黑龍江省玉米秸稈綜合利用現狀及發展分析

孫百惠

摘 要：論述了黑龍江省玉米秸稈綜合利用現狀及省政府關于秸稈綜合利用的政策及措施，對玉米秸稈“五化”綜合利用技術進行闡述分析，重點介紹了秸稈直接還田技術及機械，對我省玉米秸稈綜合利用發展方向進行了分析，為如何提高我省玉米秸稈綜合利用率提供參考。

關鍵詞：玉米秸稈;綜合利用;現狀;發展分析

中圖分類號：S38 ? ? ? ?文獻標識碼：A開放科學（資源服務）標識碼

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.08.018Open Science Identity（OSID）

0 引言

玉米是黑龍江省種植面積最大、產量最高，集糧食、經濟、飼料為一身的作物，年產玉米秸稈占比最大，秸稈資源豐富。隨著農村經濟水平的提高以及能源結構的改變，玉米秸稈作為家庭燃料和飼料的比例逐漸減少，而農作物秸稈露天焚燒作為環境污染影響因子之一，對區域環境質量和人體健康指數均有不良影響。為此省政府相繼出臺了一系列政策，對秸稈禁燒及其綜合利用的總目標、重點任務和技術措施進行闡述，并將秸稈資源綜合利用規劃為“五化”技術工程。2019年，為全面實現《打贏藍天保衛戰》三年行動計劃工作目標，省政府提出了“疏堵結合”“一主兩輔”的總體思路，確定了綜合利用率要達到80%以上，還田利用率要達到55%以上，對暫時得不到利用的秸稈，實現100%離田的目標任務。因此，如何提高玉米秸稈綜合利用率，是各級政府及廣大科研工作者共同研究的重中之重的問題。

1 黑龍江省玉米秸稈現狀及政策

1.1 黑龍江省玉米秸稈產量分布

參考農業區域規劃研究，對近年黑龍江省玉米秸稈可收集產量進行數據統計分析，數據來源于《中國統計年鑒2013—2019》，結果如圖1所示。

由圖1可知，2013—2019年我省玉米秸稈總產量總體呈逐漸增長趨勢。2019年玉米秸稈可收集產量約0.58億t，占黑龍江省秸稈總量的二分之一以上。在玉米秸稈綜合利用發展過程中，結合各地區結構特點，發展區域優勢產業，將秸稈資源合理有效利用，建立布局合理、多元利用、節能環保的產業技術體系。

1.2 黑龍江省玉米秸稈焚燒現狀

通過生態環境部衛星遙感監測及督查巡查重點時段火點數，統計了黑龍江省2016—2019年的秸稈露天焚燒衛星監測火點數，結果如圖2所示。

由圖2可知，黑龍江省已實現“全域、全時段、全面禁燒”工作目標。

1.3 黑龍江省政府禁燒政策及管理辦法

省政府2018年發布了《黑龍江省禁止秸稈露天焚燒工作獎懲暫行規定》，2019年制定了《黑龍江省秸稈綜合利用工作考核辦法》;省環監局制定了《2019—2020年有效解決秸稈露天焚燒督查工作方案》。這些政策、辦法等對我省全面考核驗收秸稈綜合利用工作提供了制度保障。

2 黑龍江省玉米秸稈綜合利用技術及現狀

2.1 玉米秸稈還田

2.1.1 直接還田

（1）玉米秸稈粉碎翻埋還田技術。選用相關的多種裝備進行組合作業，相關機械有：大馬力拖拉機、玉米聯合收獲機、秸稈粉碎還田機、耕地翻轉犁、耙地機、起壟機等農機裝備。

技術流程為：一是用玉米聯合收獲機，可選凱斯6130型收獲機收割;二是用玉米秸稈還田機，可選凱斯210拖拉機牽引的玉米秸稈還田機進行二次粉碎，粉碎的秸稈長度在10 cm以下，粉碎的秸稈拋灑的寬度和厚度要均勻一致;三是用耕地翻轉犁，可選凱斯210拖拉機牽引的格蘭五鏵翻轉犁，將玉米秸稈翻埋到土壤25 cm以下覆蓋還田;四是用耙地機，可選凱斯210拖拉機牽引的液壓耙地機兩次耙地;五是用起壟機，可選凱斯210拖拉機牽引的起壟機，秋季作業起110 cm或130 cm大壟，再鎮壓一次地;六是第二年的春季，用玉米播種機將種子和化肥一同播到起好的大壟地中;之后再進行封閉除草或苗后除草防止病蟲害等。

（2）玉米秸稈粉碎混拌還田技術。使用的農機裝備有：秸稈還田機、深松機、聯合整地機、耙地機，配套動力為210馬力以上拖拉機。

技術流程為：一是用玉米聯合收獲機，可選凱斯6130型收獲機收獲;二是用秸稈還田機，可用凱斯210拖拉機牽引馬斯奇奧秸稈還田機將玉米秸稈進行二次粉碎，粉碎的秸稈長度小于10 cm，秸稈拋撒寬度和機具的作業寬幅一致且均勻;三是用深松機，可選凱斯7830拖拉機牽引八行深松機，作業深度在30 cm以上，也可選凱斯730C聯合整地機，將秸稈混拌還田于土壤0～15 cm耕層內;四是用耙地機，可選用凱斯210拖拉機牽引30°角交叉重耙耙地兩次，此時土壤地表的秸稈覆蓋度在30%左右;五是用凱斯210拖拉機牽引起壟機在秋季作業，起110 cm或130 cm大壟并鎮壓一遍;六是第二年春季使用免耕播種機將種、肥同播;之后再進行封閉除草或苗后除草防止病蟲害等。

