稻麦秸秆直接还田技术发展现状及展望_常志州
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2014 ， 30 （ 4 ） ： 909 ～ 914 江苏农业学报（ Jiangsu J． of Agr． Sci． ） ， h ttp： / / w w w． js n y x b． com
909
J］ ． 江苏农业学报， 2014 ， 30 （ 4 ） ： 909914． 常志州， 陈新华， 杨四军， 等． 稻麦秸秆直接还田技术发展现状及展望［ doi： 10． 3969 / j． issn． 10004440． 2014． 04． 035
2 生产效率较高， 平均作业效率可达 0. 48 hm / h， 作 业技术性能优良， 秸秆切碎长度为 4. 5 cm 左右， 秸 98% ， 77% ， 秆切碎合格率达 碎土率达 秸秆覆盖率 ［15 ］ 。中国农业大学设计了 SGTN180 型旋 达 92% 耕埋草施肥联合作业机， 该机采用双辊配置， 前辊正 转粉碎秸秆， 后辊反转旋耕， 完成秸秆翻埋和碎土作 业的独特作业模式， 有效提高覆盖性能和降低功耗， 并设计有施肥装置， 可完成播种前土壤整理的联合 ［16 ］ ［17 ］ 。 ， 此外 戴飞等 还设计了一种将秸秆腐 作业
［ 18 ］
1 秸秆直接还田技术及农机装备研发 应用进展
1． 1 切碎匀铺旋耕（ 翻埋） 还田 虽然中国秸秆还田技术与还田机械研发工作起 步较晚，但由于秸秆禁烧压力加大， 秸秆还田技术 。 与还田机械研发与应用步伐加快 目前， 已形成较 为完整的稻麦秸秆还田技术与机械装备体系 。 2010 年前， 推广使用的稻麦收割机绝大多数不 带秸秆粉碎装置， 稻麦收割后均留有 20 cm 以上高 茬， 秸秆机械还田需要着重解决破茬与秸秆切碎问 ［13 ］ 题。宗和文 综述了当时江苏省秸秆还田机械的
Abstract：
Crop residue returning to soil is an effective solution to the issue of straw burning and is crucial for efficient
utilization of straw resources． The proper way of straw returning serves as the precondition and foundation for the smooth implementation of the technique． Based on the preliminary study supported by Jiangsu Agriculture Science and Technology Innovation Fund，the present situations of straw returning patterns and machines were reviewed． The patterns include returning rice and wheat straws by plowing tillage，full returning ultra high wheat straw into soil，returning straws by burying into furrows and returning straw by mulching． Some issues on direct returning of straws to field are presented as well． Key words： rice and wheat straw； straw returning technique； straw returning machine
此后， 盐 城 华 旺 机 械 制 造 有 限 公 司 研 制 了 SGTN180ZF 型 新 型 稻 麦 秸 秆 还 田 机［14］， 重点对变速箱 体、 刀轴总成、 变速操纵结构进行了改进设计， 增加 了拨档正反转和双杆拨档变速， 提高了整机性能和 （ ） 。 秸秆还田 灭茬 效果 赣榆县农牧机械厂开发了 1GJQN165 型秸秆粉碎旋耕组合多用机， 该机可一 抛撒、 旋耕碎土及秸秆覆盖等多道 次完成秸秆粉碎、 作业工序， 对壤土、 粘土等土壤具有较好适应能力，
是全社会关注的重要问题之一。 弃， 秸秆直接还田是秸秆处置与利用的最重要、 最有 效手段。世界发达国家将秸秆还田作为一项基本农 作制度， 例如英国秸秆直接还田量占秸秆总产量的 ［ 25 ］ 73% ， 。在美国大平原 加拿大占 2 /3， 日本占 68% 地区， 不少农场坚持每年把 1 /3 左右的秸秆用于还 ， 田 据美国农业部统计， 美国年生产作物秸秆4． 5 × 108 t， 秸 秆 还 田 量 占 秸 秆 生 产 量 的 68% （ USDA， 1978） ［6］。日本已经把秸秆直接还田当作农业生产中 的法律去执行， 近年统计数据显示日本常年秸秆产量
