水稻整秸稈原位還田技術及裝置試驗研究.pdf

1、水稻整秸稈原位還田技術與方法是在水稻保護性少耕(茬間帶狀耕作)基礎上，經(jīng)多年的努力與發(fā)展形成的一種全新的秸稈還田方式與技術，對該項技術的研究將有助于解決目前十分嚴重的土壤退化與耕地有機質大幅度下降等問題，促進農業(yè)生產向可持續(xù)性方向發(fā)展。 該項技術是在哈爾濱市農業(yè)機械化研究所等單位研發(fā)的“水稻保護性節(jié)水少耕技術及機具”及東北農業(yè)大學蔣亦元教授研發(fā)的“割前脫粒技術”的基礎上進行還田裝置的設計，這兩項技術是本還田裝置研究的前提條件與基

2、礎。水稻整秸稈原位還田技術作為秸稈還田技術之一，它是將前茬水稻經(jīng)割前脫粒聯(lián)合收獲機收獲后，保留全部秸稈直立于田間，利用機械的方法將秸稈壓倒，按一定的農藝要求覆蓋在田間，滿足水稻種植的需要，利用自然的方法使其腐蝕分解，以達到秸稈還田的目的。該項技術的特點在于： 1.大幅度降低水田耕整地作業(yè)時的動力消耗及費用； 2.泡田用水相對傳統(tǒng)整地方法可節(jié)約35％-45％，全生育期節(jié)水30％-35％，是一項水稻生產的高效節(jié)水新技術；

3、 3.將水田耕整地的作業(yè)周期由原來的10-15天減為1-2天即可； 4.秸稈在地表分解，分解速度快； 5.由于在地表腐蝕分解，故不與根系爭氮； 6.秸稈還田量大(近似100％秸稈還田)； 7.還田方法自然，環(huán)保，可靠，綠色。 目前國內外雖然對水稻整秸稈(或高留茬)還田技術有所研究，但均局限在埋茬處理的范圍內，對整秸稈原位還田技術的研究尚處于空白，因此，我們對其進行了大膽的嘗試和初步的研究，以期

4、獲得一些突破。 本文從研究整秸稈原位還田的機理出發(fā)，結合脫粒后水稻秸稈的物理特性，研制適于稻田整秸稈原位還田的專用耕作機具。依據(jù)機具結構特點以及秸稈的力學特性等因素，本試驗主要是以整秸稈原位還田耕作機秸稈整型器整型壓板彈簧壓力、整型壓板傾角、定形壓輪彈簧壓力作為試驗因素；以整型后水稻秸稈的倒伏寬度、倒伏厚度作為性能指標來進行的。 試驗表明：1.隨著定形壓輪彈簧壓力的遞增，秸稈的倒伏寬度隨之增大，秸稈的倒伏厚度反而隨之平緩

5、減小； 2.隨著整型壓板彈簧壓力的增加，秸稈的倒伏寬度隨之遞增而倒伏厚度隨之遞減，兩者變化幅度都比較平緩； 3.隨著整型壓板傾角角度的增大，秸稈的倒伏寬度先減小，到達最低點又緩慢遞增，秸稈的倒伏厚度隨著壓板傾角角度的增大緩慢遞增； 4.采用三因素五水平正交組合試驗，分析了秸稈整稈還田過程中定形壓輪彈簧壓力、整型壓板彈簧壓力、整型壓板傾角對倒伏寬度、倒伏厚度的影響規(guī)律； 5.建立各性能指標與因素的數(shù)學模型：

6、是以倒伏寬度為目標函數(shù)，利用MATLAB進行優(yōu)化求解，從理論上得到還田裝置的最優(yōu)工藝參數(shù)為：定形壓輪彈簧壓力為48.5N、整型壓板彈簧壓力為122N、整型壓板傾角為43.1°；由貢獻率可知，眾因素對指標的影響程度由大到小的順序為：定形壓輪彈簧壓力、整型壓板彈簧壓力、整型壓板傾角； 6.方差分析表明，倒伏厚度回歸性不顯著，其原因可能是：(1)至少還有一個不可忽視的因素存在，對其有影響；(2)和所研究的因素不是二次關系，可能是更高次