淺析棉花秸稈綜合利用及配套機(jī)具

石家莊市潛水電泵廠　　張順明　　吳學(xué)志

交流

淺析棉花秸稈綜合利用及配套機(jī)具

石家莊市潛水電泵廠張順明吳學(xué)志

1　概述

棉花是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的戰(zhàn)略物資，也是我國(guó)的第二大農(nóng)作物。我國(guó)是產(chǎn)棉大國(guó)，棉花種植廣泛，主要分布在華北、華東、東北、新疆等廣大地區(qū)。棉花的廣泛種植和高產(chǎn)也帶來(lái)了大量的副產(chǎn)品——棉花秸稈，我國(guó)棉花秸稈每年的產(chǎn)量為棉花產(chǎn)量的3倍多。作為一種可再生的生物能源，棉花秸稈的利用有著悠久的歷史。由于棉花秸稈的木質(zhì)素含量較大，不適合直接飼喂，其在農(nóng)村的主要用途是用來(lái)燒火做飯，因此廣大農(nóng)民通常將棉花秸稈稱為棉柴，除家庭使用外，剩余棉花秸稈往往被閑置或就地焚燒。

隨著我國(guó)農(nóng)村生活能源結(jié)構(gòu)的變化以及人們對(duì)新能源的認(rèn)識(shí)和利用，加上政府和有關(guān)部門對(duì)秸稈利用的重視和宣傳，我國(guó)秸稈資源化技術(shù)開(kāi)始呈現(xiàn)多元化發(fā)展，如能合理有效地將這些棉花桔稈開(kāi)發(fā)利用成可再生能源，將使廣大農(nóng)民受益匪淺。

2　棉花秸稈利用的幾個(gè)途徑

2.1秸稈還田

秸稈機(jī)械化還田技術(shù)作業(yè)環(huán)節(jié)少、成本低，秸稈還田機(jī)具相對(duì)成熟，是近年來(lái)秸稈處理最多的方式。隨著該技術(shù)的推廣，大部分棉花秸稈都被還田了，然而農(nóng)藝研究表明：棉花摘取后，殘留在棉田里的棉花秸稈上寄生著大量有害蟲(chóng)卵，如果秸稈還田后，這些有害蟲(chóng)卵會(huì)在棉花秸稈上或土壤里生存越冬，嚴(yán)重危害來(lái)年的棉花種植和生長(zhǎng)；其次，當(dāng)年大量的秸稈還田造成表層土地中秸稈含量過(guò)多，而棉花秸稈不易腐爛，留在棉田里，會(huì)嚴(yán)重影響土壤耕翻、松土、保墑等，進(jìn)而影響下茬作物的播種質(zhì)量和出苗效果，造成秸稈資源浪費(fèi)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益低下。因此秸稈還田技術(shù)已不能滿足棉花秸稈收獲的實(shí)際需要。

2.2工業(yè)用途

棉花秸稈的纖維素、木質(zhì)素的含量和熱值較高，是作為建筑材料和能源材料較理想的秸稈類型。利用棉花秸稈中的纖維和木質(zhì)作填充材料、纖維板，把秸稈粉碎、烘干、加入粘合劑、增強(qiáng)劑等再經(jīng)過(guò)擠壓成型，可制造纖維板、包裝箱、快餐盒、工藝品等工業(yè)產(chǎn)品，既減輕了環(huán)境污染，又緩解了木材供應(yīng)的壓力。

2.3生物質(zhì)能源

通過(guò)生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化技術(shù)，將棉花秸稈進(jìn)行壓塊固化、炭化或汽化處理，可以轉(zhuǎn)換成壓塊燃料、木炭、可燃?xì)怏w或電力等。

2.4制成飼料

由于棉花秸稈切碎后不適宜直接飼喂，可采用秸稈發(fā)酵技術(shù)制成飼料或進(jìn)行快速漚肥，部分食用菌生產(chǎn)地區(qū)還可使用碎后的棉花秸稈粉制作基礎(chǔ)材料。

3　國(guó)內(nèi)外棉花秸稈機(jī)械化收獲方式及問(wèn)題淺析

在國(guó)外，特別是美國(guó)等棉花生產(chǎn)大國(guó)，產(chǎn)銷全程都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化操作。由于機(jī)械化作業(yè)程度非常高，因此多數(shù)的棉花秸稈在棉花收獲后的1～2天就全部粉碎還田。除此之外，一些國(guó)家還用棉稈代替木材用于造紙、造板材等，取得了良好的效果并形成了先進(jìn)、適用和可靠的利用模式。其主要采取先進(jìn)的可一次實(shí)現(xiàn)棉稈收獲、粉碎、打捆的機(jī)械化技術(shù)，完成棉稈收集和初加工。雖然其棉稈收獲加工先進(jìn)技術(shù)不完全適宜我國(guó)國(guó)情，但已形成的棉稈初加工工藝技術(shù)路線和循環(huán)利用模式，是可以借鑒的。

