西安市農作物秸稈綜合利用技術模式分析

褚春年 魏禮

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

關鍵詞 秸稈;綜合利用;技術模式;農作物

中圖分類號 S 216.2? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2022）08-0179-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.08.050

開放科學（資源服務）標識碼（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

我國是農業大國，農作物秸稈產量大、分布廣、種類多，長期以來一直是農民生活和農業發展的寶貴資源 [1]。2013—2017年我國主要糧食作物秸稈年均產量7.8億t，其中水稻、小麥和玉米秸稈年產量分別為2.3億、1.7億和3.8億t，占三大糧食作物秸稈總產量的29.5%、21.8%和48.7% [2]。隨著農業連年豐產豐收，農作物秸稈產量逐年增多，秸稈隨意拋棄、焚燒現象嚴重，因而帶來一系列環境問題 [3]。農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、木質素、蛋白質、氨基酸等有機質成分， 為農作物秸稈資源的利用提供了發展空間 [4] 。加快推進秸稈綜合利用對于改善農村人居環境、穩定農業生態平衡、推進資源循環利用具有十分重要的意義 [5]。西安市農機部門堅持“以疏為主，疏堵結合”方針，圍繞“標本兼治、疏堵并舉、以疏保堵、以堵促疏”的工作思路 [6]，加強農作物秸稈綜合利用，示范推廣秸稈機械化綜合利用新技術、新機具，通過秸稈綜合利用示范田建設，以點帶面、輻射帶動，從2009年開始連續多年實現“三夏零著火點”目標 [7]。筆者對西安市農機合作社秸稈機械化綜合利用技術模式進行調查分析，并提出了適合今后推廣的最佳技術集成模式。

1 秸稈綜合利用現狀

1.1 秸稈資源情況 西安市地處關中平原中部，北臨渭河，

南依秦嶺，全市下轄11區2縣，共有8個涉農區縣，耕地面積24.09萬 hm 2 [8]，主要農作物為小麥和玉米，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作物秸稈資源調查與評價技術規范中的取樣方法 [9]，測定的秸稈產量僅為可收集資源量：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]。在秸稈產量測定中，選擇有代表性的7個涉農區縣秸稈綜合利用項目示范田，每個區縣選

3個地塊，采用“梅花五點法”，每個地塊選擇5個點，每個點選取0.5 m×0.5 m，從地表割取整株小麥或玉米秸稈，將每個測試點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）后稱重測定，計算出各個對應地塊的每公頃秸稈產量平均值;然后，以每塊地的面積為權重系數，計算出每公頃秸稈產量加權平均值（表1～2）。從表1可以看出，西安市小麥干秸稈產量為6 186～9 167 kg/hm 2，從而估算出小麥干秸稈年產量在100萬t 左右。從表2可以看出，西安市玉米干秸稈產量為10 362～14 051 kg/hm 2，從而估算出玉米干秸稈年產量在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 ，秸稈機械化利用率達到 95.2%;2020年秋季玉米秸稈綜合利用面積 12.92 萬hm 2 ，秸稈機械化綜合利用率達到 95.4%，全年主要農作物秸稈機械化綜合利用率達95.3%，實現連續3年秸稈機械化綜合利用率在95%以上， 秸稈綜合利用已經取得了一定的成效。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，秸稈機械化綜合利用方式還需要不斷優化，有必要開展秸稈基料化、飼料化、工業化等多元利用試點示范，拓展綜合利用的技術途徑 [11]。

1.3 秸稈綜合利用技術模式

西安市夏季秸稈機械化綜合利用工藝技術路線如下：在小麥成熟期，進行小麥機械化收獲秸稈切碎還田或小麥機械化收獲秸稈撿拾打捆，小麥留茬高度在15 cm以下，隨后進行玉米免耕（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

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

2 秸稈綜合利用技術成本分析

2.1 小麥、玉米秸稈機械化綜合利用全過程的技術模式

在西安市糧食生產主要涉農區縣選取10家典型農機合作社，分別為長安長豐、長安科邦、閻良潤澤、閻良新利、鄠邑澤潤、鄠邑秦川、臨潼聯盟、周至林川、高陵鎬哲、藍田鐵騎，進行秸稈機械化綜合利用調查。基于夏季和秋季秸稈機械化綜合利用技術路線，筆者所在課題組調查了每個合作社小麥、玉米耕種收全過程的秸稈機械化綜合利用技術模式，調查發現小麥秸稈機械化綜合利用全過程的技術模式有12種，玉米秸稈機械化綜合利用全過程的技術模式有12種（表5）。

