2013年农业部《关于加强农业机械化技术推广工作意见》指出,农业机械化技术推广是农业技术推广的重要组成部分,是加快农业发展转变的重要力量。加强农业机械化技术推广工作有利于提高土地产出率、资源利用率、有利于促进农业稳定发展和农民持续增收。特别强调加快实现瓶颈技术突破提升经济作物、农产品初加工业、设施农业和农业废弃物综合利用机械化水平。
秸杆综合利用技术是利用作物秸杆经过机械加工转化成可用饲料、燃料过程,即可以节约资源,减少污染,开发秸杆附加值的有效途径。
锦州市共有耕地683万亩,玉米414万亩,水稻62万亩,花生61万亩,黄豆20万亩,高粱15.5万亩,秸秆产量约426万吨,其中玉米秸秆267.6万吨,水稻秸秆39万吨。在秸秆利用方面,主要方式有:一是原始秸秆做饲料,直接饲喂牲畜,采食率、消化率较低;二是作为工业原料,用于造纸或建材,容易造成环境污染;三是秸秆粉碎还田;四是作为燃料取暖或做饭,仅能利用其中较少一部分热能,有效能源大部分损失并造成污染;五是利用秸秆发电或制造沼气;六是利用秸秆制造颗粒、压块等饲料,牲畜采食率、蛋白质含量、消化率均有很大提高。
一、秸秆综合利用技术主要分为农业秸秆综合利用技术和工业秸秆综合利用技术,结合全市实际情况主要有以下几方面:
(一)农业秸秆综合利用技术
1、秸秆还田技术。这是我市秸秆资源化利用中最原始的技术,尤其是直接还田技术因其易被掌握,农机保有量多,目前被大量应用,结合我市正在实施的保护性耕作技术,2012年全市共还田40.8万亩。
2、秸秆加工饲料技术。秸秆饲料加工中应用较多的是秸秆青贮、氨化、碱化—发酵双重处理、膨化饲料、热喷(在热喷装置中用饱和水蒸汽喷秸秆)、微生物发酵贮存及生产单细胞蛋白技术。利用机械每小时可生产1.5吨—2.5吨,如年生产压缩饲料1万吨,可转化约2万亩农作物秸秆,可为农民增加秸秆收入约50万元,为饲料加工企业创利约80万元,扩大50人就业机会,从业人员又可增收约50万元,可供3000—4000头牛1年的粗饲料食用。
全市秸秆饲料主要是青贮、发酵方式饲喂,集中在几个大型养殖厂内,其余绝大多数均为秸秆粉碎直接饲喂。
近几年,随着锦州地区青贮玉米种植面积的不断扩大,种植面积达15000亩以上,市农业机械技术推广站连续几年对锦州地区的玉米青贮状况进行了摸底调查,并探索出适宜锦州地区的玉米秸杆饲料加工技术体系和推广模式。
锦州地区秸杆饲料收获加工作业方式主要有农作物秸杆青贮技术和黄贮技术两种,通过储藏方式不同又可分为青绿秸杆窖藏式青贮、青绿秸杆裹包青贮、干秸杆打捆贮存、干秸杆压块贮存四种。
主要应用到机具有:高秆作物收割机、青贮铡草机、自走式青贮联合收获机、背负式青贮收获机、打捆机、秸杆揉搓机、割晒机和秸杆压块机等。
目前,锦州地区玉米青贮普遍采用密植模式,每亩种植7000株-8000株,亩产6-7吨(鲜重),亩效益在千元左右。
青贮玉米收获时,必须尽量缩短由原料收割到入窖的时间,要做到随割、随运、随铡、随装、随压、随封,连续进行,尽快完成。一般玉米青贮最佳收获期只有7-10天(锦州地区在8月中下旬进行玉米青贮收割作业)。
3.秸秆制沼气技术。秸秆经厌氧发酵后产生沼气,副产物是沼渣、沼肥、沼液。沼渣可用来喂猪、养鱼,沼肥可作有机肥和土壤改良剂。
秸秆最科学、最合理的利用技术是先把秸秆氨化制成饲料,经牲畜过腹后入沼气池制沼气,把副产品做有机肥和饵料,既利用了秸秆资源,又实现了饲料、燃料、肥料三方面良性循环。我市近几年在各县(市)区建设了一批沼气池,同时也引进了一批沼气发生炉,但在秸秆氨化作饲料和沼气副产物综合利用等方面存在空白。目前这项技术已被纳入农村经济可持续发展战略和新农村发展战略之中,发展前景看好。
(二)工业秸秆综合利用技术
1、秸秆气化技术。是从单一固定床气化炉到流化床、循环流化床、双循环流化床和氧化气化流化床;由低热值气化装置到中热值气化装置;由户用燃气炉到工业烘干、集中供气和发电系统等工程应用。另外在生物质热解特性、焦油裂解、煤气净化等方面也取得了不少成果。总体看来,秸秆气化技术已经成熟,集中供气也具有良好的市场前景。
2、秸秆成型技术。
(1)对生物质冲压技术及装置,挤压式压块技术及装置,烘烤技术及装置,多功能炉技术进行了攻关,解决了生物质致密成型关键技术。
(2)生物质压块燃料的主要特点。
A、容量小、体积小。一般散容生物质容重为30—50公斤/立方米,压块燃料容重为700—1450公斤/立方米,便于贮存和运输,可实现村户不存柴草,有利于农村洁净工程和生态文明村建设。
B、热效率高、燃烧好。压块燃料热值可达3700—5000千卡/公斤,火力旺盛,燃烧时间长。
C、使用方便、损失少。使用过程与煤相似,用纸即可点燃,使用方便。比散烧劳动强度小。生物质散烧的热利用率仅为10—20%,压块燃料可达40%以上,节约了资源。
D、清洁卫生、无污染。在燃烧过程中可达“零排放”,即:不排渣、无烟、废气含极少有害气体、不污染环境。作为气化和沼气用原料更为理想。
E、原料资源巨大、普遍易取、可再生。压块燃料加工简单,应用广泛,是可以进行商品化生产和销售的可再生能源。
二、秸秆综合利用存在的问题
秸秆综合利用技术在农村推广产生的社会效益、经济效益和生态环保效益是巨大的,对调整农村能源结构和新农村建设具有现实意义,影响推广秸秆综合利用技术的问题主要有以下几方面:
(一)秸秆还田。首先是农机,秸秆还田作业最主要的就是农业机械,随着秸秆还田量增大,使用普通秸秆还田机和灭茬机已不能满足农艺要求。其次,大部分地区农村秸秆还田量达不到要求,尤其在锦州一些地区实行根茬还田,还田量很小。水稻还田量应以300—450公斤/亩,玉米还田量应以450—600公斤/亩为准。再次,还田量和还田方式应随作物及其种植地区的不同做相应改变。最后就是田间管理不到位,缺乏及时合理的措施保证秸秆充分腐解,被作物利用,为了防止微生物分解秸秆时与作物争氮,还应补充一定量速效氮肥,对有病虫害的作物秸秆应堆熟后再施入田间。
(二)秸秆气化。对农民来说,操作和管理水平较低,安全生产和安全意识较差,农村集中供气系统,气柜和管网投资比例达到40%以上,成本提高,难于商业化运作,影响发展和推广。
(三)秸秆压块燃料。目前主要有三个方面:一是生物质压块燃料的加工成本;二是生物质压块燃料的价格;三是生物质原料的收集。