主要农作物秸秆还田机械化技术.doc

主要农作物秸秆还田机械化技术一、技术应用的意义秸秆机械化还田是将收获后的主要农作物秸秆全部粉碎并均匀抛撒在地表，再根据下茬作物种植的要求应用秸秆还田机械进行埋茬，然后进行播种；或应用免耕播种机在未耕地上直接进行贴茬播种，秸秆覆盖地表。秸秆还田后通过增施一定量氮肥促使秸秆腐解，避免秸秆腐解与作物争氮。实施旱田翻压秸秆还田的要配套实施适度镇压措施，实施水田秸秆还田的要在水稻栽插前使田水自然落干，以利于有害气体排放。这项技术的实施不仅可以增加土壤有机质，培肥地力，提高作物产量，而且争抢农时，同时又解决了秸秆的出路，避免焚烧秸秆，减少环境污染。自2014年我省开展秸秆禁烧工作以来，我县便把秸秆机械化还田作为秸秆综合利用的先行措施和禁烧的重要手段。二、主要技术模式秸秆还田机械化技术工艺及装备不仅与农作物种类有关，且与种植制度有着密切关系。因此，根据我县的实际情况，主要农作物秸秆还田机械化技术大致分为稻麦两熟制秸秆还田机械化技术、稻油两熟制秸秆还田机械化技术两种类型，同时从作物收割、秸秆还田和下茬作物播种三个环节统筹布局。（1） 水稻秸秆还田水稻收割后，主要种植小麦和油菜，对于农时来说比较宽裕。收获水稻时，使用自带秸秆切碎装置的半喂入收割机或者加装秸秆切碎装置的全喂入收割机，切碎的秸秆均匀的抛洒在田面。使用正（反）旋耕机进行旱耕，再整平。技术图如下：稻油模式下水稻秸秆还田技术路线稻麦模式下水稻秸秆还田技术路线(2) 小麦秸秆还田我县小麦收获后主要接茬作物为水稻，季节紧、农时短的矛盾较突出。使用自带的秸秆切碎装置的半喂入联合收割机或加装秸秆切碎装置的全喂入联合收割机收获小麦，并将切碎(粉碎)的秸秆均匀铺撒于田中，然后上水泡田软化秸秆和土壤，使用与拖拉机配套的水田秸秆还田机或旋耕机进行耕翻、把田整平；也可以使用铧式犁或正(反)转旋耕机进行早耕，再上水肥田整平。技术图如下：稻麦模式下小麦秸秆还田技术路线（三）油菜秸秆还田在油菜收获时，使用加装秸秆切碎装置的全喂入油菜联合收割机收获油菜，并将切碎(粉碎)的秸秆均匀铺撒于田中，然后上水泡田软化秸秆和土壤，使用拖拉机配套的水田秸秆还田机或旋耕机进行耕翻、把细整平;也可以使用铧式犁或正(反)转旋耕机进行旱耕,再上水耙田整平。技术图如下：稻油模式下油菜秸秆还田技术路线三、技术规范和实施要点（一）小麦机械化秸秆切碎还田1、用自带秸秆切碎装置的半喂入联合收割机或加装秸秆切碎装置的全喂入联合收割机,在收获时将秸秆切碎，切碎的秸秆应均匀抛洒在田面。 2、桔杆切碎后的长度小于10cm,割茬高度以不影响耕整地质量为宜,一般低于15cm。 3、在秸秆全量还田条件下,采取增施氮肥、减少磷钾肥用量。以每100kg秸秆増施纯氮1kg,选择铵态氮或尿素为好,并提倡有机肥、无机肥结合,在机具作业前,均匀撒施在秸秆残体上,并根据基蘖肥和穗肥的比例为7:3施用基肥。也可在秸秆还田作业前，向田间喷洒腐蚀剂，上水浸泡7-15天，进行无氧腐蚀，有利于秸秆的腐烂。小麦秸秆粉碎小麦秸秆还田4、未耕的旱地应先上水泡田24小时以上,待秸秆软化、土壤松软后再作业,提高作业质量和降低能耗。