秸稈利用之小麥機(jī)收秸稈切碎還田一體化技術(shù)應(yīng)用分析

魏 禮，褚春年

（西安市農(nóng)機(jī)監(jiān)理與推廣總站，陜西西安 710065）

0 引言

我國(guó)是秸稈資源的大國(guó)，農(nóng)作物秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要副產(chǎn)物，同時(shí)也是有豐富氮、磷、鉀及有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分的生物質(zhì)資源[1]。農(nóng)村大量的農(nóng)作物秸稈，經(jīng)過(guò)綜合利用就是“寶”，隨意堆放就是“草”[2]，焚燒秸稈就是“害”。焚燒秸稈，造成空氣質(zhì)量惡化，影響居住環(huán)境衛(wèi)生，也不利于鄉(xiāng)村振興建設(shè)[3]。西安市作為關(guān)中平原的小麥、玉米一年兩作區(qū)，農(nóng)作物秸稈的產(chǎn)量大，秸稈綜合利用任務(wù)重，尤其是夏季農(nóng)時(shí)緊、壓力大，經(jīng)過(guò)市縣農(nóng)機(jī)推廣部門的努力，在夏季形成了以小麥機(jī)收秸稈切碎還田一體化技術(shù)為主的示范推廣技術(shù)模式，在全市涉農(nóng)區(qū)縣得到了廣泛的推廣應(yīng)用。

1 技術(shù)概述

1.1 基本情況

西安市地處關(guān)中平原，是以小麥、玉米為主的一年兩季糧食作為生產(chǎn)區(qū)，年產(chǎn)小麥秸稈近80萬(wàn)t。自2004年以來(lái)，西安市農(nóng)機(jī)部門一直狠抓秸稈綜合利用技術(shù)示范推廣，其中夏季一項(xiàng)關(guān)鍵的主推技術(shù)就是小麥機(jī)收秸稈切碎還田一體化技術(shù)。2020年，該技術(shù)在西安市作業(yè)面積達(dá)137267 hm2，占小麥機(jī)收面積的94.4%，占整個(gè)秸稈綜合利用面積的98.2%，西安市全年的農(nóng)作物秸稈機(jī)械化綜合利用率穩(wěn)定在95%以上，處在全國(guó)第一方陣。

1.2 技術(shù)概況

小麥機(jī)收秸稈切碎還田一體化技術(shù)是在小麥聯(lián)合收獲機(jī)出草口加裝秸稈切碎機(jī)，切碎機(jī)由收割機(jī)脫粒滾筒傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，在收獲小麥的同時(shí)對(duì)小麥秸稈進(jìn)行切碎并均勻拋撒還田。該技術(shù)是針對(duì)小麥機(jī)機(jī)械化收獲后，秸稈割茬過(guò)高，秸稈切碎長(zhǎng)度過(guò)大，秸稈粉碎還田作業(yè)多一道工序，而試驗(yàn)研究形成小麥機(jī)收秸稈切碎還田一體化技術(shù)。該技術(shù)能夠減少作業(yè)工序，減少作業(yè)成本；減少機(jī)械進(jìn)地次數(shù)，減輕壓實(shí)，保護(hù)耕地；減少油耗，降低污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

1.3 機(jī)具性能

西安市引進(jìn)的給小麥聯(lián)合收獲機(jī)出草口加裝的秸稈切碎機(jī)，是河北趙縣金利機(jī)械有限公司生產(chǎn)。以金利4XM－34型秸稈切碎機(jī)為例，具體性能參數(shù)如下：外形尺寸：1100 mm×570 mm×870 mm；配套動(dòng)力：新疆-2、福田、谷王、中聯(lián)、中收、巨明等稻麥?zhǔn)崭顧C(jī)型掛接形式；整機(jī)重量：75 kg；工作幅寬：340 mm；刀爪數(shù)：彎刀20個(gè)，直刀20個(gè)；切碎軸轉(zhuǎn)速：3200（r/min）；配置方式：B型三角帶；粉碎長(zhǎng)度：≤100 mm；工作效率：隨收割機(jī)。