稻麦秸秆直接还田技术发展现状及展望
1 2ຫໍສະໝຸດ Baidu1 3 1 1 常志州 ， 陈新华 ， 杨四军 ， 王德建 ， 石祖梁 ， 张斯梅
（ 1． 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所 / 农业部长江下游平原农业环境重点实验室， 江苏 南京 210014 ； 2． 江苏省农业 机械技术推广站， 江苏 南京 210017 ； 3． 中国科学院南京土壤研究所， 江苏 南京 210008 ） 摘要： “如何还下去 ” 秸秆直接还田是解决当前禁止秸秆焚烧与有效利用问题的最重要 、 最有效手段， 而 是秸
2011 年江苏省稻、 根据抽样调查估算， 麦秸秆 7 7 产 生 量 分 别 达 到 1． 580 × 10 ～ 1． 700 × 10 t 和 1． 238 × 10 7 ～ 1． 575 × 10 7 t， 稻麦轮作农田年均稻麦 2［1 ］ 秸秆产生量高达（ 16． 5 ± 0. 75 ） t / hm 。 如何有效 防止秸秆田间焚烧或随意丢 处置与利用稻麦秸秆，
秆还田措施能否顺利实施的前提与基础 。本文以江苏省农业科技自主创新项目阶段性研究成果为基础， 结合国内 外相关文献， 尤其是江苏省内相关资料， 综述了切碎旋耕（ 翻埋） 还田、 留高茬麦套稻全量还田 、 沟埋还田与覆盖还 田等 4 种主要稻麦秸秆直接还田技术 、 还田机械的研究与应用现状， 提出了秸秆直接还田需要进一步研究解决的 以期为秸秆直接还田、 禁止秸秆焚烧工作顺利开展提供有益的思路 。 问题， 关键词： 稻麦秸秆； 还田技术； 还田机械 S141． 4 ， S225． 5 ， X322 文献标识码： A 文章编号： 10004440 （ 2014 ） 04090906 中图分类号：
熟菌剂喷撒与秸秆还田于一体的快速腐熟秸秆还田 机， 该机秸秆粉碎系统对喷施了腐熟剂的谷物秸秆 进行粉碎还田， 完成联合作业， 腐熟剂喷施与机械粉 碎两者优势互补， 达到了还田秸秆快速腐熟的目的 。 近年， 随着秸秆禁烧工作强力推进， 为防止秸秆 ， 及残茬田间焚烧 联合收割机生产企业加大了联合收 设计了秸秆粉碎抛撒装置， 同时， 针对 割机动力配置， 存量和新增的一般收割机， 加快研发配套秸秆粉碎抛 。河北省开元实业公司研制出一种与小麦 ［ 19 ］ 联合收割机配套的秸秆粉碎抛撒机 ， 可对玉米、 小 麦、 高粱等农作物秸秆进行粉碎， 该装置采用悬挂液 压升降方式， 具有转弯半径小、 对地块的适应性强、 安 ， ， 装方便等特点 与全喂入式联合收割机配套使用 秸 抛撒均匀， 有利于后续农田作业。江 秆粉碎效果好， 苏省农业科学院与江苏大学等联合开发了一种秸秆 粉碎抛撒装置， 可安装到早期生产的联合收割机上， 使用该装置， 稻麦秸秆粉碎长度为5 ～ 10 cm， 抛撒幅 宽与收割机割幅一致， 均匀度达 95% 以上。丹阳市 木森农机厂生产的秸秆匀撒装置， 与半喂入式联合收 割机（ 久保田、 洋马等机型） 配套， 可使秸秆均匀抛撒 35A 稻麦秸秆切碎 还田。兴鹏机械厂生产的 4DMQ抛撒还田机， 可配装到全喂入式联合收割机上， 对水 稻、 小麦秸秆进行切碎、 抛撒还田， 切碎长度小于 15 cm， 抛洒幅度可达1． 5 ～ 2. 3 m。带秸秆粉碎抛撒装置 的联合收割机的广泛应用， 从技术装备上杜绝了田间 为秸秆还田提供了便利， 大大推进了秸秆 秸秆焚烧， 撒装置
（ 1 ． Institute of Agricultural Ｒesources and Environment， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Agricultural Environment in Lower Ｒeaches of the Yangtze Ｒiver，Ministry of Agriculture，Nanjing 210014 ，China； 2 ． The Station of Agricultural Machinery and Technique Promotion in Jiangsu Province，Nanjing 210017 ，China； 3 ． Institute of Soil Science，Chinese Academy of Sciences，Nanjing 210008 ，China）
910
江 苏 农 业 学 报
2014 年 第 30 卷 第 4 期
