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1、机械化秸秆还田技术及其应用,2010年5月,第一节 概述 第二节 秸秆还田的方式与技术思路 第三节 土壤有机质与秸秆还田的作用 第四节 麦秸秆还田技术 第五节 麦秸秆还田后的水田管理,主要内容：,第一节 概 述,我国秸秆综合利用情况,根据2007年我省公布的统计资料，我省水稻总面积约3342万亩，三麦总面积约3306万亩，稻麦总产量2810万吨，年产秸秆3700万吨(含油菜、玉米秸秆等)。秸秆中含有大量的有机质、氮磷钾和微量元素，其中豆科作物秸秆含氮较多，禾本科作物秸秆含钾较丰富，作物秸秆提供的养分约占我国有机肥总养分的1319，是农业生产重要的有机肥源。,二、江苏省秸秆还田与利用的现状,我省
2、秸秆资源分布,单位（万吨）,二、江苏省秸秆还田与利用的现状,三、秸秆焚烧的危害及原因 近年来，秸秆并未得到有效的利用，焚烧现象时有发生。秸秆焚烧造成了资源浪费，使生态失衡，污染了环境，会引发火灾，机场、高速公路被迫关闭，造成交通事故，引发人类多种疾病。,农作物焚烧的散发物,三、秸秆焚烧的危害及原因,农业持续稳产、高产，农作物秸秆总量增加，但综合利用，特别是工业化的利用滞后，秸秆出现过剩；随着农民收入的增加，生活水平和生活质量的提高，农民增加使用化肥和燃煤（气），减少使用秸秆作肥料和燃料；受农业机械性能和作业效率的影响，秸秆留茬过高，灭茬耕整地机械和免（少）耕播种机械在部分地区尚未得到大面积推广
3、。,农作物秸秆焚烧的原因：,四、国外农作物秸秆综合 利用的发展趋势,世界各国特别是发达国家秸秆的综合利用，主要包括四个领域（4F）:1.饲料（Fodder）2.燃料（Fuel）3.肥料（Fertilizer）4.工业原料(Feed Stock)在工业用途方面，除传统的纸浆生产外，又在其它领域，如乙醇的制取、建筑材料等得到应用。,第二节 秸秆还田的方式 与技术思路,根据建设绿色环保、资源节约型现代农业和江苏省农业机械化发展“十一五”规划，稻麦秸秆机械化还田是当前秸秆综合利用的主要方式之一。为此，结合省情和农机制造业现状及发展趋势，制定合理的秸秆机械化还田技术方案，大力推广先进、适用的秸秆还田机械
4、，是发挥农机化在建设社会主义新农村的作用的一项重要内容。,一、秸秆还田的方式,(一)秸秆直接还田 1.机械粉碎翻压还田 农作物收获后，在田间将秸秆切碎或高留茬直接翻入土壤，归还农田。2.覆盖还田 主要应用于麦玉米或麦稻轮作区。即在播种出苗后，在行间覆盖秸秆。(二)过腹还田 将秸秆作为粗饲料，喂养反刍动物，然后以粪便的形式还田。(三)间接还田 通过堆沤发酵有机肥。,一、秸秆还田的方式,1.联合收割机的选配 在麦收季节，收获小麦的机器主要使用全喂入联合收割机。割茬一般在30厘米以下，脱粒清选后的秸秆成紊乱状条堆在田块中，不利于后续的农机作业。因此，使用带秸秆切碎抛撒装置的全喂入联合收割机，去除人工
5、在田间铺匀麦秸秆的环节，以方便后续的秸秆还田和播种作业。,二、秸秆还田的技术思路(一)主攻麦秸秆机械化还田，优先处理“三 夏”期间麦秸秆焚烧问题,秸秆切碎装置,2.水田秸秆还田 插秧前麦茬田的耕整地有铧式犁耕翻、干旋耕、免耕、水旋耕等多种作业方式。经多年的试验比较，以水旋耕为较好的耕整地工艺。,(一)主攻麦秸秆机械化还田，优先处 理“三夏”期间麦秸秆焚烧问题,秸秆还田作业现场,秸秆还田效果,3.旱地秸秆还田 采用秸秆粉碎机，把联合收割机作业后的留茬和抛撒的秸秆粉碎，然后再用旋耕机作业，或采用双轴秸秆粉碎旋耕机复式作业，一次完成秸秆粉碎和旋耕作业。,1.大力发展高性能半喂入联合收割机；2.用55
