水稻秸秆综合利用与收获机械发展关系的思考

2011年第2期总第234期

ChineseAgriculturalMechanization

中国农机化

No.2,2011TotalNo.234

水稻秸秆综合利用与收获机械发展关系的思考*

朱岱力1,任东2,罗永新1

(1.湖南工业职业技术学院,湖南长沙,410208;2.长沙市第三机床厂,湖南长沙,410208)

摘要:由于农业技术的迅猛发展,水稻产量、秸秆数量都在不断地提高,但秸秆这一宝贵资源没有得到很好地利用,造成环境污染和能源浪费。根据秸秆利用的特点,探讨了将农艺与农机结合,为水稻秸秆的综合利用奠定了基础。关键词:水稻秸秆;综合利用;水稻联合收割机;附件中图分类号:S225

文献标识码:A

doi:10.3969/j.issn.1006-7205.2011.02.007

朱岱力,任东,罗永新.水稻秸秆综合利用与收获机械发展关系的思考[J].中国农机化,2011,(2):28~30,33

ZHUDai-li,RENDong,LUOYong-xin.Discussionregardingtherelationshipbetweencomprehensiveutilizationofricestrawanddevelopmentofharvestingmachinery[J].ChineseAgriculturalMechanization,2011,(2):28~30,33

0引言

我国作为农业大国,秸秆资源十分丰富,而且逐年

递增。但秸秆的利用率比较低,以农业大省湖南省为例,该省每年约有40多Mt农作物秸秆,其中水稻秸秆占80%。2008年全省秸秆资源利用率仅为56.09%,还有43.91%的秸秆资源被废弃或者直接焚烧,造成了资源浪费和环境污染[1]。

1水稻秸秆利用途径及形式

科学技术的迅猛发展使秸秆的开发和利用成为

图1

秸秆利用的主要途径及形式

世界农业科技发展的重点。近年来,我国组织大量科技力量开展秸秆综合利用研究,从能源、沼气、饲料、造纸到建材,可以说秸秆产业已经深入生活各环节,但秸秆利用的途径不同,对秸秆的形状要求则不同(见图1)。

2

2.1

秸秆废弃原因分析

机械化收割替代了手工收割

在中央农机补贴政策的拉动下,逐渐富裕了的农

民开始摆脱手工收割水稻的状况,逐步使用水稻联合收割机收割。机械收割占播种面积的比率不断提高(见图2),但绝大部分使用全喂入联合收割机收割作业,收割后,稻草凌乱地撒落在田间,由于回收麻烦,往往

________________

图2

湖南某市水稻联合收割机增长比率统计图

2.2农机的发展与秸秆利用需要的形状不匹配目前,使用联合收获法的机械主要有半喂入水稻

一把火焚烧在田间。

修回日期:2010年7月19日

收稿日期:2010年6月13日

*基金项目:湖南省科技计划项目(2009NK3146)

朱岱力,女,1960年生,湖南长沙人,湖南工业职业技术学院机械工程系副教授;研究方向为机械加工及农业机械。任东,男,1963年生,湖南长沙人,长沙第三机床厂;研究方向为机械加工。

罗永新,男,1967年生,湖南张家界人,湖南工业职业技术学院机械工程系副教授;研究方向为数控加工。

第2期朱岱力等:水稻秸秆综合利用与收获机械发展关系的思考29

联合收割机和全喂入水稻联合收割机两大类。两者区别在于对水稻秸秆的处理方式不同:半喂入水稻联合收割机,是将作物带穗头的上半部喂入机器进行脱粒,秸秆基本保持完整;全喂入水稻联合收割机,是将作物的秸秆和穗部全部喂入脱粒装置,秸秆被打断搅碎成杂乱状撒落在田间。虽然水稻秸秆被打碎,不便于回收,但该机型购置价格低,符合中国农民的现实购买力,因此具有广泛的市场。在2009年湖南省某市水稻联合收割机统计数据中证明了这一点:该市水稻联合收割机1606台,全喂入联合收割机占1603台,半喂入

表1

的仅3台。但该市在水稻秸秆综合规划中,需要完整秸秆的数量占全市总秸秆数的5.2%,收获后秸秆形状不能完全满足综合利用的要求,既而被丢弃焚烧。

2.3秸秆集中回收成本高

目前,水稻绝大部分采用机械收割,其中95%以上

是全喂入联合收割机收割,收割后的稻草是杂乱地抛在稻田,秸秆集中回收劳动强度大、成本高。2009年晚稻收割,在两个试点村共回收秸秆约133.3hm2,处理秸秆1125t,其中31%用作秸秆饲料,69%用于燃料替代燃煤,回收成本约375元/hm2(见表1)[2]。