7 约为2． 150 × 10 t， 其中最多的是耕翻直接还田， 其次 ［ 7 ］ 是作为粗饲料养牛以及与畜粪混合做成肥料 。此 在发达国家与秸秆还田相配套的各种农业机械， 外， ［ 8 ］ 不仅种类齐全， 且使用效率高、 运行稳定可靠 。 中国秸秆还田技术及配套农机具研究与应用起 步较晚， 尤其是机械化秸秆直接还田技术起步于上世 ［ 912 ］ ， 纪 80 年代 此后， 在引进国外成熟还田农机具的 同时， 开始注重秸秆还田技术研究与还田机械装备研 随着科学技术进步和农业机械研发与作 发。近年来， 业水平提高， 秸秆直接还田面积增长迅速， 到 2005 7 2 ， 2． 676 × 10 hm ， 年 全国秸秆还田面积达到 是 20 世 纪 80 年代末期的近 20 倍， 到 2008 年， 秸秆机械化直 7 2 接还田面积达到了 2． 275 × 10 hm 。江苏省 2012 年 6 2 稻麦秸秆机械化还田面积达到1． 60 × 10 hm ， 占作物
A review on technique for rice and wheat straws returning and utilization
CHANG Zhizhou1 ， CHEN Xinhua2 ， YANG Sijun1 ， WANG Dejian3 ， SHI Zuliang1 ， ZHANG Simei1
1102 收稿日期： 2013CX（ 12 ） 1002］ 基金项目： 江苏省农业科技自主创新基金项目［ ）， 作者简介： 常志州（ 1957男， 江苏句容人， 硕士， 研究员， 主要从事 84390238 ； （ Email ） 农业废弃 物资源化研究。 （ Tel ） 025czhizhou@ hotmail． com
播种面积的 40% ， 部分地区已达到了 100% ， 直接还 田成为秸秆综合利用的最主要技术途径。 近年来， 随着稻田温室气体减排压力的增加 ， 麦 对稻 秸还田技术应用受到越来越多的关注。 此外， 米高产与优质的追求， 导致水稻生育期越来越长， 很 多地区水稻收割时早已错过小麦适宜播种期 ， 这给 稻秸还田技术应用提出了新的挑战 。 为了推进秸秆直接还田技术的持续发展， 本文基 于江苏省农业科技自主创新项目部分阶段性成果， 结 就稻麦秸秆直接还田的 4 种主要技 合国内相关文献， 术［ 切碎匀铺旋耕（ 翻埋） 还田、 超高茬麦套稻全量还 田、 开沟埋草还田、 秸秆覆盖还田］ 及还田机械的研发 与应用进行综述， 并从农学与生态环境角度， 提出做 以期为 好秸秆直接还田技术需要进一步解决的问题， 。 秸秆直接还田技术及机械研发提供思路
909
J］ ． 江苏农业学报， 2014 ， 30 （ 4 ） ： 909914． 常志州， 陈新华， 杨四军， 等． 稻麦秸秆直接还田技术发展现状及展望［ doi： 10． 3969 / j． issn． 10004440． 2014． 04． 035
2 生产效率较高， 平均作业效率可达 0. 48 hm / h， 作 业技术性能优良， 秸秆切碎长度为 4. 5 cm 左右， 秸 98% ， 77% ， 秆切碎合格率达 碎土率达 秸秆覆盖率 ［15 ］ 。中国农业大学设计了 SGTN180 型旋 达 92% 耕埋草施肥联合作业机， 该机采用双辊配置， 前辊正 转粉碎秸秆， 后辊反转旋耕， 完成秸秆翻埋和碎土作 业的独特作业模式， 有效提高覆盖性能和降低功耗， 并设计有施肥装置， 可完成播种前土壤整理的联合 ［16 ］ ［17 ］ 。 ， 此外 戴飞等 还设计了一种将秸秆腐 作业
［ 18 ］
1 秸秆直接还田技术及农机装备研发 应用进展
1． 1 切碎匀铺旋耕（ 翻埋） 还田 虽然中国秸秆还田技术与还田机械研发工作起 步较晚，但由于秸秆禁烧压力加大， 秸秆还田技术 。 与还田机械研发与应用步伐加快 目前， 已形成较 为完整的稻麦秸秆还田技术与机械装备体系 。 2010 年前， 推广使用的稻麦收割机绝大多数不 带秸秆粉碎装置， 稻麦收割后均留有 20 cm 以上高 茬， 秸秆机械还田需要着重解决破茬与秸秆切碎问 ［13 ］ 题。宗和文 综述了当时江苏省秸秆还田机械的
Abstract：
Crop residue returning to soil is an effective solution to the issue of straw burning and is crucial for efficient