6、 75马力轮式拖拉机逐步更新换代50马力 轮拖,配套反旋灭茬机；3.采用双轴灭茬旋耕机；4.推广稻茬田少(免)播麦的保护性耕作；5.部分地区推广板茬机播技术。,(二)采取综合措施,逐步缓解 稻秸秆还田的压力,旋耕灭茬平田机,反旋灭茬机作业效果,1.玉米秸秆粉碎还田机的应用 在玉米成熟期，采用人工摘穗，然后利用玉米秸秆粉碎还田机直接将秸秆粉碎还田。2.复式作业机具的应用 锤爪双轴传动的复式作业机具，能一次完成玉米秸秆粉碎、旋耕、播种小麦三项作业可提高作业效率，减少拖拉机的进地次数。甩刀,(三)推广玉米秸秆机械化还田技术,3.玉米联合收获机的应用 一次完成摘穗、果穗升运、集箱和秸秆还田作业。（1）
7、悬挂式玉米联合收获机 特点：2 3行作业，与轮拖配套，价格适中。（2）自走式玉米联合收获机 特点：3行以上作业，结构紧凑，性能好，效率高，应用了液压、机电一体化技术，价格较贵。（3）互换割台联合收获机 特点：可降低成本，一机多用。,(三)推广玉米秸秆机械化还田技术,玉米联合收获机,自走式玉米联合收割机,悬挂式玉米联合收割机,第三节 土壤有机质 与 秸秆还田的作用,土壤有机质，亦称为腐殖质。包括土壤中各种动、植物残体，微生物体及其分解和合成的有机物质。主要是土壤微生物活动的产物。二、作物对营养元素的吸收 碳、氢、氧三种元素是作物通过光合作用从空气和水中获取。其他营养元素主要是作物从土壤中吸收。秸
8、秆中的营养元素来自于土壤，保存于植物体中。秸秆还田可将营养元素供下季作物再吸收，从而实现营养元素在土壤、作物间的良性循环。,一、土壤有机质的来源,三、秸秆还田的作用(一)秸秆还田的养分效应 主要作物秸秆养分含量,1.土壤有机质、容重和总孔隙度的变化 能够增加土壤有机质含量，降低土壤容重，增加土壤孔隙度。2.对土壤团聚体和结合态腐殖质的影响 使土壤中10.25毫米的微团聚体提高，小于0.01毫米的微团聚体减少，对土壤的物理性质和营养条件具有良好的作用。3.对土壤还原性物质的影响 秸秆还田的土壤中还原性物质总量高于对照，因此在水田中，水浆管理要浅灌、勤灌、耘田、适时烤田，及时 排除秸秆腐解过程中产
9、生的有害气体。,(二)秸秆还田的改土效应,秸秆还田效果分析表,(二)秸秆还田的改土效应,1.保墒和调控田间温湿度 秸秆覆盖地面，可减少水分蒸发，缓冲雨水对土壤的侵蚀，减少地面径流，增加了蓄水层。隔离了阳光对土壤的直射，会使地温有所降低。2.抑制杂草 与除草剂配合使用，可提高抑草作用。有研究表明，麦秸秆还田，可提高稻米的品质。即 提高加工、外观、营养、蒸煮、食味的品质。,(三)秸秆还田改善农田生态环境效应,秸秆还田是一项有效的增产措施。“八五”期间中国农科院，西南农业大学，湖北农科院等单位进行的秸秆还田试验结果表明，实行秸秆还田后一般都能增产10以上，统计全国60多份材料，增产范围在-4.883
10、.4KG/亩，平均增产15.7。,(四)秸秆还田的增产效果,秸秆还田对作物的影响注意：在病虫害爆发区的感病携虫秸秆不易直接还田。焚烧秸秆是最普通的灭菌和灭虫方法，由于草 木灰是一种碱性肥料，不易施于盐碱地。,(四)秸秆还田的增产效果,第四节 麦秸秆机械化 还田技术,（一）全量还田 使用带有秸秆切碎装置的联合收割机收获小麦，并将碎秸秆均匀铺撒于田中，然后进行耕整地作业。（二）高留茬适量还田 联合收割机收获小麦时，留茬高度为30厘米以下，直立保留于田中，取走已切割下的秸秆，或部分匀铺于田中，再进行耕整地作业。,一、麦秸秆机械化还田的工艺路线,水旋秸秆还田耕整地作业流程图：,小麦机械化收获,配秸秆切
