趙耀　彭冬梅　徐朋飛　張厚東　李明周　王得偉

摘 要：介紹了目前國內(nèi)林果業(yè)殘枝的主要處理方式，分析了林果業(yè)殘枝的利用方式，指出了現(xiàn)有粉碎機械存在的問題，提出了相應(yīng)的解決辦法，為林果業(yè)殘枝粉碎機械的發(fā)展提出了一些思考和建議。

關(guān)鍵詞：林果業(yè)殘枝；粉碎機械；研究現(xiàn)狀；發(fā)展對策

中圖分類號：S66 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）36-0022-02

引言

2014年國家林業(yè)局第8次全國森林資源清查結(jié)果：我國擁有2.08億hm2森林總面積，森林覆蓋率達21.63%，蓄積達151.37億m3。其中人工種植林的面積占森林總面積約大33.1%，蓄積面積占16.4%。每一年都有大概9億t樹木的枝葉及枝干和經(jīng)修剪枝葉而產(chǎn)生的廢棄物。其中3億t可以作能源利用，相當(dāng)于2億t標準煤的能源需求[1]。

自1993年以來，我國已經(jīng)是世界上第一大果品生產(chǎn)國[2]，到2007年，全國水果種植面積達到1046.7萬hm2，每一年因為修枝剪葉和果樹品種的更新變換等原因產(chǎn)生的殘枝量最高可以達到800萬t[3]。2016年中國統(tǒng)計年鑒表明：2006年果園種植面積為1012.3萬hm2，到2015年果園種植面積1281.6萬hm2，2006年至2015年，復(fù)合增長率為：2.4%。隨著農(nóng)業(yè)商品經(jīng)濟腳步的快速推進，使特色林果業(yè)逐漸過渡到規(guī)?；a(chǎn)。

據(jù)了解，中國年平均每年每公頃的果園殘枝修剪量可以達到達250-500kg，如果加上每年因更換新品種而產(chǎn)生的老樹枝桿，每年產(chǎn)生的果樹殘枝數(shù)量將大大超出500kg。胡蕓莎[4]等調(diào)查發(fā)現(xiàn)自2012年開始，新疆每hm2棗園平均一年產(chǎn)出紅棗殘枝量為4.74t，因此，每年新疆可產(chǎn)生的果樹殘枝數(shù)量高達200萬t。按照1t樹枝、桿相當(dāng)于1m3木材[5]折算，每年將產(chǎn)生近200萬t的木材，若是使用得當(dāng)，這將是一筆巨大的可利用再生資源，與此同時也能帶來巨大的經(jīng)濟效益。

1 林果業(yè)殘枝的處理方式

目前，修剪后的果園殘枝主要采用堆積、焚燒和運往垃圾場三種處理方式，雖然在不同程度上對果園殘枝進行了處理，方便了后續(xù)果園管理，但是又引起了新問題：堆積在地頭的果樹殘枝為病蟲提供了溫床，占用了耕地，留下了火災(zāi)隱患；通過人工撿拾并焚燒的果樹殘枝處理方式，增加了勞動強度，浪費了資源，造成了環(huán)境污染；由于果樹殘枝蓬松，粗細不均、大小不等、形狀各異，將果樹枝運送至垃圾場，運輸效率低，安全性能差，同時也增加農(nóng)戶的作業(yè)成本，費時又費力。

2 林果業(yè)殘枝的利用方式

林果業(yè)殘枝木質(zhì)纖維素含量較高，不適合造紙、秸稈還田和生產(chǎn)飼料[6]，但殘枝完全符合板材制作的標準，可以作為生產(chǎn)板材的原料，用于制作民用家具、產(chǎn)品包裝箱，施工木材等，減小市場對木材的需求量。從而保護了林木資源，變廢為寶?；厥樟止麡I(yè)殘枝參與電力生產(chǎn)，一方面解決了林果業(yè)殘枝的處理難問題，另一方面還能為果農(nóng)帶來經(jīng)濟效益，符合國家的可持續(xù)發(fā)展政策；食用菌是以木質(zhì)材料為主要的生產(chǎn)原料，比如香菇、黑木耳等菌類。林果業(yè)殘枝經(jīng)機械回收粉碎至一定大小后就可以制作食用菌培養(yǎng)基，實現(xiàn)了林果業(yè)殘枝的再利用[7]。將殘枝通過回收處理，不但能夠解決枝椏堆積造成的占用土地的問題，同時還可以凈化環(huán)境，既合理地利用這些生物質(zhì)資源，還能大幅度降低勞動成本，也解決了危害環(huán)境的問題。