上水深度以3-5厘米为宜,灌水过浅,达不到理想的埋草和整地质量;灌水过深,影响埋草和覆盖效果。5、低速将机械驶进大田,机具作业速度,应根据土壤条件和秸秆还田量合理选定,以档为宜,匀速前进,检修调整宜在地头进行。 6、耕深控制在16-20厘米,连续2年以上旋耕地块宜适当加深。 7、机具在作业时,应根据田块的具体形状确定作业路线,应尽量避免或减少重耕、漏耕及小角度转弯次数。一般作业两遍,第一遍宜慢,第二遍速度可稍快。两遍作业应纵横向交叉作业。 8、水稻移栽活棵后,及早排水露田通气增氧,排除毒素,促根促蘖。 9、作业质量,耕深稳定系数85%，碎土系数92%，埋草覆盖率95%,水整后大田地表应平整,田块高低差不超过3cm。(二)水稻机械化秸秆切碎还田1、水稻机械化秸秆切碎还田技术要点的机具要求、农艺要求、作业质量与小麦机械化秸秆切碎还田技术要点相同。2、对秸秆量大的可采取犁耕翻埋，再进行旋耕整地作业。犁耕深度不小于20厘米。3、水稻秸秆还田后,宜使用带圆盘开沟器的小麦播种机进行播种,播种后实施镇压,提高土壤紧实度,防止因秸秆还田使土层架空。水稻秸秆粉碎水稻秸秆还田（三）油菜机械化秸秆切碎还田1、在油菜联合收获作业时,同时完成秸秆切碎、均匀抛撒。2、秸秆切碎、均匀抛撒作业完成后,应及时进行秸秆还田作业。实施水田秸秆还田的,应先上水泡田24小时以上软化土壤和秸秆,以利作业;实施旱田秸秆还田的,在秸秆旋埋作业完成后立即上水浸泡秸秆,并实施平整作业。 3、低速将机械驶进大田,以档为宜匀速作业。 4、耕深控制应15cm,连续为2年以上旋耕地块宜适当加深。 5、秸秆还田机具在作业时,应根据田块的具体形状确定作业路线,尽量避免或减少重耕、漏耕以及小角度转弯次数。 6、土壤适当沉实,于水稻移栽前保持薄层水,以利于机插。7、进行秸秆还田作业前,田块增施基氮肥，每亩增施5kg尿素或15kg碳铵,调节碳氮比,促进腐烂。也可在秸秆还田作业前，向田间喷洒腐蚀剂，上水浸泡7-15天，进行无氧腐蚀，有利于秸秆的腐烂。油菜秸秆粉碎油菜秸秆还田 8、实施油菜秸秆还田作业后至水稻移栽前,田面保持一定的水层浸泡秸秆4-10天(季节允许可适当延长),使田面水层自然落干或保1-2厘米水层,有利于有害气体释放。 9、水稻移栽后及时灌浅水护苗活棵,栽后2-7天间歇薄水灌溉,适当晾田,促进扎根立苗。4、 配套农机具及使用（一）旋耕机旋耕机是一种由动力驱动旋耕刀轴完成耕、耙作业的耕耘机械。它能较好地切断植被并将其覆盖于整个耕作层内,也能有效地把地面所施肥料很好的混施于土壤内,耕后地表平整、松软,能满足精耕细作的要求,节约时间。对于土壤湿度较大的地块或者是水田,均可以进行旋耕作业。1、旋耕机的一般构造旋耕机主要由刀轴、机架、传动部分、挡泥罩、平土拖板和限深装置等部分组成，如下图：刀辊是旋耕机的主要工作部件,它由刀片、刀轴和刀座等零件构成。刀座与刀轴焊为一体,并按螺旋线排列。刀片通过刀柄插在刀座中,再用螺钉紧固:刀片类型有凿形、弯形和直角形3种;弯形刀又称弯刀,有左弯和右弯两种,这种刀在滑切过程中易将杂草切断,若切不断也易于滑脱,故缠草较少且耕作负荷均匀,是目前国产旋耕上普遍采用的刀型。