2.2 小麥、玉米秸稈機械化綜合利用作業全過程的成本分析

根據調查合作社的秸稈機械化綜合利用具體技術模式，對小麥、玉米在各種秸稈綜合利用技術模式下作業全過程的成本進行分析，具體見表6～7。

在小麥秸稈機械化綜合利用技術模式下，對調查合作社小麥作業全過程成本進行分析。由表6可知，從各作業環節看，小麥秸稈機械化綜合利用技術模式下作業成本占比最大的是施肥成本;作業成本占比最小的是晾曬成本。從合作社使用的各種技術模式看，模式 7、8、10、11的作業成本較高，為4 725～6 300元/hm 2;模式3、6的作業成本較低，為4 200～5 700元/hm 2。

在玉米秸稈機械化綜合利用技術模式下，對調查合作社玉米作業全過程成本進行分析。由表7可知，從各作業環節看，玉米秸稈機械化綜合利用技術模式下作業成本占比最大的是施肥成本，秸稈處理作業成本占比最低。從合作社使用的各種技術模式看，Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ模式作業成本較高，為5 175～6 975元/hm 2;Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ模式作業成本較低，為3 825～5 625元/hm 2。

2.3 小麥、玉米秸稈機械化綜合利用技術模式下產量和收益分析 根據調查合作社小麥、玉米的產量和成本分析，計算小麥、玉米在各個秸稈機械化綜合利用技術模式下的平均收益。從表8～9可以看出，在小麥秸稈機械化綜合利用中有“小麥機械化收獲秸稈撿拾打捆”技術環節的技術模式平均收益相對較高，其中模式7最高，達到18 637.5元/hm 2;在玉米秸稈機械化綜合利用中有“莖穗兼收” 或“籽粒機械化收獲”技術環節的技術模式平均收益相對較高，其中模式Ⅹ最高，達到19 755元/hm 2。

3 效益分析

3.1 經濟效益

從經濟效益來看，扣除每年流轉土地費9 000～18 000元/hm 2，小麥秸稈機械化綜合利用技術模式7+玉米秸稈機械化綜合利用技術模式Ⅹ為收益最高的小麥、玉米一年兩作技術模式，合作社平均凈收益達到24 892.5元/hm 2，遠遠高于其他小麥秸稈機械化綜合利用技術模式。

3.2 社會效益

從社會效益看，小麥秸稈機械化綜合利用技術模式7為“深松整地+小麥寬幅帶狀旋耕施肥播種+小麥機械化收獲秸稈撿拾打捆”。該技術模式涵蓋了近年來國家大力推廣的深松整地技術、寬幅帶狀播種技術以及小麥機收加裝秸稈打捆一體化技術。玉米秸稈機械化綜合利用技術模式Ⅹ為“玉米免耕（硬茬）精量播種+玉米莖穗兼收 + 秸稈機械粉碎還田”。該技術模式涵蓋了近年來國家大力推廣的玉米免耕播種技術和玉米莖穗兼收技術。小麥、玉米2種最佳技術模式組合所用主要技術都是復式作業，省工、省時、節本、增效，并能夠有效減少農業機械進地次數，實現保護性耕作。

3.3 生態效益

從生態效益來看，小麥秸稈機械化綜合利用技術模式7和玉米秸稈機械化綜合利用技術模式Ⅹ組合能實現小麥秸稈和玉米秸稈的離田和還田;該組合既能實現秸稈工業化利用、飼料化利用，又能實現肥料化利用。小麥、玉米最佳技術模式組合秸稈機械化綜合利用方式多樣，能夠實現秸稈離田和還田，能減少農業機械焚燒秸稈對大氣的污染;同時，該組合技術模式采取的主要技術是復式作業，減少農業機械進地作業次數，降低了作業油耗，減少了油料消耗對大氣的污染，保護了生態環境。

4 結論

通過對農機合作社的小麥、玉米秸稈機械化綜合利用技術模式分析，篩選出西安市小麥、玉米秸稈機械化綜合利用的最佳技術集成模式組合為“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 + 秸稈機械粉碎還田”。這一最佳秸稈機械化綜合利用技術集成模式為一年兩作區小麥玉米秸稈機械化綜合利用提供參考。

參考文獻

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