机械化秸秆粉碎直接还田技术,就是用秸秆粉碎机将摘穗后的玉米及高粱、小麦等农作物秸秆就地粉碎,均匀地抛洒在地表,随即翻耕入土,使之腐烂分解,达到大面积配肥地力的目的。1.原理和效果机械化秸秆粉碎直接还田技术对改善土壤的项化性能,培养地力,促进农作物持续增产增收具有重要的意义。(1)培肥地力,改善土壤团粒结构和理化性状,提高产量。作物秸秆中含有氮、磷、钾、钙、硫等农作物必需的主要营养元素,是丰富的肥料资源。此外,农作物秸秆粉碎还田翻耕后,在分解过程中进行矿质化,释放养分,同时进行腐殖质化,使一些有机质化合物缩合脱水,形成更复杂的腐殖质,从而改善土壤的结构及保水、肥、温、气的能力,土壤有机质含量增加,养分结构趋于合理。据资料,秸秆还田后的土壤因还田年数不同,有机质可增加0.025%一0.15%:土壤容重降低0.057%一0.167%,孔隙度增加2%一6%,土质疏松,通气性提高,犁耕比阻减少,贮存水分、养分能力增强。(2)有明显的社会效益和经济效益。秸秆粉碎还田改良了土壤,增加了有机质含量,消灭病虫害,缓解了目前化肥不足的矛盾,增强了农业的发展后劲。机械化直接粉碎还田使手工作业的挖、摘、捆、运、铡、撒、翻等工序一次完成,生产效率提高40~120倍,争抢农时,减少工序,节省劳力,减轻劳动强度,同时防止了焚烧秸秆而引起的严重空气污染。秸秆粉碎还田增产效果明显,机械还田的成本仅为人工还田成本的 l/4。2.机械化作业工艺秸秆粉碎还田能促进粮食增产,但只有依照—定的工艺程序来作业,才能达到预期的目的。(1)小麦秸秆粉碎还田工艺。实践中,小麦秸秆粉碎还田机械化工艺有两种:①小型收割机收割时留高茬、秸秆粉碎→还田机粉碎、抛撒→播种;②联合收割→ 秸秆粉碎还田机粉碎、抛撒→ 播种。(2)玉米秸秆粉碎还田工艺。玉米秸秆粉碎还田机械化工艺:①摘穗→ 秸秆粉碎还田机粉碎,抛撒→ 施肥→ 旋耕(或耕茬)→ 深耕→ 压盖→ 播种;②玉米收获机(配粉碎还田机)收获、秸秆粉碎抛撒→ 施肥→ 旋耕(或耙茬)→ 深耕→ 压盖→ 播种。3.机械化作业实施要点下面主要介绍玉米秸秆粉碎还田作业实施要点。(1)玉米的摘穗。在不影响产量的情况下,趁秸秆青绿,及早摘穗,并连苞叶一起摘下。(2)秸秆粉碎。玉米摘完穗后,用秸秆粉碎还田机及时粉碎。作业时要注意选择拖拉机作业档位和调整留茬高度,粉碎长度不宜超过10厘米,严防漏切。玉米秸秆不能在撞倒后再粉碎,否则不仅不能把大部分秸秆粉碎,还会因粉碎还田机工作部件位置过低,刀片打击地面而增加负荷,甚至使传动部件损坏。工作部件的地隙宜控制在5厘米以上。此外,要做到适时粉碎,玉米秸秆最佳粉碎期是在玉米成熟后,秸秆呈绿色,含水率在30%以上。此时秸秆本身含糖分、水分大,易被粉碎,对加快腐解,增加土壤养分大为有益。(3)施肥。玉米秸秆在土壤中腐解时,要吸收土壤中原有的氮、磷和水分,因此,当底肥不足时,就会出现秸秆腐解与作物争水、争肥现象,影响作物生产发育。为此应施加一定量的氮、磷化肥,一般每公顷还田秸秆7500干克,需施67.5千克氮和22.5干克纯磷(或施300—750千克速效氮肥或150—225千克尿素),以便加快秸秆腐解,尽快变成有效养分,还可防止与麦苗争氦。(4)旋耕或耙地灭茬。