水田秸秆还田整地机具研制进展

安鹤峰

摘要：为改善水田耕整地作业效果，研制水田秸秆还田耕整机具。介绍水田秸秆还田的类型及质量要求，总结国内外水田秸秆还田机具的研究进展及主要成果，为提高相关技术发展水平提供理论参考。

关键词：秸秆还田；水田；耕整；高留茬

中图分类号：S222.4 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2017）03-0037-02

水稻是我国主要粮食作物之一。随着农业机械的不断推广应用，水稻机械化收获比例逐年提高。收获机械为降低功耗，提高作业效率及脱粒、清选质量，往往加快收获速度，增加留茬高度，这会导致残留在田间的稻秆越来越高，稻秆总量也越来越大，增加了水田耕整地的难度。为达到较好的耕整效果，一般采用多道工序或多次反复作业方式，而机具多次进入田间会使耕作层土壤结构恶化，肥料利用率降低。有必要开展稻秆还田和水田耕整联合作业机具研究，为水稻整地作业提供高效农机装备。

1 水田秸秆还田的类型

水田秸秆还田就是在农作物收获后，直接将废弃秸秆粉碎后翻埋或整秆压扁还田的一项保护性耕作技术。作物秸秆直接还田不仅可以增加地力，改善土壤环境，减少化学肥料施用，还能提高作物产量，具有节本增效的作用。据有关资料统计，合理地进行周期性秸秆还田，可以实现作物增产10%以上。

水田秸秆还田类型主要有两种，其作业条件及特点详见表1。辽宁地区水田秸秆（根茬）粉碎还田机械化作业质量标准见表2。

2 水田秸秆还田技术及机具研究进展

欧美等农业发达国家对秸秆还田技术及配套机具的研究较早，先期主要研究旱地稻秆还田机具并在实际生产中发挥了重要作用。此后，研究重点集中在提高作业效率和节能降耗等方面，例如，为降低旋耕机的单位能耗，改进工作部件结构和刀片的几何参数，设计上强下弱的松土部件。

同时，国外还致力于收获与稻秆切碎还田的联合作业机具研究。美国于20世纪60年代初在联合收割机上增加稻秆切碎装置进行粉碎还田，随后又研制与拖拉机配套的稻秆切碎机。英国在收获机上增加稻秆切碎装置，并釆用犁式耙进行深埋。日本生产的半喂入式收割机大多带有稻秆粉碎功能，以久保田生产的折叠式水田埋茬耕整机为代表。

国内稻秆还田机研究发展较快，也取得了一定的成就，但仍然存在一些问题，例如：南北地域差异大，水田、旱地机具发展不平衡；部分水田稻秆还田机具工作效率低，一次作業后稻秆埋覆效果和整地效果差，往往需要多次作业。我国旱地秸秆还田保护性耕作机具虽然较为成熟，但作业环境、作业对象与水田截然不同。水田粘性大，湿度大，土壤易粘附成团，若要避免稻秆漂浮，需要良好的埋覆效果，且稻秆不像玉米秸秆那样容易切得过碎，旱地作业机具使用效果差，甚至无法在水田里作业。

随着对水田生态环境恶化的关注，水田秸秆还田新技术及机具的研究备受关注。在稻秆还田技术研究领域，我国学者通过试验比对分析，不断改进机具的工作性能，并在降低机具功耗以及提高稻秆埋覆性能、秸秆粉碎与破茬性能和工作效率等方面取得诸多成果，具体研究成果见表3。

水稻收获机械为降低功耗，提高作业效率及脱粒、清选质量，导致残留在田间的稻秆越来越高，对此，科研工作者着手研制水田高茬秸秆还田耕整机。魏国俊根据水田耙工作原理，将水田耙埋草、起浆板分割成多个小型埋草、起浆板，并在结构优化后分别安装在普通旋耕机的刀库上，使机具一次完成耕翻、碎土、提浆、埋茬秸秆、平地等工序。田间试验表明，该机作业质量指标符合相关标准。周勇等设计一种适合高茬水田耕整的双轴旋耕埋草整地机，一次作业即可完成秸秆埋覆、旋耕整地、地表平整等多道工序，能将大量秸秆直接还田并达到水稻播栽前的农艺要求。

3 结语

水田秸秆还田整地技术及配套机具研究具有良好的经济效益、社会效益及生态效益。合理地进行周期性秸秆还田，可以促进作物增产；秸秆还田、整机联合作业可以改善水田生态环境，且能提高工作效率。目前，水田秸秆尤其高留茬秸秆还田技术及配套机具的成熟机型较少，配套技术也不完善且通用性差，需要在功耗低、适应性强等方面加大研究力度。

参考文献

[1] 周勇，余水生，夏俊芳.水田高茬秸秆还田耕整机设计与试验[J].农业机械学报，2012，43（8）：46-49.

[2] 张秀梅，夏俊芳，张居敏，等.水旱两用秸秆还田组合刀辊作业性能试验[J].农业工程学报，2016，32（9）：9-16.

[3] 魏俊国.水田秸秆还田机埋草起浆装置的试验研究[D].南京：南京农业大学，2010.