主要农作物秸秆还田机械化技术

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 故 障 故 障 原 因 排 除 方 法 方 向 节 飞 出 1 定 位 销 脱 落 2 十 字 节 挡 圈 飞 出 1 装 上 定 位 销 2 装 上 挡 圈 动 力 输 出 轴 折 断 1 方 轴 套 脱 落 其 余 夹 义 继 续 转 动 撞 断 2 万 向 节 伸 缩 不 灵 卡 死 3 机 具 提 升 太 高 后 还 在 运 转 造 成 倾 角 太 大 十 字 咬 死 4 猛 降 入 土 5 刀 片 遇 石 块 负 荷 过 大 查 原 因 更 换 新 轴 工 作 时 万 向 节 偏 斜 很 大 1 埋 茬 耕 整 机 左 右 不 水 平 耕 深 不 同 2 拖 拉 机 左 右 限 位 链 调 整 不 当 适 当 调 节 限 位 链 以 限 制 机 具 左 右 摆 动 十 字 节 烧 坏 1 长 期 期 缺 油 2 机 具 提 升 太 高 后 还 在 运 转 造 成 倾 角 太 大 卡 死 1 注 意 保 养 2 工 作 中 注 意 限 制 倾 角 齿 轮 箱 有 杂 音 1 安 装 不 慎 有 异 物 落 入 2 锥 齿 轮 啮 合 不 良 3 轴 承 损 坏 4 齿 轮 过 度 磨 损 1 取 出 异 物 2 按 规 定 子 以 正 确 调 整 3 更 换 轴 承 4 更 换 或 修 复 刀 轴 转 不 动 1 齿 轮 损 坏 咬 死 2 锥 齿 轮 啮 合 不 良 3 锥 齿 轮 无 齿 侧 间 隙 4 侧 板 变 形 5 刀 轴 弯 曲 受 形 6 刀 轴 缠 草 堵 泥 严 重 1 更 换 齿 轮 2 更 换 轴 承 3 调 整 间 隙 4 校 正 或 换 侧 板 5 校 正 或 更 换 刀 轴 6 消 除 缠 草 堵 泥 刀 座 脱 焊 1 焊 接 质 量 不 高 2 刀 片 遇 石 块 树 根 受 力 过 大 3 刀 片 装 反 阻 力 大 增 4 猛 将 埋 茬 耕 整 机 刀 片 受 力 过 大 1 重 新 焊 牢 2 田 块 石 块 过 多 不 宜 用 机 工 作 3 正 确 安 装 刀 片 4 工 作 时 应 缓 慢 降 落 刀 片 弯 曲 或 折 1 与 坚 石 相 碰 2 转 弯 时 仍 继 续 工 作 3 热 处 理 过 脆 或 有 裂 纹 4 猛 降 硬 地 上 1 更 换 刀 片 2 转 弯 时 应 升 起 禁 止 耕 作 3 更 换 4 缓 慢 降 落 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 分析农作物秸秆机械化还田技术发展慢的原因 主要有以下个方面 一是农民对秸秆粉碎还田的重要性认识不够 二是秸秆还田机具投人不足 三是市场需求不旺 经济效益低 秸秆还田专业技术服务尚未形成 四是受农艺和季节要求的限制 二 对策 1 广泛宣传发动 提高思想认识 秸秆还田技术是利国利民 保护环境的有效技术 要充分利用广 播 电视 报纸 标语等多种宣传形式 在全社会范围内宣传秸秆焚 烧的危害和秸秆还田的益处 为秸秆还田创造一个良好的社会與论氛 围 通过宣传发动 提高农民群众的认识和使用新技术的积极性 使秸 秆还田真正成为农民的自觉行动 2 技术指导 示范带动 推动秸秆综合利用示范 农民是农作物秸秤机械化还田技术利用的主体 要促进秸秆还田 技术的推广和应用 以提高农民对秸秆技术的吸收转化能力和自我应 用能力为重点 充分利用各类教育培训资源 多层次 多渠道 多形 式开展农民教育培训 要组织科技人员和技术骨干 通过典型示范 大力推广机械秸秆还田技术 帮助农民解决具体困难和问题 依靠科 技进步 用技术指导群众 用示范带动群众 用效益吸引群众 充分调 动农民综合利用秸秆的积极性和创造性 3 加强秸秆机械化还还田产品技术研究 坚持以市场为导向 以企业为主体 以技术进步为支撑 提高设备 的科技含量和加工制造能力 持续推动创新和改进秸秆还田机械技术 使 秸秆还田产品更加轻便化 高效化 标准化 结合试验示范 不断促 进秸秆还田机械产品又好又快发展 4 发挥购机补贴的引导作用 一是促增长 要通过落实补贴政策 发挥补贴资金的乘数效应 进一步调动农民和全社会投资发展秸秆还田机械的积极性 不断加快 秸秆还田总量增长步伐 二是优结构 要发挥补贴资金的导向作用 新型 高效 低成本秸秆还田机械优先推广 促进结构的优化升级