玉米秸秆粉碎还田加施化肥后,要立即旋耕或耙地灭茬,使秸秆均匀分布于0一10厘米的土层中,在与土壤混合过程中把玉米根茬切开,并再次切碎较长的茎秆,以利充分腐解。(5)深耕。耕深要求在20—25厘米,通过翻耕、压、盖。消除因秸秆造成的土壤架空,为播种创造条件。可用大、中型拖拉机配套的深耕犁,环形镇压器、木器一次完成耕翻、镇压、耢等作业。或用小型拖拉机配单锌犁深耕覆盖,耕深不小于23厘米。(6)播种。小麦播种前要浇足塌墒水、以消除土壤架空,促进秸秆腐解。要精细整地,使用耪耙,消灭明暗坷垃,达到土碎地平,并进一步解决土壤架空问题,使土壤上虚下实。播种最好使用带圆盘式开沟器的播种机,以免勾挂根茬或秸秆造成壅土,影响播种质量。(7)浇水。玉米秸秆在土壤中腐解时需水量较大,如不及时补水,则不仅腐解缓慢,还会与麦苗争水。因此要浇好封冻水,这对当季秸秆还田的冬小麦尤为重要。来年春季要适时早浇返青水,促进秸秆腐解,保证麦苗正常生长发育所需的水分。4.秸秆粉碎还田机械目前,我国生产的各种秸秆粉碎还田机的构造和工作原理大致相同。主要由机架、刀轴、护罩、传动装置、悬挂升降机构、行走支撑轮等部件组成。常见的几种秸秆粉碎还田机机型:(1)4JF—40型秸秆粉碎还田机。河北省赵县农机修造厂生产,与120、150型小四轮拖拉机配套(前置式全悬挂),可将收获果穗后的农作物茎秆(玉米、麦类)直接粉碎还田。(2)4Q系列(1.5,2型)秸秆切碎机。石家庄市农机厂生产,与上海—50型、铁牛—55型拖拉机配套,工作部件为锤爪式。该机型对稻麦类软秸秆和玉米、高梁、棉花等硬秸秆均具有良好的切碎性能。(3)4F系列(1.5,2,1.5A,2A型)秸秆粉碎还田机。河北省石家庄市第二农机厂生产。与50、55、60、75型配套(半悬挂、悬挂),主要用于田间直立或铺放的玉米、高粱、稻麦等秸秆及蔬菜茎蔓的粉碎,碎秸秆自然均匀撤布。4F1。5A型尾部设有可调式扩散装置及全面限深装置,适应性更广泛。(4) XFP型系列(1200,1300型)。黑龙江省八五四机械厂生产,是与自走式谷物联合收割机配套的茎秆粉碎还田装置。它直接与联合收割机尾部连接,利用联合收割机的动力驱动其工作部件,在联合收割的同时,将作物茎杆粉碎抛撒还田。5.秸秆粉碎还田机械的使用(1)机具作业前的准备。秸秆粉碎还田机械在作业前必须仔细检查机具各连接件是否可靠,各紧固件是否有松动,转动部件是否灵活。若有松动或转动因难,则要及时排除。按说明书要求加注润滑油。逐个检查刀片、刀轴等的质量和安装质量,刀轴变形和刀片损坏应及时修理或更换。检查完毕后,进行空载试运转,确认各部件运转状态良好,方可进行作业。(2)机具作业。机具启动时要空负荷低速启动,待发动机达到额定转速后,方可进行作业,否则会因突然接合,冲击负苛过大而造成动力输出轴和花键套的损坏,并且容易造成堵塞。作业中要及时清除缠草,不准拆除传动带防护罩作业,清除缠草或排除故障必须停机进行。机具作业时,严禁带负荷转弯或倒退,严禁机具运转时近距离前、后站人或跟踪,以免抛出的硬杂物伤人。机具的升降不宜过快,也不宜过高或过低,以免损伤机车和机具。作业时应注意清除、避开土埂、树桩等障碍物,地头留3—5米的机组回转地带。转移地块时,必须停止刀轴旋转。作业中,应随时检查皮带的张紧程度,以免刀轴转速降低而影响粉碎质量或加速皮带磨损。