2 示范推廣模式和實(shí)踐應(yīng)用

2.1 技術(shù)模式

目前，西安市夏季與小麥機(jī)收秸稈切碎還田一體化技術(shù)相配套的秸稈機(jī)械化技術(shù)模式有2種，在全市成為夏季主推的秸稈機(jī)械化綜合利用技術(shù)模式：一是小麥機(jī)械化收獲秸稈切碎還田+玉米免耕（硬茬）精量播種；二是小麥機(jī)械化收獲秸稈切碎還田+玉米帶狀旋耕滅茬覆蓋播種。

2.2 應(yīng)用實(shí)踐

西安市農(nóng)機(jī)部門2007年從河北趙縣金利農(nóng)機(jī)有限公司引進(jìn)第一臺(tái)秸稈切碎機(jī)，試驗(yàn)安裝在小麥聯(lián)合收割機(jī)機(jī)上，進(jìn)行小麥機(jī)收和秸稈切碎還田一機(jī)作業(yè)，探索適合西安市小麥機(jī)收秸稈切碎還田一體化技術(shù)。由于配套機(jī)具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)動(dòng)靈活，工作可靠，安裝維修方便，工效高，切碎性能好，秸稈拋撒均勻，適應(yīng)性強(qiáng)，有效推進(jìn)了秸稈禁燒工作。

2008年，小麥機(jī)收秸稈切碎還田一體化技術(shù)在長(zhǎng)安區(qū)斗門、細(xì)柳兩個(gè)街辦先行試驗(yàn)示范，隨后輻射帶動(dòng)全市實(shí)施。小麥機(jī)收秸稈切碎還田一體化技術(shù)的使用，促進(jìn)了示范田小麥低茬收割和秸稈直接還田利用，當(dāng)年小麥?zhǔn)崭顧C(jī)加裝切碎機(jī)擁有量達(dá)到221臺(tái)，作業(yè)面積達(dá) 8800 hm2，占當(dāng)年機(jī)收面積的6.16%，隨后在長(zhǎng)安區(qū)、鄠邑區(qū)（戶縣）等區(qū)縣開展試驗(yàn)示范。西安市小麥機(jī)收秸稈切碎還田一體化技術(shù)推廣面積和夏季秸稈機(jī)械化綜合利用面積對(duì)照情況如表1。

從表1中可以看出，在最初試驗(yàn)推廣階段，小麥機(jī)收秸稈切碎還田一體化技術(shù)在逐步震蕩遞增；特別是經(jīng)過(guò)2017年技術(shù)改進(jìn)后至2020年，該技術(shù)分別占秸稈綜合利用總面積的85.0%、82.1%、80.8%、98.2%，穩(wěn)定在占秸稈綜合利用總面積的80%以上。經(jīng)過(guò)多年試驗(yàn)示范，小麥機(jī)收秸稈切碎還田一體化技術(shù)推廣面積逐年遞增，2020年，該技術(shù)在西安市作業(yè)面積達(dá)137267 hm2，占小麥機(jī)收面積的94.43%，較2008年提升了88.27%，已經(jīng)成為西安市小麥秸稈機(jī)械化綜合利用的主推技術(shù)，在西安市得到廣泛推廣應(yīng)用，同時(shí)帶動(dòng)周邊地市實(shí)施該技術(shù)。

表1 西安市小麥機(jī)收秸稈切碎還田一體化技術(shù)推廣面積和夏季秸稈機(jī)械化綜合利用面積對(duì)照情況表

2.3 技術(shù)改進(jìn)

試驗(yàn)初期，秸稈切碎還田配套技術(shù)不成熟，秸稈切碎后在作業(yè)過(guò)的田塊形成拋撒帶，影響夏季玉米播種效果。針對(duì)秸稈切碎后在作業(yè)過(guò)的田塊形成拋撒帶問(wèn)題，西安市農(nóng)機(jī)部門與廠家積極聯(lián)系，不斷探索，試驗(yàn)改進(jìn)。2017年，在原有基礎(chǔ)上，對(duì)切碎裝置經(jīng)過(guò)技術(shù)改進(jìn)，增加了固定刀片，增強(qiáng)了秸稈切碎效果，增加了風(fēng)機(jī)和拋撒導(dǎo)流裝置，使小麥機(jī)收同時(shí)秸稈均勻地拋撒在已作業(yè)地面，有效解決了旋耕播種器纏繞秸稈，提高了玉米播種的覆土質(zhì)量。

