用于構建肥沃耕層的秸稈還田機具發展研究

裴澤蓮等

摘要：在詳細介紹秸稈還田機具的分類及型號編制方法的基礎上，探討秸稈粉碎還田機、深翻犁、水田埋茬攪漿機對農業生產的作用及研究發展現狀，為秸稈還田技術及相關機具的研究設計提供理論依據。

關鍵詞：秸稈還田；深翻犁；水田埋茬攪漿機；秸稈粉碎還田機

中圖分類號：S244.29 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）02-0033-03

農作物秸稈含有氮、磷、鉀、鈣、鎂等礦質養分和有機質，將其成肥還田，可激發土壤中微生物活性、增加大量元素和微量元素含量，從根本上緩解目前農民過分依賴化肥的局面，有效改善耕地土壤板結的狀況。秸稈還田中需要投入較多的勞動資源，但目前農村人力資源有限，因此研究高效的秸稈還田處理方法及機具勢在必行。

1 秸稈還田機具的分類

秸稈還田機大多由旋耕機演變而來，其變化主要有：改變刀子的形狀、結構、大小及排列；部分或完成改變機具結構及傳動方式。目前，秸稈還田機具大多整合其他機具的功能特點，具有復式或多功能的特點，并由此形成多種多樣、各具特色、具備多種功能和工作特點的作業機具。通過機械直接還田的機具通常被稱為秸稈還田機。

按田塊特性，秸稈還田機分為水田秸稈還田機和旱田秸稈還田機2種。

按機具的結構特點，秸稈還田機又分為雙軸型秸稈還田機和單軸型秸稈還田機。

按機具傳動方式，秸稈還田機分為中間傳動秸稈還田機和側邊傳動秸稈還田機。

按農作物產生的秸稈，秸稈還田機分為稻麥秸稈還田機、玉米秸稈還田機及其他作物秸稈還田機。其中，稻麥秸稈還田機又分為以下幾種：反轉滅茬機，又被為旱田埋茬（草）反轉耕整機、旱田埋茬（草）耕整機；水田埋茬（草）耕整機；復式秸稈還田機；多功能秸稈還田機；秸稈粉碎拋撒還田機。玉米秸稈還田機分為玉米秸稈粉碎還田機、玉米秸稈粉碎還田耕整機（復式機）、玉米秸稈根茬粉碎還田耕整機。目前，秸稈還田機的具體種類見圖1。

按機具的功能及多樣性，秸稈還田機分為單一功能性秸稈還田機、復式秸稈還田機及多功能秸稈還田機。

2 秸稈還田機具的產品型號

部分還田機產品的型號表示方法見表1。

在表1中：1G代表旋耕機械；S代表水田作業；Z代表耕整功能；XXX代表工作幅寬（3位數，cm）；X代表改進代號（按照產品改進次數，分別用A，B，C…表示）；F分別代表反向旋轉、施肥功能和翻耕功能；N為特征代號，中間傳動為N，側邊傳動不標注；D為多功能（正反轉、高低速）；1SG為雙軸旋耕機械；DM為稻麥兩用。

3 秸稈還田機具研究發展現狀

3.1 秸稈粉碎還田機

一般情況下，秸稈粉碎還田機采用錘爪式或切刀式工作部件粉碎秸稈，利用高速旋轉的粉碎刀對秸稈進行砍切，并在喂入口處負壓的作用下將其吸入切碎室；秸稈在多次砍切、撕裂、揉搓作用下成段或纖維狀；最后，碎秸稈被氣流從切碎室拋送出去，并均勻拋灑到地面。

河南職業技術學院研制的1JH-150型秸稈粉碎還田機將錘爪式甩刀按螺旋線均勻分布在刀軸上，可以將直立或平鋪的作物秸稈直接粉碎還田。河南許昌職業技術學院研制的4Q-1.5型秸稈粉碎機將錘爪式刀片按多頭螺旋線在刀滾筒上等距布置，每次工作僅使用2組切碎刀片；但其錘爪式甩刀質量大、且質心靠近刀端，因此慣性大、功率消耗大。新疆農業科學院農機化所和新疆農業大學聯合研制的拋送式棉稈粉碎還田機，采用L改進型甩刀進行秸稈粉碎，粉碎和拋送效果較好，但作業幅寬僅為140～150 cm。新疆農墾科學院機械裝備研究所研制的1JH-3.0型寬幅秸稈粉碎還田機，以體積、質量及阻力均較小的Y型甩刀為粉碎部件，解決了目前秸稈粉碎還田機工作幅寬小及作業質量不高的問題，機具的作業速度為6.9 km/h，棉稈粉碎長度126.8 mm，殘茬高度76.3 mm2。