秸秆回收费用表

回收稻秆:133.3hm2处理秸秆数量:1125t

人工处理费

人工工时数

(个)

工时单价(元/天)

人工处理费

运输秸秆量

(车)

运输费用

秸秆处理单价

单位运输量(车/hm2)

运输单价(元/车)

运输费(元)

(元/hm2)383.4

[***********]020

另外,水稻秸秆的容重比高(16.8m3/t),未经处理的秸秆存储占用空间大,而且不同用途的秸秆存储要求不同,存储场地要求也不同,在一定程度上给水稻秸秆的存储和管理增加了成本。

粮食产量的提高,使秸秆产量不断增加,而秸秆综合利用滞后,利用数量减少,秸秆相对过剩,也是产生随意焚烧秸秆的原因之一。

2.4水稻秸秆全量还田费用高

水稻秸秆主要由纤维素、半纤维、木质素三大部分

3提高水稻秸秆综合利用的有效措施和建议

秸秆的综合利用是农业生产中的一个重要环节,

组成,均难被微生物所分解。它的C/N(碳/氮)比值较高,一般在(60~100)/1。高的C/N比值,使秸秆在土壤中分解缓慢,转化周期长。如果直接还田则需添加一定数量的氮、磷、钾肥料,每公顷增加成本约300元,并且土壤的水分,粉碎程度、机械化程度等还影响秸秆还田的效果。另外,水稻秸秆杆长量大,韧性强,难以被粉碎,也加大了秸秆还田的难度。如果需用水稻秸秆还田,在联合收割机上增加切碎或粉碎工序,半喂入式收割机作业增加成本60~75元/hm2(增加油耗45元/hm2左右、刀具折旧30元/hm2左右);全喂入式收割机作业增加成本150~225元/hm2(增加油耗120元/hm2左右、刀具折旧15元/hm2左右、减少作业量损失75元/hm2左右)[2,3]。

也是一个系统工程,应将其作为一个新兴的产业来对待,应从产业化层面和高度采取有效措施。

3.1农机与农艺相结合,合理利用秸秆资源

农机与农艺相适应,既是农业发展的客观要求,也

是农业机械化的发展方向。各地相关部门应认真做好秸秆资源调研与利用等前期工作,摸清本地区水稻秸秆资源总量、分布、产量及利用途径,对秸秆资源的利用进行全面、科学的评价,为编制秸秆资源综合利用规划提供可靠的依据。农业部门要加强与农户的联系,推广目前成熟的秸秆综合利用技术,帮助农民改变耕地方式,形成农机与农艺相配套的水稻种植模式,建立秸秆综合利用与相关产业相结合的互补的产业结构,促进农机改造的步伐,提高秸秆的综合利用率。同时,应根据地区秸秆资源利用的中长期规划,有计划的合理布局本地区各种农机具的比率,充分发挥农业机械中间环节的纽带作用,培育秸秆综合利用市场,逐渐形成秸秆收集、运输、储存、利用一体化的格局,促进秸秆综合利用的产业化的形成。

2.5水稻秸秆的价值逐渐被取代

随着农民收入的增加和现代生活意识的提高,清

洁方便的商品能源已经成为广大农民日常生活燃料和取暖用能的首选,而农作物秸秆为主要生活燃料的时代已经成为过去。在养殖业中,各种混合饲料的大量使用使秸秆作为饲料的数量明显减少;其次,随着工业结构的调整,秸秆作为工业原料的数量也在减少。再加之

3.2增加装置,扩大全喂入联合收割机的使用范围目前,水稻联合收割机在设计和生产中,主要考虑

30中国农机化2011年

的是收获稻谷,秸秆被认为是附属品,需要时再进行第二次回收处理。因为没有系统的回收体系和方案,二次回收无疑增加了回收成本。面对目前现状,应在联合收割机上进行相应的改造,改变过去只重视谷物收获,轻视秸秆处理的现况。根据需求,在全喂入联合收割机上——谷物收增设不同的装置,设计制造水稻收割———秸秆处理一体化机型,减少秸秆回收工序,降低集—

