徐 舒

1 秸稈機械化收獲市場前景

秸稈作為世界范圍內(nèi)生物質(zhì)能資源的重要組成部分，其綜合利用的途徑主要集中在秸稈還田和作為秸稈飼料、工業(yè)原料和現(xiàn)代能源四個方面。

秸稈還田是最直接、最簡便、成本最低的秸稈利用途徑，但若方法不當(dāng)，也會導(dǎo)致土壤病菌增加、作物病害加重及缺苗（僵苗）等不良現(xiàn)象，從而給秸稈還田帶來了一定的阻礙。

秸稈飼料、工業(yè)原料和現(xiàn)代能源是秸稈商品化的重要體現(xiàn)。玉米秸稈含有豐富的營養(yǎng)和可利用的化學(xué)成分，是畜牧業(yè)飼料的主要原料；小麥秸稈可制成草漿用于造紙；另外，小麥和水稻秸稈經(jīng)加工后可作為生物質(zhì)能源，用作生活燃料和生物質(zhì)發(fā)電，其中以生物質(zhì)發(fā)電為主。

近年來，為緩解能源危機，國家提出加快開發(fā)生物質(zhì)能源，支持發(fā)展秸稈、垃圾焚燒和垃圾填埋氣發(fā)電，建設(shè)了一批秸稈和林木質(zhì)電廠站，擴大生物質(zhì)固體成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生產(chǎn)能力，并網(wǎng)生物質(zhì)發(fā)電裝機容量達到550萬kW，新建25 MW的生物質(zhì)發(fā)電廠80座。到2020年，裝機容量要達到3 000萬kW，需新建25MW的生物質(zhì)發(fā)電廠1 080座。隨著一系列政策、規(guī)劃的出臺，各大電力集團紛紛投資生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)，這將更有利于秸稈的綜合利用。對于秸稈發(fā)電而言，秸稈的收集、運輸、存儲等環(huán)節(jié)發(fā)生的費用占整個成本的比例很大，因此，對秸稈收儲運的物流成本分析很有必要。一般情況下，生物質(zhì)發(fā)電原料運輸半徑不應(yīng)超過80～120 km，否則運輸成本的上升會導(dǎo)致生物質(zhì)發(fā)電經(jīng)濟性下降。1個裝機容量為25 MW的機組年耗生物質(zhì)秸稈30萬t以上，到2020年，將可實現(xiàn)每年消耗秸稈3.24億t以上，這需要大量的秸稈打捆機收集農(nóng)作物秸稈。開發(fā)農(nóng)作物秸稈資源，變廢為寶，對于一個人口眾多的能源資源相對缺乏的國家來說，也是整個農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項戰(zhàn)略措施。

當(dāng)前，我國秸稈機械化收獲水平還很低，如果能實現(xiàn)大面積機械收獲作業(yè)，不但節(jié)本增收效益顯著，同時也能減輕農(nóng)民的勞動強度，緩解勞動力需求緊張的矛盾。我國麥稻兩熟面積0.51億hm2，按每臺收獲機年作業(yè)面積53.33 hm2（800畝）計算，秸稈撿拾打捆機的需求量約95萬臺。目前國外秸稈撿拾打捆機并不能很好地適應(yīng)我國的田間機械化收獲，且價格昂貴。因此，發(fā)展我國秸稈收獲機械市場前景十分廣闊。

2 秸稈機械化收獲技術(shù)現(xiàn)狀

綜觀世界，發(fā)達國家秸稈綜合利用率很高，秸稈收獲早已實現(xiàn)了全程機械化，秸稈綜合利用的環(huán)節(jié)正在向自動化、智能化方向發(fā)展，使得生產(chǎn)效率不斷提高，生產(chǎn)成本不斷降低，競爭優(yōu)勢不斷提升。而我國秸稈收獲全過程主要依靠人力去完成，仍然延續(xù)著傳統(tǒng)的手工勞作方式，使得生產(chǎn)效率顯著低下，生產(chǎn)成本居高不下，效益隨之減退。由于秸稈收獲季節(jié)性較強，勞動強度大，如再遇陰天下雨，秸稈極易霉?fàn)€變質(zhì)，迫切需要實現(xiàn)秸稈機械化收獲。為此，各地做了不少嘗試。如近幾年，不少企業(yè)研制出了圓捆秸稈打捆機和方捆秸稈打捆機，有的地方引進了國外的秸稈打捆機。雖然國內(nèi)研制的打捆機有的已經(jīng)得到應(yīng)用，但是效果不太理想，機器性能不太穩(wěn)定，成捆率不高，故障率較高；國外的秸稈打捆機雖然性能比國內(nèi)的要好，但是售價昂貴，農(nóng)民很難承受?？偟膩碚f，我國秸稈機械化收獲技術(shù)還處于技術(shù)引進、開發(fā)和試驗階段。主要原因是：