3.2 深翻犁

深翻犁是較早用于大田翻耕的機械，隨著旋耕機的出現，深翻犁的使用逐漸減少。深翻犁是打破犁底層較好的機械之一，在山東省壽光市南部、昌樂縣、青州市等地的拱棚中，菜農在翻地時多選擇單片或多片深翻犁進行翻耕。

翻耕犁的翻耕深度一般在20 cm以上，大型翻耕犁需要大功率拖拉機進行牽引，翻耕深度可達50 cm。在大棚中使用翻耕犁時，要考慮棚高對拖拉機的影響，深翻深度超過20 cm即可。有些翻犁的缺點是翻過之后會形成一道溝，需要后期人工整平。

為解決南疆地區棉花土地病害多、產量低、效益差的問題，新疆生產建設兵團于2006年研制了懸掛式單鏵翻轉深翻犁。該懸掛式單鏵翻轉深翻主體犁由140～160 kW拖拉機牽引，翻地深度為65～70 cm，工作幅寬50 cm，翻土角26°，扣垡180°，行進速度8.3～8.5 km/h，日工效3.0～3.3 hm2。主體犁后端靠未耕地一側增設小副犁，幅寬35 cm，翻地深度28～30 cm。小副犁可把耕作層含病菌的土壤、雜草根、草種、越冬蟲卵填入主體犁溝內，起到深埋作用。機具應用試驗表明：深翻可提高棉花產量28～30%，病蟲害嚴重、產量較低的中低產棉田效果尤為顯著。

3.3 水田埋茬攪漿機

水田埋茬攪漿平地機的使用，取代了拖拉機配置水耙輪和刮板的傳統整地方法，將水田機械化耕整地技術推上了一個新臺階。攪漿深度以14～16 cm為宜，攪漿2～3遍后，98%以上的殘留秸稈和雜草被均勻地攪拌到泥漿5 cm以下的耕層中。攪完的田塊高低差不大于3 cm，保肥保水效果好。

目前，33.1 kW以下小型拖拉機（配高花胎輪）配套的水田埋茬攪漿機型號為：304，324型拖拉機配2.2 m攪漿機，354，404型拖拉機配2.4 m（或2.6 m、2.8 m）攪漿機。33.1～69.8 kW四輪驅動的中型拖拉機（配高花胎輪）配套以下水田埋茬攪漿機：704，754型拖拉機配3.2 m攪漿機，804，854型拖拉機配3.4 m攪漿機，904，954型拖拉機配3.6 m以上攪漿機。

1GPZS-380型水田液壓折疊埋茬攪漿平地機采用旋翻、滑切和旋壓的工作原理，將浸泡后的水田土壤切碎、攪拌成漿，同時用彈齒將根茬、莖稈或雜草壓入泥漿中，從而實現秸稈還田。液壓控制拖板可將地表拖平，沉漿后即可直播或插秧。

摘要：在詳細介紹秸稈還田機具的分類及型號編制方法的基礎上，探討秸稈粉碎還田機、深翻犁、水田埋茬攪漿機對農業生產的作用及研究發展現狀，為秸稈還田技術及相關機具的研究設計提供理論依據。

關鍵詞：秸稈還田；深翻犁；水田埋茬攪漿機；秸稈粉碎還田機

中圖分類號：S244.29 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）02-0033-03

農作物秸稈含有氮、磷、鉀、鈣、鎂等礦質養分和有機質，將其成肥還田，可激發土壤中微生物活性、增加大量元素和微量元素含量，從根本上緩解目前農民過分依賴化肥的局面，有效改善耕地土壤板結的狀況。秸稈還田中需要投入較多的勞動資源，但目前農村人力資源有限，因此研究高效的秸稈還田處理方法及機具勢在必行。

1 秸稈還田機具的分類

秸稈還田機大多由旋耕機演變而來，其變化主要有：改變刀子的形狀、結構、大小及排列；部分或完成改變機具結構及傳動方式。目前，秸稈還田機具大多整合其他機具的功能特點，具有復式或多功能的特點，并由此形成多種多樣、各具特色、具備多種功能和工作特點的作業機具。通過機械直接還田的機具通常被稱為秸稈還田機。