11、碎装置或半喂入联合收割机收割小麦,无秸秆切碎装置的联合收割机收割小麦,水稻机插秧,秸秆还田机械一次两遍完成秸秆还田平整地作业,撒施基肥,人工将草撒匀,留高茬、秸秆切碎撒于田面,田间条状铺草,放水泡田,薄水层,(一)主要结构,二、秸秆还田机的结构与工作原理,主要结构图 1.万向节总成 2.悬挂架总成 3.机罩 4.传动箱总成 5.刀轴总成 6.挡土板 7.后拉杆总成 8.平地板,(二)工作原理 拖拉机与旋耕机挂接后，拖拉机的动力经传动输出轴，万向节总成传至传动箱总成的小锥齿轴，经过一对锥齿轮减速并改变方向，由一对圆柱齿轮减速，再通过输出花键轴将动力传递刀轴总成，使刀轴总成旋转。刀轴的旋转带动旋耕
12、刀入、切土、向后上方抛土，在切土的同时，将秸秆埋入土中，并将土块抛向挡土板，使土块进一步击碎细化，与秸秆、泥水搅拌后，由平土板刮平。,二、秸秆还田机的结构与工作原理,三、秸秆还田机械的技术特点,I.秸秆粉碎还田机用途：旱田中玉米、高粱、棉花等秸秆的粉碎，兼用于麦 稻秸秆的粉碎。特点：工作部件为锤爪或甩刀。刀轴转速高,切碎效果好。,2.双轴型灭茬旋耕机用途：一次完成对玉米、高粱、棉花的秸秆还田。特点：前轴破茬、后轴旋耕，耕层较深，埋茬效果较 好，功耗较大。,三、秸秆还田机械的技术特点,3.水(旱)埋茬耕整机用途：水田灭茬耕整地。特点：加装了横向压草板，提 高了埋草和起浆率；两 节弹性平土板，提高
13、了 平土效果。可配置具有独立转角、拓展和提升功能的液压装置。,三、秸秆还田机械的技术特点,4.手拖配套秸秆还田机用途：水田灭茬耕整地。兼用旱 地。特点：与手扶拖拉机配套。具有 正、反转、多转速功能，适用于中、小田块作业。,三、秸秆还田机械的技术特点,（一）选择与中小型拖拉机配套的高效低耗秸秆还田 机械。（二）新型秸秆还田机械的特点是正旋埋草、带水旋 耕，选择机械效率高和埋草效果好的机型。（三）旱旋耕改为带水旋耕，减轻了机械负荷和动力 消耗，特别是提高了旋耕埋草田面平整度，降 低了机械作业成本，选择油耗低的机型。(四）建议在省购机补贴目录中选择。,水田秸秆还田机选型原则,五、秸秆还田作业质量的判
14、定,作业质量以能满足机插秧、机直播为标准。,（一）撒施基肥在水田条件下，土壤氮固定的临界含量为0.54%。补充氮量=还田秸秆量（0.54%秸秆含氮量）。麦秸秆含氮量在0.5%左右，因此，在水稻生长过程中不会出现严重的缺氮症状。但为了加速还田秸秆的腐解，提高当年的还田效果，在还田作业时要配合施肥。,六、麦秸秆机械还田作业方法,在总施肥量与不还田土壤肥料用量保持基本一致的基础上，以每100公斤秸秆增施纯氮0.5kg为宜，并根据基:蘖:穗肥比为4:2:4施用基肥。以选择铵态氮或尿素为好，并提倡有机肥、无机肥结合，均匀撒施在秸秆残体上。,基肥用法、用量：,(二)放水泡田 施好基肥后立即放水泡田，浸泡时
15、间以泡软秸秆、泡透土壤耕作层为准。秸秆一般在放水浸泡12小时后基本软化，软化后的秸秆易于和泥浆搅拌均匀，浸足水分软化后的秸秆一般不会直立于田间或漂浮于水面。,六、麦秸秆机械还田作业方法,上水泡田,（三）机具作业要点 1.万向节的安装；2.秸秆还田机的横向、纵向水平调整；3.作业前各部件的检查；4.作业时的注意事项；5.作业时的水层控制；6.作业方式。,六、麦秸秆机械还田作业方法,（三）机具作业要点,1.万向节的安装 应保证机具工作和提升时，方轴、套管及夹叉既不顶死，又有足够的配合长度。右图为三种型号拖拉机万向节方轴与方套的选配表。,2.秸秆还田机的横向、纵向水平调整 调节拖拉机悬挂机构的左右斜
