我國秸稈機械化綜合利用發(fā)展研究(中)

二、秸稈產業(yè)化利用與機械化

農業(yè)產業(yè)同時也是一個經濟產業(yè)。在農業(yè)生產中，任何一個生產行為是否可行，從經濟合理性角度考察，就要看投入產出比。投入實際上是成本，產出必須大于投入，這項生產活動就能存在；當產出遠遠大于成本，就意味著豐厚的利潤，這項生產就迅速發(fā)展。秸稈產業(yè)的發(fā)展也是這樣，它并不因為秸稈產業(yè)巨大的潛在價值而存在，而在于從事這項生產活動帶來的現實利益之大小。近些年來秸稈“禁燒令”形同一紙空文，農民與禁燒”打游擊戰(zhàn)”,原因也在這里：現在農業(yè)勞動力成本迅速提高，人工處理一畝秸稈需要耗費4~5個工日，投入是320~400元。高額的成本投入使之成為雞肋——食之無味，棄之可惜?，F在農民也認識到“一燒了之”是無可奈何之舉。但苦于成本太高，加之農時不等人，只好燒之?，F在由農業(yè)機械來解決這個問題。一套中型機械一天可以處理60—100畝秸稈，可替代240人以上的工作量；大型機械處理效率是6~20畝/h。機械化處理秸稈的費用約為人工的1/40~1/10。在成本大大降低，而價值不變的情況下，大規(guī)模利用秸稈，使之成為一個頗具競爭力的新興產業(yè)或將成為現實。

1、發(fā)達國家農作物秸稈機械化利用現狀

在發(fā)達國家，農作物秸稈機械化利用已經有將近100年的發(fā)展歷史，目前國際上最大的三家設備制造商分別是德國克拉斯公司、美國凱斯·紐荷蘭公司、美國約翰迪爾公司。他們生產的裝備種類齊全，配套性能高，可實現秸稈利用的全程機械化。正是由于其機械化水平較高，使得發(fā)達國家的農作物秸稈幾乎達到100%的再利用（秸稈還田部分除外），歐洲國家的秸稈還出口到中東國家。

發(fā)達國家使用的秸稈收獲機械大多為高密度大方捆或大圓捆打捆機，以歐洲普遍采用的德國克拉斯公司生產的1150型打捆機為例，其草捆尺寸可以達到500mm×800mm×（700~2400）mm，密度達到200~250kg/m3，作業(yè)效率高、草捆便于運輸和儲存，設備價格也很高。另外，與打捆機相配套的摟草機、裝載設備、運輸設備齊全。上述3家企業(yè)生產的小方捆打捆機（草捆尺寸460mm×360mm×（400~1100）mm，密度約150kg/m3左右）已經不在發(fā)達國家銷售，僅向發(fā)展中國家出口。就發(fā)達國家來看，高密度、大型化仍然是其重點發(fā)展方向。

2、我國農作物秸稈機械化利用進展

我國秸稈機械化利用起步于2000年左右，在引進國外機械、設備的基礎上，陸續(xù)研發(fā)了小圓捆打捆機、正牽引小方捆打捆機、側牽引小方捆打捆機以及二次壓縮機等產品，高密度大方捆和大圓捆打捆機已有技術突破，表現不俗。全國生產秸稈收集處理機具的企業(yè)己超過百家，其中進入國家農機購置補貼目錄的秸稈撿拾打捆機140種、摟草機53種、秸稈還田機500多種、免耕播種機100多種，翻轉犁和聯合整地機300多種，盡管小量需求專用機具品種不夠完善，有待加快研發(fā)制造，但大眾用戶需求機具產品可以滿足生產作業(yè)要求。值得一提的是，我國急需的帶棒玉米青貯收獲機、大型青飼（秸稈）料收獲機等產品取得重大突破，成為秸稈產業(yè)發(fā)展的驅動器。目前我國生產供應的農機產品，從秸稈收獲、撿拾、打捆到運輸、集垛、飼料化處理等。一批新裝備和機械投入市場，大大加快了我國秸稈機械化利用步伐。

天津市通過推廣秸稈還田機械化、保護性耕作機械化等技術，秸稈還田面積達到129.86萬畝。建成了一批秸稈氣化爐。山東省探索出采用機械化保護性耕作秸稈覆蓋免耕、秸稈收獲還田、秸稈青貯、秸稈顆粒飼料加工、秸稈氣化、秸稈栽培食用菌、秸稈有機肥加工、秸稈工藝品加工等8種綜合利用方式，使70％以上的秸稈變廢為寶，為農民每年增加收入10億多元。

陜西省組織科技人員大膽探索，聯合攻關，擴大示范，面上推廣，針對不同利用方式，研制推廣了一大批先進適用的新機具和新技術。在長安等57個秸稈綜合利用禁燒區(qū)與重點區(qū)建立萬（千）畝機械化利用示范田、示范基地，通過舉辦培訓班、召開現場會、講座和新聞媒體宣傳等多種形式，示范引導農民應用秸稈機械化綜合利用技術。農機部門集中資金，扶持小麥秸稈撿拾收集和玉米秸稈飼草加工企業(yè)（大戶），形成公司+基地+農戶的產業(yè)化運作模式，每噸秸稈機手收入約100元，運輸戶收入30元，企業(yè)收入約120元，雇工農民季節(jié)性現金收入約800元，實現了政府、企業(yè)和農民多贏的局面。省、市、縣財政累計投入2億多元，秸稈綜合利用機械擁有量達到23萬多臺；建立萬（千）畝示范田、示范基地近百個，建設秸稈機械化綜合利用合作社200多家；玉米秸稈加工利用企業(yè)和加工戶達3000多戶，帶動秸稈機械化加工農戶18000戶。全省小麥玉米秸稈機械化綜合利用面積達到2650多萬畝，機械化綜合利用水平達到85%，其中重點禁燒區(qū)達到95%以上，為全省經濟、社會發(fā)展做出了重要貢獻。

