黑龙江省玉米秸秆综合利用现状及发展分析

2022.09.06

孙百惠

摘要：论述了黑龙江省玉米秸秆综合利用现状及省政府关于秸秆综合利用的政策及措施，对玉米秸秆“五化”综合利用技术进行阐述分析，重点介绍了秸秆直接还田技术及机械，对我省玉米秸秆综合利用发展方向进行了分析，为如何提高我省玉米秸秆综合利用率提供参考。

关键词：玉米秸秆;综合利用;现状;发展分析

中图分类号：S38 ? ? ? ?文献标识码：A开放科学（资源服务）标识码

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.08.018Open Science Identity（OSID）

0 引言

玉米是黑龙江省种植面积最大、产量最高，集粮食、经济、饲料为一身的作物，年产玉米秸秆占比最大，秸秆资源丰富。随着农村经济水平的提高以及能源结构的改变，玉米秸秆作为家庭燃料和饲料的比例逐漸减少，而农作物秸秆露天焚烧作为环境污染影响因子之一，对区域环境质量和人体健康指数均有不良影响。为此省政府相继出台了一系列政策，对秸秆禁烧及其综合利用的总目标、重点任务和技术措施进行阐述，并将秸秆资源综合利用规划为“五化”技术工程。2019年，为全面实现《打赢蓝天保卫战》三年行动计划工作目标，省政府提出了“疏堵结合”“一主两辅”的总体思路，确定了综合利用率要达到80%以上，还田利用率要达到55%以上，对暂时得不到利用的秸秆，实现100%离田的目标任务。因此，如何提高玉米秸秆综合利用率，是各级政府及广大科研工作者共同研究的重中之重的问题。

1 黑龙江省玉米秸秆现状及政策

1.1 黑龙江省玉米秸秆产量分布

参考农业区域规划研究，对近年黑龙江省玉米秸秆可收集产量进行数据统计分析，数据来源于《中国统计年鉴2013—2019》，结果如图1所示。

由图1可知，2013—2019年我省玉米秸秆总产量总体呈逐渐增长趋势。2019年玉米秸秆可收集产量约0.58亿t，占黑龙江省秸秆总量的二分之一以上。在玉米秸秆综合利用发展过程中，结合各地区结构特点，发展区域优势产业，将秸秆资源合理有效利用，建立布局合理、多元利用、节能环保的产业技术体系。

1.2 黑龙江省玉米秸秆焚烧现状

通过生态环境部卫星遥感监测及督查巡查重点时段火点数，统计了黑龙江省2016—2019年的秸秆露天焚烧卫星监测火点数，结果如图2所示。

由图2可知，黑龙江省已实现“全域、全时段、全面禁烧”工作目标。

1.3 黑龙江省政府禁烧政策及管理办法

省政府2018年发布了《黑龙江省禁止秸秆露天焚烧工作奖惩暂行规定》，2019年制定了《黑龙江省秸秆综合利用工作考核办法》;省环监局制定了《2019—2020年有效解决秸秆露天焚烧督查工作方案》。这些政策、办法等对我省全面考核验收秸秆综合利用工作提供了制度保障。

2 黑龙江省玉米秸秆综合利用技术及现状

2.1 玉米秸秆还田

2.1.1 直接还田

（1）玉米秸秆粉碎翻埋还田技术。选用相关的多种装备进行组合作业，相关机械有：大马力拖拉机、玉米联合收获机、秸秆粉碎还田机、耕地翻转犁、耙地机、起垄机等农机装备。

技术流程为：一是用玉米联合收获机，可选凯斯6130型收获机收割;二是用玉米秸秆还田机，可选凯斯210拖拉机牵引的玉米秸秆还田机进行二次粉碎，粉碎的秸秆长度在10 cm以下，粉碎的秸秆抛洒的宽度和厚度要均匀一致;三是用耕地翻转犁，可选凯斯210拖拉机牵引的格兰五铧翻转犁，将玉米秸秆翻埋到土壤25 cm以下覆盖还田;四是用耙地机，可选凯斯210拖拉机牵引的液压耙地机两次耙地;五是用起垄机，可选凯斯210拖拉机牵引的起垄机，秋季作业起110 cm或130 cm大垄，再镇压一次地;六是第二年的春季，用玉米播种机将种子和化肥一同播到起好的大垄地中;之后再进行封闭除草或苗后除草防止病虫害等。

（2）玉米秸秆粉碎混拌还田技术。使用的农机装备有：秸秆还田机、深松机、联合整地机、耙地机，配套动力为210马力以上拖拉机。

技术流程为：一是用玉米联合收获机，可选凯斯6130型收获机收获;二是用秸秆还田机，可用凯斯210拖拉机牵引马斯奇奥秸秆还田机将玉米秸秆进行二次粉碎，粉碎的秸秆长度小于10 cm，秸秆抛撒宽度和机具的作业宽幅一致且均匀;三是用深松机，可选凯斯7830拖拉机牵引八行深松机，作业深度在30 cm以上，也可选凯斯730C联合整地机，将秸秆混拌还田于土壤0～15 cm耕层内;四是用耙地机，可选用凯斯210拖拉机牵引30°角交叉重耙耙地两次，此时土壤地表的秸秆覆盖度在30%左右;五是用凯斯210拖拉机牵引起垄机在秋季作业，起110 cm或130 cm大垄并镇压一遍;六是第二年春季使用免耕播种机将种、肥同播;之后再进行封闭除草或苗后除草防止病虫害等。