utilization of straw resources． The proper way of straw returning serves as the precondition and foundation for the smooth implementation of the technique． Based on the preliminary study supported by Jiangsu Agriculture Science and Technology Innovation Fund，the present situations of straw returning patterns and machines were reviewed． The patterns include returning rice and wheat straws by plowing tillage，full returning ultra high wheat straw into soil，returning straws by burying into furrows and returning straw by mulching． Some issues on direct returning of straws to field are presented as well． Key words： rice and wheat straw； straw returning technique； straw returning machine
此后， 盐 城 华 旺 机 械 制 造 有 限 公 司 研 制 了 SGTN180ZF 型 新 型 稻 麦 秸 秆 还 田 机［14］， 重点对变速箱 体、 刀轴总成、 变速操纵结构进行了改进设计， 增加 了拨档正反转和双杆拨档变速， 提高了整机性能和 （ ） 。 秸秆还田 灭茬 效果 赣榆县农牧机械厂开发了 1GJQN165 型秸秆粉碎旋耕组合多用机， 该机可一 抛撒、 旋耕碎土及秸秆覆盖等多道 次完成秸秆粉碎、 作业工序， 对壤土、 粘土等土壤具有较好适应能力，
是全社会关注的重要问题之一。 弃， 秸秆直接还田是秸秆处置与利用的最重要、 最有 效手段。世界发达国家将秸秆还田作为一项基本农 作制度， 例如英国秸秆直接还田量占秸秆总产量的 ［ 25 ］ 73% ， 。在美国大平原 加拿大占 2 /3， 日本占 68% 地区， 不少农场坚持每年把 1 /3 左右的秸秆用于还 ， 田 据美国农业部统计， 美国年生产作物秸秆4． 5 × 108 t， 秸 秆 还 田 量 占 秸 秆 生 产 量 的 68% （ USDA， 1978） ［6］。日本已经把秸秆直接还田当作农业生产中 的法律去执行， 近年统计数据显示日本常年秸秆产量
稻麦秸秆直接还田技术发展现状及展望
1 2ຫໍສະໝຸດ Baidu1 3 1 1 常志州 ， 陈新华 ， 杨四军 ， 王德建 ， 石祖梁 ， 张斯梅
（ 1． 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所 / 农业部长江下游平原农业环境重点实验室， 江苏 南京 210014 ； 2． 江苏省农业 机械技术推广站， 江苏 南京 210017 ； 3． 中国科学院南京土壤研究所， 江苏 南京 210008 ） 摘要： “如何还下去 ” 秸秆直接还田是解决当前禁止秸秆焚烧与有效利用问题的最重要 、 最有效手段， 而 是秸
2011 年江苏省稻、 根据抽样调查估算， 麦秸秆 7 7 产 生 量 分 别 达 到 1． 580 × 10 ～ 1． 700 × 10 t 和 1． 238 × 10 7 ～ 1． 575 × 10 7 t， 稻麦轮作农田年均稻麦 2［1 ］ 秸秆产生量高达（ 16． 5 ± 0. 75 ） t / hm 。 如何有效 防止秸秆田间焚烧或随意丢 处置与利用稻麦秸秆，
秆还田措施能否顺利实施的前提与基础 。本文以江苏省农业科技自主创新项目阶段性研究成果为基础， 结合国内 外相关文献， 尤其是江苏省内相关资料， 综述了切碎旋耕（ 翻埋） 还田、 留高茬麦套稻全量还田 、 沟埋还田与覆盖还 田等 4 种主要稻麦秸秆直接还田技术 、 还田机械的研究与应用现状， 提出了秸秆直接还田需要进一步研究解决的 以期为秸秆直接还田、 禁止秸秆焚烧工作顺利开展提供有益的思路 。 问题， 关键词： 稻麦秸秆； 还田技术； 还田机械 S141． 4 ， S225． 5 ， X322 文献标识码： A 文章编号： 10004440 （ 2014 ） 04090906 中图分类号：