各地區(qū)不斷地加大對秸稈能源化利用的投入，在發(fā)展秸稈氣化、固化的基礎上，秸稈發(fā)電也形成了一定的規(guī)模。近年來，國內首個投產發(fā)電的國家級生物質發(fā)電工程，由國家電網公司所屬國能生物發(fā)電有限公司投資建設，國能單縣生物質發(fā)電項目1×2.5萬kW機組正式投產。目前江蘇、山東等秸稈發(fā)電總裝機容量各約120萬kW。國家對秸稈發(fā)電實行優(yōu)惠電價政策，上網電價高出燃煤發(fā)電0.25元/kW·h，并且還可以享受稅收減免等一系列政策。我國第一個國產化秸稈直燃發(fā)電示范項目在江蘇宿遷點火運行。這一項目每年發(fā)電量1.32億度，可節(jié)約標準煤10萬噸，減排二氧化碳22萬噸，使當地農民增收5000萬元。由中國節(jié)能投資公司投資2.48億元建設，采用我國自主研發(fā)的秸稈燃料系統(tǒng)以及專門燃燒秸稈的循環(huán)流化床燃燒鍋爐，有效地解決了非規(guī)格化秸稈包輸送和多種秸稈混燒難題。

3、我國農作物秸稈利用對機械化的需求

推進秸稈肥料化、飼料化、燃料化、基料化和原料化利用，要徹底打贏秸稈禁燒和綜合利用這場戰(zhàn)役，必須依靠農業(yè)機械這個重武器裝備。從農作物秸稈綜合利用的主要技術路徑看，無論是農作物秸稈保留在田間就地直接還田，還是收集轉移出田間資源化綜合利用，首先都需要使用相關農業(yè)機械作業(yè)機組來完成收集處理任務?？梢灶A料，秸稈處理必將成為農村新興產業(yè)，必然增加秸稈直接還田、收集、運輸與秸稈覆蓋下播種等作業(yè)相關機具提出大量新需求。

秸稈收集處理有多種方案，需求機具品類多，農機供給基本充足。我國以玉米、小麥、水稻為主的農作物秸稈田間保留還田和收集處理，在不焚燒秸稈的前提下，各地農藝制度的不同，有多種作業(yè)方案，例如秸稈田間還田作業(yè)模式主要有，玉米、小麥秸稈全量保留田里使用翻轉犁深埋方式；水稻稻草全量保留田里使用平地打漿機深埋泥漿里方式；秸稈還田機粉碎還田或聯合整地機秸稈與根茬耙混處理作業(yè)方式；玉米保留根茬與部分玉米秸稈田面覆蓋與小麥全量秸稈覆蓋免耕播種方式；田間秸稈摟集成條打捆處理方式；玉米機收獲后集條放置方式等，因此這項技術推廣應用涉及到需要增加的機具，包括耕整地機械、種植施肥機械、收獲機械、畜牧機械、農業(yè)運輸機械五大品類，秸稈撿拾打捆機、摟草機、自動撿拾裝卸車、撿拾集垛和裝卸車、牧草撿拾壓垛機、秸稈還田機、平地打漿機、翻轉犁、聯合整地機，玉米免耕播種機、小麥免耕播種機、帶集條放置或者秸稈收集倉的玉米收獲機、小型移動式壓捆裝備、裝卸叉式裝置等40余個品種。

三、我國目前秸稈機械化利用的特點

1、利用途徑不斷拓寬

秸稈由過去僅用作農村生活能源和牲畜飼料，拓展到肥料、飼料、燃料、食用菌基料和工業(yè)原料等多個領域。秸稈能源化利用發(fā)生質的飛躍，從農戶低效燃燒發(fā)展到秸稈直燃發(fā)電、秸稈沼氣、秸稈固化、秸稈干餾等高效利用。截至2019年底，全國投產的秸稈直燃發(fā)電項目290多個，總裝機容量1200多萬kW年可消耗秸稈1.1億噸。秸稈人造板、秸稈木塑等高附加值產品實現了產業(yè)化生產，部分產品已在奧林匹克公園、奧運村、世博會等多項重大工程中得到應用。

2、技術水平明顯提高

通過自主創(chuàng)新、引進吸收，多項秸稈綜合利用機械和技術取得突破。秸稈沼氣、秸稈固化、秸稈人造板、秸稈木塑等綜合利用技術以及秸稈聯合收獲、粉碎、拾揀打包等機械裝備得到廣泛應用推廣；秸稈乙醇高效轉化酶技術研發(fā)取得階段性成果；秸稈直燃發(fā)電技術裝備實現國產化；秸稈清潔制漿等技術的應用實現了部分造紙工業(yè)污水循環(huán)利用和達標排放；自主研發(fā)的秸稈人造板粘合劑已實現甲醛零排放，相關技術指標達到國際先進水平。

3、綜合效益顯著提升

通過推進秸稈綜合利用，重點地區(qū)的秸稈焚燒問題基本得到解決，同時還帶動了農村剩余勞動力就業(yè)，秸稈綜合利用成為促進農業(yè)增效和農民增收的重要途徑。僅我國秸稈直燃發(fā)電消耗秸稈，為農民增收550多億元，并帶動農民就業(yè)和周邊運輸服務業(yè)的發(fā)展。秸稈機械化還田消化秸稈1.07億噸，有力的改良了土壤結構、促進了糧食穩(wěn)產高產；養(yǎng)畜消耗秸稈2.18億噸，相當于節(jié)約糧食5000萬噸。目前全國秸稈綜合利用率約55%，進一步利用潛力巨大。