（3）玉米秸稈粉碎地表覆蓋還田技術。

使用的農機裝備有：拖拉機、秸稈還田機、免耕播種機、深松機、秸稈歸行機、條帶耕作機等。

技術流程為：一是用玉米聯合收獲機收獲;秸稈在土壤地表覆蓋原茬越冬;二是第二年春季用秸稈還田機，可選用凱斯210拖拉機牽引馬斯奇奧秸稈還田機，對秸稈進行二次粉碎，要求粉碎的秸稈長度不超過10 cm、拋撒的寬度和機具作業寬幅一致且均勻;三是使用免耕播種機，錯茬平播或秸稈歸行清茬，清理出苗帶后進行播種作業;四是在苗出5葉前進行除草;之后再進行苗期深松及防止病蟲害等。

2.1.2 間接還田

（1）秸稈原位堆腐還田技術。

采用外源微生物接種強化發酵技術，在田間地頭、林帶溝渠等場所，通過人工或機械的方式將秸稈收集堆垛，利用秋后短暫溫光條件快速啟動堆肥，次年春天就近還田。

（2）玉米秸稈生物有機肥制備及還田技術。

一般有二種形式：一是車間堆漚：秸稈+土+畜禽糞便一定比例混合;二是漚肥坑集中堆漚：秸稈+土+畜禽糞便+腐熟劑一定比例混合。第二年春天在整地前將玉米秸稈生物有機肥還于田中。此項技術制備過程中，應考慮黑龍江省寒冷地區環境約束，調整混合比例，實現資源有效轉化。

2.2 飼料化

2.2.1 青貯、黃貯

秸稈青貯發酵飼料技術路線一般為：玉米秸稈粉碎或者揉絲，計算發酵秸稈的重量，等比例添加發酵菌，均勻撒入秸稈，傳統大型發酵池發酵或農膜袋簡易式發酵，最后裝袋倉庫密封保存或銷售。

秸稈黃貯發酵飼料技術路線一般為：玉米秸稈揉絲粉碎后入黃貯窖，對粉碎原料進行壓實處理，壓實處理好的原料進行密封，發酵好后開封飼喂牛羊。

2.2.2 膨化

秸稈膨化飼料：秸稈通過膨化處理后，表面蠟質膜被破壞，大量纖維細胞壁斷裂，纖維素、半纖維素、木質素等復雜結構發生崩解;機械膨化自然產生的溫度可達140～150 ℃，產生熟化過程;再經過有益微生物發酵處理后，產生糖化過程。膨化技術和發酵技術使秸稈的理化性狀都發生了巨大改變，使秸稈從質地堅硬的粗飼料變成了易消化吸收的生物飼料。

2.3 燃料化

燃料化也叫能源化，常用作農村生活生產能源使用，直燃式生物質鍋爐——農村生活能源。優點如下：（1）玉米等作物秸稈為燃料，就地取材，方便快捷，節約成本;（2）50 kg玉米秸稈可供100 m2住宅供暖一天，節省物資;（3）一冬點一次火，12 h添一次料，5天出一次爐灰，節省人力;（4）20 ℃以上，晝夜恒溫且可調控，即恒溫可控;（5）鍋爐安裝在戶外，產品為常壓鍋爐，安全可靠 。

2.4 基質化

玉米秸稈用作食用菌基料或者育苗基質。依托玉米秸稈、閑置大棚資源，充分利用水稻育秧大棚的時間節點、溫光條件，提高水稻育秧大棚的利用效率;以秸稈、食用菌、育秧基質利用模式為紐帶，實現玉米秸稈基質化高效利用，有效解決北方耕地土壤質量下降、焚燒秸稈污染環境以及水稻育秧破壞耕層植被和取土難等問題。

2.5 原料化

以玉米秸稈為原料用作工業化加工，如替代木材造紙、生產板材等，此技術將農用材料二次轉化為可再生資源，達到循環利用效果。

3 黑龍江省玉米秸稈綜合利用發展建議

（1）各縣區因地制宜依據地方農牧業發展情況，建立當地特色秸稈利用體系，主輔結合，避免一刀切。

（2）秸稈利用農用為先，科學規劃秸稈還田方式，推行“一翻兩免”秸稈全量還田輪耕技術模式，即三年為一個周期，三年翻耕一次，兩年采用深松聯合整地秸稈碎混還田免耕播種和秸稈覆蓋還田免耕播種，降低秸稈還田成本。

（3）我省是畜牧大省，秸稈飼料化利用空間巨大。

（4）秸稈燃料化利用重點對直燃式生物質鍋爐進行推廣，減少秸稈壓塊與顆粒等耗能方式利用。

（5）建立輪作體系，將低生物量的豆科作物納入輪作體系，從而控制秸稈總量，同時補充土壤氮素營養。

（6）建議秸稈離田地塊采用平作，可提高地溫，保土保墑;壟作地塊少用或禁止秸稈打包。

4 結論

（1）我省年種植玉米面積近667萬hm2，玉米在我省農作物中占主導地位在近期不會改變，因此，解決玉米秸稈資源綜合利用問題是各級政府急需解決的重大問題。

（2）在秸稈還田裝備中，拖拉機、五鏵犁、聯合整地機和耙存在著相互不匹配及可靠性不高的問題。政府應增加投入集產、學、研、對秸稈還田裝備及配套技術開展聯合攻關，在功能、用途、產品升級、秸稈綜合利用的新方法、新工藝等方面進行研發，充分挖掘玉米秸稈資源的利用潛力，促進我省農業循環可持續利用與發展。

（3）我省玉米秸稈綜合利用的發展前景是：構建具有地方特色的“還田主導型、種養結合型、多元循環型、產業帶動型”的秸稈綜合利用技術模式并示范推廣。