林果業(yè)殘枝的回收利用之前必須經(jīng)過粉碎加工處理環(huán)節(jié)，所以粉碎機械的發(fā)展程度是影響林果業(yè)殘枝的有效利用的重要因素，因此對國內(nèi)外粉碎機械的發(fā)展了解是很有必要的。為不同類型和不同規(guī)模的林果業(yè)殘枝粉碎機的選用和設(shè)計提供參考。

3 目前粉碎機械存在的主要問題

（1）國內(nèi)的粉碎機械整體機型較小，以電動機為動力的固定式粉碎機型較為常見，少部分以柴油機為動力輸入和拖拉機牽引式機型。在缺少電力的果園環(huán)境中難以正常工作。國外樹枝粉碎機械機型較大，動力輸入多樣化，因不同的工作需求，適合復(fù)雜的山地作業(yè)[8-13]。

（2）國內(nèi)外粉碎機械大部分無法省去殘枝的收集過程，增加了人工勞動強度，提高了殘枝處理成本；樹枝殘枝必須通過人工喂料才能進行粉碎，存在安全隱患，基本不能實現(xiàn)果園殘枝回收利用的機械化、自動化處理。

（3）國內(nèi)粉碎機械粉碎機構(gòu)單一，多為削片刀盤，能耗較高，機器功率偏低，且產(chǎn)生的噪音都比較大[14-18]。國外粉碎機械整體性能較好，粉碎機構(gòu)多樣化。其特點是產(chǎn)品型號相對全面，簡單明了的操作增強了適應(yīng)能力，功率強勁，更小的噪聲，更加人性化的設(shè)計等。

（4）國內(nèi)以小型粉碎機械為主，價格適中，但是粉碎直徑小，粉碎效率低，難以達到林果業(yè)殘枝對粉碎機械的要求；國外以大型粉碎機械為主，價格昂貴，粉碎直徑高達800mm，能夠滿足林果業(yè)殘枝對粉碎機械的粉碎要求。

4 林果業(yè)殘枝粉碎機械的發(fā)展對策及建議

（1）結(jié)合目前樹枝粉碎機械的粉碎工藝以及各區(qū)域林果種植的模式，研發(fā)針對不同林果種植模式的輕巧、移動靈活的林果業(yè)樹枝殘枝自動化撿拾、粉碎、回收一體機。彌補現(xiàn)有粉碎機械體型笨重，自動化程度低的缺陷，提高林果業(yè)樹枝殘枝撿拾、粉碎和回收技術(shù)的自動化程度，降低殘枝收集粉碎的成本。

（2）結(jié)合國內(nèi)外秸稈、牧草撿拾粉碎機械的撿拾機理，針對林果業(yè)殘枝本身的特點研發(fā)針對林果業(yè)樹枝殘枝特性的撿拾機構(gòu)，完善目前樹枝粉碎機械撿拾機構(gòu)的樹枝撿拾方法和機理的研究。

（3）針對國內(nèi)粉碎機械粉碎機構(gòu)單一的缺點，參考國外先進粉碎機的粉碎機構(gòu)，研發(fā)具有不同工作形式下粉碎機構(gòu)的新型粉碎機械和以拖拉機動力輸出為動力來源的粉碎機械，降低由電動機粉碎帶來的電力依賴，同時提高粉碎機的功率，增大粉碎機的粉碎直徑范圍，提高殘枝粉碎機械對不同林果業(yè)環(huán)境的適應(yīng)性，實現(xiàn)更便利的實地殘枝粉碎收集。

（4）加大對林果業(yè)殘枝粉碎機械研發(fā)的投資力度，研發(fā)適應(yīng)我國林果業(yè)種植模式和粉碎要求的國產(chǎn)殘枝粉碎機械，在降低企業(yè)研發(fā)成本的同時降低對國外粉碎機械的依賴程度。endprint

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