黃思平,蒙善科
(平南縣農業農機技術推廣中心,537300,廣西貴港)
農作物秸稈作為農業生產的廢棄物,以往大部分被集中焚燒了,這不利于環境保護,也不利于可持續性發展戰略的實施。隨著科學技術的發展和進步,廢棄的農作物秸稈可以被利用起來,在秸稈利用過程中應用農機農藝融合技術。所謂農機農藝融合技術,就是將農業生產中用到的機械設備和農作物的種植制度與相關的技術有機地融合起來,二者相互獨立,又密不可分。將二者有效地融合可以讓區域內的農業生產系統變得更加高效,讓更低的投入發揮出更大的價值。平南縣2022 年種植水稻面積超過5.33 萬hm2,共產生農作物秸稈約32.5萬t,其中水稻秸稈產生量為29.85 萬t,可收集資源量為26.30 萬t,利用量為22.32 萬t,秸稈綜合利用率為82.87%。整體來看,平南縣農作物秸稈綜合利用水平較高,但是本著精益求精的態度,平南縣在秸稈機械還田及農機農藝融合技術等方面仍在探索。
農作物秸稈被機械粉碎以后還田,一般采用深翻技術將其翻至土壤的深層,經過一段時間以后,秸稈可以發酵腐熟,在降低土壤密度的同時,讓有機質和養分散發出來。這樣可以讓土壤的透氣性增加,實現大氣和土壤之間的氣體交換,進而讓農作物的生長環境變得更加優質[1]。
土壤的養分可以通過秸稈還田得以補充,因為農作物秸稈是一種可以再生的生物能源,不僅含有纖維素、有機質,富含氮、磷、鉀等營養成分,還含有蛋白質、木質素等。此外,秸稈還田還能讓微生物活動得更加頻繁,因為腐熟的秸稈可以給微生物提供大量的能源物質,進而促使微生物的數量和酶的活性增加[2]。相關研究數據表明,微生物可增加20%左右,酶的活性可提高30%左右。微生物的增加和酶的活性的提高可以充分發揮土地效益。農作物秸稈還田以后會經過微生物的分解,分解后的纖維素、多糖、黑色膠體物可以讓土壤的黏結力更強,黏結后的團粒結構會減輕土壤的重量,可以更好地調節土壤中的養分。
在過去的農業生產中,處理農作物秸稈的方式是集中焚燒,不僅對生態環境造成了一定程度的破壞,嚴重的還可能導致火災的發生,甚至給人身安全帶來威脅。秸稈機械還田技術將秸稈還田和農機農藝融合技術結合應用起來,能發揮出秸稈資源的巨大價值,最大限度讓秸稈污染和能源浪費的問題得到解決[3]。
現階段,小麥的收割機上都配備了秸稈的粉碎裝置,部分水稻聯合收割機上也配備了該裝置。這些收割機不僅可以收獲谷物,還能直接把秸稈粉碎,配合使用旋耕機等機械,把秸稈深翻和覆蓋。這樣可以及時把秸稈及殘茬深埋到地里,提高農作物秸稈的利用率,讓作業工序變得簡單,也讓勞動變得簡單[4]。
在實際操作中,農作物種類的差異導致其所配套的技術也存在差異。因為平南縣的水稻種植面積比較大,這里以水稻為例。首先,水稻收獲以后,秸稈的含水量比較高,要及時粉碎秸稈,粉碎程度越碎越好。其次,秸稈粉碎以后要注意撒勻,以免過度堆積,將粉碎的秸稈直接翻壓入土。最后,農作物秸稈還田的過程中要添加氮肥,避免后茬幼苗出現缺氧的情況[5]。
旋耕機是農作物秸稈還田使用的最廣泛的機械。旋耕機在作業過程中,正轉能進行作業,反轉同樣也能進行作業。翻土作業一般用正轉,而秸稈還田一般是用反轉來完成的。秸稈還田過程中,旋耕機的刀軸是反向旋轉的,這可以大大提高工作效率,還能直接完成一系列操作工序[6]。
秸稈還田粉碎機械使用的刀是甩刀。在實際操作作業的時候使用反向甩動的方法,直接把秸稈切割、粉碎。除了甩刀以外,還有L 型刀、直刀等。不同類型的刀所粉碎的農作物的秸稈不同。小麥和水稻的秸稈用直刀,玉米秸稈用L 型刀。秸稈還田粉碎機械可以用于多種農作物秸稈,具有極高的使用效率。
平南縣是農業大縣,2022 年農業產值57.85 億元,水稻的種植面積每年在5.33 萬hm2左右,年產量在32萬t 左右。因此,平南縣在水稻收獲后會產生大量的農作物秸稈,這些廢棄的秸稈在最后的處理中還存在一些問題。
最近幾年,受到環境污染等問題的影響,縣政府加大了對秸稈焚燒和綜合利用的工作力度,采取各項措施后取得了一定的成效,但是受到各種因素的制約,秸稈焚燒的現象仍有存在,而且在應用農機農藝融合技術進行秸稈還田時也存在一些問題[7]。
