烏克蘭每年種植1000萬噸向日葵——但大部分莖稈都被燒毀了。
為什麼向日葵秸稈比任何穀物殘渣都更難打包？哪些市場證明了這種努力是值得的？烏克蘭、俄羅斯和中國西北地區的企業是如何將粗壯的木質莖稈轉化為生物質價值的？
向日葵莖稈：歐洲最大油籽作物背後的問題
向日葵 （向日葵向日葵是黑海農業帶的主要油料作物。烏克蘭每年在600萬至700萬公頃的土地上收穫1000萬至1200萬噸向日葵籽，使其成為世界上最大的向日葵生產國，領先於俄羅斯（900萬至1000萬噸）和阿根廷（300萬至400萬噸）。中國的內蒙古、新疆和甘肅三省合計產量為200萬至300萬噸。向日葵籽粒經聯合收割後，植株會留下1.5至2.5公尺高、直徑20至40毫米的莖稈，這是商業農業中最粗壯、木質化程度最高的作物殘茬之一。
向日葵秸稈歷來是每位農藝師都建議處理的作物殘茬，但卻無人成功進行大規模打捆。其莖稈極粗、木質素含量高（佔乾物質的20至28%）、髓部結構難以壓縮，且節間中空，在打捆機壓力下容易塌陷，這些因素共同導致標準圓捆機無法在不預先切碎的情況下處理，即使預先切碎後，打捆仍然面臨諸多挑戰。目前常用的處理方法是田間焚燒——儘管法律明文禁止，但在烏克蘭和俄羅斯仍然普遍存在——或者使用重型秸稈切碎機進行機械翻耕，但這種方法速度慢、成本高，而且容易導致菌核病和莖腐病在土壤中傳播。
本指南闡述了向日葵秸稈打包為何值得投入額外的管理精力，哪些預處理必不可少，在當前烏克蘭、俄羅斯和中國的生物質和粗飼料市場背景下，哪些市場管道能夠抵消打包成本，以及哪些設備配置能夠有效處理這種物料。如需了解不同類型殘茬的生物質打包經濟效益對比，請參閱我們的概述。 青貯打捆機投資報酬率－何時擁有比租賃更划算 涵蓋與殘餘物打包作業相關的資本投資決策。
為什麼向日葵莖稈不能直接打捆
莖稈直徑和髓心塌陷
向日葵主莖收穫時的直徑為25至45毫米，遠大於玉米秸稈（20至30毫米），比草或穀物秸稈粗一個數量級。向日葵莖稈內部髓結構呈海綿狀而非纖維狀，在打捆機壓力下會發生塌陷，導致捆包密度極低－大多數直接整莖打捆的嘗試中，乾物質密度低於80公斤/立方公尺。在這種密度下，一個標準的1.25公尺圓形捆包重量僅為80至120公斤——運輸成本高昂，且孔隙率過高，不適合任何商業儲存用途。
向日葵植株的分枝結構加劇了直接打捆的難題：側枝（長20至35厘米，直徑5至12毫米）從主莖向外延伸，形成的結構容易被拾取齒鉤住並纏繞，在打捆室中形成不規則的團塊而非均勻分層，導致打出的草捆形狀不規則且難以保持捆捆。因此，對於向日葵莖稈打捆而言，預先切碎是必不可少的——這並非可有可無的效率提升措施，而是任何具有商業可行性的草捆的先決條件。
| 預碎紙設置 | 片段大小 | 捆包密度 | 房間行為 | 最佳市場 |
|---|---|---|---|---|
| 無（完整莖稈） | 1.5–2.5 米 | <80 kg DM/m³ | 纏繞，插入 | 不可行 |
| 重度撕裂 | 80–150 毫米 | 100–130 kg 乾物質/m³ | 偶爾阻塞 | 僅粗糧 |
| 中等碎度 ✓ | 40–80 毫米 | 130–170 kg 乾物質/立方米 | 流暢性好 | 生物質+粗飼料 |
| 細碎 | 15–40 毫米 | 160–200 kg 乾物質/立方米 | 出色的 | 顆粒飼料 |
市場應用及價值評估
市場1：生物質燃燒
向日葵秸稈的熱值約為15至17兆焦/公斤乾物質，灰分含量為5至91噸/立方噸（由於向日葵秸稈組織中礦物質含量較高，其灰分含量高於穀物秸稈）。較高的灰分含量對於灰分耐受性較低的專用生物質燃燒系統而言是一個不利因素，但對於工業鍋爐和生物質混燒作業是可以接受的，因為這些作業通常處理灰分含量為6至101噸/立方噸的農業生物質。自2018年以來，在歐盟再生能源指令的推動下，烏克蘭的生物質顆粒廠迅速發展，成為烏克蘭西部地區細碎向日葵秸稈的主要商業用途。
