秸秆利用之小麦机收秸秆切碎还田一体化技术应用分析

魏 礼，褚春年

（西安市农机监理与推广总站，陕西西安 710065）

0 引言

我国是秸秆资源的大国，农作物秸秆是农业生产的主要副产物，同时也是有丰富氮、磷、钾及有机质养分的生物质资源[1]。农村大量的农作物秸秆，经过综合利用就是“宝”，随意堆放就是“草”[2]，焚烧秸秆就是“害”。焚烧秸秆，造成空气质量恶化，影响居住环境卫生，也不利于乡村振兴建设[3]。西安市作为关中平原的小麦、玉米一年两作区，农作物秸秆的产量大，秸秆综合利用任务重，尤其是夏季农时紧、压力大，经过市县农机推广部门的努力，在夏季形成了以小麦机收秸秆切碎还田一体化技术为主的示范推广技术模式，在全市涉农区县得到了广泛的推广应用。

1 技术概述

1.1 基本情况

西安市地处关中平原，是以小麦、玉米为主的一年两季粮食作为生产区，年产小麦秸秆近80万t。自2004年以来，西安市农机部门一直狠抓秸秆综合利用技术示范推广，其中夏季一项关键的主推技术就是小麦机收秸秆切碎还田一体化技术。2020年，该技术在西安市作业面积达137267 hm2，占小麦机收面积的94.4%，占整个秸秆综合利用面积的98.2%，西安市全年的农作物秸秆机械化综合利用率稳定在95%以上，处在全国第一方阵。

1.2 技术概况

小麦机收秸秆切碎还田一体化技术是在小麦联合收获机出草口加装秸秆切碎机，切碎机由收割机脱粒滚筒传动轴驱动，在收获小麦的同时对小麦秸秆进行切碎并均匀抛撒还田。该技术是针对小麦机机械化收获后，秸秆割茬过高，秸秆切碎长度过大，秸秆粉碎还田作业多一道工序，而试验研究形成小麦机收秸秆切碎还田一体化技术。该技术能够减少作业工序，减少作业成本；减少机械进地次数，减轻压实，保护耕地；减少油耗，降低污染，保护生态环境。

1.3 机具性能

西安市引进的给小麦联合收获机出草口加装的秸秆切碎机，是河北赵县金利机械有限公司生产。以金利4XM－34型秸秆切碎机为例，具体性能参数如下：外形尺寸：1100 mm×570 mm×870 mm；配套动力：新疆-2、福田、谷王、中联、中收、巨明等稻麦收割机型挂接形式；整机重量：75 kg；工作幅宽：340 mm；刀爪数：弯刀20个，直刀20个；切碎轴转速：3200（r/min）；配置方式：B型三角带；粉碎长度：≤100 mm；工作效率：随收割机。

2 示范推广模式和实践应用

2.1 技术模式

目前，西安市夏季与小麦机收秸秆切碎还田一体化技术相配套的秸秆机械化技术模式有2种，在全市成为夏季主推的秸秆机械化综合利用技术模式：一是小麦机械化收获秸秆切碎还田+玉米免耕（硬茬）精量播种；二是小麦机械化收获秸秆切碎还田+玉米带状旋耕灭茬覆盖播种。

2.2 应用实践

西安市农机部门2007年从河北赵县金利农机有限公司引进第一台秸秆切碎机，试验安装在小麦联合收割机机上，进行小麦机收和秸秆切碎还田一机作业，探索适合西安市小麦机收秸秆切碎还田一体化技术。由于配套机具结构简单，机动灵活，工作可靠，安装维修方便，工效高，切碎性能好，秸秆抛撒均匀，适应性强，有效推进了秸秆禁烧工作。

2008年，小麦机收秸秆切碎还田一体化技术在长安区斗门、细柳两个街办先行试验示范，随后辐射带动全市实施。小麦机收秸秆切碎还田一体化技术的使用，促进了示范田小麦低茬收割和秸秆直接还田利用，当年小麦收割机加装切碎机拥有量达到221台，作业面积达 8800 hm2，占当年机收面积的6.16%，随后在长安区、鄠邑区（户县）等区县开展试验示范。西安市小麦机收秸秆切碎还田一体化技术推广面积和夏季秸秆机械化综合利用面积对照情况如表1。

