张艳芬，辛太国

(1.磐石市牛心镇综合服务中心，吉林 磐石 132315；2.磐石市农业机械技术推广站，吉林 磐石 132300)

0 引言

玉米是我国重要的粮食产物，在我国种植范围极广，玉米不仅具有很高的食用价值，而且是重要工业生产原材料。从我国农业生产的作物种植面积来看，玉米的种植面积达到了作物种植总面积的30%，因此，玉米的机械化生产是我国农机工作的重点。近年来，玉米生产的机械化普及程度得到了显著提高，尤其是耕种收的机械化作业程度均超过了90%，使玉米生产的全程机械化初具规模。由于玉米生产中的秸秆产量极大，是秸秆产出最多的农作物之一，传统的焚烧处理秸秆的方式造成了严重的环境污染和资源浪费，因此国家加强了针对农作物秸秆的再利用工作。这促进了玉米秸秆回收机械和深加工技术的发展，也使玉米产业整体向着绿色、环保、可持续的方向进步。

1 玉米秸秆再利用的必要性分析

随着我国社会的不断发展，人们在生活质量不断提高的同时，对于资源利用和环境保护的意识也不断增强，尤其是在资源需求逐渐加大的今天，针对可再生资源的有效利用显得尤为重要。从国际上看，很多国家针对农作物的秸秆开发了多种利用途径，例如芬兰、澳大利亚、瑞士等国家已经逐步淘汰了塑料食品包装，而采用以秸秆资源制造的纤维包装，有效控制白色污染的同时还充分利用了秸秆资源。从我国的国内情况来看，社会的快速发展对煤炭、石油、木材等资源的消耗量巨大，同时资源的快速汲取也造成了环境的污染与退化，农业生产中产出的大量秸秆资源难以被直接利用，导致大多数秸秆因无法处理被焚烧，使空气中的粉尘、氟氯化物明显增多，臭氧层被破坏，温室效应加剧。玉米秸秆每年的产量极大，其中包含多种营养成分和木质素、纤维素、有机质等，对其进行合理的利用能够在多方面解决我国资源短缺的问题，而且从现阶段来看，我国玉米秸秆的总体利用仍处于初级阶段大部分的利用途径未经过深度加工和处理，导致资源利用后的附加值较低，若能通过现代化的技术和加工工艺，使玉米秸秆资源得到深度的利用，可发挥的价值将会进一步扩大。

2 玉米秸秆机械化回收技术

2.1 技术研究与发展情况

我国对于玉米秸秆的机械化回收工作主要通过机械化收集捆扎的形式进行，由于玉米秸秆细长坚韧，具有良好的捆集适用性，因此国际上针对玉米秸秆的收集工作也以制捆为主。我国针对农作物秸秆的机械化制捆研究开始于20世纪70年代，经过了国外技术引进和自主研发的漫长时期，现阶段我国的秸秆打捆机技术已经基本成型，并具备自主研发和生产的能力。目前，应用于玉米秸秆打捆收集的机械设备包括了小方捆打捆机、大方捆打捆机和圆捆打捆机三大类型，市场上近年来还推出了一些新技术产品，目前还未得到有效的推广与使用。

2.2 方捆打捆机技术

方捆打捆机主要包括小方捆打捆机、大方捆打捆机两类产品，其工作原理近似，只是技术先进程度和配套拖拉机动力存在一定差异。总体上讲，方捆打捆机主要包括了捡拾装置、喂入装置、秸秆输送装置、挤压制捆装置、传动系统、机架等结构，在对玉米秸秆进行制捆作业时通过拖拉机带动机具行驶和运转，拖拉机在田间行驶时，玉米秸秆首先被捡拾器拾起，并通过拨送装置被输送到压缩制捆结构，打捆机采用活塞式压缩技术，通过活塞反复运动将逐渐喂入的秸秆压实，达到一定密度后进行捆扎，制捆完成后由机具后方或侧方释放到田间。方捆打捆机具有技术成熟、工作可靠的优点，且根据不同的拖拉机产品可以配套小方捆打捆机、大方捆打捆机的不同机型，适用性较好。

