西安市農(nóng)作物秸稈綜合利用技術(shù)模式分析

褚春年 魏禮

摘要 以西安市秸稈綜合利用情況為例，分析了秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式，提出了適合推廣的秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)最佳組合模式，旨在為一年兩作區(qū)小麥玉米秸稈機(jī)械化綜合利用提供參考。

關(guān)鍵詞 秸稈;綜合利用;技術(shù)模式;農(nóng)作物

中圖分類號(hào) S 216.2? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2022）08-0179-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.08.050

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Analysis of the Comprehensive Utilization Technical Model of Crop Stalk in Xian City

CHU Chun-nian， WEI Li （Xian Agricultural Machinery Supervision and Promotion Station， Xian，Shaanxi 710065）

Abstract Taking the comprehensive utilization of stalk in Xian City as an example， this paper analyzed the mechanized comprehensive utilization technical mode of stalk， and put forward the best combination mode of mechanized comprehensive utilization technology of stalk for promotion， so as to provide references for mechanized comprehensive utilization of wheat and corn stalk in bi-annual planting cropping areas.

Key words Stalk;Comprehensive utilization;Technical mode;Crops

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量大、分布廣、種類多，長(zhǎng)期以來一直是農(nóng)民生活和農(nóng)業(yè)發(fā)展的寶貴資源 [1]。2013—2017年我國(guó)主要糧食作物秸稈年均產(chǎn)量7.8億t，其中水稻、小麥和玉米秸稈年產(chǎn)量分別為2.3億、1.7億和3.8億t，占三大糧食作物秸稈總產(chǎn)量的29.5%、21.8%和48.7% [2]。隨著農(nóng)業(yè)連年豐產(chǎn)豐收，農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量逐年增多，秸稈隨意拋棄、焚燒現(xiàn)象嚴(yán)重，因而帶來一系列環(huán)境問題 [3]。農(nóng)作物秸稈含有多種可被利用的有效成分，碳、鉀、硅、氮、鈣、鎂、磷等元素及纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、氨基酸等有機(jī)質(zhì)成分， 為農(nóng)作物秸稈資源的利用提供了發(fā)展空間 [4] 。加快推進(jìn)秸稈綜合利用對(duì)于改善農(nóng)村人居環(huán)境、穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡、推進(jìn)資源循環(huán)利用具有十分重要的意義 [5]。西安市農(nóng)機(jī)部門堅(jiān)持“以疏為主，疏堵結(jié)合”方針，圍繞“標(biāo)本兼治、疏堵并舉、以疏保堵、以堵促疏”的工作思路 [6]，加強(qiáng)農(nóng)作物秸稈綜合利用，示范推廣秸稈機(jī)械化綜合利用新技術(shù)、新機(jī)具，通過秸稈綜合利用示范田建設(shè)，以點(diǎn)帶面、輻射帶動(dòng)，從2009年開始連續(xù)多年實(shí)現(xiàn)“三夏零著火點(diǎn)”目標(biāo) [7]。筆者對(duì)西安市農(nóng)機(jī)合作社秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式進(jìn)行調(diào)查分析，并提出了適合今后推廣的最佳技術(shù)集成模式。

1 秸稈綜合利用現(xiàn)狀

1.1 秸稈資源情況 西安市地處關(guān)中平原中部，北臨渭河，

南依秦嶺，全市下轄11區(qū)2縣，共有8個(gè)涉農(nóng)區(qū)縣，耕地面積24.09萬 hm 2 [8]，主要農(nóng)作物為小麥和玉米，小麥年種植面積14.68萬 hm 2，玉米年種植面積13.54 萬hm 2。

筆者所在課題組參照農(nóng)作物秸稈資源調(diào)查與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范中的取樣方法 [9]，測(cè)定的秸稈產(chǎn)量?jī)H為可收集資源量：在理論資源量中扣除留茬、收集過程中損失的穗軸、枝梗等無法從田間收集的部分 [10]。在秸稈產(chǎn)量測(cè)定中，選擇有代表性的7個(gè)涉農(nóng)區(qū)縣秸稈綜合利用項(xiàng)目示范田，每個(gè)區(qū)縣選

