田間秸稈收集處理新技術的研究與探索

王亞瀑

摘 要：秸稈是小麥、玉米等農作物生產的重要副產物，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，無法實現商業化、產業化與高附加值利用。為此，研究田間秸稈收集處理新技術具有極其重要的意義。

關鍵詞：秸稈；收集；處理；新技術

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。氣候屬于典型的中溫帶大陸性季風氣候區，年降水量400-500mm，蒸發量1441.9mm，屬半干旱氣候區。在該縣，玉米、小麥等是重要的種植農作物之一。在生產過程中，秸稈是主要農副產物之一，占作物生物總量約50%左右。據相關數據統計，我國每年共生產出秸稈超過七億噸，其中被再利用的約3億噸左右，剩余的處于廢棄狀態，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，無法實現商業化利用。加之農民限于秋翻，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，給生態環境帶來破壞。鑒于此，有必要加強對田間秸稈收集處理新技術的研究，探索更高效、更現代的收集處理技術、裝備等，以取代高昂的人工收集，促進秸稈資源真正實現商業化、產業化、高附加值的利用。

一、田間秸稈收集處理現狀

1.焚燒處置或廢棄

我國農作物復種指數較高，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。而農忙時節，農民自身又無暇處理秸稈，雇人收集人工成本十分高昂，因而大多數農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村建設步伐，國內部分農村已經開始重視秸稈資源，并對其進行生物質資源利用，如建設沼氣池或生物質發電廠。一些企業家也愿意花錢購買農民收集的秸稈。但農村勞動力短缺是不爭的事實，大量農村青壯年外出務工，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，不僅經濟效益難以保障，而且人工收集打捆的方式也難以大規模推廣。

3.機械打捆

應用機械作業的方式取代傳統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，國內已經具有秸稈打捆機械，且在部分地區已經開始推廣應用。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，但其打捆質量與打捆密度不高，保型也不理想，在運輸過程中易出現散捆現象，為此機械打捆技術也存在一定的局限性。

二、田間秸稈收集處理新技術的研究與探索

鑒于現階段國內秸稈收集處理方式仍然存在不少問題，文章提出關于田間秸稈收集處理新技術和裝備，即致密成型技術與致密成型聯合機。該聯合機適用于田間、林區作業，可實現秸稈收集、粉碎以及致密成型同時進行，且整個過程全部實現自動化，只需一人操作，即可完成所有過程。下列，將此項技術裝備與傳統秸稈收集處理方式進行比較，以分析其優勢。

1.成型密度對比

秸稈自身密度較低，形態松散，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，使用致密成型技術處理秸稈，可極大程度節約運輸空間，降低運輸成本，大大提升運輸效率。

2.人工數量對比

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、運輸等也需要大量的人工，且打捆密度低，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，因而加上駕駛人員在內，則至少需要5名人工進行作業。利用成型致密技術處理，可直接將秸稈加工成為生物質顆粒，且可暫時存在車載的箱體中，全過程實現自動化，且只需一個致密成型聯合機駕駛員即可，極大節省了人力資源。

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，因而適用性較差。采取致密成型技術裝備，通過設計不同的拾取結構，可適用于不同類型、尺寸、形態的秸稈收集，同時還可根據農田地塊大小，設計成不同大小的聯合機，適用于田間、林區，因而從總體上看，其適用性更高。

4.經濟效益對比

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

參考文獻：

[1] 呂宸，呂建強，王國平，等. 我國農作物秸稈收集存在的問題及對策[J]. 現代農業科技，2012（22）：203 ～204.

[2] 祁桂蘭，肖生苓. 利用木質剩余物和向日葵秸稈制作外包裝材料的研究[J]. 森林工程，2011，27（4）：3 -6.

[3] 張召召，張顯權，呂海翔. 玉米秸稈皮碎料/木材纖維復合板工藝研究[J]. 森林工程，2013，29（4）：128 -133.endprint