农业机械在玉米秸秆综合利用中作用分析

2020-12-20 15:09王亚楠
农业与技术 2020年16期
关键词:生物资源农业机械田间

王亚楠

(阜新市现代农业发展服务中心,辽宁 阜新123000)

引言

玉米秸秆,即玉米成熟脱粒后剩余的茎叶部分,是可以再利用的生物资源。农业机械的发展促进农业的发展,同样也在玉米秸秆综合利用中起到了重要的作用。

1 玉米秸秆综合利用的必要性

玉米作为一种粮食作物,营养价值高,有着很强的抗旱耐寒性和良好的环境适应性,在我国各地都有广泛种植。玉米资源丰富、廉价易得,其相关农副产品也是各行各业不可或缺的生物资源之一。玉米秸秆通常是指玉米成熟脱粒后剩余的茎叶部分,是玉米收获后自然剩余的田间农副产品。一直以来,在我国的农业发展中,农民经常会在粮食收成后,对剩下的田间农副产品进行二次利用。以北方某玉米生产大县为例,玉米种植面积约为7万hm2,按照玉米的收成重量进行换算,玉米秸秆能占到总玉米收成的1.5倍,重量约为百万吨。

玉米秸秆的回收和加工一直以来,主要采用2种方式。玉米秸秆还田处理,玉米秸秆本身含有大量的氮、磷、钾等元素,同时又富含多种有机物,因此常做填埋处理,借助自然微生物进行自然腐化,完成生态转化的功能。玉米秸秆经过还田处理,可以帮助土壤恢复肥力,改善土壤条件。玉米秸秆进行焚烧处理,过去的很长一段时间内,将玉米秸秆回收,自然晾干,再进行大规模焚烧处理是常态。在室内取暖设备没有完全在农村普及时,也常用作取暖的燃料,但该处理方法不仅会对环境造成大量空气污染,还存在很大安全隐患。

近年来,为促进农作物秸秆资源合理利用,有效防治大气污染,维护人民群众环境权益和生命财产安全,提高空气环境质量,各级政府响应出台了秸秆禁烧工作方案和措施。农业机械化技术的发展推动了我国现代农业的发展和农业技术的变革。农业机械化不仅是体现在机械化技术的进化和完善,还体现在农业生产机械的普及和在日常生活和劳作中的应用。我国的农业机械,在过去的几十年间进行了很多次改革和更新,为人们带来更为便利的农业工作方式,也增加了粮食的产量。尤其在玉米秸秆这类田间农副产品的回收再利用上,给予了更多的便利和可能。利用农业机械对玉米秸秆进行回收和综合利用,能够提升玉米秸秆的综合利用效率,促进农业的良性发展,保护生态环境。

2 农业机械在玉米秸秆综合利用中的作用

2.1 减少秸秆露天焚烧和乱堆放带来的危害

农作物秸秆的回收再利用在我国农业发展中有着悠久的历史,在农民的日常生活和农业生产中有着重要的地位。农作物秸秆与每年的粮食收成相比,数量较多,是可以加以利用的天然生物资源。

处理玉米秸秆的具体方式主要有田间堆放和露天焚烧2种。将玉米秸秆胡乱堆放,主要是因为田间秸秆资源分散、量大面积广,无法凭借人力将资源进行集中存放和系统处理。堆放时间过长,玉米桔梗脱水干燥,极其容易成为火灾隐患,且影响玉米秸秆资源的综合利用。

将玉米秸秆进行露天焚烧也是一种常用处理方式,主要是因为随着农村城市化的推进,农村各家各户的能源结构发生了巨大变化,家用取暖材料和燃烧材料均被更加安全和环保的电气资源取代,玉米秸秆可用之处不多;畜牧养殖用的饲料也更加注重科学配比和专业指向,玉米秸秆在饲料用量中占比越来越小;再加上,现代农村搭建房屋和棚子时,可选的现代化优质材料更多,玉米秸秆很少被考虑进建材范畴。因此,大量的玉米秸秆由于回收困难,可用之处不多,进行加工再利用的成本较高,只能在田间进行露天焚烧处理。