我國(guó)的秸稈資源化技術(shù)有較大發(fā)展，相關(guān)工作也取得了很大成就，但總體水平還很落后，秸稈資源化技術(shù)還存在著諸多問(wèn)題。發(fā)展秸稈資源利用首先就要解決機(jī)械化問(wèn)題，沒(méi)有機(jī)械化對(duì)秸稈利用的支持，秸稈綜合利用只能是句空話。

目前小麥和玉米秸稈的綜合利用和機(jī)械化收獲基本實(shí)現(xiàn)，也是目前秸稈利用的重點(diǎn)。棉花秸稈收獲機(jī)具隨著生產(chǎn)需要日益增多，目前最多的是棉花秸稈拔除機(jī)具，主要有以下幾種形式，①對(duì)輥式，即用反向旋轉(zhuǎn)的一對(duì)輥?zhàn)?，將棉花秸稈夾住，隨著對(duì)輥的旋轉(zhuǎn)將棉花秸稈拔出；②鉗夾式，即用夾持鉗將棉花秸稈夾持住，隨著夾持鉗的轉(zhuǎn)動(dòng)將棉花秸稈拔出；③滾刀式，利用刀輥的旋轉(zhuǎn)，使刀刃鉗入棉稈強(qiáng)度最大部位并向前上方提起，隨即將棉花秸稈拔出。此類機(jī)具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能比較單一，與小型拖拉機(jī)配套，價(jià)格低廉，易于推廣，但僅僅能夠?qū)⒚藁ń斩挵纬龊?，呈條狀鋪放在地面，機(jī)具實(shí)現(xiàn)的功能只是將棉花秸稈從土壤中拔出，完成的僅是棉花秸稈收獲的最初環(huán)節(jié)。棉花秸稈的后期工作需要秸稈收集、粉碎等，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，是目前棉花秸稈機(jī)械化處理的又一重要階段。

近年來(lái)由于棉花棉稈綜合利用價(jià)值的提高，棉花秸稈收獲技術(shù)也得到了發(fā)展，并帶動(dòng)了新疆、山東、河南等棉花主產(chǎn)區(qū)對(duì)秸稈收獲機(jī)具的需求。棉花秸稈回收機(jī)具開(kāi)始逐漸發(fā)展，大都是在秸稈粉碎機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使其增加回收的功能，與拖拉機(jī)配套使用，一次性完成對(duì)田間棉花秸稈的收獲、切碎、拋送裝車。少部分地區(qū)采用專用的自走式棉花秸稈聯(lián)合收獲機(jī)具，隨著農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)，此類機(jī)具將會(huì)有更廣闊的應(yīng)用前景。

此外，我國(guó)棉花栽培采用覆膜技術(shù)較多，在棉花高產(chǎn)的同時(shí)，也為棉花生產(chǎn)帶來(lái)了廢棄物污染，塑料薄膜在棉花收獲后的機(jī)械化回收已經(jīng)成為改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的重點(diǎn)之一。

4　保障棉花機(jī)械化生產(chǎn)的因素分析

4.1成熟的生產(chǎn)技術(shù)和適宜的配套裝備

生產(chǎn)技術(shù)是指棉花秸稈綜合利用的各種途徑、環(huán)節(jié)、生產(chǎn)原理、工藝規(guī)程，如秸稈收獲切碎收集、機(jī)車運(yùn)輸、貯藏發(fā)酵、飼喂牲畜、糞便生產(chǎn)沼氣、沼渣、沼液肥田等各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)工藝流程。

配套裝備是指與各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)相適應(yīng)的配套作業(yè)（生產(chǎn)）機(jī)具的適應(yīng)性。它包括機(jī)具所完成的功能、性能、效率、有效度等能否滿足生產(chǎn)需求。根據(jù)不同地區(qū)的作業(yè)需求，拓展機(jī)具的功能、提高機(jī)具的性能、降低生產(chǎn)成本、增強(qiáng)機(jī)具的適應(yīng)性。

4.2政府部門的扶持引導(dǎo)

新產(chǎn)品、新技術(shù)的應(yīng)用普及，需要各級(jí)政府部門發(fā)揮其特殊的職能進(jìn)行干預(yù)和扶持，具體措施可包括：稅收減免、信貸優(yōu)惠等政策傾斜和投資建設(shè)、項(xiàng)目補(bǔ)貼、購(gòu)機(jī)補(bǔ)貼等經(jīng)濟(jì)扶持、引導(dǎo)措施。

4.3宣傳普及、示范推廣、技術(shù)培訓(xùn)等

利用報(bào)刊、雜志、宣傳冊(cè)、電視等多種媒體進(jìn)行廣泛宣傳和培訓(xùn)，通過(guò)試驗(yàn)、示范讓廣大農(nóng)民了解新型生產(chǎn)技術(shù)和適宜的機(jī)具，提高認(rèn)識(shí)和熱情。通過(guò)與科研單位、生產(chǎn)廠家結(jié)合，利用各級(jí)推廣機(jī)構(gòu)組織好技術(shù)培訓(xùn)。

4.4加強(qiáng)農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的相互結(jié)合

加強(qiáng)農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝專家間的相互溝通，促進(jìn)種植模式的改進(jìn)與統(tǒng)一，進(jìn)而提高機(jī)具的作業(yè)質(zhì)量和效率，降低損失和消耗。