按田塊特性，秸稈還田機分為水田秸稈還田機和旱田秸稈還田機2種。

按機具的結構特點，秸稈還田機又分為雙軸型秸稈還田機和單軸型秸稈還田機。

按機具傳動方式，秸稈還田機分為中間傳動秸稈還田機和側邊傳動秸稈還田機。

按農作物產生的秸稈，秸稈還田機分為稻麥秸稈還田機、玉米秸稈還田機及其他作物秸稈還田機。其中，稻麥秸稈還田機又分為以下幾種：反轉滅茬機，又被為旱田埋茬（草）反轉耕整機、旱田埋茬（草）耕整機；水田埋茬（草）耕整機；復式秸稈還田機；多功能秸稈還田機；秸稈粉碎拋撒還田機。玉米秸稈還田機分為玉米秸稈粉碎還田機、玉米秸稈粉碎還田耕整機（復式機）、玉米秸稈根茬粉碎還田耕整機。目前，秸稈還田機的具體種類見圖1。

按機具的功能及多樣性，秸稈還田機分為單一功能性秸稈還田機、復式秸稈還田機及多功能秸稈還田機。

2 秸稈還田機具的產品型號

部分還田機產品的型號表示方法見表1。

在表1中：1G代表旋耕機械；S代表水田作業；Z代表耕整功能；XXX代表工作幅寬（3位數，cm）；X代表改進代號（按照產品改進次數，分別用A，B，C…表示）；F分別代表反向旋轉、施肥功能和翻耕功能；N為特征代號，中間傳動為N，側邊傳動不標注；D為多功能（正反轉、高低速）；1SG為雙軸旋耕機械；DM為稻麥兩用。

3 秸稈還田機具研究發展現狀

3.1 秸稈粉碎還田機

一般情況下，秸稈粉碎還田機采用錘爪式或切刀式工作部件粉碎秸稈，利用高速旋轉的粉碎刀對秸稈進行砍切，并在喂入口處負壓的作用下將其吸入切碎室；秸稈在多次砍切、撕裂、揉搓作用下成段或纖維狀；最后，碎秸稈被氣流從切碎室拋送出去，并均勻拋灑到地面。

河南職業技術學院研制的1JH-150型秸稈粉碎還田機將錘爪式甩刀按螺旋線均勻分布在刀軸上，可以將直立或平鋪的作物秸稈直接粉碎還田。河南許昌職業技術學院研制的4Q-1.5型秸稈粉碎機將錘爪式刀片按多頭螺旋線在刀滾筒上等距布置，每次工作僅使用2組切碎刀片；但其錘爪式甩刀質量大、且質心靠近刀端，因此慣性大、功率消耗大。新疆農業科學院農機化所和新疆農業大學聯合研制的拋送式棉稈粉碎還田機，采用L改進型甩刀進行秸稈粉碎，粉碎和拋送效果較好，但作業幅寬僅為140～150 cm。新疆農墾科學院機械裝備研究所研制的1JH-3.0型寬幅秸稈粉碎還田機，以體積、質量及阻力均較小的Y型甩刀為粉碎部件，解決了目前秸稈粉碎還田機工作幅寬小及作業質量不高的問題，機具的作業速度為6.9 km/h，棉稈粉碎長度126.8 mm，殘茬高度76.3 mm2。

3.2 深翻犁

深翻犁是較早用于大田翻耕的機械，隨著旋耕機的出現，深翻犁的使用逐漸減少。深翻犁是打破犁底層較好的機械之一，在山東省壽光市南部、昌樂縣、青州市等地的拱棚中，菜農在翻地時多選擇單片或多片深翻犁進行翻耕。

翻耕犁的翻耕深度一般在20 cm以上，大型翻耕犁需要大功率拖拉機進行牽引，翻耕深度可達50 cm。在大棚中使用翻耕犁時，要考慮棚高對拖拉機的影響，深翻深度超過20 cm即可。有些翻犁的缺點是翻過之后會形成一道溝，需要后期人工整平。

為解決南疆地區棉花土地病害多、產量低、效益差的問題，新疆生產建設兵團于2006年研制了懸掛式單鏵翻轉深翻犁。該懸掛式單鏵翻轉深翻主體犁由140～160 kW拖拉機牽引，翻地深度為65～70 cm，工作幅寬50 cm，翻土角26°，扣垡180°，行進速度8.3～8.5 km/h，日工效3.0～3.3 hm2。主體犁后端靠未耕地一側增設小副犁，幅寬35 cm，翻地深度28～30 cm。小副犁可把耕作層含病菌的土壤、雜草根、草種、越冬蟲卵填入主體犁溝內，起到深埋作用。機具應用試驗表明：深翻可提高棉花產量28～30%，病蟲害嚴重、產量較低的中低產棉田效果尤為顯著。

