现代农业生产中，农机装备的科学应用能够显着提高农业生产效率和生产质量，对农业现代化发展具有十分重要的促进作用。随着农机装备的应用比例不断增加，有效改变了传统的农业作业方式和农业生产方式，促进了农业生产方案的不断升级转型。玉米作为我国比较常见的一种农作物，其产量和品质对保障国家粮食安全有着很大的帮助，其既可以作为粮食又能够用于农副产品加工。玉米栽培面积较为广泛，生产过程中每年会产生的农作物秸秆数量也在不断增多，这些农作物秸秆，如果得不到妥善有效地处理，随意燃烧，随意丢弃，将会造成不同程度的资源浪费和环境污染。玉米秸秆的综合处理和综合利用对资源的再利用和生态环境保护具有十分重要的现实意义，所以在农业农村绿色生态发展过程中就需要加强对玉米秸秆的综合治理，推动绿色农业生产方式的有效转变，实现对农作物秸秆的高效利用，从而大大提高农业环境保护水平。在现实生产过程中，通过依托玉米机械对农作物秸秆进行进一步的收获、粉碎还田或者发酵处理，既可以作为肥料，增加土壤有机质的含量，提高农作物的产量，从而减少化肥的使用量，又可以将其发酵制作成可用于牛羊等反刍类动物使用的粗饲料，利用秸秆的营养价值，从而更好地满足草食畜牧养殖业的现代化发展，降低养殖成本，推动秸秆利用效率的提升。本文主要结合实际工作经验，探讨了几种农业机械在玉米秸秆综合利用中的应用，然后分析了相应的应用措施，希望通过研究对更好地提高玉米秸秆的综合利用效率，推动农业现代化发展有所借鉴和帮助。
一、玉米秸秆综合利用的现实意义
1、玉米秸秆综合利用有利于环境保护
玉米秸秆综合利用的现实意义在于其能够有效缓解环境污染问题。传统秸秆利用过程中农作物秸秆的焚烧会产生大量的烟尘和有害气体，导致大气污染，影响人们的身体健康，而通过将玉米秸秆制作生物质燃料、饲料、肥料等进行综合利用，可以大大减少焚烧行为，从源头上降低污染物的排放，保护大气环境。此外，玉米秸秆作为一种天然的有机物质，还可以通过堆肥等方式改良土壤结构，增加土壤肥力，减少化肥的使用，降低农业生产对环境的负面影响。
2、拓展农作物秸秆利用途径
玉米秸秆的多功能性为其提供了广阔的应用前景，目前，秸秆不仅可以用于生物质发电、沼气等生产生物质能源，还可以加工成秸秆板材，用于建筑材料、家具制造等领域，替代木材，减少森林资源的消耗。此外，秸秆还可以用于生产秸秆纤维素、秸秆浆等高附加值产品，进一步提升其经济价值，这些新兴的利用途径不仅可以增加农民的收入，还能促进农村经济的发展。
3、农作物秸秆利用有利于推动农业的可持续发展
传统农业生产方式往往存在资源浪费和环境污染等问题，而通过科学合理地利用农作物秸秆，可以实现资源的循环利用，减少废弃物的产生。例如，秸秆还田作为有机肥料，可以有效提高土壤有机质含量，改善土壤理化性质，增强农作物的抗逆性和产量。此外，通过发展秸秆饲料产业，可以提供更多优质的饲料资源，降低养殖业对天然草地和粮食饲料的依赖，促进畜牧业和种植业的协调发展。在此基础上，农业生产的经济效益和生态效益将得到同步提升，推动农业向可持续方向发展。
4、玉米秸秆综合利用有利于推动技术的创新应用
技术创新在玉米秸秆综合利用中起着关键作用，尤其是随着科技的进步，越来越多的新技术、新工艺被应用于秸秆的处理和利用中。微生物发酵技术的诞生可以将秸秆转化为高效生物肥料，增加土壤养分；生物质气化技术可以将秸秆转化为清洁能源，替代传统化石能源；纳米技术可以将秸秆中的纤维素提取出来，制备高性能的生物基材料，这些技术创新不仅提高了秸秆利用的效率和效益，还为解决秸秆处理难题提供了新的思路和手段。更重要的是技术创新的应用推动了农业现代化的发展，提高了农业生产的科技含量，增强了农业的竞争力。