3個(gè)地塊，采用“梅花五點(diǎn)法”，每個(gè)地塊選擇5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)選取0.5 m×0.5 m，從地表割取整株小麥或玉米秸稈，將每個(gè)測(cè)試點(diǎn)割取的整株小麥或玉米秸稈分別晾曬成干秸稈（含水量在15%左右）后稱重測(cè)定，計(jì)算出各個(gè)對(duì)應(yīng)地塊的每公頃秸稈產(chǎn)量平均值;然后，以每塊地的面積為權(quán)重系數(shù)，計(jì)算出每公頃秸稈產(chǎn)量加權(quán)平均值（表1～2）。從表1可以看出，西安市小麥干秸稈產(chǎn)量為6 186～9 167 kg/hm 2，從而估算出小麥干秸稈年產(chǎn)量在100萬t 左右。從表2可以看出，西安市玉米干秸稈產(chǎn)量為10 362～14 051 kg/hm 2，從而估算出玉米干秸稈年產(chǎn)量在150 萬 t 左右。

1.2 秸稈綜合利用情況

由表3～4可知，2020 年西安市夏季小麥秸稈綜合利用面積13.97萬hm 2 ，秸稈機(jī)械化利用率達(dá)到 95.2%;2020年秋季玉米秸稈綜合利用面積 12.92 萬hm 2 ，秸稈機(jī)械化綜合利用率達(dá)到 95.4%，全年主要農(nóng)作物秸稈機(jī)械化綜合利用率達(dá)95.3%，實(shí)現(xiàn)連續(xù)3年秸稈機(jī)械化綜合利用率在95%以上， 秸稈綜合利用已經(jīng)取得了一定的成效。西安市秸稈綜合利用的主要渠道還是肥料化利用方式——秸稈機(jī)械化還田，小麥秸稈撿拾打捆、玉米青貯收獲和飼草加工等利用方式在總利用面積中所占比例較小，秸稈機(jī)械化綜合利用方式還需要不斷優(yōu)化，有必要開展秸稈基料化、飼料化、工業(yè)化等多元利用試點(diǎn)示范，拓展綜合利用的技術(shù)途徑 [11]。

1.3 秸稈綜合利用技術(shù)模式

西安市夏季秸稈機(jī)械化綜合利用工藝技術(shù)路線如下：在小麥成熟期，進(jìn)行小麥機(jī)械化收獲秸稈切碎還田或小麥機(jī)械化收獲秸稈撿拾打捆，小麥留茬高度在15 cm以下，隨后進(jìn)行玉米免耕（硬茬）播種或玉米帶狀旋耕施肥播種或玉米旋耕滅茬覆蓋播種（圖1）。FA9D78CC-5E56-4DBE-A8DF-A6243D635F1E

西安市秋季秸稈機(jī)械化綜合利用工藝技術(shù)路線如下：①玉米青貯機(jī)械化收獲—玉米秸稈粉碎還田—小麥旋耕施肥播種或小麥寬幅帶狀旋耕施肥播種;②玉米機(jī)械化收獲—玉米秸稈機(jī)械粉碎還田—小麥旋耕施肥播種或小麥寬幅帶狀旋耕施肥播種;③玉米籽粒機(jī)械化收獲—秸稈機(jī)械粉碎還田—小麥旋耕施肥播種或小麥寬幅帶狀旋耕施肥播種（圖1）。

2 秸稈綜合利用技術(shù)成本分析

2.1 小麥、玉米秸稈機(jī)械化綜合利用全過程的技術(shù)模式

在西安市糧食生產(chǎn)主要涉農(nóng)區(qū)縣選取10家典型農(nóng)機(jī)合作社，分別為長(zhǎng)安長(zhǎng)豐、長(zhǎng)安科邦、閻良潤(rùn)澤、閻良新利、鄠邑澤潤(rùn)、鄠邑秦川、臨潼聯(lián)盟、周至林川、高陵鎬哲、藍(lán)田鐵騎，進(jìn)行秸稈機(jī)械化綜合利用調(diào)查?；谙募竞颓锛窘斩挋C(jī)械化綜合利用技術(shù)路線，筆者所在課題組調(diào)查了每個(gè)合作社小麥、玉米耕種收全過程的秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式，調(diào)查發(fā)現(xiàn)小麥秸稈機(jī)械化綜合利用全過程的技術(shù)模式有12種，玉米秸稈機(jī)械化綜合利用全過程的技術(shù)模式有12種（表5）。

2.2 小麥、玉米秸稈機(jī)械化綜合利用作業(yè)全過程的成本分析

根據(jù)調(diào)查合作社的秸稈機(jī)械化綜合利用具體技術(shù)模式，對(duì)小麥、玉米在各種秸稈綜合利用技術(shù)模式下作業(yè)全過程的成本進(jìn)行分析，具體見表6～7。

