农作物秸秆综合利用技术与装备的现状分析
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农作物秸秆综合利用技术与装备的现状分析
刘虎
(安徽省安庆市宜秀区白泽湖乡农业机械管理站，安徽安庆246006)
摘要综合利用农作物秸秆，在降低秸秆焚烧带来的各种危害的同时，还能有效保护生态环境，节约自然
资源。文章分析了我国秸秆综合利用主要技术与装备发展现状，并对加快秸秆综合利用技术发展提出了积
极建议。
关键词农作物秸秆综合利用技术装备
中图分类号S216.2文献标志码A doi:10.3969/j.i ssn.1673-887X.2018.02.015
1秸秆综合利用的意义
我国是一个农业大国，农作物秸秆资源非常丰富。综
合利用农作物秸秆，不仅能降低秸秆焚烧带来的各种危
害，而且还能有效保护生态环境，节约自然资源。但是，农
作物秸秆分布分散，收集、贮存和运输成本高，是制约秸秆
综合利用发展进程的关键因素。农作物秸秆的收集处理,
是我国农业生产亟待解决的问题之一。发展快捷高效的秸
秆利用技术和装备，加快推进秸秆利用产业发展速度，已
成为农机化科技工作者面临的重要课题。
2秸秆综合利用技术和装备现状
2.1秸秆肥料化利用技术与装备
秸秆肥料化利用主要以机械化秸秆直接还田为主，包
括直接还田、覆盖还田、堆沤还田、加工有机肥等。其中秸
秆直接还田是最快捷、最有效的技术途径，是我国当前秸
秆综合利用的最主要方式。
2.1.1秸秆直接还田技术
是指将农作物秸秆通过机械方式粉碎后均匀铺撒在
地表，从而增加有机质来源，改善土壤结构，增加土壤蓄水
能力，控制水分蒸发。具体应用形式分粉碎还田、整株还
田、留高茬还田等。一般需要配合辅助作业，以加快秸秆腐
烂。秸秆直接还田属于保护性耕作技术体系，具有保护土
壤、提高土壤肥力、减少化肥用量、促进作物增产和改善生
态环境等作用。
近年来，江苏省农机部门在全省17个县市进行了长
达3年的秸秆直接还田试验，从试验结果来看，土壤理化
性状得到了明显改善，其中速效钾增幅最大，其平均含量
由79.5m g/kg增加到90.2m g/kg。此外，秸秆直接还田还能
提高土壤有机质含量及土壤有机碳含量，使土壤微生物数
量增加了近20%，近秸秆土壤(10cm内)比远秸秆土壤
(10cm外)呼吸强度提高99%~139%。
2.1.2机械化秸秆还田设备
秸秆还田装备有秸秆粉碎还田机、旋耕埋茬(草)机及
秸秆还田旋耕复式作业机等。以水田稻草还田的旋耕埋茬
(草)机为例，有普通旋耕机改装的通用机型和专用机型。
通用机型是在拖板后加装刮平装置，更换旋耕刀为异形专
雀巢纯牛奶用刀，也可以在旋耕机的刀轴上安装辅助埋草、起浆装置，收稿日期2018-01-15
作者简介刘虎(1978-)，男，安徽人，工程师，研究方向：农
业机械化推广与应用。
文章编号:1673-887X(2018)02-0038-03
·调查研究·
父亲节哪天38
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农业技术与装备
A G R I C U LTU R A L T E C H N O LO G Y&E Q U I PM E N T V ol.338N o.02 FE B.2018
从而实现秸秆还田的功能，其中的异形专用刀有燕尾形、Y形、刀盘形等多种形状，其特点是：结构简单，通用性较好。专用机型是在普通旋耕机的基础上改变刀具的排列，增加刀具数量，加装起浆、压草装置，并适当提高转速，实现碎土、埋茬(草)、起浆等功能。反转秸秆还田灭茬机是刀轴旋转方向与拖拉机前进时车轮转动方向相反，结构与旋耕机类似，改变刀轴结构，减少刀数，由于刀轴是反向旋转，利于埋草和多次粉碎，作业效果好于正转机型。
2.2秸秆饲料化利用技术与装备
我国养殖业用粮食近2×108t，占粮食消耗总量的40%，发展秸秆饲料化技术，有利于扩大饲料来源，节约粮食。由于大部分农作物秸秆营养价值和消化率低，口感差，只有经过适当处理，才可改善其营养价值和可消化性。具体分为微生物处理和饲料化加工两类。
