农作物秸秆还田机械化技术

农作物秸秆还田机械化技术，就是用秸秆粉碎机将摘穗后的玉米、高粱、小麦等农作物秸秆就地粉碎，均匀地抛散在地表，随即耕翻入土，使之腐烂分解，达到大面积培肥地力的一项农机化适用技术。

1.秸秆直接还田的作用

秸秆直接还田，主要有恢复和创造土壤团粒结构，固定和保存氮素养料，以及促进土壤中难溶性养料溶解等作用。

1.1改善土壤结构性 秸秆在分解过程中进行矿质化，释放养分，同时进行腐殖质化。秸秆直接还田有利于新鲜腐殖质在土壤内部形成，可以随即与土粒结合，促成土壤的团粒结构，克服了腐熟后施用时活性腐殖质可能因干燥变质而失效的缺点。

1.2固定和保存氮素养料 作物收获后立即将秸秆切碎加以翻耕，在分解过程中，一定程度上会表现出微生物与作物争氮现象，这是秸秆直接还田时必须注意的问题。但是另一方面，近年来的一些研究结果表明，秸秆直接还田时，能增加土壤的固氮作用，同时又能使土壤中原有的含氮化合物免于损失。新鲜秸秆分解过程中所保存的氮素，大部分易转化为有效态，可供当季作物利用。

1.3促进土壤中植物养料的转化 秸秆直接还田较之堆沤腐熟后施用，更能增强土壤微生物的活动。这样不仅可以加速有机质本身所含植物养料的分解，而且有助于土壤中原有的磷、钾等矿物质的释放，从而加速了土壤中“生物小循环”的进程，有利于土壤有效肥力的进一步提高。

据资料记载，秸秆还田后的土壤随还田年数的不同，有机质可增加0.025%～0.15％，土壤容重降低0.057～0.167克/立方厘米，孔隙度增加2%～6％，土质疏松，通气性提高，犁耕比阻减少，贮存水分、养分能力增强。

2.机械化作业技术要点

秸秆粉碎还田机械化作业工艺的每个环节都有具体的技术要求，为提高秸秆还田的效果，避免可能出现的有害因素，在这些作业过程中要注意以下几点技术要求。

2.1配合施用氮磷化肥 秸秆直接还田时，作物与微生物争夺速效养分的矛盾，特别是争氮现象，可通过补充化肥来解决。通常秸秆的碳氮比约为80～100∶1，为此，应适当增施氮素化肥，对缺磷土壤则应补充磷肥。据试验，玉米秸秆腐解过程需要的碳、氮、磷比例为100∶4∶1左右，一般每亩还田秸秆500公斤，需施4.5公斤纯氮和l.5公斤纯磷（或施20～50公斤速效氮或10～15公斤尿素）。

2.2秸秆粉碎与翻埋方法 秸秆粉碎还田机作业时要注意选择拖拉机作业档次和调整留茬高度，粉碎长度不宜超过10厘米，严防漏切。玉米秸秆不能撞倒后再粉碎，否则既不能将大部分秸秆粉碎，还会因粉碎还田机工作部件位置过低，刀片打击地面增加负荷，甚至使传动部件损坏。工作部件的离地间隙宜控制在5厘米以上。秸秆粉碎还田加施化肥后，要立即旋耕或耙地灭茬而后翻耕，翻压后如果土壤墒情不足，应结合灌水。在临近播种时要结合镇压，促其腐烂分解。若实施夏玉米免耕覆盖精播机械化技术时，要求前茬作物秸秆粉碎后覆盖在地表，尽可能减少对土壤的翻动而直接播种，以保持土壤原有的结构、层次，同时也维持和保养了地力、墒情。但一定要在播种之后及时喷洒化学药剂，以消灭杂草及病虫害。在作物生长期间，也不再进行其他耕作。

2.3翻埋时间 秸秆直接还田时期，一般在作物收割后立即耕翻入土，避免水分损失导致不易腐解。玉米在不影响产量的情况下，应及时摘穗，趁秸秆青绿，含水里30％以上，此时秸秆本身含糖分、水分大，易被粉碎，对加快腐解，增加土壤养分大为有益。在翻埋时旱地土壤的水分含量掌握在田间持水量60％时为适合，如水分超过150％时，由于通气不良，秸秆氮矿化后易引起反硝化作用而损失氮素。

2.4秸秆还田量 在薄地、化肥不足的情况下，秸秆还田离播期又较近时，秸秆的用量不宜过多；而在肥地、化肥较多、距播期较远的情况下，则可加大用量或全田翻压，注意应避免将有病害的秸秆直接还田。

