的农作物秸秆进入土壤，能提高土壤中有机质含量，从而增加土壤肥力。目前我国主要应用于旱地小麦、玉米、大豆、水稻等作物种植。覆盖还田是将作物秸秆直接覆盖于地面的一种耕作方式，通过覆盖能够增加土壤含水量，提高土壤保墒能力。目前我国应用于水稻、小麦等作物种植的覆盖还田方式主要有水稻旋耕覆盖还田技术和小麦旋耕覆盖还田技术。在对上述机械化技术进行应用的过程中，需要对上文曾提及的机械化设备进行充分的利用。我国东北地区小麦成熟早、收获期长，而南方地区水稻成熟晚，收获季节也较短。采用秸秆覆盖还田方式可有效解决东北地区在秋冬季节和南方地区在夏季高温季节土壤失水严重的问题。翻压还田是将作物秸秆翻入土壤中的一种耕作方式。通过翻压不仅能提高土壤有机质含量，增加土壤孔隙度和团粒结构，而且能起到压实土壤、固碳增肥的作用。

7、能源化处理技术

当前农村地区对于秸秆能源的使用形式一般为生物质能，占农村能源消耗总量的73%。但是在对秸秆能源进行使用的过程中，村民一般都会对秸秆进行直接燃烧，从而导致大量的生物质能在燃烧中消耗浪费，并对周围的环境造成污染。因此，需要充分的利用好机械化加工技术，对秸秆进行机械化加工处理，并借助沼气发酵系统，对秸秆进行处理，从而有效的提升秸秆的生物质能使用效率，并在一定程度上改善生态环境。

三、农作物秸秆综合利用机械化技术推广分析

1、切实做好宣传工作，提升村民对于秸秆还田的认识程度。当地农业管理部门需要积极主动的做好宣讲工作，帮助村民更为清晰的认知还田的重要性。

2、加大科研投入力度。引导与鼓励农业企业与当地的农业研究结构进行全面合作，加强机械化技术研发与推广，构建科学的秸秆还田标准，并定期指派技术人员对村民进行技术指导。

3、切实提升技术人员的综合素质水平。要加强农机专业人才的培训工作，提高农机生产企业的产品质量和服务水平，使农民能够选择到质量可靠、性能优越、性能稳定的机械设备。

4、构建秸秆收割存储机制。在建立秸秆收储体系的同时，还要加快建设秸秆机械化粉碎还田机、打捆机等基础设施和服务网络，建立专业化、规模化的秸秆收储中心和专业运输车队，提高秸秆的机械化还田质量。

5、完善扶持政策和实施方案。要完善政策和实施方案，将补贴政策落实到县乡及生产经营主体上来。在国家实施农机购置补贴政策时，要注意合理布局、突出重点、加强引导，加大对保护性耕作、秸秆综合利用等薄弱环节的支持力度。

综上所述，随着我国经济与科学技术的不断发展与完善，我国农作物秸秆综合利用机械化技术的应用范围以及应用深度都在随之不断地扩大与提高。农作物秸秆综合利用机械化技术的全方位应用，可以有效的提高秸秆综合利用工作效率。农作物秸秆能够在一定程度上提升农作物的年产量，并对种植环境质量进行改善，进而真正的实现农业资源的循环利用。该技术是我国绿色健康农业发展以及农业领域健康可持续发展的重要举措。将秸秆进行能源化、饲料化、肥料化处理，使得秸秆的生态价值以及经济价值都得以有效的体现。因此，当地农业管理部门需要充分重视机械化技术应用，要引导与鼓励农业企业对机械化设备进行生产，督促农业研究机构对秸秆综合利用技术进行研发，并做好机械化技术应用推广，多管齐下，共促当地农业经济发展。

（作者单位：274200山东省菏泽市成武县张楼镇人民政府（成武县张楼镇农业农村服务中心））