回收成本,满足农民的需要。

建立必要的秸秆储存基地,实现农作物收割、捡拾打捆、存储运输、处理全过程一体化。

3.4建立秸秆回收的优惠政策

近年来,国家相继出台的种粮直接补贴、良种补

贴、农机具购置补贴、农资增支综合直补等补贴措施,并在实践中不断完善和强化,良性循环的粮食补贴政策体系已初步形成,符合我国保障粮食安全和促进农民增收双重效果,对保护种粮农民的积极性、发展粮食生产起到了明显的成效。

当前,秸秆禁烧的法律法规基本健全,但与秸秆综合利用配套的优惠政策基本上处于空白状态。秸秆综合利用直接关系到广大农民的经济利益,尽管秸秆综合利用的实用技术已有许多种,而且相关部门和科研单位仍在积极研发,但人们出于对便利、劳动强度等因素的考虑,没有大量、充分利用秸秆的习惯,造成秸秆回收成本高。国家应像补助种粮户一样鼓励农民回收秸秆,同时,还应研究制定对秸秆综合利用企业的税收减免、政府补贴等优惠、扶持政策,鼓励和支持秸秆综合利用产业的发展,促进秸秆资源的有效利用,提高秸秆综合利用产业化程度。

1)在全喂入联合收割机上增加秸秆切碎装置。对

于有秸秆切碎还田要求的稻田,收割时,将脱粒后的乱草在脱离机器前切碎,然后抛洒田间,减少二次捡拾、处理工序。

2)在全喂入联合收割机上增加打捆装置。对于需

要回收秸秆用于燃料或食用菌等的稻田,在全喂入水稻联合收割机上增加秸秆打捆机构。这样,谷物收割、秸秆压缩打捆一次完成,在搬运谷物的同时可以搬运捆好的秸秆。由于两者的容重比不同,在运送粮食的汽车或拖拉机混装稻谷与秸秆,可充分发挥运输设备的空间和动力效益。

3)对于准备将水稻秸秆用作编制、作物覆盖等用

途的完整秸秆,需采用半喂入水稻联合收割机收割,在半喂入水稻联合收割机上相应增加稻草打捆装置,以减少秸秆回收工序。

4结束语

秸秆综合利用是个系统工程,推广应用秸秆综合

3.3重视秸秆的发展潜力,建立秸秆存储库

秸秆作为重要的生物资源,占作物产量的50%以

利用技术,提高秸秆利用率,不仅是农民的事,也是农业、农机、能源等部门的事,各部门应协调规划,不要将农民焚烧秸秆全归结为农民环保意识差,农村节能宣传力度不够等等。要将秸秆科学利用作为科技推广的主要内容,只有让农民尝到秸秆科学利用的甜头,才能调动农民利用秸秆的积极性和主动性。

上[4],总能量基本和玉米淀粉的总能量相当,其燃烧值约为标准煤的50%。秸秆的蛋白质含量约5%,纤维素含量在30%左右,还含有一定量的钙、磷等矿物质和丰富的微量元素,1000kg普通秸秆的营养价值平均相当于250kg粮食的营养价值[5]。因此秸秆在饲料、能源、肥料3个方面的利用都具有广阔的前景。对秸秆资源的浪费,实质上是对耕地、水资源和农业投入品的浪费。长期以来,人们一直把秸秆看作是农业的副产品,存在重粮食收获、轻秸秆利用的传统观念。对秸秆的利用,只停留在传统农业对秸秆的简单再生产上,随着现代农业和现代加工技术发展,对农作物秸秆的认识应有一个转变,秸秆和籽实一样都是重要的农产品。

要建立和完善秸秆田间处理体系:鼓励养殖场和饲料企业利用秸秆生产优质饲料;大力发展以秸秆为基料的食用菌生产;广泛开拓秸秆利用的新领域,如包装运输、环保建材等市场。

像重视粮食一样重视秸秆。在各省、市建立秸秆处理基地和收集仓库,建立以企业为龙头,农户参与,政府监管,市场化推进的秸秆收集和物流体系;鼓励企业

[1]佚名.湖南秸秆综合利用前景喜人未来5年投146亿[DB/OL].http://news.aweb.com.cn/2009/9/3/[***********].html.

[2]佚名.凤台县:2009年水稻秸秆综合利用试点工作经验介绍[DB/OL].http://www.ahnjtgw.cn/Content.asp?Class_ID=19&id=2139.

[3]上海市发展和改革委员会.上海市秸秆综合利用规划(2010

年—2015年)征求意见稿[DB/OL].http://www.shdrc.gov.cn/

jw_admin/upload/myupload...2009-8-20.

