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农作物秸秆回收利用
时间:2023-02-25 23:26 所属分类:农业论文 点击次数:
引言
中国是人口大国,粮食生产大国,秸秆资源十分丰富[1]。在农业生产过程中,小麦、玉米、水稻、棉花等作物秸秆年产量超过6亿t。据调查,目前我国秸秆利用率约为33%,也就是说,每年约有4亿吨秸秆被浪费掉。2011年,我国农业耕种综合机械化水平达到54.5%,同期,小麦、水稻、玉米的收率分别达到90%以上、67%和33%。但现有的收获机械结构大多决定了秸秆和麸皮只能撒在田间,导致秸秆废弃,秸秆资源浪费,也对收获后的田间作业产生不利影响。随着生物质秸秆发电技术的完善和单位建设投资的减少,作物秸秆发电将逐步占据生物质发电的主导地位,大大提高秸秆的回收利用率,实现秸秆焚烧不必要的疏导和拦截。对于养殖业来说,草原以每年数万亩的速度退化,养殖业向圈养发展。冬季很多地区草料不足,牲畜过冬困难。随着国家对可再生能源利用的关注,水产养殖基地的建设和大型饲料基地的建设,保证了水产养殖所需的饲料和环境保护的要求,农作物秸秆的回收利用已成为我国农牧业地区的迫切需求,特别是内蒙古、新疆、东北、华北等地。
1行业现状
作物秸秆在国外的利用方式主要有三种,即养殖饲料、粉碎还田、回收利用。[2]。前两种技术使用的设备主要是联合收获机械(青贮收获、谷物收获)。对于作物秸秆的回收利用,一般采用分段收获。首先,将作物秸秆进行调质和干燥,然后用打捆机(方形打捆机或圆形打捆机)进行打捆。秸秆收获后,为了方便运输、利用和储存,需要进行预处理和储存,如压块造粒、通风仓干燥储存等。这种分段收集方式中间环节多,成本高。国外小方捆、圆捆、大方捆装载运输形成了基于大农场的全过程机械化和自动化运行模式。专用设备可完成草捆田间自动捡、堆、堆、卸的全过程,产品朝着系列化、标准化、大型化、自动化、信息化的方向发展[2]。国外大宗粮食作物秸秆收集已形成与秸秆综合利用产业、农业技术发展、农业产业管理、农业设备相结合的产业技术体系[2]。满足农作物秸秆大规模饲养、工业发电、液化、气化等新兴技术发展的需要[2-4]。我国秸秆综合利用水平仍相对较低。受消费观念和生活方式的影响,传统的农村秸秆处理方法使相当一部分秸秆资源得不到合理的开发利用。此外,秸秆综合利用政策不完善,综合利用技术研发水平落后,秸秆利用研究与推广脱节,秸秆回收机械未形成规模和产业化格局,农民对秸秆利用了解不深,使秸秆回收始终局限于一定范围,远非国外作物秸秆收集产业技术体系。我国农作物秸秆主要用作牲畜饲料、还田肥料和能源燃料。其中,牲畜饲料占1/3,其余基本还田或焚烧。我国的秸秆回收方式也是分段的,即联合收获机收获后,采用捡打捆的收集方式,打捆后拉回解捆,割草后使用,中间环节多,回收成本高。
2市场前景
我国秸秆资源十分丰富,如果有效利用,开发潜力将十分巨大。长期以来,受传统观念和生活方式的影响,我国农村地区的秸秆处理方法使相当一部分秸秆资源得不到合理的开发利用。2007年,中央一号文件指出,发展现代农业必须“加快发展以农作物秸秆为主要原料的生物燃料、肥料和饲料,启动农作物秸秆生物气化固化燃料试点项目,支持秸秆饲料利用”。近年来,政府有关部门加强了秸秆综合利用的推广,国家出台了《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》等法律法规,但我国秸秆综合利用水平仍相对较低,与国外相差甚远。进一步开发利用秸秆已成为农业生产资源开发和环境保护的新焦点,提高作物秸秆综合利用水平,也是实现高产、优质、高效农业、促进农村经济发展、帮助农民致富的迫切需要和重要途径之一[2]。2011年,全国小麦种植面积2266万hm2,玉米种植面积3136万hm2。如果秸秆回收全部机械化,按每台机器年采收200hm2计算,各类秸秆回收机械需求超过27万台。2015年,如果10%实现秸秆回收机械化,需求为2.7万台。2011年,我国棉花种植面积约485万hm2。如果全国棉花产区实现棉秸回收机械化,需求为1.6万台。2015年,如果10%实现秸秆回收机械化,需求为1600台。