（1）機械收獲秸稈在技術(shù)上有一定難度。秸稈打捆機的核心部件主要有撿拾機構(gòu)、壓縮機構(gòu)和捆扎機構(gòu)。目前，撿拾機構(gòu)和壓縮機構(gòu)的設(shè)計基本能夠滿足工作要求，但是捆扎機構(gòu)所用到的打結(jié)器技術(shù)不過關(guān)，成捆率低，故障多，需要依靠國外進口。

（2）秸稈的綜合利用水平還不是很高。秸稈收獲需要投入較多的人力與財力。目前，秸稈的商業(yè)價值還沒有得到全社會的認可，而秸稈的機械化收獲要以秸稈的商品化為前提。

（3）種植田塊限制。南方地區(qū)多數(shù)是小田塊種植模式，不適合大型機械作業(yè)；而北方地區(qū)以大田種植為主，不合適中小型機械作業(yè)。因此，需要因地制宜地開發(fā)研制適合各地的機械。

（4）財力限制。與研制收獲機械相比，科研院所、企業(yè)等更愿意將主要力量集中在技術(shù)比較成熟、難度相對較小、易于產(chǎn)生效益的農(nóng)業(yè)機具的開發(fā)和生產(chǎn)上。

3 秸稈機械化收獲技術(shù)研發(fā)思路

秸稈機械化收獲技術(shù)的研究開發(fā)必須充分考慮到國情、域情，在引進、試驗、消化、吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，靈活地將國外技術(shù)與本國相關(guān)技術(shù)相結(jié)合，把開發(fā)秸稈機械化收獲技術(shù)作為主攻方向，尋求突破。具體實施時，可將秸稈機械化收獲技術(shù)的開發(fā)分為四個部分，采用兩種模式。

四個部分：第一部分為專用工作部件——捆扎機構(gòu)。這部分國內(nèi)研究的不多、不深，技術(shù)不是很成熟，可通過試驗，直接吸收國外技術(shù)，如功能件的采用、結(jié)構(gòu)、尺寸、參數(shù)等。第二部分是主要工作部件，包括撿拾機構(gòu)、壓縮機構(gòu)等?？山梃b國外的機型進行對比、試驗，自主研制開發(fā)。第三部分是機架部分。這部分國內(nèi)技術(shù)相對成熟，可直接采用或適當(dāng)改進采用。第四部分為監(jiān)測控制部分?？梢曅枰?，直接借用現(xiàn)有成熟裝置。

兩種模式：一是以國外機型為參考，借用并改制國外已有的秸稈打捆機的整機框架，重新設(shè)計秸稈打捆機。二是改造設(shè)計（國內(nèi)秸稈打捆機的機型均可采用）。著力解決以下技術(shù)：①加大撿拾器寬度，提高彈齒轉(zhuǎn)速，增加喂入量。②降低壓縮機的壓縮次數(shù)，減小機器的沖擊與振動。③著力于打結(jié)器的設(shè)計、開發(fā)與研制，突破國外進口的壁壘。

目前研制出的大多數(shù)機具，就是按照改造設(shè)計這一思路進行的。這種思路把秸稈打捆機的開發(fā)建立在技術(shù)較為成熟的國外秸稈打捆機的平臺之上，使得開發(fā)難度和成本降低，周期縮短，也符合農(nóng)民的購買能力；但普遍存在著改制過于粗淺、技術(shù)含量不高等問題，以致于收獲效果不是很理想。故在改制秸稈收獲機械時必須對具體問題做具體分析，將研制秸稈收獲專用部件作為主攻方向。

總之，秸稈機械化收獲是一項系統(tǒng)工程，不僅要從收獲機械方面著手，也要從秸稈綜合利用著眼，走技術(shù)創(chuàng)新的道路。在機具的研制上要有所創(chuàng)新，在秸稈綜合利用上要有所突破，只有加快推進秸稈機械化收獲，應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)，才能降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強面向國際市場的競爭力。同時，加快推進秸稈機械化收獲，對于提高農(nóng)村生產(chǎn)力水平，加快農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移，促進農(nóng)民致富，解決好“三農(nóng)”問題，都具有重要的現(xiàn)實意義。