浅析棉花秸秆综合利用及配套机具

石家庄市潜水电泵厂　　张顺明　　吴学志

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浅析棉花秸秆综合利用及配套机具

石家庄市潜水电泵厂张顺明吴学志

1　概述

棉花是关系国计民生的战略物资，也是我国的第二大农作物。我国是产棉大国，棉花种植广泛，主要分布在华北、华东、东北、新疆等广大地区。棉花的广泛种植和高产也带来了大量的副产品——棉花秸秆，我国棉花秸秆每年的产量为棉花产量的3倍多。作为一种可再生的生物能源，棉花秸秆的利用有着悠久的历史。由于棉花秸秆的木质素含量较大，不适合直接饲喂，其在农村的主要用途是用来烧火做饭，因此广大农民通常将棉花秸秆称为棉柴，除家庭使用外，剩余棉花秸秆往往被闲置或就地焚烧。

随着我国农村生活能源结构的变化以及人们对新能源的认识和利用，加上政府和有关部门对秸秆利用的重视和宣传，我国秸秆资源化技术开始呈现多元化发展，如能合理有效地将这些棉花桔秆开发利用成可再生能源，将使广大农民受益匪浅。

2　棉花秸秆利用的几个途径

2.1秸秆还田

秸秆机械化还田技术作业环节少、成本低，秸秆还田机具相对成熟，是近年来秸秆处理最多的方式。随着该技术的推广，大部分棉花秸秆都被还田了，然而农艺研究表明：棉花摘取后，残留在棉田里的棉花秸秆上寄生着大量有害虫卵，如果秸秆还田后，这些有害虫卵会在棉花秸秆上或土壤里生存越冬，严重危害来年的棉花种植和生长；其次，当年大量的秸秆还田造成表层土地中秸秆含量过多，而棉花秸秆不易腐烂，留在棉田里，会严重影响土壤耕翻、松土、保墒等，进而影响下茬作物的播种质量和出苗效果，造成秸秆资源浪费、社会和经济效益低下。因此秸秆还田技术已不能满足棉花秸秆收获的实际需要。

2.2工业用途

棉花秸秆的纤维素、木质素的含量和热值较高，是作为建筑材料和能源材料较理想的秸秆类型。利用棉花秸秆中的纤维和木质作填充材料、纤维板，把秸秆粉碎、烘干、加入粘合剂、增强剂等再经过挤压成型，可制造纤维板、包装箱、快餐盒、工艺品等工业产品，既减轻了环境污染，又缓解了木材供应的压力。

2.3生物质能源

通过生物质能的转化技术，将棉花秸秆进行压块固化、炭化或汽化处理，可以转换成压块燃料、木炭、可燃气体或电力等。

2.4制成饲料

由于棉花秸秆切碎后不适宜直接饲喂，可采用秸秆发酵技术制成饲料或进行快速沤肥，部分食用菌生产地区还可使用碎后的棉花秸秆粉制作基础材料。

3　国内外棉花秸秆机械化收获方式及问题浅析

在国外，特别是美国等棉花生产大国，产销全程都实现了机械化操作。由于机械化作业程度非常高，因此多数的棉花秸秆在棉花收获后的1～2天就全部粉碎还田。除此之外，一些国家还用棉秆代替木材用于造纸、造板材等，取得了良好的效果并形成了先进、适用和可靠的利用模式。其主要采取先进的可一次实现棉秆收获、粉碎、打捆的机械化技术，完成棉秆收集和初加工。虽然其棉秆收获加工先进技术不完全适宜我国国情，但已形成的棉秆初加工工艺技术路线和循环利用模式，是可以借鉴的。

我国的秸秆资源化技术有较大发展，相关工作也取得了很大成就，但总体水平还很落后，秸秆资源化技术还存在着诸多问题。发展秸秆资源利用首先就要解决机械化问题，没有机械化对秸秆利用的支持，秸秆综合利用只能是句空话。

目前小麦和玉米秸秆的综合利用和机械化收获基本实现，也是目前秸秆利用的重点。棉花秸秆收获机具随着生产需要日益增多，目前最多的是棉花秸秆拔除机具，主要有以下几种形式，①对辊式，即用反向旋转的一对辊子，将棉花秸秆夹住，随着对辊的旋转将棉花秸秆拔出；②钳夹式，即用夹持钳将棉花秸秆夹持住，随着夹持钳的转动将棉花秸秆拔出；③滚刀式，利用刀辊的旋转，使刀刃钳入棉秆强度最大部位并向前上方提起，随即将棉花秸秆拔出。此类机具结构简单，功能比较单一，与小型拖拉机配套，价格低廉，易于推广，但仅仅能够将棉花秸秆拔出后，呈条状铺放在地面，机具实现的功能只是将棉花秸秆从土壤中拔出，完成的仅是棉花秸秆收获的最初环节。棉花秸秆的后期工作需要秸秆收集、粉碎等，费时费力，是目前棉花秸秆机械化处理的又一重要阶段。

近年来由于棉花棉秆综合利用价值的提高，棉花秸秆收获技术也得到了发展，并带动了新疆、山东、河南等棉花主产区对秸秆收获机具的需求。棉花秸秆回收机具开始逐渐发展，大都是在秸秆粉碎机的基础上进行改进，使其增加回收的功能，与拖拉机配套使用，一次性完成对田间棉花秸秆的收获、切碎、抛送装车。少部分地区采用专用的自走式棉花秸秆联合收获机具，随着农村土地流转，此类机具将会有更广阔的应用前景。

此外，我国棉花栽培采用覆膜技术较多，在棉花高产的同时，也为棉花生产带来了废弃物污染，塑料薄膜在棉花收获后的机械化回收已经成为改善农业生产环境的重点之一。

4　保障棉花机械化生产的因素分析

4.1成熟的生产技术和适宜的配套装备

生产技术是指棉花秸秆综合利用的各种途径、环节、生产原理、工艺规程，如秸秆收获切碎收集、机车运输、贮藏发酵、饲喂牲畜、粪便生产沼气、沼渣、沼液肥田等各个环节的生产工艺流程。

配套装备是指与各个生产环节相适应的配套作业（生产）机具的适应性。它包括机具所完成的功能、性能、效率、有效度等能否满足生产需求。根据不同地区的作业需求，拓展机具的功能、提高机具的性能、降低生产成本、增强机具的适应性。

4.2政府部门的扶持引导

新产品、新技术的应用普及，需要各级政府部门发挥其特殊的职能进行干预和扶持，具体措施可包括：税收减免、信贷优惠等政策倾斜和投资建设、项目补贴、购机补贴等经济扶持、引导措施。

4.3宣传普及、示范推广、技术培训等

利用报刊、杂志、宣传册、电视等多种媒体进行广泛宣传和培训，通过试验、示范让广大农民了解新型生产技术和适宜的机具，提高认识和热情。通过与科研单位、生产厂家结合，利用各级推广机构组织好技术培训。

4.4加强农机与农艺的相互结合

加强农机与农艺专家间的相互沟通，促进种植模式的改进与统一，进而提高机具的作业质量和效率，降低损失和消耗。