2.2.1秸秆生物处理技术
我承认我去过是使用霉菌、细菌等特殊微生物及相关的化学物质进行综合作用，经过生物化学一系列过程，从而改变秸秆的物理和化学性质，将其所含有的粗纤维降解成为单糖、双糖、氨基酸等小分子物质，使动物容易消化吸收，从而提高消化率，此生化加工技术是饲料机械无法达到的。此外，在秸秆生化处理过程中，还会产生并积累有机酸、醇、醛、酯、维生素、抗生素、微量元素等大量微生物菌体蛋白及其他有用的代谢产物，使饲料变软变香，营养增加。据有关资料报道，玉米秸秆经过纤维素酶和高产SCP菌种的混合菌处理，使秸秆蛋白质含量达到19.63%~24.14%，粗纤维利用率超过70%，这样的秸秆可用作牛、马、羊、猪、鸡、鸭、鱼等几乎所有畜禽。
二代火影2.2.2秸秆饲料化加工技术
也称物理法，是指将秸秆进行粉碎，再经过氨化、青贮、微贮、揉搓丝化、压块等处理后形成优质的饲料，提高饲料的适口性和营养价值。其中豆类、玉米、谷物等秸秆较适合加工成饲料。最简单的方法是使用制粒机和压块机，秸秆经过高温、高压处理，最后制成饲料颗粒或饲料块。秸秆饲料颗粒加工一般采用流水线作业，主要需要铡草机、粉碎机、加热系统、连续混合机、反应器、平模或环模制粒机、带式冷却器、计量称重机以及包装机等设备，秸秆饲料压块工艺流程较制粒简单很多，主要包括：切碎、除铁、搅拌、压块等，经压块后的秸秆具有密度高、容量大，便于长途运输等优势，可实现异地利用农作物秸秆。
2.3秸秆燃料化利用技术及装备
秸秆燃料化利用，也称秸秆能源化利用。主要有秸秆直燃、秸秆热解气化、秸秆厌氧发酵、秸秆发电技术等。
2.3.1秸秆热解气化技术
热解法秸秆气化技术是通过一定的温度和空气作用，使秸秆进行充分裂解产生可燃气体。气化过程包括干燥、热解(裂解)、氧化及还原等工序。秸秆气化炉，只需点燃炉具内秸秆即可。缺氧时，采用干馏热解及氧化反应后产生可燃气体，自动导入分离系统，通过净化装置产生优质燃气。市场上的小型气化炉大多采取上吸式气化原理，基本不对燃气做净化处理，温度较低时还原差，降低燃气燃烧值和利用率，挥发出多种有机化合物和焦油，若不加以回收利用，既会降低气体的纯净度又会污染环境。
新型的一体式秸秆气化炉，运用的是下吸式气化原理，根据热化学氧化反应及高温裂解反应原理设计，具有双重功能，可将燃气中的焦油通过热处理后回流到炉膛进行裂解二次转化为燃气，从而没有焦油产生。在氧化区下面形成高温的碳层还原区，所产燃气的成分和质量与集中
供气基本相同。使用粉碎料及颗粒料，可制造出优质燃气(蓝火焰)，气体成分主要有甲烷、乙烯、一氧化碳、氢气等可燃性气体。
大型秸秆气化采用生物质能源多联产综合利用技术，在限制供氧条件下燃烧，气化炉内形成原料层、
干燥层、氧化层、还原层、碳层，经过燃烧反应，可制取碳、气、液和热水，热效率是直接燃烧3倍，是一种高效无公害的方法。2.3.2秸秆沼气技术与设备
秸秆沼气技术也称为秸秆生物气化技术，原料组合非常灵活，可使用稻草、麦秸、玉米秸等多种秸秆与生活垃圾、粪便等混合发酵，在厌氧条件下经微生物发酵产生沼气的工程技术，与秸秆热解气化技术相比，秸秆沼气技术有反应条件温和、沼气热值高等优点，不产生焦油，沼液和沼渣均可直接作为有机肥料使用。秸秆生物气化作为清洁能源转化技术，有着更为广阔的发展潜力。
秸秆原料木质纤维素含量高、消化率低，一般不直接用来生产沼气，需要在厌氧发酵前，应用化学预处理和高效反应器技术，对秸秆进行化学预处理，使其转化成易于消化的“食料”，可使秸秆的产气量提高50%~120%。
化学预处理和高效反应器技术在提高秸秆可生物降解性能的同时还能减少转化时间，解决秸秆木质纤维素含量高、不易被厌氧菌消化等问题。为提高反应速度，一般需要采用太阳能温室的半地下式反应器结构，为的是把部分的太阳能和地热能转化为沼气能，从而提升转化效率。2.3.3秸秆制“煤”技术与装备
秸秆制“煤”是将农作物秸秆、糠渣及生活垃圾等作为