3.3 水田埋茬攪漿機

水田埋茬攪漿平地機的使用，取代了拖拉機配置水耙輪和刮板的傳統整地方法，將水田機械化耕整地技術推上了一個新臺階。攪漿深度以14～16 cm為宜，攪漿2～3遍后，98%以上的殘留秸稈和雜草被均勻地攪拌到泥漿5 cm以下的耕層中。攪完的田塊高低差不大于3 cm，保肥保水效果好。

目前，33.1 kW以下小型拖拉機（配高花胎輪）配套的水田埋茬攪漿機型號為：304，324型拖拉機配2.2 m攪漿機，354，404型拖拉機配2.4 m（或2.6 m、2.8 m）攪漿機。33.1～69.8 kW四輪驅動的中型拖拉機（配高花胎輪）配套以下水田埋茬攪漿機：704，754型拖拉機配3.2 m攪漿機，804，854型拖拉機配3.4 m攪漿機，904，954型拖拉機配3.6 m以上攪漿機。

1GPZS-380型水田液壓折疊埋茬攪漿平地機采用旋翻、滑切和旋壓的工作原理，將浸泡后的水田土壤切碎、攪拌成漿，同時用彈齒將根茬、莖稈或雜草壓入泥漿中，從而實現秸稈還田。液壓控制拖板可將地表拖平，沉漿后即可直播或插秧。

摘要：在詳細介紹秸稈還田機具的分類及型號編制方法的基礎上，探討秸稈粉碎還田機、深翻犁、水田埋茬攪漿機對農業生產的作用及研究發展現狀，為秸稈還田技術及相關機具的研究設計提供理論依據。

關鍵詞：秸稈還田；深翻犁；水田埋茬攪漿機；秸稈粉碎還田機

中圖分類號：S244.29 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）02-0033-03

農作物秸稈含有氮、磷、鉀、鈣、鎂等礦質養分和有機質，將其成肥還田，可激發土壤中微生物活性、增加大量元素和微量元素含量，從根本上緩解目前農民過分依賴化肥的局面，有效改善耕地土壤板結的狀況。秸稈還田中需要投入較多的勞動資源，但目前農村人力資源有限，因此研究高效的秸稈還田處理方法及機具勢在必行。

1 秸稈還田機具的分類

秸稈還田機大多由旋耕機演變而來，其變化主要有：改變刀子的形狀、結構、大小及排列；部分或完成改變機具結構及傳動方式。目前，秸稈還田機具大多整合其他機具的功能特點，具有復式或多功能的特點，并由此形成多種多樣、各具特色、具備多種功能和工作特點的作業機具。通過機械直接還田的機具通常被稱為秸稈還田機。

按田塊特性，秸稈還田機分為水田秸稈還田機和旱田秸稈還田機2種。

按機具的結構特點，秸稈還田機又分為雙軸型秸稈還田機和單軸型秸稈還田機。

按機具傳動方式，秸稈還田機分為中間傳動秸稈還田機和側邊傳動秸稈還田機。

按農作物產生的秸稈，秸稈還田機分為稻麥秸稈還田機、玉米秸稈還田機及其他作物秸稈還田機。其中，稻麥秸稈還田機又分為以下幾種：反轉滅茬機，又被為旱田埋茬（草）反轉耕整機、旱田埋茬（草）耕整機；水田埋茬（草）耕整機；復式秸稈還田機；多功能秸稈還田機；秸稈粉碎拋撒還田機。玉米秸稈還田機分為玉米秸稈粉碎還田機、玉米秸稈粉碎還田耕整機（復式機）、玉米秸稈根茬粉碎還田耕整機。目前，秸稈還田機的具體種類見圖1。

按機具的功能及多樣性，秸稈還田機分為單一功能性秸稈還田機、復式秸稈還田機及多功能秸稈還田機。

2 秸稈還田機具的產品型號

部分還田機產品的型號表示方法見表1。

在表1中：1G代表旋耕機械；S代表水田作業；Z代表耕整功能；XXX代表工作幅寬（3位數，cm）；X代表改進代號（按照產品改進次數，分別用A，B，C…表示）；F分別代表反向旋轉、施肥功能和翻耕功能；N為特征代號，中間傳動為N，側邊傳動不標注；D為多功能（正反轉、高低速）；1SG為雙軸旋耕機械；DM為稻麥兩用。

