農作物秸稈及根茬的機械化還田技術

于志剛

摘 要：對農業生產中的秸稈和根茬進行處理，是農業生產順利進行的有效保證，同時還能減少農業生物資源的浪費，減少農業生產對環境的危害。通過介紹農業生產中對秸稈和根茬的機械化處理現狀，說明了常用的機械化處理方法，并強調了秸稈及根茬粉碎機械的發展方向。

關鍵詞：農業機械；秸稈；根茬；還田

中圖分類號：S2335 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.10.055

農作物的秸稈和根茬的機械化還田不僅能保證耕作和播種的順利進行，還有利于土壤肥力的提升和耕層結構的優化，更能夠提升資源利用率和環境保護效果，有利于農業的可持續發展。在我國，每年的秸稈產量超過了6億t，秸稈作為寶貴的生物資源，農業部門積極的對秸稈進行了多方面的再利用工作，盡管秸稈的利用量在不斷增長，但是每年仍有大量的未被處理的秸稈剩余，焚燒秸稈的問題還在不斷出現，既污染了環境又浪費了資源。農作物的根茬是農業收割后的遺留物，必須對其進行適當的處理，才能保證農業生產的順利實施。粉碎還田是處理農作物秸稈及根茬的最直接方式，近年來，相關的機械技術和產品越來越得到農民的關注和認可。

1 農作物秸稈及根茬的處理現狀

對于秸稈的處理有多種方式，例如免耕播種、粉碎還田、青貯、秸稈顆粒飼料加工等，而對于根茬的處理通常都采用粉碎還田這一方法。隨著全世界在新能源研究領域的不斷突破，秸稈作為優秀的生物質能源得到了廣泛的關注。在大部分地區，秸稈及根茬利用最直接的方式就是肥料化，秸稈及根茬還田不僅有效解決了秸稈處理的問題，還有利于爭搶農時和蓄水保墑。在我國農業機械技術不斷進步的前提下，秸稈還田的執行方式也形成了一定的地域性特點。

在我國的北方地區秸稈粉碎后多采用覆蓋還田以及免耕播種為主的方式，根茬經滅茬作業后埋入土中。由于北方地區冬季氣溫低、氣候干旱，秸稈翻埋還田難以腐爛降解，而將秸稈覆蓋于地表不僅能夠抵御嚴寒對土壤的影響，更能夠有效減少水土流失，增強土壤中的有機質含量。在華北等氣候適宜的一年兩熟地區，多采用玉米秸稈粉碎后翻埋入土的方式，由于這些地區的溫濕度影響，秸稈腐爛所需時間較短，且破碎后的秸稈和根茬若不翻埋入土，表層殘余的殘渣會影響作物的播種，且殘渣覆蓋會導致土壤中的種子和作物根部腐爛，影響農作物的最終產量，因此，將秸稈翻埋能夠為作物的生長提供充足的養分，并有效降低化肥農藥的使用量，一舉多得。

2 秸稈機械化粉碎還田

對于秸稈的機械化粉碎還田主要有兩種形式，一是由收獲機械直接將秸稈進行粉碎，并將粉碎秸稈拋撒于田間，現代化的玉米收獲機和谷物聯合收獲機能夠在收割作物的同時實現對秸稈的粉碎作業工作，再由免耕播種或機械化翻耕作業實現秸稈還田。二是在作物收獲結束后，通過拖拉機帶動秸稈粉碎還田機械進入田間作業，通過機械結構將直立或者放鋪的秸稈進行打碎。秸稈粉碎還田機械主要是通過拖拉機的后動力輸出軸，為粉碎機械的刀軸提供動力，刀軸在快速旋轉下利用刀片對秸稈進行破碎，新型的粉碎機結構還在粉碎殼體內部焊接了固定刀片，利用剪切作用強化對秸稈的粉碎效果。現階段的秸稈粉碎機械常用結構包括了錘爪式、甩刀式、動定刀組合式三種。

3 滅茬機械的作業原理

滅茬機械是在農作物收割完成后，對農作物殘余的根茬進行破碎的農業機械。針對于耕作方式的不同，滅茬作業可分為壟作滅茬和平作滅茬兩大類。壟作滅茬在機械化作業中能夠一次達到粉碎根茬和松化土壤的作用，且能保持原有的壟形。壟作根茬粉碎機械通常由多個圓型刀盤安裝成為一組刀盤總成，作業根據拖拉機動力的差異來選擇刀盤總成的數量，作業時刀盤總成對準種植行前進，利用刀片的旋轉切入土中，將根茬切碎并疏松土壤。平作根茬粉碎通常使用旋耕滅茬機進行，旋耕滅茬機通常由旋耕刀軸和滅茬刀軸兩大主要部件組成，先通過滅茬刀軸對土壤中的根茬進行不斷的旋切，再通過轉向相反的旋耕刀軸進行旋耕作業，優化土壤耕層，提高土壤的蓄水保墑能力。

4 免耕播種機械化作業

免耕播種是在耕地表面有秸稈殘渣覆蓋的情況下直接進行的播種作業形式，所使用的農業機械為免耕覆蓋播種機。與傳統的播種作業相比，免耕播種的工作環境更為復雜，這不僅要求免耕播種機擁有普通播種機的功能，還要求能夠在地表有秸稈覆蓋和農作物根茬殘留的情況下實現播種，免耕播種機的作業必須在未經翻耙整地的條件下進行，以避免秸稈殘茬對播種部件的堵塞。免耕播種的開溝器具備優秀的開溝和破茬能力，能夠在盡量少的翻動土壤前提下，為播種開辟優質的種溝，并保證播種機工作時的播種深度一致，播種完成后還要進行可靠的鎮壓，保證土壤均勻覆蓋種子并可靠壓實，以提高種子的出苗率。

經過多年的努力，我國在農作物秸稈和根茬的機械化處理技術上取得了良好的成績，不僅研究和生產了大量的實用設備，還在提升農民觀念和秸稈應用意識上做了大量工作，秸稈根茬處理機械的發展，還應以地區的氣候和實際情況為基礎，更多地考慮環境和能源因素，生產和制造具有區域性特點的先進機型，將秸稈粉碎和滅茬的機械自動化程度進一步提高，保證秸稈利用的高效性和根茬處理的科學性。