（3）玉米秸秆粉碎地表覆盖还田技术。

使用的农机装备有：拖拉机、秸秆还田机、免耕播种机、深松机、秸秆归行机、条带耕作机等。

技术流程为：一是用玉米联合收获机收获;秸秆在土壤地表覆盖原茬越冬;二是第二年春季用秸秆还田机，可选用凯斯210拖拉机牵引马斯奇奥秸秆还田机，对秸秆进行二次粉碎，要求粉碎的秸秆长度不超过10 cm、抛撒的宽度和机具作业宽幅一致且均匀;三是使用免耕播种机，错茬平播或秸秆归行清茬，清理出苗带后进行播种作业;四是在苗出5叶前进行除草;之后再进行苗期深松及防止病虫害等。

2.1.2 间接还田

（1）秸秆原位堆腐还田技术。

采用外源微生物接种强化发酵技术，在田间地头、林带沟渠等场所，通过人工或机械的方式将秸秆收集堆垛，利用秋后短暂温光条件快速启动堆肥，次年春天就近还田。

（2）玉米秸秆生物有机肥制备及还田技术。

一般有二种形式：一是车间堆沤：秸秆+土+畜禽粪便一定比例混合;二是沤肥坑集中堆沤：秸秆+土+畜禽粪便+腐熟剂一定比例混合。第二年春天在整地前将玉米秸秆生物有机肥还于田中。此项技术制备过程中，应考虑黑龙江省寒冷地区环境约束，调整混合比例，实现资源有效转化。

2.2 饲料化

2.2.1 青贮、黄贮

秸秆青贮发酵饲料技术路线一般为：玉米秸秆粉碎或者揉丝，计算发酵秸秆的重量，等比例添加发酵菌，均匀撒入秸秆，传统大型发酵池发酵或农膜袋简易式发酵，最后装袋仓库密封保存或销售。

秸秆黄贮发酵饲料技术路线一般为：玉米秸秆揉丝粉碎后入黄贮窖，对粉碎原料进行压实处理，压实处理好的原料进行密封，发酵好后开封饲喂牛羊。

2.2.2 膨化

秸秆膨化饲料：秸秆通过膨化处理后，表面蜡质膜被破坏，大量纤维细胞壁断裂，纤维素、半纤维素、木质素等复杂结构发生崩解;机械膨化自然产生的温度可达140～150 ℃，产生熟化过程;再经过有益微生物发酵处理后，产生糖化过程。膨化技术和发酵技术使秸秆的理化性状都发生了巨大改变，使秸秆从质地坚硬的粗饲料变成了易消化吸收的生物饲料。

2.3 燃料化

燃料化也叫能源化，常用作农村生活生产能源使用，直燃式生物质锅炉——农村生活能源。优点如下：（1）玉米等作物秸秆为燃料，就地取材，方便快捷，节约成本;（2）50 kg玉米秸秆可供100 m2住宅供暖一天，节省物资;（3）一冬点一次火，12 h添一次料，5天出一次炉灰，节省人力;（4）20 ℃以上，昼夜恒温且可调控，即恒温可控;（5）锅炉安装在户外，产品为常压锅炉，安全可靠。

2.4 基质化

玉米秸秆用作食用菌基料或者育苗基质。依托玉米秸秆、闲置大棚资源，充分利用水稻育秧大棚的时间节点、温光条件，提高水稻育秧大棚的利用效率;以秸秆、食用菌、育秧基质利用模式为纽带，实现玉米秸秆基质化高效利用，有效解决北方耕地土壤质量下降、焚烧秸秆污染环境以及水稻育秧破坏耕层植被和取土难等问题。

2.5 原料化

以玉米秸秆为原料用作工业化加工，如替代木材造纸、生产板材等，此技术将农用材料二次转化为可再生资源，达到循环利用效果。

3 黑龙江省玉米秸秆综合利用发展建议

（1）各縣区因地制宜依据地方农牧业发展情况，建立当地特色秸秆利用体系，主辅结合，避免一刀切。

（2）秸秆利用农用为先，科学规划秸秆还田方式，推行“一翻两免”秸秆全量还田轮耕技术模式，即三年为一个周期，三年翻耕一次，两年采用深松联合整地秸秆碎混还田免耕播种和秸秆覆盖还田免耕播种，降低秸秆还田成本。

（3）我省是畜牧大省，秸秆饲料化利用空间巨大。

（4）秸秆燃料化利用重点对直燃式生物质锅炉进行推广，减少秸秆压块与颗粒等耗能方式利用。

（5）建立轮作体系，将低生物量的豆科作物纳入轮作体系，从而控制秸秆总量，同时补充土壤氮素营养。

（6）建议秸秆离田地块采用平作，可提高地温，保土保墒;垄作地块少用或禁止秸秆打包。

4 结论

（1）我省年种植玉米面积近667万hm2，玉米在我省农作物中占主导地位在近期不会改变，因此，解决玉米秸秆资源综合利用问题是各级政府急需解决的重大问题。

（2）在秸秆还田装备中，拖拉机、五铧犁、联合整地机和耙存在着相互不匹配及可靠性不高的问题。政府应增加投入集产、学、研、对秸秆还田装备及配套技术开展联合攻关，在功能、用途、产品升级、秸秆综合利用的新方法、新工艺等方面进行研发，充分挖掘玉米秸秆资源的利用潜力，促进我省农业循环可持续利用与发展。

（3）我省玉米秸秆综合利用的发展前景是：构建具有地方特色的“还田主导型、种养结合型、多元循环型、产业带动型”的秸秆综合利用技术模式并示范推广。