2.3 圆捆打捆机技术

圆捆打捆机也是需要与拖拉机配套进行作业，其功能结构包括捡拾装置、传动装置、压缩装置、捆绳装置、放捆装置等。圆捆打捆机的工作过程与方捆打捆机类似，只是压缩技术和成捆形状存在一定的差别。当秸秆被依次送入制捆室，秸秆会在圆周分布的圆辊转动下进行高速的圆周运动，在这一过程中秸秆紧贴在圆周内壁，后进入的秸秆依次累积，在离心力的作用下逐渐形成致密的圆柱形秸秆捆，并在绕绳捆扎后释放于田间。

方捆打捆机与圆捆打捆机在我国现阶段的玉米秸秆收集工作中应用十分广泛，二者在性能和适用性上各有特点，总体上讲方捆更利于节省运输空间，且秸秆捆的密度更为均匀；圆捆机械制捆效率更高，适应能力更强，农民可根据自身需求进行选择。

3 玉米秸秆的再利用方式

3.1 玉米秸秆制捆直燃技术

散状的玉米秸秆密度小，燃烧所能产生的热量十分有限，用于农村居民烧火取暖尚可，但用于集中供热则很难产生足够的热值，而捆扎后的秸秆密度和体积都比较大，可用于专门的秸秆锅炉燃烧使用。通过技术先进的秸秆专用锅炉焚烧秸秆生热和发电能发挥良好的能源利用率，利用贫氧倒置层燃技术或半气化逆向燃烧技术可实现超过75%的热效率转化，十分适合用于小区的集中供热使用。近年来，我国北方很多地区纷纷建设了秸秆供热的专用供热站，并引进了大量的先进锅炉设备，使秸秆供热成为了北方冬季供热的一种常见形式，不仅有效利用了玉米秸秆资源，更保证了寒冷地区的舒适过冬要求，为节约煤炭资源贡献了较大的力量。

3.2 玉米秸秆饲料加工技术

玉米秸秆中含有丰富的蛋白质和纤维素等营养成分，十分适合作为猪、牛、羊的牲畜饲料使用，但是玉米秸秆直接被牲畜食用适口性差且营养成分不易被吸收，随着针对玉米秸秆饲料化加工设备逐渐被开发并投入市场，以玉米秸秆为原料的饲料产品也被投入市场。从深加工饲料的品质来看，玉米秸秆十分适宜采用膨化加工的方式进行处理。通过瞬间产生高温高压使玉米秸秆经历压力骤升和骤降的过程，秸秆出现膨化喷放效果，秸秆内部的蛋白质、木质素、纤维素产生熟化。膨化处理后的饲料粗蛋白含量提高50%以上、粗脂肪含量提高65%以上，十分适合牲畜的消化吸收。

3.3 玉米秸秆的包装制造技术

玉米秸秆中的纤维素、木质素是制造纸制品的良好基材，其能有效替代木材制造生活用纸和包装材料。现阶段的工业生产中，通过将秸秆进行粉碎处理后，在专门的生产线上进行秸秆材料的再处理，通过将秸秆中的木质素浆化后制成厚实的纤维材料，能有效替代传统的包装袋及其他包装盒等用品，且秸秆中的可用元素比例与木材极为近似，是十分适宜的替代品。通过机械化生产线制造的秸秆纸材和包装材料已经广泛应用于食品和生活用品的包装中，形成了绿色环保的包装新潮流。

3.4 玉米秸秆的生活品制造技术

除生产包装材料外，利用玉米秸秆还可加工多种生活用品，例如一次性餐具、塑料盛装具、牙刷等常见的生活用品都可以通过专业的生产线实现制造，通过秸秆制品替代传统的生活用品，可有效减少塑料生活品的使用，使人们生活对环境的影响进一步降低，人与自然的关系更为和谐。

4 结语

总体上讲，提高玉米秸秆的回收与再利用水平无论对于农业生产还是对于资源环境都具有积极的意义。现阶段，我国玉米秸秆回收及其再利用相关产业的发展必须以科学技术作为依托，在国家政策的支持下，加速玉米秸秆利用相关的科技成果转化速度，并进一步鼓励企业加入玉米秸秆再利用的行列，根据各地玉米秸秆产量与特点，因地制宜设计好玉米秸秆产业发展规模和产业类型的工业布局，确保玉米秸秆得到科学有效的利用，并发挥出最佳的价值。