露天焚烧玉米秸秆会造成环境污染。玉米秸秆中碳、氮、硫、磷等元素占比较多,露天焚烧很少能做到物质的完全燃烧,在燃烧过程中,会产生大量的氮氧化物、二氧化硫、碳氧化物和烟尘。这些氧化物容易和空气中的水分进行结合,通过雨水破坏土壤的酸碱度平衡。同时,烟尘会悬浮在空气中,造成空气的污染。露天焚烧玉米秸秆会产生大量热量作用在土壤表层,土壤中的水分蒸发、有机物被破坏、微生物被杀死,导致土壤的肥力下降,影响次年农作物的生长。想要使用人工手段进行恢复,也是很大一笔资金投入。玉米秸秆的有机物含量较高,每年的玉米秸秆产量巨大。如果被大量焚烧,无疑是对可利用生物资源的浪费,同时也会带来火灾隐患。一旦产生意外,造成的经济损失将是巨大的。

然而,农业机械的投入使用和普及,提升了农民每年播种和收割的效率,同时提高了对田间弃用玉米秸秆资源的回收效率。虽然玉米秸秆是伴随玉米生长周期产生的生物资源,但很少有对玉米秸秆进行回收和加工的机械。农业机械发展,解决了玉米秸秆收集和加工的难题。越来越多的玉米秸秆被回收利用,避免了大量玉米秸秆被胡乱堆放和露天焚烧,减少了秸秆露天焚烧和乱堆放带来的危害,保障了农民的生命财产安全,提升了农民的收益。

2.2 促进玉米秸秆还田和原料化

玉米作为一年生草本植物,具有很强的季节性,同时玉米秸秆每年的富余量都非常多。玉米秸秆虽然可以进行切断填埋处理,但由于操作不便和操作量太大,切断效果并不理想,大多会超过理想长度。

同时,不能被彻底切碎的玉米秸秆,由于体积过大,会造成土壤密度降低,反向影响玉米秸秆自然腐化分解的效率,影响后续农作物的生长。不仅增加了农业生产的难度,也会增加农民对玉米秸秆还田的消极态度。

农业机械的引入,能够对原本的农业生产流程进行优化,提升玉米秸秆切碎的精细程度和切碎速度。玉米收割机的引入提升了玉米收割的效率,同时可以在玉米收割机上加装玉米秸秆切碎机。玉米秸秆的精细化还田,主要是依靠玉米秸秆切碎机。玉米秸秆切碎机经过不断试验和调整,现在可以将玉米秸秆的切碎长度由10cm缩短到3cm。同时,玉米秸秆切碎机在处理玉米秸秆时,不会接触到土壤,玉米秸秆切割的质量好、功耗小。体积越小,越有利于后续作物的播种和玉米秸秆的分解。因此,农民更容易接受,玉米秸秆还田率也能得到有效提高。

此外,玉米秸秆切碎机和玉米收割机等农业机械的投入,减少了农民农业工作,提升了工作效率和收割质量。在收割玉米的同时进行玉米秸秆的粉碎,不仅减少了农民的重复劳动,还能统一对田间分散的玉米秸秆进行处理,有效减少玉米秸秆被弃置的概率,提高了玉米秸秆还田率,提升土壤的肥力。同样的方法可以用在其它后续农作物收割工作中,提升土壤的肥力,提高次年玉米的收成,从而促进农作物的良性收割播种循环,最大限度提升农民的工作效益。

玉米秸秆的综合利用途径少和利用率低的原因,主要在于玉米秸秆作为一种生物资源,在田间过于分散。以传统的手段进行回收和集中处理,工作量太大,需要投入大量的人员、时间和资金,而且工作量难度太高,收益太少。如今随着农业机械的投入,玉米秸秆的回收难度降低、效率提高。农户可将回收的玉米秸秆进行简单处理,出售给造纸厂和板材加工厂。玉米秸秆既可以让农民获得更多的收入,又可以让其它产业获得大量优质原料,减少木材消耗,促进绿色经济发展。

3 结论

综上所述,玉米秸秆作为一种年产量巨大的田间生物资源,农业机械的投入促进了玉米秸秆多种利用方式的产生。使农业条件得到改善,农业生产中的安全隐患减少,收益提升。玉米秸秆的有效整合再利用,能够促进我国多产业的发展,形成跨产业的资源循环。参考农业机械在玉米秸秆综合利用中的积极有效作用,可以对现有农业生产进行优化,促进农业的进一步发展。

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