田間秸稈收集處理新技術(shù)的研究與探索

王亞瀑

摘 要：秸稈是小麥、玉米等農(nóng)作物生產(chǎn)的重要副產(chǎn)物，對于田間秸稈的利用方式，目前主要以能源化或還田方式進行，對散落田間秸稈的收集也多以人工打捆為主。該情況下的秸稈收集處理方式效率低下，利用率低，無法實現(xiàn)商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化與高附加值利用。為此，研究田間秸稈收集處理新技術(shù)具有極其重要的意義。

關(guān)鍵詞：秸稈；收集；處理；新技術(shù)

渭源縣位于甘肅省中部，定西市南部，地處黃土高原與西秦嶺的交匯地帶，總面積2065.51平方公里，耕地面積80.07萬畝，其中水澆地面積9.09萬畝，旱地面積70.98萬畝，旱地面積占全縣總耕地面積的 88.65%，人均占有耕地2.47畝。氣候?qū)儆诘湫偷闹袦貛Т箨懶约撅L氣候區(qū)，年降水量400-500mm，蒸發(fā)量1441.9mm，屬半干旱氣候區(qū)。在該縣，玉米、小麥等是重要的種植農(nóng)作物之一。在生產(chǎn)過程中，秸稈是主要農(nóng)副產(chǎn)物之一，占作物生物總量約50%左右。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國每年共生產(chǎn)出秸稈超過七億噸，其中被再利用的約3億噸左右，剩余的處于廢棄狀態(tài)，有待利用。目前，在渭源縣，對于散落田間的秸稈，主要依靠人工收集的方式進行，但由于人工成本較高，且農(nóng)村勞動力不足，導致秸稈收集成本居高不下，且收集效率整體偏低，無法實現(xiàn)商業(yè)化利用。加之農(nóng)民限于秋翻，因而不愿意花太多錢把秸稈還田，而寧愿采取焚燒或堆積腐爛的方式進行處理，既造成秸稈資源的浪費，又污染河流與空氣，給生態(tài)環(huán)境帶來破壞。鑒于此，有必要加強對田間秸稈收集處理新技術(shù)的研究，探索更高效、更現(xiàn)代的收集處理技術(shù)、裝備等，以取代高昂的人工收集，促進秸稈資源真正實現(xiàn)商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化、高附加值的利用。

一、田間秸稈收集處理現(xiàn)狀

1.焚燒處置或廢棄

我國農(nóng)作物復種指數(shù)較高，短則一周，長不過一月，為不影響下一季的播種，則勢必需要及時將田間秸稈處理。而農(nóng)忙時節(jié)，農(nóng)民自身又無暇處理秸稈，雇人收集人工成本十分高昂，因而大多數(shù)農(nóng)民選擇將秸稈就地焚燒或者拋入溝、河、渠、塘任其腐爛，給大氣和水體造成嚴重污染。

2.人工收集

近年來，隨著我國不斷加快新農(nóng)村建設步伐，國內(nèi)部分農(nóng)村已經(jīng)開始重視秸稈資源，并對其進行生物質(zhì)資源利用，如建設沼氣池或生物質(zhì)發(fā)電廠。一些企業(yè)家也愿意花錢購買農(nóng)民收集的秸稈。但農(nóng)村勞動力短缺是不爭的事實，大量農(nóng)村青壯年外出務工，很少有人愿意費勁收集秸稈，且隨著人力成本的提升，依靠人工收集打捆的收集方式越來越不適用，不僅經(jīng)濟效益難以保障，而且人工收集打捆的方式也難以大規(guī)模推廣。

3.機械打捆

應用機械作業(yè)的方式取代傳統(tǒng)焚燒與人工打捆的方式，無疑是一種較為高效的處理方式。目前，國內(nèi)已經(jīng)具有秸稈打捆機械，且在部分地區(qū)已經(jīng)開始推廣應用。機械打捆的方式主要是利用打捆機將秸稈壓縮至方捆或圓捆，再將打好的捆推出，由田間搬運機械或人工搬運到地頭，再統(tǒng)一運往秸稈需求地。機械打捆的方式，在一定程度上縮減了人力需求，但其打捆質(zhì)量與打捆密度不高，保型也不理想，在運輸過程中易出現(xiàn)散捆現(xiàn)象，為此機械打捆技術(shù)也存在一定的局限性。

二、田間秸稈收集處理新技術(shù)的研究與探索

鑒于現(xiàn)階段國內(nèi)秸稈收集處理方式仍然存在不少問題，文章提出關(guān)于田間秸稈收集處理新技術(shù)和裝備，即致密成型技術(shù)與致密成型聯(lián)合機。該聯(lián)合機適用于田間、林區(qū)作業(yè)，可實現(xiàn)秸稈收集、粉碎以及致密成型同時進行，且整個過程全部實現(xiàn)自動化，只需一人操作，即可完成所有過程。下列，將此項技術(shù)裝備與傳統(tǒng)秸稈收集處理方式進行比較，以分析其優(yōu)勢。

1.成型密度對比

秸稈自身密度較低，形態(tài)松散，直接收集堆放，則密度僅為30 ～50kg/ m3，采用人工打捆的方式堆放密度約100 ～ 120 kg/m3，打捆機打捆后的密度約200 ～300 kg/m3，而致密成型機處理后的顆粒密度可達600 ～1400 kg/m3。通過不同方式成型密度對比可得，使用致密成型技術(shù)處理秸稈，可極大程度節(jié)約運輸空間，降低運輸成本，大大提升運輸效率。

2.人工數(shù)量對比

人工收集打捆的方式，不僅收集田間散落秸稈需要大量人工，而且在收集之后打捆、搬運、裝車、運輸?shù)纫残枰罅康娜斯ぃ掖蚶γ芏鹊?，工作效率低下，運輸成本高昂。使用打捆機的方式進行打捆，則每打完一捆，就需要其他機械或人工進行搬運，加上秋收時間限制，因而加上駕駛?cè)藛T在內(nèi)，則至少需要5名人工進行作業(yè)。利用成型致密技術(shù)處理，可直接將秸稈加工成為生物質(zhì)顆粒，且可暫時存在車載的箱體中，全過程實現(xiàn)自動化，且只需一個致密成型聯(lián)合機駕駛員即可，極大節(jié)省了人力資源。

3.適用性對比

人工打捆方式靈活性好，可適用于各種地形，但由于人力需求較大，成本高昂，效率較低，因而該方式正在被淘汰。機械打捆方式相較于人工打捆，打捆效率較高，打捆密度更大，但需要其他機械或人工二次搬運作業(yè)，因而適用性較差。采取致密成型技術(shù)裝備，通過設計不同的拾取結(jié)構(gòu)，可適用于不同類型、尺寸、形態(tài)的秸稈收集，同時還可根據(jù)農(nóng)田地塊大小，設計成不同大小的聯(lián)合機，適用于田間、林區(qū)，因而從總體上看，其適用性更高。

4.經(jīng)濟效益對比

此外，利用致密成型技術(shù)及致密成型聯(lián)合機收集處理秸稈，可實現(xiàn)邊收集邊加工邊處理成為生物質(zhì)顆粒，顆粒密度大，保型性好，可有效降低運輸成本。同時，加工后的生物質(zhì)顆粒燃料的價格也高于秸稈的價格。因而具有較高的經(jīng)濟效益，同時也對保護生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

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