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忻州市玉米秸秆机械化直接还田入土作业的建议

来源/作者: 山西省忻州市农机发展中心 张小锐

玉米是山西省忻州市的主要粮食作物,年种植面积约占粮田面积的50%以上。而秸秆作为副产品,可用作肥料、饲料、能源、工业生产的原料,是用之为宝、弃之为害的可再生资源。根据2013年中央1号文件“着力构建‘三农’投入稳定增长长效机制”的要求,为解决好当前秸秆资源肆意焚烧的问题,特提出实施玉米秸秆机械化直接还田入土作业的建议。

1    实施玉米秸秆机械化直接还田入土作业的必要性

据农业部资料显示,全国秸秆综合利用率已达到70%,而忻州市受经济条件等多种因素制约,秸秆利用率仅为41.9%,剩余58.1%的玉米秸秆资源被付之一炬,不仅造成资源浪费,而且还会造成大气污染。实施玉米秸秆机械化直接还田入土作业补贴项目,是解决目前秸秆焚烧这一农业生产难点、热点、焦点问题的最有效措施,是实现秸秆低碳化、循环化利用的根本途径,对忻州市强化农业、惠及民生、富裕农民都具有十分重要的战略意义。

1.1    玉米种植面积

根据忻州市统计局提供的资料,全市玉米年播种面积371万亩(1亩约等于0.067 hm2)左右,占到全市农作物总播种面积的52%。占到全市粮田面积的58.1%。玉米是农村产业化发展的重中之重。

1.2    玉米秸秆产量

根据《农业技术经济手册》,玉米谷草比为       1∶1.2,以此测算全市玉米秸秆产量平均在600~800 kg/亩左右。现以秸秆产量700 kg/亩估算,全市玉米秸秆年产量约260万t。忻定原盆地玉米秸秆年产量约125万t。

1.3     玉米秸秆利用现状

随着农村经济发展和科技进步,玉米秸秆综合利用水平不断提升。20世纪70年代以前,由于农机化发展水平较低,玉米秸秆主要进行沤制还田。20世纪80年代,随着农业机械化水平的提高,玉米秸秆利用开始粉碎耕翻还田示范。直到20世纪90年代,玉米秸秆整株还田技术开发,因其成本低、效果好,很快被广大农民群众接受和认可,特别是在忻定原盆地等温热、灌溉区推广普及较快,成为平川盆地玉米秸秆利用的主要途径。进入新世纪以来,玉米秸秆直接还田肥料化、饲草化、能源化利用技术应用发展较快。目前,全市玉米秸秆综合利用主要有以下几种方式。

1.3.1    肥料化利用    通过玉米秸秆整株或粉碎还田后,不仅相当于每1亩增施50~80 kg碳铵,而且增加了土壤有机质含量,提高了土壤蓄水抗旱能力,控制了杂草生长,促进了粮食稳产高产。实施内容为玉米机收与秸秆粉碎技术集成应用,还田模式主要是粉碎覆盖还田,存在着失火与风卷成堆等问题,有待进一步采取浅旋、耕翻等措施,解决秸秆入土,控制焚烧。

1.3.2    饲料化利用    近年来,随着秸秆机械化饲草加工技术的推广普及,基本淘汰了秸秆直接饲喂的原始模式,实现了秸秆饲草加工手段多样化。秸秆机械化饲草加工技术:一是秸秆经过切碎进行青贮;二是秸秆经过揉碎打捆、压块、制粒干贮。

1.3.3    能源化利用    通过引进推广秸秆固化、气化技术,有效地解决了秸秆在未经处理状态下直接入炉燃烧而造成燃烧不充分、热效率低、不卫生等问题,成为部分地区农民取暖、做饭的主要燃料来源,为秸秆综合利用开辟了新的途径。

1.4    焚烧秸秆的原因

焚烧秸秆的原因有:①农民不愿意增加秸秆直接还田投资,春季为了便于播种而放火焚烧。②秋季玉米收获后,农民为了便于捡拾田间丢失的玉米而放火焚烧。

2    实施玉米秸秆机械化直接还田入土作业的可行性

2.1    技术成熟

早在20世纪80年代,忻州市已经开始推广应用玉米秸秆机械化直接还田技术,整株还田技术的发源地就在忻州市原平市西镇。经过20多年的不断完善,形成了完整的技术模式和操作规范。具体还田模式主要有以下几种。

2.1.1    整株耕翻还田    整株耕翻还田就是对玉米机收或人工摘穗后的秸秆以及饲草化、能源化利用后的残茬茎叶,采用拖拉机配套高柱犁复式作业机组,将秸秆定向压倒抚顺,随耕层土壤翻垡,深埋于犁沟底部。技术规范为耕深25 cm,秸秆覆盖率达到90%以上。此技术的推广与应用,既有利于消灭杂草、控制病虫害,又有利于疏松土壤、打破犁底层、降低土壤容重、纳雨保墒。主要适用于平川保浇水地。