在小麥秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式下，對(duì)調(diào)查合作社小麥作業(yè)全過程成本進(jìn)行分析。由表6可知，從各作業(yè)環(huán)節(jié)看，小麥秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式下作業(yè)成本占比最大的是施肥成本;作業(yè)成本占比最小的是晾曬成本。從合作社使用的各種技術(shù)模式看，模式 7、8、10、11的作業(yè)成本較高，為4 725～6 300元/hm 2;模式3、6的作業(yè)成本較低，為4 200～5 700元/hm 2。

在玉米秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式下，對(duì)調(diào)查合作社玉米作業(yè)全過程成本進(jìn)行分析。由表7可知，從各作業(yè)環(huán)節(jié)看，玉米秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式下作業(yè)成本占比最大的是施肥成本，秸稈處理作業(yè)成本占比最低。從合作社使用的各種技術(shù)模式看，Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ模式作業(yè)成本較高，為5 175～6 975元/hm 2;Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ模式作業(yè)成本較低，為3 825～5 625元/hm 2。

2.3 小麥、玉米秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式下產(chǎn)量和收益分析 根據(jù)調(diào)查合作社小麥、玉米的產(chǎn)量和成本分析，計(jì)算小麥、玉米在各個(gè)秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式下的平均收益。從表8～9可以看出，在小麥秸稈機(jī)械化綜合利用中有“小麥機(jī)械化收獲秸稈撿拾打捆”技術(shù)環(huán)節(jié)的技術(shù)模式平均收益相對(duì)較高，其中模式7最高，達(dá)到18 637.5元/hm 2;在玉米秸稈機(jī)械化綜合利用中有“莖穗兼收” 或“籽粒機(jī)械化收獲”技術(shù)環(huán)節(jié)的技術(shù)模式平均收益相對(duì)較高，其中模式Ⅹ最高，達(dá)到19 755元/hm 2。

3 效益分析

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

從經(jīng)濟(jì)效益來看，扣除每年流轉(zhuǎn)土地費(fèi)9 000～18 000元/hm 2，小麥秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式7+玉米秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式Ⅹ為收益最高的小麥、玉米一年兩作技術(shù)模式，合作社平均凈收益達(dá)到24 892.5元/hm 2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他小麥秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式。

3.2 社會(huì)效益

從社會(huì)效益看，小麥秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式7為“深松整地+小麥寬幅帶狀旋耕施肥播種+小麥機(jī)械化收獲秸稈撿拾打捆”。該技術(shù)模式涵蓋了近年來國(guó)家大力推廣的深松整地技術(shù)、寬幅帶狀播種技術(shù)以及小麥機(jī)收加裝秸稈打捆一體化技術(shù)。玉米秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式Ⅹ為“玉米免耕（硬茬）精量播種+玉米莖穗兼收 + 秸稈機(jī)械粉碎還田”。該技術(shù)模式涵蓋了近年來國(guó)家大力推廣的玉米免耕播種技術(shù)和玉米莖穗兼收技術(shù)。小麥、玉米2種最佳技術(shù)模式組合所用主要技術(shù)都是復(fù)式作業(yè)，省工、省時(shí)、節(jié)本、增效，并能夠有效減少農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)地次數(shù)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)性耕作。

3.3 生態(tài)效益

從生態(tài)效益來看，小麥秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式7和玉米秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式Ⅹ組合能實(shí)現(xiàn)小麥秸稈和玉米秸稈的離田和還田;該組合既能實(shí)現(xiàn)秸稈工業(yè)化利用、飼料化利用，又能實(shí)現(xiàn)肥料化利用。小麥、玉米最佳技術(shù)模式組合秸稈機(jī)械化綜合利用方式多樣，能夠?qū)崿F(xiàn)秸稈離田和還田，能減少農(nóng)業(yè)機(jī)械焚燒秸稈對(duì)大氣的污染;同時(shí)，該組合技術(shù)模式采取的主要技術(shù)是復(fù)式作業(yè)，減少農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)地作業(yè)次數(shù)，降低了作業(yè)油耗，減少了油料消耗對(duì)大氣的污染，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

4 結(jié)論

通過對(duì)農(nóng)機(jī)合作社的小麥、玉米秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式分析，篩選出西安市小麥、玉米秸稈機(jī)械化綜合利用的最佳技術(shù)集成模式組合為“深松整地+小麥寬幅帶狀旋耕施肥播種+小麥機(jī)械化收獲秸稈撿拾打捆+玉米免耕（硬茬）精量播種+玉米莖穗兼收 + 秸稈機(jī)械粉碎還田”。這一最佳秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)集成模式為一年兩作區(qū)小麥玉米秸稈機(jī)械化綜合利用提供參考。

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