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农作物秸秆综合利用机械化技术推广展望

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  摘 要:近年来,随着谷物等农作物产量稳定增多,秸秆的产量也迅速增长,传统的秸秆回收方法逐渐被削弱和淘汰,大量剩余秸秆处理和处置已成为农业生产环境中的重要问题。秸秆处理处置不恰当容易引起社会、经济和环境问题,例如空气污染、土壤矿化、火灾和交通事故等,这已成为政府和社会的热点和难题。
  关键词:秸秆资源;机械化技术;推广展望
  秸秆资源的广泛使用不仅影响农村地区的数百万家庭,而且还涉及可持续发展的问题,例如土壤肥力,水土保持,环境安全以及整个农业生态系统中可再生资源的有效利用等。据文献表明,我国目前每年农业产生超过6亿t秸秆资源,但其中只有50%左右得到初步应用,剩余秸秆资源得不到应用,浪费了宝贵的可再生资源。本文探讨了秸秆综合利用的现状和机械化对其影响,并对秸秆机械化技术的推广进行了展望。
  1 秸秆综合利用现状和影响因素分析
  1.1 综合利用现状
  现今我们通常采用秸秆沼气发酵后肥料处理、秸秆养畜饲料加工、秸秆燃料和秸秆工业原料等方式实现对秸秆的综合利用。
  (1)秸秆沼气发酵后肥料处理。大部分秸秆都含有蛋白质、纤维素及磷、钾等多种矿物质,将农作物秸秆与人畜粪尿进行结合,之后经过一定时间的高温发酵,最后将其投入农田中可以促进农作物的生长。经过高温发酵之后,秸秆内部难以分解的纤维素也得到了不同程度的分解,有助于土壤吸收。秸秆养畜饲料加工与农作物秸秆还田相比,秸秆养畜更能够充分实现其效益。采用秸秆养畜的效果较为明显。文献表明:若给猪、羊等牲畜喂养玉米秸秆,则每1 kg 增重可降低饲料成本的24.5%;如果可以合理使用秸秆并通过秸秆饲养牲畜,则无需生产饲料。
  (2)秸秆燃料加工利用。 秸秆可以用作燃烧的原料,据统计表明,用秸秆作为原料的秸秆气化机组已大规模在国内使用,全国建设秸秆气化集中供气装置达到1000多处。
  (3)秸秆工业原料利用。作为生产的重要原材料,秸秆被广泛用于造纸和编织行业,是造纸厂的纸浆原料和编织行业的编织原料。此外秸秆被挤壓成一定形状,然后碳化成木炭,可代替在冶金和有色金属行业及民用的木炭使用。
  1.2 机械化影响分析
  秸秆的综合利用的益处很多,但综合利用推广阻力也很大,制约和影响因素均需受到重视。
  (1)地域时间因素的制约。我国农作业区域集中,作物集中连片,每年产生的秸秆量大;但能够处理秸秆的时间集中且很短,这就需要大规模效率高机械化设备的集中应用。
  (2)实际操作问题的制约。秸秆综合利用过程常因具体操作不当如(翻压量过大、氮肥施入量少)等原因而造成减产等问题,这需要更多智能化的农业机械化操作设备的使用。
  (3)机械化设备的制约。秸秆机械化粉碎不是单一的粉碎作业,而是一项综合系统性的工作。由于我国幅员辽阔,各地的生产方法和经济水平不同,因此产生了许多不同的秸秆还田技术路线,这需要针对具体现场条件,农作物的不同特点,设计开发出不同的机械化智能设备。
  2 机械化技术推广展望
  2.1 还田机械化技术
  还田机械化技术指的是收割与还田一体化技术操作,在收获农作物的同时实现秸秆还田工作。一般流程是收割机收割农作物的同时,将秸秆均匀切碎放置在地表后,用还田机进行秸秆还田。主要机型是一体化收割机,还田机等。
  2.2 饲料深加工机械化技术
  该技术可以防止饲料营养物质流失,存储时间更长,且适于牲畜养殖。这种技术因存储时间长,使其不仅可以全年用于饲养牲畜,还可以使秸秆还田和有机耕种实现良性循环受益。所需的机械和设备主要包括秸秆收割机、打捆机、秸秆破碎机、割草机等。
  2.3 保护性耕作机械化技术
  保护性耕作机械化技术是基于机械化操作的,根据农作物种植的需要,采用少耕或免耕播种的方法,实现保护土壤,防止水土流失,保护农业生态环境和农业可持续发展的目的。主要设备为深耕机、免耕播种机等。
  2.4 气化机械化技术
  气化机械化技术将农作物的秸秆粉碎后作为原料,气化炉将其热解,产生可燃气体,将其存储并加压,然后通过输送系统发送给用户,用户将其作为燃料或生产动力。秸秆气化机械化技术的主要设备是气化炉、输送系统等。
  2.5 肥料加工机械化技术
  肥料加工的机械化技术指的是使用大型割草机将秸秆打碎,然后将秸秆浸入水中,将家禽粪便和腐解剂散布在秸秆上,机器均匀翻转再晒干粉碎。商业化生产的肥料可以收集大量秸秆进行加工,并且可以快速加工和生产被农作物直接吸收和使用的腐殖质肥料。肥料加工机械化技术主要设备是大型铡草机、搅拌机等。
  2.6 饲料加工机械化技术
  饲料加工机械化技术指的是将农作物秸秆添加转化剂后进行压缩, 压缩过程在恰当的温度和压力进行,经必要的反应能够彻底改变农作物秸秆的木质素成分,增加其营养成分,生产出质量一致的颗粒饲料。其主要设备为压缩设备、颗粒制备设备等。
  2.7 工业品加工机械化技术
  工业品加工机械化技术以秸秆为原材料,利用液压高压成形机,将秸秆纤维与其他混合物在模具中加压成型,制成纤维板材。主要设备为液压高压成形机。
  机械化技术在农作物秸秆综合利用推广应用,能提高农作物秸秆综合利用的水平,提升农作物秸秆综合利用的效率和降低生产成本,是农作物秸秆综合利用发展必经之路。本文对机械化技术在农作物秸秆综合利用推广进行了展望,望有助于农作物秸秆综合利用的发展。
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