3.联合收割机的秸秆切碎装置

3.1一般构造 联合收割机（如1065、1075、ESI4等）上的秸秆切碎装置安装在逐稿器的后下方，由滑草板、切碎滚筒、定刀以及扩散板等组成。切碎滚筒上销接有动刀片，呈螺旋线排列。动刀片为长方形，两边都有刀口，磨钝后可更换使用。定刀片固定在定刀座上，定刀座的固定位置有长槽可进行调整，以改变与动刀的重叠量。扩散板为左右对称的曲面导流片，其导向角度可进行小量调整。切碎滚筒由联合收割机的发动机皮带传动而旋转，其转动方向与联合收割机的行走方向一致。

3.2工作原理 被逐稿器抛出的秸秆经滑草板落在高速旋转的切碎滚筒上。动刀片把秸秆带至定刀片间隙处进行切割，将秸秆切成碎段。切碎后的秸秆在离心力的作用下沿扩散板抛出，均匀铺撒在地面上。调整扩散板的角度可以改变铺撒幅宽。调节动、定刀片的重叠量可调节切碎长度。这种秸秆切碎装置工作时为有支承切割，而且秸秆喂入均匀，因此在秸秆含水量合适的条件下，切碎质量好，动力消耗也较小。

3.3正确使用 切碎装置的切碎质量和所需功率与作物产量、成熟程度以及秸秆中含杂草的多少等有关。当小麦的成熟度高，秸秆含水量低，又无杂草的情况下，功率消耗约为5千瓦，而且切得碎，铺得匀。当杂草多、作物成熟度差时，功率可达10千瓦以上，甚至更高，而且切碎质量大大降低。因此为了保证秸秆切碎和铺撒的质量，提高联合收割机的收获效率，应尽量在小麦成熟度适宜时进行收割。使用中还应特别注意保持动、定刀片刃口的锋利，否则也会降低切碎质量和增加动力消耗。联合收割机上的秸秆切碎、铺撒装置结构简单，维修保养方便，功率消耗较低。与收获后再次进地进行切碎作业相比，既可减少一道作业，提高了工效，而且切碎质量好。如秸秆量少时，也可不用秸秆切碎装置，可在联合收割机尾部加装一反向旋转的秸秆抛撒器。当秸秆从逐稿器落下时，直接由旋转的橡胶条式抛撒装置将秸秆抛撒在地面上。

4.“L”型甩刀式秸秆切碎机

4.1一般构造 由切碎装置、机架护罩、地轮、传动装置、悬挂（或牵引）装置等组成。切碎装置由刀轴、刀座及刀片等构成。刀座按螺旋线排列焊接在刀轴上。“L”型刀片较接在刀座上，相邻刀片的运动轨迹有一定的重叠量。拖拉机动力输出轴的动力经切碎机上的变速箱、传动皮带传递给刀轴，带动刀片高速旋转。刀片的旋转方向与切碎机的行走方向相反。切碎机的主要工作部件为刀片，呈“L”型，刃口朝向前进方向。有的刀片制成双面刃口，可以换面使用。为了使刀轴和甩刀的销轴受力平衡，并提高切碎效果，一般“L”型甩刀左右对称配置呈“Y”型。通过调节地轮的安装高度可以改变切碎直立茎秆的留茬高度。“L”型甩刀式切碎机的工作幅一般为1.5～2米。刀轴的转速一般为1300转/分钟左右，转速太低会影响切割质量。

4.2工作原理 切碎机工作时，高速旋转的刀片与机器前进速度合成为有环节的余摆线运动。机架前部的挡板首先将秸秆推压呈倾斜状，刀片将秸秆拣拾并砍断。在挑起秸秆的同时，由刀片产生的风力将秸秆喂人切碎机护罩内，又受到刀片的多次砍切而成碎段。切碎的秸秆在离心力的作用下沿护罩均匀抛撒落地。甩刀式切碎器为无支承切割，作业时，由于拖拉机轮子对秸秆的折压、机器前进中秸秆的前倾和互相交叉以及秸秆含水量的大小等因素，使秸秆的切碎长度变化很大。

4.3正确使用 “L”型甩刀以其横向刀刃对直立的粗茎秆（如玉米、高梁）进行切割，效果较好，而对软质秸秆的切碎效果较差，也不适用于机收后麦秸条铺的切碎和铺撒。使用中应注意勿使刀片切土和打击坚硬的物体，因此作业前应先平整地面的沟和埂。刀片磨损后应及时更换，以保证切碎质量。如刀片折断应立即更换新刀，防止因不平衡而引起机器强烈的振动。作业时拖拉机的液压操纵手柄处于浮动位置，这样切碎机可以随地面仿形。