CN111758326A - 一种丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法 - Google Patents

一种丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法，包括：在坡度大于30°的丘陵和小坝地，采用秸秆粉碎手推式玉米收获机一次性收获玉米并秸秆还田；在坡度大于10°且小于30°的缓坡地，收获玉米后，采用1.2‑1.8米宽幅反转灭茬旋耕机或1.2‑1.8米宽幅秸秆还田机进行秸秆还田；在坡度小于10°的较平原地，收获玉米后，采用2.0米宽幅双轴灭茬旋耕机进行秸秆还田。本发明以粒用玉米秸秆还田覆盖为研究对象，筛选不同立地条件下秸秆还田的适配农业机械，该人工作业为机械作业，创新集成了不同立地条件下的秸秆还田技术。

Description

一种丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法
技术领域
本发明涉及秸秆还田技术领域，特别涉及一种丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法。
背景技术
秸秆中含有很多有机质，秸秆腐烂后，作为绿色肥料可以增加土壤的有机质，增强土壤肥力，减少化肥的施用，抑制土壤盐碱上升，有利土壤的绿色保护及生态环境的改善。因此在采收农作物后，农户往往会将秸秆粉碎并施于田地中(即秸秆还田)。不过，秸秆腐烂时间、腐烂效果，与秸秆还田的作业效果是有直接关系的；也就是说，在秸秆还田过程中，秸秆的粉碎程度、灭茬、埋茬的效果，将直接影响秸秆的腐烂转化。
贵州是唯一没有平原支撑喀斯特地貌的丘陵山区，地貌复杂，耕地分布在小丘陵、山间小坝地和山地小块坡耕地，地形坡度较大、地块小、地块分散，无论是在采收还是秸秆还田过程中，都是手工作业，作业效率低、秸秆粉碎效果较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法，针对丘陵地区的不同地势分别制定了玉米秸秆还田方案，机械化程度高，秸秆还田作业效率高。
一种丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法，包括：
在坡度大于30°的丘陵和小坝地，采用秸秆粉碎手推式玉米收获机一次性收获玉米并秸秆还田；
在坡度大于10°且小于30°的缓坡地，收获玉米后，采用1.2-1.8米宽幅反转灭茬旋耕机或1.2-1.8米宽幅秸秆还田机进行秸秆还田；
在坡度小于10°的较平原地，收获玉米后，采用2.0米宽幅双轴灭茬旋耕机进行秸秆还田。
本发明以粒用玉米秸秆还田覆盖为研究对象，筛选不同立地条件下秸秆还田的适配农业机械，该人工作业为机械作业，创新集成了不同立地条件下的秸秆还田技术。
其中，秸秆粉碎手推式玉米收获机机型小巧，适应性强，适于用在丘陵山地等大型玉米收获机不能达到的零星地块；并且它拥有几乎与大型玉米收获机相同的功能，摘穗装箱秸秆粉碎还田等功能齐全；且安装拆卸方便，操作灵活，割茬高低可以调整，转弯半径小。
而在坡度大于10°且小于30°的缓坡地以及坡度小于10°的较平原地上，耕地大多连片十几亩、几十亩到上百亩面积，适宜中小作业宽幅还田机械，需满足动力与作业宽幅相适宜，雨后收获作业防陷泥、田间掉头灵活，收获、还田效果好的农业机械；本申请实验发现，反转灭茬旋耕机或秸秆还田机适于在坡度大于10°且小于30°的缓坡地作业，而2.0米宽幅双轴灭茬旋耕机适于在坡度小于10°的较平原地作业。
采用上述优选的最佳农机具对不同耕地进行秸秆还田作业，作业效率高，还田效果好。
在上述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法中，在坡度大于30°的丘陵和小坝地，采用12马力以上的手扶拖拉机为秸秆粉碎手推式玉米收获机提供动力。
在上述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法中，在坡度大于10°且小于30°的缓坡地，收获玉米后留茬高度在70cm以上。
在上述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法中，在坡度大于10°且小于30°的缓坡地，采用75马力拖拉机为1.2-1.8米宽幅反转灭茬旋耕机或1.2-1.8米宽幅秸秆还田机提供动力。
在上述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法中，采用1.65米宽幅反转灭茬旋耕机或1.65米宽幅秸秆还田机进行秸秆还田。
在上述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法中，采用1.65米宽幅反转灭茬旋耕机进行秸秆还田。