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原料，在不添加任何粘合剂的前提下，经过生物化学技术进行碳化调质后，再通过高温、高压处理，最后形成黑的生物质“煤”块，可以当作一般燃料来使用。这种秸秆“煤”块与原料秸秆相比的优势有：体积为原料秸秆的1/30，密度为原料秸秆的10~15倍，有便于储存和长途运输等特点，锅炉、取暖炉、炊事炉、生物质电厂等均可广泛使用。
秸秆制“煤”工艺过程主要包括粉碎和挤压成型。秸秆固化燃料与煤的热值比大体为1/1.3~1/1.5，与煤相比较，秸秆固化燃料的升温更快。作为清洁环保燃料，秸秆“煤”在燃烧过程中几乎可以做到零排放。只是目前秸秆制“煤”技术，还存在能耗过高，使用效果不理想的问题。
2.4秸秆栽培食用菌技术
以秸秆为原料生产食用菌，可充分利用秸秆资源，提高食用菌的产量、品质，使用后还可用作优质有机肥还田。用于基料制备的技术装备包括秸秆粉碎机、搅拌机、消毒设备、装袋机等。用于加工基料的稻麦秸秆在堆积存放中，要注意防止霉变。资料介绍，一般100kg稻草可生产平菇160kg，或黑木耳
60kg;100kg玉米秸秆可生产银耳或猴头、金针菇等50~100kg，可产平菇或香菇等100~150kg。秸秆栽培食用菌的氮素转化效率，平均为20.9%左右，高于羊肉(6%)和牛肉(3.4%)的转化率。
3结论和建议
3.1大力开展秸秆综合利用技术开发研究
为破解我国农作物秸秆的出路问题，近年来，我国秸秆综合利用技术开发研究逐步加大，但还没有形成完善的技术体系，秸秆利用主要集中在农村，秸秆利用的产业化水平、利用率和转化率还很低，亟待加大技术研发力度。3.2重视对国外先进技术的学习和消化
发达国家对秸秆综合利用研究起步早，已具有较高的水平和广泛的应用，秸秆综合利用技术和装备科技含量高，自动化程度高，如德国生产秸秆颗粒饲料的技术可以改变秸秆基本结构，从而使动物食用秸秆饲料的消化率提高30%~50%；德国、丹麦、美国、日本等国，农作物秸秆加工产品十分丰富，加工工艺和设备居世界领先水平。
3.3加大秸秆综合利用政策扶持力度
农作物秸秆有季节性强、分布散、难储存、易腐烂霉变等特点，从田间地头到加工使用需要多个环节，需要消耗大量的成本。截至目前，秸秆综合利用技术体系集成组合还不够完善，造成产业链短和
产业布局不合理，建议各级政府加大政策扶持力度，尤其要加大对秸秆养殖、生物质能发电、气化液化等技术的发展和应用。
9平茬更新
9.1平茬方法
采果1周后，约5月底—6月初，从地面10~30cm处平茬。促使母蔓上隐芽萌发，从中选一健壮新稍培养为次年结果母枝。平茬时间最迟不能晚于6月10日。
超级月亮20209.2平茬后管理
9.2.1施肥女生竞选部长演讲稿
平茬后,0.067hm2施腐熟鸡粪8m3加100kg复合肥或牛粪10m3加200kg复合肥，补充树体营养。待新梢20cm时，每10d喷1次氨基酸叶面肥；长至80cm时，再施1次以钾为主的复合肥加少量硼肥,10d喷1次氨基酸硼、钾混合叶面肥。
9.2.2叶片保护
5月底6月初，缓步揭除棚膜，使叶片逐步适应外界条件,7d完成；揭膜后，可摘除衰老叶片，利用副梢叶片进行光合作用；强化叶面喷肥，注意防治病虫害。
10病虫害防治
10.1休眠至催芽期
落叶后喷200~300倍液80%必备或1∶0.7∶100波尔多液清园；发芽前剥除老树皮，喷3~5波美度石硫合剂，消灭植株上残留病菌。
10.2新梢生长期
主要防治红蜘蛛、绿盲春、白粉病、黑痘病、灰霉病等。药剂有阿维菌素、哒螨酮、苦参碱、吡虫啉、毒死蜱、嘧菌酯、苯醚甲环唑、代森锰锌、烯酰吗啉等。花前2~4d是温室葡萄灰霉病防治重点时期，一定要密切防范。
10.3花后
重点防治黑痘病、白腐病、霜霉病及缺素症。药剂有波尔多液、代森锰锌、嘧菌酯、戊唑醇、烯酰吗啉等。缺素症用氨基酸螯合态的硼、锌、铁、锰、钙等叶面肥预防，效果良好。
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