旋耕机与拖拉机的连接方式有悬挂式和直连式两种。悬挂式与拖拉机的传动方式有关，有中间传动式和侧边传动式两种；直联式一般在手扶拖拉机上使用,又称手拖旋耕机。2、旋耕机的安装(1)大中型拖拉机所配旋耕机中间传动的比较多,安装时拖拉机后端的动力输出轴与旋耕机生产厂所配万向节传动套装在一起即可。小四轮拖拉机配套的大部分是侧边传动式旋耕机,装时先将拖拉机左侧动力输出轴端盖卸下,再将旋耕机所配主动皮带轮装上并固牢,然后把其他各连接点依次连接好。(2)旋刀片的安装。为使旋耕机在工作中不发生漏耕和堵塞,并使旋耕刀轴受力均匀刀座都是按一定规律交错焊到刀轴上的,因此在安装左、右弯刀时,应顺序进行,并注意刀轴旋转方向,以免装错或装反,刀片装好后应进行全面检查。具体有如下3种装法:向外安装法:两端刀齿的刀尖向内,其余刀尖都向外,耕后地中部凹下,适宜于破垄耕作:向内安装法:所有刀齿的刀尖都对称向内,耕后地表面中部凸起,适用于有沟的田间耕作:混合安装法:两端刀齿的刀尖向内,其余刀尖内外交错排列,这种安装方法耕后地表比较平整。3、旋耕机的安全作业注意事项(1)使用前应检查各部件,尤其要检查旋耕刀片是否装反和固定螺栓及万向节锁销是否牢靠,发现问题要及时处理,确认稳妥后方可使用。(2)拖拉机启动前,应将旋耕机离合器手柄拨到分离位置。(3)需在提升状态下接合动力,待旋耕机达到预定转速后,机组方可起步,并将旋耕机缓慢降下,使旋耕刀片入土。严禁在旋耕刀入土情况下直接起步,以防旋耕刀及相关部件损坏。严禁急速下降旋耕机,且旋耕刀入土后禁止倒退和转弯。(4)地头转弯未切断动力时,旋耕机不得提升过高,万向节两端传动角度不得超过30,同时应适当降低发动机转速。转移地块或远距离行走时,应将旋耕机动力切断,并提升到最高位置后锁定。(5)旋耕机运转时,严禁人接近旋转部件,旋耕机后面也不得有人,以防刀片出而伤人。(6)检查旋耕机时,必须先切断动力。更换刀片等旋转零件时,必须将拖拉机熄火。（二）反旋耕灭茬机反转灭茬旋耕机是一种秸秆还田作业机具，该用于田间小麦、水稻等农作物高留茬及秸秆掩埋、旋耕、碎土作业，通过更换大锥齿轮位置和刀具安装方向可用于旋耕作业，解决了目前我国大中型拖拉机配套使用的旋耕机、秸秆还田机的工作效率低、作业质量差、作业成本高等技术问题。1、 主要结构构造1GFM-200型反旋灭茬旋耕机是由万向节总成、传动齿轮箱、侧边齿轮箱、悬挂装置、机架、旋耕刀辊、拖板总成等组成。1GFM-200型反旋灭茬旋耕机机机构示意图（1） 万向节总成主要由活节夹叉、方轴夹叉、方轴套夹叉、方轴等组成,十字节两端装有孔用弹性挡圈，防止十字节轴向移动而滑出,十字节口要有黄油嘴、内注黄油供轴承润滑用,活节夹叉和花键轴、方轴夹叉与方轴均有插销,并用开口销锁住,方轴和方套为滑动连接。在升降或左右摆动机具时,方轴能在方轴套内伸缩,确保正常传动而不致脱出。（2)中间传动齿轮箱中间传动齿轮箱由锥齿轮轴、大锥齿轮、第1轴和箱体组成,动力由锥齿轮轴输入,经大锥齿轮传至第轴,并向左侧的侧边箱提供动力。