在上述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法中，在坡度小于10°的较平原地，收获玉米后留茬高度在40-70cm之间。
在上述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法中，在坡度小于10°的较平原地，采用80-100马力拖拉机为2.0米宽幅双轴灭茬旋耕机提供动力。
在上述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法中，在坡度大于10°且小于30°的缓坡地，以及在坡度小于10°的较平原地，采用玉米收获机收获玉米。
在上述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法中，在秸秆还田的过程中，同步施撒秸秆腐熟菌剂，施撒量为秸秆量的3-6％；
所述的秸秆腐熟菌剂由绿木霉(Trichoderma virens)F7JX993849对麦麸进行发酵后获得。
绿木霉(Trichoderma virens)F7JX993849(保藏编号为CGMCC No.3.17613)对纤维素、半纤维素和果胶均具有较强的分解能力，而且还具有潜在的抑制植物病原菌的能力，从而能够加速和优化玉米秸秆的腐熟过程。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明以粒用玉米秸秆还田覆盖为研究对象，筛选不同立地条件下秸秆还田的适配农业机械，该人工作业为机械作业，创新集成了不同立地条件下的秸秆还田技术。
其中，秸秆粉碎手推式玉米收获机机型小巧，适应性强，适于用在丘陵山地等大型玉米收获机不能达到的零星地块；并且它拥有几乎与大型玉米收获机相同的功能，摘穗装箱秸秆粉碎还田等功能齐全；且安装拆卸方便，操作灵活，割茬高低可以调整，转弯半径小。
而在坡度大于10°且小于30°的缓坡地以及坡度小于10°的较平原地上，耕地大多连片十几亩、几十亩到上百亩面积，适宜中小作业宽幅还田机械，需满足动力与作业宽幅相适宜，雨后收获作业防陷泥、田间掉头灵活，收获、还田效果好的农业机械；本申请实验发现，反转灭茬旋耕机或秸秆还田机适于在坡度大于10°且小于30°的缓坡地作业，而2.0米宽幅双轴灭茬旋耕机适于在坡度小于10°的较平原地作业。
采用上述优选的最佳农机具对不同耕地进行秸秆还田作业，作业效率高，还田效果好。
具体实施方式
下面列举具体实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
本实施例以粒用玉米秸秆还田覆盖为研究对象，分别在贵州普定县选取具有不同立地条件的耕地，种植玉米(先玉1771)，在收获期，采用不同的农机具进行玉米收获和秸秆还田，比较不同农机具的秸秆还田效果。
具体地：
(1)在坡度大于30°的丘陵和小坝地，分别设置试验地a+b，其中，试验地a采用秸秆粉碎手推式玉米收获机一次性收获玉米并秸秆还田，试验地b在人工采收玉米后，用60型单行玉米秸秆还田机秸秆还田。
其中，试验地a中，一半地块采用秸秆粉碎手推式玉米收获机一次性收获玉米并秸秆还田的同时，同步施撒秸秆腐熟菌剂(另一半不施撒秸秆腐熟菌剂)，施撒量为秸秆量的5％；本实施例的秸秆腐熟菌剂由绿木霉(Trichoderma virens)F7JX993849对麦麸进行发酵后获得，发酵方法参见申请号为CN201510570884.9的中国发明专利。
(2)在坡度大于10°且小于30°的缓坡地，分别设置三块试验地c+d+e，在机械或人工收获玉米后，留茬高度在70cm以上，试验地c采用1.65米宽幅反转灭茬旋耕机进行秸秆还田，试验地d采用1.2米宽幅秸秆还田机进行秸秆还田，试验地e采用1.65米宽幅秸秆还田机进行秸秆还田。
其中，试验地c中，一半地块在采用1.65米宽幅反转灭茬旋耕机进行秸秆还田的同时，同步施撒秸秆腐熟菌剂(另一半不施撒秸秆腐熟菌剂)，施撒量为秸秆量的5％；本实施例的秸秆腐熟菌剂由绿木霉(Trichoderma virens)F7JX993849对麦麸进行发酵后获得，发酵方法参见申请号为CN201510570884.9的中国发明专利。
(3)在坡度小于10°的较平原地，分别设置两块试验地f+g，在机械或人工收获玉米后，留茬高度在40-70cm，试验地f采用2.0米宽幅双轴灭茬旋耕机进行秸秆还田，试验地g采用2.0米宽幅秸秆还田机进行秸秆还田。
其中，试验地f中，一半地块在采用2.0米宽幅双轴灭茬旋耕机进行秸秆还田的同时，同步施撒秸秆腐熟菌剂(另一半不施撒秸秆腐熟菌剂)，施撒量为秸秆量的5％；本实施例的秸秆腐熟菌剂由绿木霉(Trichoderma virens)F7JX993849对麦麸进行发酵后获得，发酵方法参见申请号为CN201510570884.9的中国发明专利。各试验地内秸秆还田效果如表1和表2所示。