16、拉杆成水平，调节拖拉机上悬挂杆长度，使其纵向接近水平。旋切刀的作业深度应根据土壤坚实度、作物农艺要求、地表平整状况进行调整。3.作业前各部件的检查 紧固件无松动，转动件灵活。各部件加注齿轮油、润滑油、黄油。检查完毕后，空运转510分钟，确认各部件运转良好，方可进行作业。,（三）机具作用要点,4.作业时的注意事项 将机具提升至旋切刀离地面20 30cm，转动1 2分钟，挂上作业档，缓慢放松离合器，随之加大油门投入正常作业。转弯时应将机具提升，转弯后方可降落。工作时禁止倒退。如需倒退，应切断拖拉机输出动力。随时检查皮带的松紧度，并及时调整。及时清除机具内部的土层和残草。严禁非操作人员靠近机组或跟在
17、机后。,（三）机具作用要点,要严格控制水层，以还田作业时水层田面高处见墩、低处有水，作业不起浪为准，水深13cm；水层过深，浮草增多，作业时水浪冲击过强，影响秸秆掩埋效果和耕整平整度差；水层过浅，土壤耕作层泡不透，秸秆泡不软，作业后田面不平整、不起浆。,5.水层控制：,作业时采取横竖两遍作业，一次完成埋草和平整地。第一遍顺田间长度作业，避免漏耕，可适当重耕，以提高埋草效果；第二遍可采用“绕行法”找平，并适当提高作业速度，一次两遍完成埋草和平整地。注意：要根据拖拉机动力、还田机具配备和土壤情况确定工作档位。一般第一遍2档，第二遍3档。,6.作业方式:,7.经济效益分析,收割切碎环节：经我市农机推
18、广站测定，与耗油量无明显变化，但由于机具作业效率有微量下降及切碎刀具的磨损，机手在收取作业费时会适量加5元/亩.耕整埋茬作业环节：以750型拖拉机为例，与正常旋耕作业相比，效率降低15%，耗油量上升0.1升/亩，作业费比正常收费提高10元/亩左右。综上所述，麦秸秆机械化还田作业成本比不还田作业成本增加每亩15元左右。（见附表）,各环节成本分析：,第五节 麦秸秆还田后 的水田管理,观察结果表明：（1）还草田水稻前期分蘖低于不还草田，成穗数基本持平。（2）叶面积孕穗前低于不还草田，孕穗后则相反。（3）干物质积累抽穗前低于不还草田，抽穗后则相反。,一、麦秸秆还田对水稻生长发育的影响,（4）根冠比各生
19、育期均高于不还草田。（5）光合势抽穗前低于不还草田，抽穗后则相反。（6）光合速率各生育期均高于不还草田。（7）根系活力和伤流量，抽穗期、乳熟期均高于不还草田。,一、麦秸秆还田对水稻生长发育的影响,基本原则：与秸秆不还田的机插稻管理基本一致。秸秆还田土壤具有前期吸氮、后期释氮的特点；秸秆还田机插稻生长发育特性表现为前期生长缓慢、中期生长加快、后期生长活力增强。为此，要采取合理的肥水运筹措施，优化还田机插稻的群体质量。,二、秧苗移栽后的田间管理要点,1.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。2.总茎蘖数达预期穗数的80%时及时搁田、分次轻搁，以后实施硬板灌溉，防止倒伏。3.保持氮肥总用量与不还草稻田基本一致。基：蘖：穗：粒肥比例以4.5：2：2：1.5为宜，即适度调高前期施肥比例，增加基蘖肥的用量，以缓解麦草腐烂耗氮矛盾。,主要注意三点：,谢谢大家！,敬请各位领导、专家、学员批评指正！,