二、农业机械在玉米秸秆综合利用中的应用
1、机械化秸秆粉碎还田利用
①机械设备的选择
当前机械化秸秆粉碎还田是现阶段玉米秸秆利用最常见的方式之一，玉米秸秆机械化粉碎还田作业过程中，常用的机械设备主要包括玉米秸秆粉碎机、多功能秸秆粉碎机、玉米秸秆捡拾粉碎机。例如，玉米秸秆粉碎机作业过程中刀片间隙0.2～0.4mm、刀片角度10～15°、进料口宽度可以根据秸秆量和粉碎要求调整，进料口高度略高于地面，以避免吸入泥土，风机转速、风机出口角度还可以根据粉碎程度和秸秆量调整。在设备使用之前检查传动系统是否正常，润滑油是否充足，根据秸秆量和粉碎要求，选择合适的粉碎转速，定期检查刀片磨损情况，并及时更换或研磨，粉碎作业完成后，需要及时清理机器内的秸秆残留。
②玉米秸秆机械化粉碎还田方案
玉米秸秆机械化粉碎还田是提高土壤肥力、减少环境污染、促进农业可持续发展的重要措施。在进行机械化作业过程中，首先选择在玉米成熟后，秸秆呈绿色，含水率在30%以上时进行秸秆粉碎还田，在不影响产量的情况下，及早摘穗，并连苞叶一起摘下。选择适合的秸秆粉碎机、施肥机械、旋耕机或耙地机。在玉米摘穗后，及时进行秸秆粉碎，或者使用联合收获机一次性完成玉米的摘穗和秸秆粉碎作业，机械化粉碎作业过程中可以根据秸秆高度调整留茬高度，不超过15cm，秸秆的粉碎长度不超过10cm，确保秸秆粉碎彻底。在粉碎秸秆后，为提高秸秆的腐蚀效率，可以使用尿素5～8kg/667m2，增加氮源，然后使用旋耕机或耙地机将粉碎后的秸秆与土壤充分混合。在播种前进行深耕，耕深要求在20～25cm，以消除土壤架空，为播种创造条件。机械化秸秆粉碎还田作业过程中要注意粉碎处理之前对玉米植株进行病虫害防治，防止秸秆传播病虫害，粉碎后的秸秆应尽量与土壤混合，提高腐解效果。
2、机械化秸秆粉碎青贮发酵利用方案
①机械设备的选择
玉米秸秆青贮发酵处理常用机械设备主要包括玉米秸秆收获机、圆捆机、方捆机、秸秆切碎机、多功能破碎机、青贮窖压实机、轮胎压实机、氧气阻隔膜、重型塑料薄膜。秸秆收获机刀具高度设置为20～30cm，刀片间距0.5～1cm，喂入速度可以根据收获机类型和功率调整，保持均匀喂入。圆捆机捆重300～500kg、捆径1.2～1.5m、高密度，调整压力轮和拾捡轮间距。方捆机捆长0.8～1.2m、捆宽0.8～1m、捆高0.5～0.7m、高密度，调整压力轮和拾捡轮间距。秸秆切碎机刀片转速1500～2000r/min、刀片间隙0.5～1cm、根据切碎机功率和秸秆产量调整，保持均匀速度。青贮窖压实机压力15～20kg/cm2、行驶速度0.8～1.2km/h、根据青贮窖面积和深度选择10～20t。轮胎压实机轮胎载重4～8t、轮胎气压6～8个大气压、行驶速度0.8～1.2km/h。氧气阻隔膜厚度大于0.1mm，铺设面积覆盖整个青贮窖表面，重型塑料薄膜厚度大于0.15mm，用于覆盖在氧气阻隔膜之上。
②机械化秸秆粉碎青贮发酵操作方案