十多年來(lái)，西安市針對(duì)小麥秸稈綜合利用，在開展小麥撿拾打捆、小麥機(jī)收秸稈切碎一體化技術(shù)試驗(yàn)示范，同時(shí)也引進(jìn)小麥機(jī)收秸稈打捆一體化、小麥撿拾打捆等技術(shù)，小麥撿拾打捆一體化、小麥撿拾打捆從經(jīng)濟(jì)效益上稍微具有優(yōu)勢(shì)，但是存在秸稈收獲不能干透，打捆后的秸稈會(huì)存在發(fā)潮發(fā)霉現(xiàn)象，影響了機(jī)手和農(nóng)戶的積極性。而小麥撿拾打捆，可以在機(jī)收后稍作晾曬在進(jìn)行作業(yè)，但西安市農(nóng)業(yè)屬于一年兩作生產(chǎn)區(qū)，晾曬秸稈一是會(huì)影響夏季玉米播種，二是需要機(jī)具再次進(jìn)地作業(yè)，耕地再次受到碾壓，影響農(nóng)戶使用的積極性。

3 示范推廣的技術(shù)要求

3.1 機(jī)具選擇

選擇的小麥聯(lián)合收割機(jī)，要求出草口位置處在側(cè)位，能連接和安裝秸稈切碎器，選擇的秸稈切碎器要與聯(lián)合收割機(jī)動(dòng)力相匹配。建議優(yōu)先選擇與小麥聯(lián)合收割機(jī)同一生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的秸稈切碎器，同時(shí)選擇具有“農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣鑒定證書”的產(chǎn)品，確保產(chǎn)品質(zhì)量[4]。

3.2 作業(yè)要求

小麥?zhǔn)斋@時(shí)，要求秸稈含水率為15%～25%，秸稈切碎長(zhǎng)度≤15 cm，切斷長(zhǎng)度合格率≥95%，拋撒不均勻率≤30%，漏切率≤1.5%[5]。秸稈量過(guò)多或濕度較大時(shí)，應(yīng)降低收獲速度，確保切碎效果。

3.3 安全使用

對(duì)于小麥聯(lián)合收割機(jī)配裝的切碎機(jī)防護(hù)裝置，要求不能私自拆除、改裝，旋轉(zhuǎn)部件不得隨意增速；如發(fā)生震動(dòng)或異響，應(yīng)立即停機(jī)檢查。

4 技術(shù)推廣效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

與小麥機(jī)械化收獲后，再進(jìn)行秸稈粉碎還田相比，小麥機(jī)收秸稈切碎還田一體化技術(shù)能夠一次完成小麥機(jī)械化收獲和秸稈切碎還田，減少一道作業(yè)工序，節(jié)約作業(yè)成本達(dá)450元/hm2。

4.2 社會(huì)效益

該技術(shù)在實(shí)施中主要采取的是復(fù)式作業(yè)，一次性完成原來(lái)通過(guò)兩次進(jìn)地才能實(shí)施的兩項(xiàng)技術(shù)，省工、省時(shí)，節(jié)本增效，并能夠有效減少機(jī)械進(jìn)地次數(shù)，減輕壓實(shí)，保護(hù)耕地，有力推進(jìn)保護(hù)性耕作方式的形成。

4.3 生態(tài)效益

該技術(shù)的實(shí)施，能夠?qū)崿F(xiàn)秸稈直接還田，遏制了秸稈焚燒，減少焚燒秸稈對(duì)大氣的污染；同時(shí)，該技術(shù)采取的是復(fù)式作業(yè)，減少進(jìn)地作業(yè)次數(shù)，降低了作業(yè)油耗，減少了油料消耗對(duì)大氣的污染，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

5 結(jié)語(yǔ)

小麥機(jī)收秸稈切碎還田一體化技術(shù)，在西安市從試驗(yàn)到示范、從示范到推廣已經(jīng)十余年，而且在陜西省其它一年兩作的地市也逐步推廣應(yīng)用，無(wú)論是經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益，還是生態(tài)效益，都值得在一年兩作地區(qū)的小麥機(jī)械化收獲中示范推廣，建議技術(shù)模式為“小麥機(jī)械化收獲秸稈切碎還田+玉米免耕精量播種”。