市場 2：牲畜粗飼料
中等切碎的葵花籽秸稈（40至80毫米）粗蛋白含量為4至7%乾物質，中性洗滌纖維（NDF）含量為65至75%，總可消化養分（TDN）含量為40至50%－其營養價值與小麥秸稈或玉米秸稈或玉米秸稈相當。作為乾肉牛和綿羊的維持性粗飼料，其日採食量為20至35%，並需配合蛋白質和能量補充劑，在哈薩克斯坦北部和俄羅斯南部優質粗飼料替代品匱乏的地區，葵花籽秸稈在肉牛和綿羊養殖中具有商業應用價值。其適口性低於穀物秸稈－牛隻在首次飼餵葵花籽秸稈粗飼料時通常需要5至10天的適應期。在適應期內添加2至3%日糧乾物質的糖蜜可顯著提高初始採食量。
市場 3：蘑菇栽培基質
向日葵莖稈，尤其是切碎後的髓部，在中國蘑菇產區被用作平菇基質的成分之一。其高纖維素含量（38至44%乾物質）和適中的木質素含量，使得向日葵莖稈與麥秸或棉籽殼混合時，成為有效的基質填充物。這種應用在烏克蘭和中國西北部地區較為小眾，但相同體積的預切碎物料，其價格卻高於粗飼料市場。
這 9YG-1.25A 型可變腔室圓捆機 該設備可處理中等切碎程度（40 至 80 毫米）的向日葵秸稈，並以標準圓形捆包形式供應粗飼料和生物質市場。對於用於顆粒飼料的細碎物料，可變腔室的壓力控制可實現顆粒廠輸送系統要求的 160 至 200 公斤乾物質/立方公尺的捆包密度。
烏克蘭和中國西北地區的營運管理
烏克蘭的收穫窗口
烏克蘭向日葵的收穫期從8月下旬持續到10月，遍及整個草原地區。收穫時，南部草原地區（赫爾松州、尼古拉耶夫州、敖德薩州）的莖稈含水量通常為20至35%，北部森林草原地區的莖稈含水量為28至45%。聯合收割機收割後，讓其在田間自然乾燥5至10天，可將莖稈含水量降低至15至22%，無需額外處理即可進行乾式打捆。收穫後3至5天內進行預粉碎效果最佳：莖稈仍保持足夠的濕度，可以乾淨利落地粉碎而不會產生過多粉塵，同時又低於新鮮莖稈在打捆後容易發霉的含水量閾值。
疾病管理注意事項
菌核莖腐病、莖腐病和灰黴病是向日葵莖稈越冬的主要病害。將莖稈打捆並從田間移除（而不是切碎後翻入土壤）可以降低同一塊田地下一季作物的病原菌數量。烏克蘭農學家越來越意識到，除了打捆材料的直接商業價值之外，這種病害管理優勢也是打捆的另一個重要原因。
常見錯誤
高度為 1.5 至 2.5 公尺、莖稈直徑 30 至 45 毫米的完整向日葵莖稈無法使用任何標準圓捆機進行打捆。結果是，在捆紮後的前幾米內就會出現打捆室堵塞，堅硬的分枝結構會損壞拾取齒，而且打出的捆包形狀與便於搬運和儲存的圓柱形完全不符。因此，預先切碎是不可或缺的第一步。
預先切碎的向日葵莖稈，水分含量高於22%，密封圓捆包裝後，由於微生物呼吸作用消耗潮濕的髓部物質，會在48至72小時內升溫至50至65°C。這種升溫會導致捆包變形、薄膜破損（如果已包裹），並在3至4週內滋生黴菌。因此，在打捆前，應將水分含量乾燥至18%以下——在烏克蘭南部和中國西北部的干旱至半乾旱地區，大多數年份可在收穫後5至8天內實現這一目標。
直徑 30 至 45 毫米且木質素含量高的向日葵秸稈對粉碎機的鎚頭、刀片和軸承的磨損極大。適用於草坪的割草機和輕型粉碎機（例如適用於玉米秸稈或小麥秸稈的粉碎機）在處理直立的向日葵秸稈時，會加速磨損甚至導致刀片嚴重損壞。因此，在進行商業規模的向日葵秸稈打捆之前，請務必選擇配備硬化合金鎚頭和強化軸承的重型向日葵秸稈粉碎機。
向日葵聯合收割機割台會在秸稈旁的風堆中留下數量不等的破碎盤頭材料（木質花托組織）。這些盤頭材質比秸稈碎屑更緻密、更具磨蝕性，容易積聚在草捆芯部，增加灰分含量，並加劇下游製粒機設備的磨損。因此，在條件允許的情況下，應將割台殘茬高度設定得足夠高，使大部分盤頭材料留在聯合收割機的收割路徑上，而不是混入秸稈風堆中。
常見問題解答
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