青贮发酵处理过程中首先选择新鲜、无霉变、无病虫害的玉米秸秆，最佳收割的干物质含量为30%～35%，最高不超过40%，准备好用于稀释青贮菌种和调整原料含水量的清水，选用适合玉米秸秆青贮的乳酸菌、酵母菌等专用菌种，辅料玉米粉、麸皮等，用于稀释菌种和调整原料含水量。收割时，玉米留茬20cm，防止土壤中的微生物进入青贮，引起梭菌繁殖，利用机械将玉米秸秆切成1～6cm长的段，便于踩实和排除空气，猪用青贮料以1～2cm为宜，牛羊等青贮料以4～6cm为宜。将粉碎后的玉米秸秆与清水混合，调整含水量至60%～70%，按比例将青贮菌种与辅料（如玉米粉）混合，然后均匀撒入调整好含水量的玉米秸秆中。将拌好的玉米秸秆装入青贮窖，每装15cm压实1次，特别是四周和边角。从青贮窖一头或中间以30°斜面层层堆填，边填边压，逐层压实，行走时采取直线行驶压平，再对角线压实，一定要压到边，顶部呈丘陵状，装窖压实后，用塑料膜或土封口，确保密封性。在密封后的青贮窖内，青贮发酵过程将自动进行，发酵过程中，温度会逐渐升高，一般在50℃左右时，所有的化学反应停止，青贮发酵完成。
3、玉米秸秆生物质气化利用方案
①机械装备的选择
玉米秸秆生物质气化利用所需要的机械设备主要包括了气化炉、输送设备、粉碎设备、除尘设备，其中气化炉燃料层厚度为10～15cm，进气量根据秸秆类型和气化炉类型确定，炉膛温度控制在800～1000℃，输送设备输送速度根据秸秆料型和输送量确定，皮带张力达标，防止皮带打滑或断裂，粉碎设备使用前调整好筛网孔径、刀片间隙、转速，并在处理过程中配置好除尘设备，明确最佳风量、除尘功率和滤带张力。
②玉米秸秆生物质气化利用方案
利用过程中选择优质玉米秸秆作为气化原料，要求秸秆长度适中，含水率控制在15%以下。将玉米秸秆进行粉碎，粉碎粒度控制在10～20mm。选用固定床气化炉或移动床气化炉，气化炉容积为2～10m3，配置好进料系统、送风系统、排渣系统、冷却系统、控制系统等。将粉碎后的玉米秸秆送入气化炉，在炉内进行加热，加热温度控制在500～800℃，缺氧条件下，玉米秸秆发生热解气化反应，生成可燃气体，反应过程中要注重对气化产生的烟气进行除尘、脱硫、脱硝等处理，以满足环保要求，将净化后的可燃气体收集至储气罐。通常情况下加热温度500～800℃，加热时间2～4h，气化反应时间2～4h，气化炉负荷控制在70%～90%，气化炉压力0.1～0.2MPa，送风量控制在气化炉容积的0.5～1倍，除尘效率≥98%、脱硫效率≥90%、脱硝效率≥80%，储气罐容积根据气化炉负荷及原料处理量确定。系统在运行过程中要注重检查气化炉、送风系统、排渣系统等设备，加强对操作人员的安全培训，提高操作人员的安全意识，设立应急预案，应对突发事件。
三、农业机械在玉米秸秆综合利用中的应用对策
1、加大秸秆机械化综合利用的扶持力度
政府应加大对秸秆机械化综合利用的政策扶持力度，提供财政补贴、税收优惠等多种支持方式，激励农民和企业积极参与。在广大农村地区建立完善的秸秆机械化综合利用体系，涵盖秸秆收集、储存、运输、处理等各个环节，确保各环节能够高效运作。还可以通过设立专项资金，支持科研机构和企业开发新型秸秆利用机械设备，提升机械化利用水平。作为地方政府部门应该加强与金融机构的合作，提供农业机械补贴和融资服务。当前，玉米秸秆资源丰富，但其综合利用率较低，主要原因之一是机械化设备的普及率不高，导致秸秆处理效率低下。政府应根据不同区域的经济发展水平和农业生产特点，制定差异化的补贴政策，对于经济相对落后的地区，应加大补贴力度，减轻农民的经济负担，促进机械化设备的普及，鼓励农机企业开展分期付款、租赁等多种融资方式，让农民在资金短缺的情况下也能使用到先进的机械设备。政府也可以通过组织培训班、技术讲座等形式，提升农民对机械设备的操作技能和维护能力，确保机械设备能够高效、稳定地运行，建立完善的售后服务体系，及时解决农民在使用设备过程中遇到的各种问题，保障机械设备的长期使用效果。