表1
Figure BDA0002605961110000051
表2
Figure BDA0002605961110000052
Figure BDA0002605961110000061
从表2可以看出，对于中大型机械无法进入的坡度＞30°小坝地，采用秸秆粉碎手推式玉米收获机一次性收获加秸秆还田，或者人工采收玉米后用60型单行玉米秸秆还田机秸秆还田，两者的切碎长度合格率，抛撒不均匀度，漏切率，秸秆覆盖率相差不大，但后者因需要人工采收玉米，人工费较大，故加上生产成本等因素，以秸秆粉碎手推式玉米收获机作为秸秆还田主要推广类型。
从表1和表2可以看出，对于坡度大于10°且小于30°的缓坡地，用当地“沃得”玉米收获机中型、半喂入式联合收割机收获玉米后，留茬高度在70cm以上，当选用1.65米幅宽反转灭茬旋耕机时，碎茬深度在13cm，根茬粉碎率在60％，根茬覆盖率45％，碎土率在92.23％，无明显漏切碎秸秆。虽然1.65米幅宽秸秆还田机的秸秆切碎长度更小些，合格率更高一些，但反转灭茬旋耕机具有将根茬埋于土里的功能，秸秆还田效果更加明显。
从表1和表2可以看出，对于坡度小于10°的较平原地，用当地“沃得”玉米收获机中型、半喂入式联合收割机收获玉米后，留茬高度在40-70cm；秸秆还田操作中，宽幅为2.0m的双轴灭茬旋耕机无论从碎茬深度、根茬粉碎率、根茬覆盖率、碎土率来说都优于其他机型，且因其带有灭茬、旋耕的功能不同于反转埋茬还田机，秸秆还田效果更好，且在播种下一季作物时，可以不旋耕或浅旋一遍，减少成本。
在秸秆还田的30天后，分别对试验地a、c、f地块内，未施撒秸秆腐熟菌剂和同步施撒秸秆腐熟菌剂的地块内的秸秆腐熟率和有机质释放率进行测定，测定结果见表3。
表3
Figure BDA0002605961110000071
由表3可见，同步施撒秸秆腐熟菌剂后，秸秆的腐熟率和有机质释放率都大大提高，秸秆还田效率更高。
从以上试验数据中，总结出一套适于丘陵山区的粒用玉米秸秆还田方法，该方法包括：
(1)在坡度大于30°的丘陵和小坝地，采用秸秆粉碎手推式玉米收获机一次性收获玉米并秸秆还田；
该秸秆粉碎手推式玉米收获机购自山东曲阜万轮农机销售有限公司，配套动力：12马力以上手扶拖拉机，生产率：每小时1.5-2亩，工作幅度：60cm，收割行数：1行/单垄，刀片：9组29把，标配5mm/140/150mm精钢刀具，重量：75公斤，转速：2200转，粉碎颗粒10cm以下，抛撒不均匀度在12％以下，机器重量：120KG，外形尺寸：1200*500*1500mm。
机型特点：机型小巧，适应性强，广泛用于丘陵山地等大型玉米收获机不能通过的零星地块，功能齐全，摘穗装箱秸秆粉碎还田等，几乎和大型玉米收获机相同的功能，安装拆卸方便，操作灵活，割茬高低可以调整，转弯半径小。
在秸秆还田的过程中同步施撒秸秆腐熟菌剂，施撒量为秸秆量的5％；该秸秆腐熟菌剂由绿木霉(Trichoderma virens)F7JX993849对麦麸进行发酵后获得。
(2)在坡度大于10°且小于30°的缓坡地，采用当地“沃得”玉米收获机中型、半喂入式联合收割机收获玉米后，留茬高度大于70cm；而后采用1.65米宽幅反转灭茬旋耕机进行秸秆还田；
该1.65米宽幅反转灭茬旋耕机购自江苏银华春翔机械制造有限公司，结构形式：框架式，传动型式：侧边齿轮传动，总安装刀数：58把，刀片型号IT245，配套动力输出轴转速：540-720r/min，幅宽：165，耕深：10-16cm，前进速度：1-5km/h，生产率：0.5-1.0hm2/h，刀辊最大回转半径：230mm，传动方式：侧边齿轮传动，标准三点悬挂，齿轮油加注油5kg，侧边箱加注油6kg。
机型特点：改变传统的单梁传动设计理念，中间采用变速齿轮箱传动，侧边采用齿轮传动，采用最新的刀片螺旋线排列方法，整机框架结构，整机钢性好，结构紧凑合理，传动平稳，受力平衡、坚固耐用、耗油低、无明显漏切碎秸秆、碎土埋茬效果好可达到80％、不缠绕、耕地平整；且具有技术先进、结构简单、使用安全、配套性能好、维修方便等优点。由于耕幅大于所配套拖拉机的后轮外缘，耕后无轮胎或履带压痕、地表平整、覆盖严密、工效高、对土壤湿度适应范围较大，一般拖拉机能下田即可进行耕作，一次作业即可实现埋茬、镇压，用旋耕机耕一遍即可播种下一季作物。
在秸秆还田的过程中同步施撒秸秆腐熟菌剂，施撒量为秸秆量的5％；该秸秆腐熟菌剂由绿木霉(Trichoderma virens)F7JX993849对麦麸进行发酵后获得。