[4]陈兰鹏.莒县农作物秸秆综合利用现状和对策[J].农业环境

与发展,2009,(3):26~27.

[5]蒋植宝,丁奎.高度重视农作物秸秆的禁烧与利用[J].农业环

境与发展,2006,(2):58~61.

(下转第33页)

第2期郑炳祥:柑桔产业机械化的现状与对策

扶持政策,加快推进柑桔产业农机化的进程。

33

工能力。强化柑桔采后鲜果的机械化商品处理、储藏和加工,提高商品化处理率和优质果率。利用冷藏保鲜库贮存,可以实现反季节销售,有效延长柑桔的销售时间,保证柑桔果实品质,提升品牌和市场竞争力,从而实现提高柑桔的销售价格、增加经济效益。着力提高柑桔的机械化精深加工能力,在鲜果初加工的基础上,进一步提高柑桔的机械化精深加工水平,培植龙头企业,拉长产业链条。

五是强化果园的机耕道建设。有条件的果园,都要修好机耕道,改善农机化技术运用的基础设施。特别是要改善鲜果的运输条件,降低成本和多次搬运的损伤。

一是各级地方政府要加大对柑桔产业农机化的扶持,将其纳入国民经济和社会发展计划。地方财政要拿出专项资金,对柑桔产业基地建设、技术推广、病虫害统防统治、节水灌溉等给予财政支持。

二是农业基础设施建设、农业综合开发、扶贫开发、生态环境建设等项目资金尽可能集中,用于改善农业生产条件和柑桔产业基地建设,适应柑桔产业农机化的发展。

三是进一步改善投资环境,拓宽融资渠道,大力吸引外来资本和社会闲散资本投入柑桔产业机械化的发展,使柑桔产业能较快地发挥出最大效益。

3.4加快机械化生产示范点建设

进一步加大柑桔品质提升工程、节水灌溉机械化

技术示范基地的建设,坚持群众自愿原则,大力推行集中办示范点的做法,以点带面。要在所有权不变的前提下,大力推行土地流转改革,鼓励荒坡地、山地向柑桔种植大户和种植专业合作经济组织集中,实行规模化、集约化、机械化经营和管理。

[1]程立胜.发展山园瓯柑节水喷灌机械配套节本增效技术[J]

中国农机化,2007,(4):46~47.

[2]郑祖,江田开,凤汤先锡.山地果园植保机械化技术研究与配

套[J].湖北农机化,2009,(3):31~32.

3.5进一步落实扶持政策,促进柑桔产业机械化的发展

各级政府和有关部门要认真制订并落实各项优惠

[3]曹唐林,王国军,徐海平,刘春荣,陈健.推广桔园托管促进

果园流转提高产业效益[J].中国果业信息,2006,(2):12~15.

StatusQuoandMeasureofAgriculturalMechanizationinCitrusIndustry

ZHENGBing-xiang

(AgriculturalMechanizationManagementStationinKechengUrbanAreaofQuzhou,ZhejiangQuzhou,324000,China)

Abstract:CitrusindustryisthepillarindustriesofagricultureinKechengarea.Theproblemoflowmechanizationofagriculturehasbeenre-strictingthecitrusindustry'srapiddevelopment.Thispaperanalyzedthestatusquoandthelimitationsofmechanizationofagricultureincit-rusindustry,putforwardthepolicyandmeasureofraisingthelevelofmechanizationofcitrusindustry.Keywords:citrus,agriculturalmechanization,statusquo,measure

(上接第30页)

DiscussionRegardingtheRelationshipBetweenComprehensiveUtilizationofRiceStrawand

DevelopmentofHarvestingMachinery

ZHUDai-li1,RENDong2,LUOYong-xin1

(1.HunanIndustryPolytechnic,HunanChangsha,410208,China;2.TheChangshathirdmachinetoolfactory,HunanChangsha,410208,China)

Abstract:Grainyieldandricestrawquantityincreaseconstantlyduetotherapiddevelopmentofagriculturetechnology.Theunreasonableuseofricestrawgivesrisetoenvironmentalpollutionandresourcewaste.Thispaperaddressesthecombinationofagricultureandfarmmachineryaccordingtothecharacteristicsofricestrawutilization,hencelaysthefoundationforcomprehensiveutilizationofricestraw.Keywords:ricestraw;comprehensiveutilization;ricecombine;attachment


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