3 秸稈還田機具研究發展現狀

3.1 秸稈粉碎還田機

一般情況下，秸稈粉碎還田機采用錘爪式或切刀式工作部件粉碎秸稈，利用高速旋轉的粉碎刀對秸稈進行砍切，并在喂入口處負壓的作用下將其吸入切碎室；秸稈在多次砍切、撕裂、揉搓作用下成段或纖維狀；最后，碎秸稈被氣流從切碎室拋送出去，并均勻拋灑到地面。

河南職業技術學院研制的1JH-150型秸稈粉碎還田機將錘爪式甩刀按螺旋線均勻分布在刀軸上，可以將直立或平鋪的作物秸稈直接粉碎還田。河南許昌職業技術學院研制的4Q-1.5型秸稈粉碎機將錘爪式刀片按多頭螺旋線在刀滾筒上等距布置，每次工作僅使用2組切碎刀片；但其錘爪式甩刀質量大、且質心靠近刀端，因此慣性大、功率消耗大。新疆農業科學院農機化所和新疆農業大學聯合研制的拋送式棉稈粉碎還田機，采用L改進型甩刀進行秸稈粉碎，粉碎和拋送效果較好，但作業幅寬僅為140～150 cm。新疆農墾科學院機械裝備研究所研制的1JH-3.0型寬幅秸稈粉碎還田機，以體積、質量及阻力均較小的Y型甩刀為粉碎部件，解決了目前秸稈粉碎還田機工作幅寬小及作業質量不高的問題，機具的作業速度為6.9 km/h，棉稈粉碎長度126.8 mm，殘茬高度76.3 mm2。

3.2 深翻犁

深翻犁是較早用于大田翻耕的機械，隨著旋耕機的出現，深翻犁的使用逐漸減少。深翻犁是打破犁底層較好的機械之一，在山東省壽光市南部、昌樂縣、青州市等地的拱棚中，菜農在翻地時多選擇單片或多片深翻犁進行翻耕。

翻耕犁的翻耕深度一般在20 cm以上，大型翻耕犁需要大功率拖拉機進行牽引，翻耕深度可達50 cm。在大棚中使用翻耕犁時，要考慮棚高對拖拉機的影響，深翻深度超過20 cm即可。有些翻犁的缺點是翻過之后會形成一道溝，需要后期人工整平。

為解決南疆地區棉花土地病害多、產量低、效益差的問題，新疆生產建設兵團于2006年研制了懸掛式單鏵翻轉深翻犁。該懸掛式單鏵翻轉深翻主體犁由140～160 kW拖拉機牽引，翻地深度為65～70 cm，工作幅寬50 cm，翻土角26°，扣垡180°，行進速度8.3～8.5 km/h，日工效3.0～3.3 hm2。主體犁后端靠未耕地一側增設小副犁，幅寬35 cm，翻地深度28～30 cm。小副犁可把耕作層含病菌的土壤、雜草根、草種、越冬蟲卵填入主體犁溝內，起到深埋作用。機具應用試驗表明：深翻可提高棉花產量28～30%，病蟲害嚴重、產量較低的中低產棉田效果尤為顯著。

3.3 水田埋茬攪漿機

水田埋茬攪漿平地機的使用，取代了拖拉機配置水耙輪和刮板的傳統整地方法，將水田機械化耕整地技術推上了一個新臺階。攪漿深度以14～16 cm為宜，攪漿2～3遍后，98%以上的殘留秸稈和雜草被均勻地攪拌到泥漿5 cm以下的耕層中。攪完的田塊高低差不大于3 cm，保肥保水效果好。

目前，33.1 kW以下小型拖拉機（配高花胎輪）配套的水田埋茬攪漿機型號為：304，324型拖拉機配2.2 m攪漿機，354，404型拖拉機配2.4 m（或2.6 m、2.8 m）攪漿機。33.1～69.8 kW四輪驅動的中型拖拉機（配高花胎輪）配套以下水田埋茬攪漿機：704，754型拖拉機配3.2 m攪漿機，804，854型拖拉機配3.4 m攪漿機，904，954型拖拉機配3.6 m以上攪漿機。

1GPZS-380型水田液壓折疊埋茬攪漿平地機采用旋翻、滑切和旋壓的工作原理，將浸泡后的水田土壤切碎、攪拌成漿，同時用彈齒將根茬、莖稈或雜草壓入泥漿中，從而實現秸稈還田。液壓控制拖板可將地表拖平，沉漿后即可直播或插秧。