从表1中可以看出，在最初试验推广阶段，小麦机收秸秆切碎还田一体化技术在逐步震荡递增；特别是经过2017年技术改进后至2020年，该技术分别占秸秆综合利用总面积的85.0%、82.1%、80.8%、98.2%，稳定在占秸秆综合利用总面积的80%以上。经过多年试验示范，小麦机收秸秆切碎还田一体化技术推广面积逐年递增，2020年，该技术在西安市作业面积达137267 hm2，占小麦机收面积的94.43%，较2008年提升了88.27%，已经成为西安市小麦秸秆机械化综合利用的主推技术，在西安市得到广泛推广应用，同时带动周边地市实施该技术。

表1 西安市小麦机收秸秆切碎还田一体化技术推广面积和夏季秸秆机械化综合利用面积对照情况表

2.3 技术改进

试验初期，秸秆切碎还田配套技术不成熟，秸秆切碎后在作业过的田块形成抛撒带，影响夏季玉米播种效果。针对秸秆切碎后在作业过的田块形成抛撒带问题，西安市农机部门与厂家积极联系，不断探索，试验改进。2017年，在原有基础上，对切碎装置经过技术改进，增加了固定刀片，增强了秸秆切碎效果，增加了风机和抛撒导流装置，使小麦机收同时秸秆均匀地抛撒在已作业地面，有效解决了旋耕播种器缠绕秸秆，提高了玉米播种的覆土质量。

十多年来，西安市针对小麦秸秆综合利用，在开展小麦捡拾打捆、小麦机收秸秆切碎一体化技术试验示范，同时也引进小麦机收秸秆打捆一体化、小麦捡拾打捆等技术，小麦捡拾打捆一体化、小麦捡拾打捆从经济效益上稍微具有优势，但是存在秸秆收获不能干透，打捆后的秸秆会存在发潮发霉现象，影响了机手和农户的积极性。而小麦捡拾打捆，可以在机收后稍作晾晒在进行作业，但西安市农业属于一年两作生产区，晾晒秸秆一是会影响夏季玉米播种，二是需要机具再次进地作业，耕地再次受到碾压，影响农户使用的积极性。

3 示范推广的技术要求

3.1 机具选择

选择的小麦联合收割机，要求出草口位置处在侧位，能连接和安装秸秆切碎器，选择的秸秆切碎器要与联合收割机动力相匹配。建议优先选择与小麦联合收割机同一生产企业生产的秸秆切碎器，同时选择具有“农业机械推广鉴定证书”的产品，确保产品质量[4]。

3.2 作业要求

小麦收获时，要求秸秆含水率为15%～25%，秸秆切碎长度≤15 cm，切断长度合格率≥95%，抛撒不均匀率≤30%，漏切率≤1.5%[5]。秸秆量过多或湿度较大时，应降低收获速度，确保切碎效果。

3.3 安全使用

对于小麦联合收割机配装的切碎机防护装置，要求不能私自拆除、改装，旋转部件不得随意增速；如发生震动或异响，应立即停机检查。

4 技术推广效益分析

4.1 经济效益

与小麦机械化收获后，再进行秸秆粉碎还田相比，小麦机收秸秆切碎还田一体化技术能够一次完成小麦机械化收获和秸秆切碎还田，减少一道作业工序，节约作业成本达450元/hm2。

4.2 社会效益

该技术在实施中主要采取的是复式作业，一次性完成原来通过两次进地才能实施的两项技术，省工、省时，节本增效，并能够有效减少机械进地次数，减轻压实，保护耕地，有力推进保护性耕作方式的形成。

4.3 生态效益

该技术的实施，能够实现秸秆直接还田，遏制了秸秆焚烧，减少焚烧秸秆对大气的污染；同时，该技术采取的是复式作业，减少进地作业次数，降低了作业油耗，减少了油料消耗对大气的污染，保护了生态环境。

5 结语

小麦机收秸秆切碎还田一体化技术，在西安市从试验到示范、从示范到推广已经十余年，而且在陕西省其它一年两作的地市也逐步推广应用，无论是经济效益、社会效益，还是生态效益，都值得在一年两作地区的小麦机械化收获中示范推广，建议技术模式为“小麦机械化收获秸秆切碎还田+玉米免耕精量播种”。