農戶認為秸稈是自己的,自己使用焚燒的方式或者其他方式來處理秸稈都非常正常;而且,由于鄉村信息相對閉塞,農民對秸稈綜合利用的知識了解得不夠充分,認為秸稈焚燒以后對土地有好處,可以給土地增肥的同時還能讓土地避免病蟲害的侵擾。實際上并不是如此,農作物秸稈焚燒會帶來環境污染,減少土地的有機成分,使得土地的營養比例失調;而且部分農戶操作不當可能引起火災,甚至危及生命。另外,農作物秸稈儲存成本高,而且作業辛苦,季節性強,人們更愿意選擇焚燒的方式來處理,也意識不到農機農藝融合技術的好處[8]。
我國國民經濟的發展離不開農業經濟的增長,過去的農業生產方式與農業發展需求之間的矛盾非常突出,所以想要提高農業生產效率,就要堅持使用最前沿的技術和最先進的設備,促進農機和農藝融合得更緊密。從現有情況來看,我國農業機械設計和農藝技術脫節的情況普遍存在,這給我國農作物秸稈還田機械發展帶來了負面影響[9]。
農機和農藝技術融合發展已經成為未來農業生產的發展趨勢。現在很多地區在農業生產中已經逐漸地結合應用農機與農藝技術。但是農機和農藝技術融合在理論研究和生產實踐上存在不足,還有一些問題。例如,在實際生產中,農機與農藝部門雙方溝通不足,使農機和農藝融合發展的目標無法統一。
要實現農機與農藝融合,就需要農機與農藝部門的配合。每個部門都有自己的目標要求,因此,雙方在融合過程中可能會存在一些問題;但是由于沒有相關制度來對具體合作中產生的問題進行規范,因此農機農藝融合還需要通過完善制度來保障順利推進。
農機農藝融合技術目前還存在著一定問題,因此,要加大對農機設備的研究力度,開發出來的農機設備要進行強化試驗,再根據試驗結果來優化調整農機設備的參數和結構,最后研發出操作簡單、安全性能高、工作效率高的新型農機設備。加大研發力度,勢必需要更多的資金支持,因此,還要對新型農機設備的研發給予更多的資金支持,并且儲備更多技術型人才。
首先,要優化農作物秸稈還田機械。還田機械在田間驗證過程中,需要不斷地進行修正與優化,進而總結出最優的秸稈還田技術路線。經過總結以后,將這套完整的生產路線進行推廣,進而建成一個生產示范區。通過示范,讓人們可以真正意識到實施秸稈還田中應用農機農藝融合技術的好處,然后將其應用到農業生產中。
加大對農機農藝融合技術的宣傳力度,可以擴大技術的影響面,有利于技術推廣和提高農業生產效率。可以利用電視、電臺、廣播等媒體來進行農機農藝融合技術的宣傳,還可以利用新興媒體或者自媒體進行宣傳。政府還可以組織舉辦農業生產技術講座,聘請專家來向大家介紹關于農機農藝融合技術的相關知識,請專業技術人員在農戶種植、收割和秸稈機械還田時進行技術指導。此外,還可以對農戶開展培訓,內容可包括秸稈機械還田的方法、應用優勢等。足夠的宣傳力度可以保障農機農藝融合的施行[10],還能讓農機農藝融合技術推廣應用的價值得到最大限度的體現。
在農機農藝融合技術的應用上,相關部門要制定適合各地農業實際的推廣政策,在資金上加以扶持,對農作物秸稈還田機械進行大力推廣,讓農業生產組織或者個人都能積極地應用農作物秸稈還田技術。還要鼓勵相關的機構對秸稈還田技術進行支持,比如,由政府牽頭,鼓勵企業參與農作物秸稈的處理和綜合利用。還田的農作物秸稈只是相對小的部分,剩下的大部分可以直接由專業企業來處理和綜合利用,這樣可以合理地利用資源,還能讓政府、企業、農戶三方的利益達到最大化,從而促使農作物秸稈綜合利用的社會化服務體系變得更加完善。除此以外,還要堅持技術推廣,不僅要讓人們了解秸稈機械還田技術的好處,還要讓他們能夠接受和應用秸稈還田機械。因此,在實際的農業生產中,必須先進行示范,最后制定出推廣秸稈還田的技術路線,最大限度調動廣大人民群眾應用該項技術的積極性和主動性[11]。
農業生產中過去對大量農作物秸稈進行焚燒的方式應該被摒棄,新時代背景下,應該應用農機農藝融合技術對秸稈進行綠色處理。在農業生產中應用農機農藝融合技術具有重要意義。在實際工作中,要加強新型農機設備的研發,優化秸稈機械還田技術路線,大力宣傳農機農藝融合技術,堅持政策扶持和示范推廣,只有這樣才能讓二者融合技術得到更好的推廣,從而使農業生產水平更上一個臺階,保護生態環境,實現可持續發展。