2.1.2    粉碎耕翻还田    粉碎耕翻还田须分2步进行,第1步为秸秆粉碎作业,第2步就是采用拖拉机配套高柱犁,将粉碎后的秸秆耕翻入土。粉碎作业有2种方式,一是采用玉米联合收获机,在玉米收获的同时将秸秆粉碎;二是人工摘穗收获后,采用粉碎还田机械将秸秆粉碎,粉碎长度小于10 cm。粉碎耕翻还田主要适用于丘陵旱作区。

2.1.3    粉碎浅旋还田    粉碎浅旋还田是保护性耕作的技术。粉碎浅旋还田的实施分2个阶段进行,第1阶段为秸秆粉碎作业(粉碎作业方式与技术要求同前所述),第2阶段为粉碎后的秸秆入土作业(采用旋耕机在秸秆粉碎后的地块进行浅旋作业,旋耕深度为10 cm左右,将70%的秸秆入土,30%的秸秆覆盖地表,避免粉碎后的秸秆被焚烧或被风蚀堆积,避免失火,便于免耕播种作业,主要适用于保护性耕作项目区)。

2.2    机械作业需求

按作业时间30天,日均作业量50亩,单机作业量为1 500亩计算,全市玉米秸秆按80%肥料化利用,实施面积约300万亩。若60%采用整株耕翻还田模式,需投入1 200个耕翻作业机组;40%采用粉碎耕翻还田模式,需投入800个粉碎还田作业机组和800个耕翻及浅旋作业机组,合计共需投入作业机组2 800个。

2.3    服务体系完善

全市现有农机管理机构247个,在职农机管理和工程技术人员1 114人。农机化作业服务组织428个,从业人员2 836人。农机专业合作社236个,入社人员2 600人。农机维修网点804个,从业人员人1 860人。农机大户615个,农机户62 244个,农机操作人员87 315人,完全可以满足项目实施的需求。

2.4    作业成本分析

实施玉米秸秆机械化直接还田入土作业补贴项目,最佳还田模式有3种,具体作业成本分析如下。

2.4.1    整株耕翻还田    整株耕翻还田1次进行。据调查,一般收费为35元/亩。按日作业量50亩,年作业量1 000亩分析,整株耕翻还田作业成本一般为25元/亩,其中耗油约1.5 L/亩,油料费约12元/亩;操作人员工资平均5元/亩;折旧费、大修提存、维修费、管理费等平均8元/亩。农机经营者利润平均10元/亩。

2.4.2    粉碎耕翻还田    粉碎耕翻还田分2次进行,先粉碎,再耕翻。据调查,粉碎作业收费20元/亩,耕翻还田作业收费30元/亩,2次作业收费50元/亩。作业成本为34元/亩,农机经营者利润平均为16元/亩。

2.4.3    粉碎浅旋还田    粉碎浅旋还田分2次进行,先粉碎,再浅旋。据调查,粉碎和浅旋作业收费基本相同,一般收费20元/亩,2次作业收费40元/亩。作业成本为27元/亩,农机经营者利润平均为13元/亩。

2.5    效益显著  

2.5.1    经济效益    据调查,玉米秸秆直接还田后,相当于增施碳铵约80 kg/亩左右,平均节支约50元/亩;平均增产玉米70 kg/亩左右,平均增收约70元/亩,平均节本增效收益为120元/亩。

2.5.2    社会效益    促进了农民综合素质的提高,实现了资源合理利用,强化了农业装备水平,加速了农业现代化建设步伐。

2.5.3    生态效益    增加有机质、改良土壤理化性状、培肥地力,提高土壤含水率,调控田间温度和湿度,抑制杂草,降低了秸秆焚烧引起的空气污染,是一项重大的民生工程。

3     实施玉米秸秆机械化直接还田入土作业的保障措施

3.1    健全机构    加强领导

为确保项目实施,各级政府要把项目实施纳入政府工作的重要议程,成立作业实施领导组,下设办公室、督察室、技术室,具体负责作业的组织、规划、协调、指导、监管等各项工作。

3.2    科学规划    突出重点

项目实施区域要科学规划,重点要放在玉米连片种植区域和干线公路两侧。

3.3    精心组织    狠抓落实

农机、环保部门要密切配合,明确分工,三位一体为民办好事。农机部门重点要落实机具和技术措施,还好田,保播种;环保部门重点要管住火,严禁秸秆焚烧。

3.4    广泛宣传    搞好培训

充分利用各种宣传媒体和通过召开现场会等多种形式,以现实效果引起领导重视,教育干部提高管理水平,   发动农民积极参与。在秸秆还田作业前,深入乡村积极开展以技术咨询、现场演示、技术讲解为主要形式的技术培训,提高操作技能,确保项目实施效果。

3.5    全程服务    安全作业

农机、环保等部门专家和技术人员组成的技术指导组,开展组织管理、技术培训,安全监理,质量监督,机具推广、土肥监测等全程服务和相关技术指导,加强对收获机作业质量的跟踪调研,帮助解决具体困难和实际问题,确保安全作业。

发布时间:2020-10-27 提交人:山西省农业机械发展中心 李舒婷 责任编辑:总站信息处 刘玉
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