徐 舒

1 秸秆机械化收获市场前景

秸秆作为世界范围内生物质能资源的重要组成部分，其综合利用的途径主要集中在秸秆还田和作为秸秆饲料、工业原料和现代能源四个方面。

秸秆还田是最直接、最简便、成本最低的秸秆利用途径，但若方法不当，也会导致土壤病菌增加、作物病害加重及缺苗（僵苗）等不良现象，从而给秸秆还田带来了一定的阻碍。

秸秆饲料、工业原料和现代能源是秸秆商品化的重要体现。玉米秸秆含有丰富的营养和可利用的化学成分，是畜牧业饲料的主要原料；小麦秸秆可制成草浆用于造纸；另外，小麦和水稻秸秆经加工后可作为生物质能源，用作生活燃料和生物质发电，其中以生物质发电为主。

近年来，为缓解能源危机，国家提出加快开发生物质能源，支持发展秸秆、垃圾焚烧和垃圾填埋气发电，建设了一批秸秆和林木质电厂站，扩大生物质固体成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生产能力，并网生物质发电装机容量达到550万kW，新建25 MW的生物质发电厂80座。到2020年，装机容量要达到3 000万kW，需新建25MW的生物质发电厂1 080座。随着一系列政策、规划的出台，各大电力集团纷纷投资生物质发电行业，这将更有利于秸秆的综合利用。对于秸秆发电而言，秸秆的收集、运输、存储等环节发生的费用占整个成本的比例很大，因此，对秸秆收储运的物流成本分析很有必要。一般情况下，生物质发电原料运输半径不应超过80～120 km，否则运输成本的上升会导致生物质发电经济性下降。1个装机容量为25 MW的机组年耗生物质秸秆30万t以上，到2020年，将可实现每年消耗秸秆3.24亿t以上，这需要大量的秸秆打捆机收集农作物秸秆。开发农作物秸秆资源，变废为宝，对于一个人口众多的能源资源相对缺乏的国家来说，也是整个农业可持续发展的一项战略措施。

当前，我国秸秆机械化收获水平还很低，如果能实现大面积机械收获作业，不但节本增收效益显著，同时也能减轻农民的劳动强度，缓解劳动力需求紧张的矛盾。我国麦稻两熟面积0.51亿hm2，按每台收获机年作业面积53.33 hm2（800亩）计算，秸秆捡拾打捆机的需求量约95万台。目前国外秸秆捡拾打捆机并不能很好地适应我国的田间机械化收获，且价格昂贵。因此，发展我国秸秆收获机械市场前景十分广阔。

2 秸秆机械化收获技术现状

综观世界，发达国家秸秆综合利用率很高，秸秆收获早已实现了全程机械化，秸秆综合利用的环节正在向自动化、智能化方向发展，使得生产效率不断提高，生产成本不断降低，竞争优势不断提升。而我国秸秆收获全过程主要依靠人力去完成，仍然延续着传统的手工劳作方式，使得生产效率显著低下，生产成本居高不下，效益随之减退。由于秸秆收获季节性较强，劳动强度大，如再遇阴天下雨，秸秆极易霉烂变质，迫切需要实现秸秆机械化收获。为此，各地做了不少尝试。如近几年，不少企业研制出了圆捆秸秆打捆机和方捆秸秆打捆机，有的地方引进了国外的秸秆打捆机。虽然国内研制的打捆机有的已经得到应用，但是效果不太理想，机器性能不太稳定，成捆率不高，故障率较高；国外的秸秆打捆机虽然性能比国内的要好，但是售价昂贵，农民很难承受。总的来说，我国秸秆机械化收获技术还处于技术引进、开发和试验阶段。主要原因是：

（1）机械收获秸秆在技术上有一定难度。秸秆打捆机的核心部件主要有捡拾机构、压缩机构和捆扎机构。目前，捡拾机构和压缩机构的设计基本能够满足工作要求，但是捆扎机构所用到的打结器技术不过关，成捆率低，故障多，需要依靠国外进口。

（2）秸秆的综合利用水平还不是很高。秸秆收获需要投入较多的人力与财力。目前，秸秆的商业价值还没有得到全社会的认可，而秸秆的机械化收获要以秸秆的商品化为前提。

（3）种植田块限制。南方地区多数是小田块种植模式，不适合大型机械作业；而北方地区以大田种植为主，不合适中小型机械作业。因此，需要因地制宜地开发研制适合各地的机械。

（4）财力限制。与研制收获机械相比，科研院所、企业等更愿意将主要力量集中在技术比较成熟、难度相对较小、易于产生效益的农业机具的开发和生产上。

3 秸秆机械化收获技术研发思路

秸秆机械化收获技术的研究开发必须充分考虑到国情、域情，在引进、试验、消化、吸收国外先进技术的基础上，灵活地将国外技术与本国相关技术相结合，把开发秸秆机械化收获技术作为主攻方向，寻求突破。具体实施时，可将秸秆机械化收获技术的开发分为四个部分，采用两种模式。

四个部分：第一部分为专用工作部件——捆扎机构。这部分国内研究的不多、不深，技术不是很成熟，可通过试验，直接吸收国外技术，如功能件的采用、结构、尺寸、参数等。第二部分是主要工作部件，包括捡拾机构、压缩机构等。可借鉴国外的机型进行对比、试验，自主研制开发。第三部分是机架部分。这部分国内技术相对成熟，可直接采用或适当改进采用。第四部分为监测控制部分。可视需要，直接借用现有成熟装置。

两种模式：一是以国外机型为参考，借用并改制国外已有的秸秆打捆机的整机框架，重新设计秸秆打捆机。二是改造设计（国内秸秆打捆机的机型均可采用）。着力解决以下技术：①加大捡拾器宽度，提高弹齿转速，增加喂入量。②降低压缩机的压缩次数，减小机器的冲击与振动。③着力于打结器的设计、开发与研制，突破国外进口的壁垒。

目前研制出的大多数机具，就是按照改造设计这一思路进行的。这种思路把秸秆打捆机的开发建立在技术较为成熟的国外秸秆打捆机的平台之上，使得开发难度和成本降低，周期缩短，也符合农民的购买能力；但普遍存在着改制过于粗浅、技术含量不高等问题，以致于收获效果不是很理想。故在改制秸秆收获机械时必须对具体问题做具体分析，将研制秸秆收获专用部件作为主攻方向。

总之，秸秆机械化收获是一项系统工程，不仅要从收获机械方面着手，也要从秸秆综合利用着眼，走技术创新的道路。在机具的研制上要有所创新，在秸秆综合利用上要有所突破，只有加快推进秸秆机械化收获，应用现代化技术，才能降低生产成本，提高产品质量，增强面向国际市场的竞争力。同时，加快推进秸秆机械化收获，对于提高农村生产力水平，加快农村劳动力转移，促进农民致富，解决好“三农”问题，都具有重要的现实意义。