2、强化玉米秸秆机械化综合利用的宣传引导
为了提高农民对玉米秸秆机械化综合利用的认识，政府和相关部门应加强宣传引导工作，工作过程中可以通过电视、广播、网络、报纸等媒体多种渠道广泛宣传秸秆综合利用的环保效益和经济效益，增强农民的环保意识和参与积极性。在农村地区开展现场演示、技术讲座、经验交流会等形式多样的培训活动，提高农民对秸秆机械化综合利用技术的掌握程度，还可以组织示范田、示范村等，树立典型，发挥示范带动作用，使更多农民看到秸秆机械化综合利用的实际效果，从而积极参与其中。
3、加快推进农机农艺融合技术研发
秸秆机械化综合利用需要农机和农艺的有机结合，才能实现最佳效果。因此，应加快推进农机农艺融合技术的研发。科研机构和企业应加强合作，针对不同地区、不同作物的秸秆特性，研发适合当地的机械设备和处理工艺。例如，可以开发出适合东北地区寒冷气候的玉米秸秆粉碎还田机械，或者适合南方潮湿环境的秸秆压缩打包设备。同时，应加强对秸秆综合利用技术的标准化研究，制定统一的技术规范和操作标准，确保秸秆机械化综合利用的规范化、标准化、科学化。
4、推进玉米秸秆机械化综合利用的市场化运作产业化发展
为了推动玉米秸秆机械化综合利用的可持续发展，应积极探索市场化运作和产业化发展的路径。政府可以通过政策引导和市场调控，培育和引进相关企业，形成以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的秸秆综合利用产业体系，引导企业通过技术创新和商业模式创新，提高秸秆综合利用的经济效益和市场竞争力，着重开发秸秆生物质燃料、秸秆有机肥、秸秆饲料等多种产品，拓展秸秆综合利用的市场空间。同时，建立完善的秸秆综合利用产业链，从秸秆收集、储存、运输、处理到产品销售，形成闭环管理，提升整个产业的运作效率和效益。此外，应加强国际合作，引进先进的秸秆综合利用技术和设备，借鉴国外成功经验，提升我国秸秆机械化综合利用的水平。通过举办国际交流会、技术展览会等活动，搭建国内外技术交流与合作的平台，促进技术进步和产业升级。政府还应出台相关的法律法规，规范秸秆综合利用市场，保护企业和农民的合法权益，确保市场健康有序发展。通过多方努力，共同推动玉米秸秆机械化综合利用的市场化运作和产业化发展，实现生态效益、经济效益和社会效益的多赢。
综上所述，在玉米栽培管理过程中，每年都会产生大量的农作秸秆，加强对玉米秸秆的综合处理和综合利用已经成为农业生产的重要环节和重要问题。玉米秸秆在综合回收利用过程中借助现代农机装备，将其粉碎还田或者将其粉碎之后直接进行发酵处理，可以有效改善土壤的理化性质，增加土壤有机质含量，也可以将其加工成多种饲料产品，充分发挥玉米秸秆的食用价值，从而更好地降低农作物秸秆随意处置或者燃烧对生态环境造成的污染，减少农业生产成本，提高整体生产效益。未来随着玉米秸秆综合利用工作的不断向前推进，各种现代化的农机装备也势必会得以有效地推行，从而大大提升工作效率和工作质量，将农作物秸秆综合利用工作向着高效方向转变，最终促进农业的整体发展。
（作者单位：233100 安徽省凤阳县总铺镇农机管理站）