(3)侧边齿轮箱反转灭茬旋耕作业时,大锥齿轮在左边,刀轴旋耕反转作业时把大锥齿轮换装到右边,并换装旋耕刀方向,刀轴实现正转。侧边齿轮箱由侧边箱体、齿轮等组成,其动力经横向万向节把动力输至右侧,经齿轮传动将动力传至刀轴刀辊。侧边箱上有通气的加油螺栓、箱底有放油螺塞。（4)机罩总成机罩前罩板、灭茬埋草棚条及连接板焊接而成。其主要作用为挡草和挡土提高埋草效果。(5)悬挂总成其功用是通过标准的三点悬挂,使整机与拖拉机连接起来,进行作业。(6)旋耕刀轴总成分左、右刀轴两部分,呈对称分布。(7)灭茬刀片排列。灭茬刀轴上的刀片排列有区段排列和整体排列两种,通过使用整体排列灭茬刀轴,也可根据用户需要提供区段排列灭茬刀轴。2、使用与调整(1)与拖拉机联接将万向节的两端分别装入拖拉机输出轴上和双轴秸秆还田旋耕机动力输入轴上,插好插销。分别将双轴秸秆还田旋耕机的三个挂接点依次与拖拉机悬挂点联接好,同时将万向节传动方轴装入轴套内,并固定好插销。(2)作业前调整将机具停放于平地上,当机具降下至刀尖接近地表看其左右刀尖离地高度是否一致,若不一致则须调节左、右下拉杆高度,使整机高度一致,处于水平,以保证左右耕深一致。将机具下降到耕深要求时,观其万向节总成前后夹又是否水平,夹角是否最小,前后夹角是否相等,可用调节上拉杆长度的方法,保持万向节前后夹角最小,使之处于最有利的工作状态。机具提升高度的调整由于万向节不宜在夹角较大的情况下长期工作,所以提升高度不宜过大。一般在田间工作地头转弯提升时只要使刀尖离地20cm即可,可以不切断动力输出转弯空行。如果遇过沟、埂或在道路上运输需升到较高位置时必须切断动力。在田间工作时要求对提升最高位置进行限制,在位调节扇形板上的适当位置固定限位螺钉,使调节手柄在提升时每次都处于同一位置,达到相同的提升高度。(3)反转灭茬旋耕机的起步要求在机具升起状态下,结合动力输出轴,变速箱挂上工竹作挡,要柔和地松离合器踏板,同时操纵液压机构位调节手柄,使机具逐步入土,同时加大油门,直到正常耕深为止。禁止在起步前,先将反转灭茬机旋耕机入土到耕深或猛放入土,因为这会导致机具的损坏和拖拉机离合器严重磨损,特别严重时会使动力输出轴折断。(4)拖拉机悬挂机构的使用反转灭茬旋耕机在与具有分置式液压悬挂机构的拖拉机配套时,悬挂机构的使用方法及注意事项如下：下降该机时,手柄应迅速扳到“浮动”位置,不要在“压降”位置停留,以免损坏该机具;工作时分配器手柄置于“浮动”位置。反转灭茬机旋耕机入土到适当深度后,将油缸活塞杆上的定位卡箍调整在一定位置上固定下来。提升反转灭茬旋耕机时,手柄应迅速扳到“提升”位置,当埋茬耕整机提升到预定高度之后,再将手柄扳到“中位”位置。(5)反转灭茬旋耕机除了上述的使用调整和使用外,用户也可根据需要进行如下的作业功能调整和使用。将大锥齿轮换到右边,灭茬刀按正转作业安装,旋耕作业。当调整大锥齿轮时,其左、右压着两端纸垫总厚度不得改变,即只能端纸垫厚度减小,另一端则增加相应厚度的纸垫。这样做是为了防止破坏已调整好的第轴轴承间隙。3、故障及排除方法（三）水田灭茬旋耕机水田灭茬旋耕机主要用于水稻田的灭茬旋耕打浆平整作业。