熟菌剂喷撒与秸秆还田于一体的快速腐熟秸秆还田 机， 该机秸秆粉碎系统对喷施了腐熟剂的谷物秸秆 进行粉碎还田， 完成联合作业， 腐熟剂喷施与机械粉 碎两者优势互补， 达到了还田秸秆快速腐熟的目的 。 近年， 随着秸秆禁烧工作强力推进， 为防止秸秆 ， 及残茬田间焚烧 联合收割机生产企业加大了联合收 设计了秸秆粉碎抛撒装置， 同时， 针对 割机动力配置， 存量和新增的一般收割机， 加快研发配套秸秆粉碎抛 。河北省开元实业公司研制出一种与小麦 ［ 19 ］ 联合收割机配套的秸秆粉碎抛撒机 ， 可对玉米、 小 麦、 高粱等农作物秸秆进行粉碎， 该装置采用悬挂液 压升降方式， 具有转弯半径小、 对地块的适应性强、 安 ， ， 装方便等特点 与全喂入式联合收割机配套使用 秸 抛撒均匀， 有利于后续农田作业。江 秆粉碎效果好， 苏省农业科学院与江苏大学等联合开发了一种秸秆 粉碎抛撒装置， 可安装到早期生产的联合收割机上， 使用该装置， 稻麦秸秆粉碎长度为5 ～ 10 cm， 抛撒幅 宽与收割机割幅一致， 均匀度达 95% 以上。丹阳市 木森农机厂生产的秸秆匀撒装置， 与半喂入式联合收 割机（ 久保田、 洋马等机型） 配套， 可使秸秆均匀抛撒 35A 稻麦秸秆切碎 还田。兴鹏机械厂生产的 4DMQ抛撒还田机， 可配装到全喂入式联合收割机上， 对水 稻、 小麦秸秆进行切碎、 抛撒还田， 切碎长度小于 15 cm， 抛洒幅度可达1． 5 ～ 2. 3 m。带秸秆粉碎抛撒装置 的联合收割机的广泛应用， 从技术装备上杜绝了田间 为秸秆还田提供了便利， 大大推进了秸秆 秸秆焚烧， 撒装置
（ 1 ． Institute of Agricultural Ｒesources and Environment， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Agricultural Environment in Lower Ｒeaches of the Yangtze Ｒiver，Ministry of Agriculture，Nanjing 210014 ，China； 2 ． The Station of Agricultural Machinery and Technique Promotion in Jiangsu Province，Nanjing 210017 ，China； 3 ． Institute of Soil Science，Chinese Academy of Sciences，Nanjing 210008 ，China）
910
江 苏 农 业 学 报
2014 年 第 30 卷 第 4 期
7 约为2． 150 × 10 t， 其中最多的是耕翻直接还田， 其次 ［ 7 ］ 是作为粗饲料养牛以及与畜粪混合做成肥料 。此 在发达国家与秸秆还田相配套的各种农业机械， 外， ［ 8 ］ 不仅种类齐全， 且使用效率高、 运行稳定可靠 。 中国秸秆还田技术及配套农机具研究与应用起 步较晚， 尤其是机械化秸秆直接还田技术起步于上世 ［ 912 ］ ， 纪 80 年代 此后， 在引进国外成熟还田农机具的 同时， 开始注重秸秆还田技术研究与还田机械装备研 随着科学技术进步和农业机械研发与作 发。近年来， 业水平提高， 秸秆直接还田面积增长迅速， 到 2005 7 2 ， 2． 676 × 10 hm ， 年 全国秸秆还田面积达到 是 20 世 纪 80 年代末期的近 20 倍， 到 2008 年， 秸秆机械化直 7 2 接还田面积达到了 2． 275 × 10 hm 。江苏省 2012 年 6 2 稻麦秸秆机械化还田面积达到1． 60 × 10 hm ， 占作物
A review on technique for rice and wheat straws returning and utilization
CHANG Zhizhou1 ， CHEN Xinhua2 ， YANG Sijun1 ， WANG Dejian3 ， SHI Zuliang1 ， ZHANG Simei1
1102 收稿日期： 2013CX（ 12 ） 1002］ 基金项目： 江苏省农业科技自主创新基金项目［ ）， 作者简介： 常志州（ 1957男， 江苏句容人， 硕士， 研究员， 主要从事 84390238 ； （ Email ） 农业废弃 物资源化研究。 （ Tel ） 025czhizhou@ hotmail． com
播种面积的 40% ， 部分地区已达到了 100% ， 直接还 田成为秸秆综合利用的最主要技术途径。 近年来， 随着稻田温室气体减排压力的增加 ， 麦 对稻 秸还田技术应用受到越来越多的关注。 此外， 米高产与优质的追求， 导致水稻生育期越来越长， 很 多地区水稻收割时早已错过小麦适宜播种期 ， 这给 稻秸还田技术应用提出了新的挑战 。 为了推进秸秆直接还田技术的持续发展， 本文基 于江苏省农业科技自主创新项目部分阶段性成果， 结 就稻麦秸秆直接还田的 4 种主要技 合国内相关文献， 术［ 切碎匀铺旋耕（ 翻埋） 还田、 超高茬麦套稻全量还 田、 开沟埋草还田、 秸秆覆盖还田］ 及还田机械的研发 与应用进行综述， 并从农学与生态环境角度， 提出做 以期为 好秸秆直接还田技术需要进一步解决的问题， 。 秸秆直接还田技术及机械研发提供思路