(3)在坡度小于10°的较平原地，采用当地“沃得”玉米收获机中型、半喂入式联合收割机收获玉米后，留茬高度在40-70cm；而后采用2.0米宽幅双轴灭茬旋耕机进行秸秆还田；
该2.0米宽幅双轴灭茬旋耕机购自江苏银华春翔机械制造有限公司，机型：1JMF-220，灭茬深度：5-8cm，灭茬宽幅：200cm，动力输出轴转速：540-720r/min，灭茬刀轴转速：476-482r/min，旋耕刀轴转速：224-227r/min，前进速度：3-5km/h，生产率：0.48-0.80hm2/h,旋耕刀型式：IT245，刀片数量：旋耕刀64把，灭茬刀64把，灭茬刀型式：定制(R＝180mm)，与拖拉机连接方式：标准三点悬挂，传动方式：旋耕：中间齿轮传动，灭茬：侧边齿轮传动，刀辊最大回转半径：旋耕刀：245，灭茬刀：175，前进速度：2-5km/h,耕深：10-16cm，生产率：0.38-0.70hm2/h,油耗参考值：17-22kg/hm2：润滑油加注量：中间齿轮箱：6kg，侧边齿轮箱3kg
机型特点：浮动油封，潜土逆旋螺旋排列刀具，前刀轴灭茬，后刀轴旋耕地多功能作业，作业无沟垄，结构紧凑，整机刚性好，碎茬覆盖性好，碎土能力强，油耗较低，对土壤湿度适应范围广。生产率高，功耗低，收获后，该机型一次切碎、灭茬还田、旋耕整地后播种下一季作物，一次旋耕能达到一般犁耙作业几次的碎土效果。对土壤湿度适应范围广，既适用于农田的旱耕和水耕，也适用于原茬地深层耕作覆盖，是水、旱机械化耕整地的新型高效机具。
在秸秆还田的过程中同步施撒秸秆腐熟菌剂，施撒量为秸秆量的5％；该秸秆腐熟菌剂由绿木霉(Trichoderma virens)F7JX993849对麦麸进行发酵后获得。

Claims (10)

1.一种丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法，其特征在于，包括：
在坡度大于30°的丘陵和小坝地，采用秸秆粉碎手推式玉米收获机一次性收获玉米并秸秆还田；
在坡度大于10°且小于30°的缓坡地，收获玉米后，采用1.2-1.8米宽幅反转灭茬旋耕机或1.2-1.8米宽幅秸秆还田机进行秸秆还田；
在坡度小于10°的较平原地，收获玉米后，采用2.0米宽幅双轴灭茬旋耕机进行秸秆还田。
2.如权利要求1所述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法，其特征在于，在坡度大于30°的丘陵和小坝地，采用12马力以上的手扶拖拉机为秸秆粉碎手推式玉米收获机提供动力。
3.如权利要求1所述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法，其特征在于，在坡度大于10°且小于30°的缓坡地，收获玉米后留茬高度在70cm以上。
4.如权利要求1所述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法，其特征在于，在坡度大于10°且小于30°的缓坡地，采用75马力拖拉机为1.2-1.8米宽幅反转灭茬旋耕机或1.2-1.8米宽幅秸秆还田机提供动力。
5.如权利要求1所述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法，其特征在于，采用1.65米宽幅反转灭茬旋耕机或1.65米宽幅秸秆还田机进行秸秆还田。
6.如权利要求5所述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法，其特征在于，采用1.65米宽幅反转灭茬旋耕机进行秸秆还田。
7.如权利要求1所述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法，其特征在于，在坡度小于10°的较平原地，收获玉米后留茬高度在40-70cm之间。
8.如权利要求1所述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法，其特征在于，在坡度小于10°的较平原地，采用80-100马力拖拉机为2.0米宽幅双轴灭茬旋耕机提供动力。
9.如权利要求1-8中任意一项所述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法，其特征在于，在坡度大于10°且小于30°的缓坡地，以及在坡度小于10°的较平原地，采用玉米收获机收获玉米。
10.如权利要求1-8中任意一项所述的丘陵山区粒用玉米秸秆还田方法，其特征在于，在秸秆还田的过程中，同步施撒秸秆腐熟菌剂，施撒量为秸秆量的3-6％；
所述的秸秆腐熟菌剂由绿木霉(Trichoderma virens)F7JX993849对麦麸进行发酵后获得。
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