与轮式拖拉机配套作业，采用后置液压全悬挂连接方式，具有灭茬率高、耕作深度均匀、碎土打浆充分、土肥混合均匀、起浆好、田面平整等优点。田间作业时不受土壤和地理条件限制，工作运行平稳、作业质量好、适应性广泛，是新一代理想的水田旋耕作业机械。 水田灭茬旋耕机（四）秸秆粉碎还田机秸秆粉碎还田机械一般包括秸秆切碎机和灭茬机两部分,一次作业即可将田间直立或铺放的秸秆切碎还田。可对玉米、小麦、水稻、豆类等作物的秸秆切碎还田,碎秸秆自然均匀地撒布于田间,一次完成切碎抛撒工序。秸秆粉碎还田机近年来发展很快,种类也很多,按挂接方式分全悬挂式和半悬挂式;按工作部件的结构形式可分锤片片式和用刀式两大类。按工作部件的作作业方式可分卧式和立式。目前我国生产的还田机大都是卧式还田机。秸秆粉碎还田机1、 构造和工作原理秸秆粉碎还田机主要由挂接装置(悬挂或牵引)传动机构、粉碎机构,壳体和限深轮等部分组成。主要工作部件是粉碎机构中的刀片,必须有较高的强度和较大的耐磨性。工作过程如下:拖拉机动力输出轴的动力经万向节传至变速箱,经齿轮、三角皮带两级增速再传给刀轴,机组作业中,均匀地铰在刀轴上的数把锤爪式用刀随刀轴的高速旋转切碎作物。秸秆的粉碎过程可分为冲击砍切、锤击破碎和抛撒3个阶段。作业时高速旋转的锤爪冲击并切碎直立茎杆,并连同直立或铺堆的一起拾起,同时由于锤爪高速旋转时似同径向风扇在入口处负压的轴助作用下,茎秤被吸入壳内,并与喂入口的第一排定齿相過,受到一次切割,接着在流经折线形机壳内壁时,由于截面的变化导致气流速度改变,使秸秆多次受到锤爪的锤击。当秸秆进入到锤爪与后排定齿的间隙时,又一次受到剪切、搓擦和撕拉的作用而进一步得以粉碎,最后经导流板的扩散作用均匀地抛散到田间。秸秆还田机结构示意图1、 大皮带轮；2、提升拉杆；3、提升架；4、上护罩；5、小皮带轮；6、齿轮箱；7、链条；8、链轮；9、地轮总成；10、机架；11、灭茬刀；12、切碎刀；13、下护罩；14、支撑架；15张紧轮；16、张紧架；17、限位螺钉；18、三角皮带2、 使用调整还田机的正确使用是延长其使用寿命,避免机具和人身事故,保证切碎质量,提高劳动生产率的必要措施。(1)秸秆还田机与拖拉机联接后,应首先调整还田机的横向、纵向水平和作业留茬高度。调节拖拉机左右提升臂，使还田机左右成水平。调节拖拉机上拉杆长度,使还田机纵向接近水平。(2)地轮的调整是移动地轮轴在机架侧板上的相对位置。应根据土壤干湿度、坚实度、作物种植形式、地表平整状况酌情调整。(3)作业前首先检查各部零件是否完好,坚固件有无松动,并按使用说明书要求加注油和润滑油。(4)检查完毕后,应进行空载试运转5-10分钟,确认各部件运转状况良好后,方可行作业。(5)作业时,禁止刀片打土，防止无限增加扭矩,引起故障。若发现刀片打土时应调整地轮离地高度或拖拉机上悬挂拉杆长度。5、 主要问题及对策(一)主要问题由于农作物秸秆机械化还田技术一次性投入大,回收期长,小规模经营的农户不愿意投入,目前农作物秸秆还田机械化技术应用水平总体比较低,据有关资料显示,全国农作物秸秆粉碎还田水平较低。但秸秆还田机械及对应的技术已经基本成熟,能够满足农艺技术要求。分析农作物