湿烂田块秸秆还田智能化小麦播种复式作业机研发与应用效益分析

王琪玲，张 婷

（连云港市农机试验推广站，江苏 连云港 222000）

0 引 言

随着稻麦机械化联合收获的发展，机收后的大量秸秆给后续耕种造成极大的困难。过去焚烧秸秆是对秸秆资源的严重浪费，并对环境安全造成极大危害，农作物秸秆综合利用成为非常重要的工作，特别是对于稻麦秸秆，目前各地区的处理方式都是以机械化全量还田为主，这就对土地的耕整机械提出了更高的要求。

目前主要农作物常规种植作业方式常需要进行秸秆粉碎还田、旋耕、平整土地、播种（或栽插）、镇压等5道作业工序，需要拖拉机多次进地作业。机械工作部件对土层的过度扰动，常导致土壤风蚀、水蚀加剧，使土壤逐步偏离活性和自然状态，物理性状变差，耕作阻力加大，降雨入渗减少，影响作物根系发育。随着近年来江苏省大中型拖拉机的大幅增加，研究高效节能的田间复式作业机具更符合资源循环利用的理念，有利于促进农业可持续发展。

1 湿烂田块秸秆还田智能化小麦播种复式作业机的研发

近年来，我省在小麦播种时期经常出现不同程度的降雨天气，连续降雨对土壤的温度、湿度、透气性等条件造成较大的影响，甚至造成田地土壤泥泞。现有的小麦播种机基本上是利用镇压辊转动经链轮传动驱动排种器和施肥器等部件工作，而镇压辊在湿烂土壤及大量秸秆的环境中作业时容易打滑，造成下种不流畅，施肥播种中断，致使播后小麦出苗不均匀。有的机具施肥播种虽然采用电机驱动，但机具的智能化程度普遍不高，不能根据拖拉机的行走速度来调节电机转速。面对新形势，连云港市农机试验推广站联合淮海工学院等单位积极研制开发秸秆还田施肥播种复式作业系列装备，2018年推出“2BFG-16(8)230型湿烂田块秸秆还田智能化小麦播种复式作业机”。此系列秸秆还田复式作业机主要由旋耕埋茬装置、施肥播种装置、镇压装置与传动机构等组成。工作原理是将秸秆还田旋耕机改进成框架式后，与播种、施肥、镇压装置通过一个整机框架组合成为一体，实行旋耕灭茬、播种、施肥、镇压一次性复式作业。作业时智能化排肥装置将肥料均匀地播撒在旋耕刀前的未耕地表，后面的旋耕刀旋转切削土壤，覆盖在根茬、秸秆、大土块和从施肥装置中排出的肥料上，后面紧跟的智能化播种装置能根据拖拉机的前进速度来随时调节播种电机的转速在旋后土表上智能化播种，再由其后的镇压轮压实，实现了秸秆还田、旋耕、播种、镇压一次性作业。

2 2BFG-16(8)230型湿烂田块秸秆还田智能化小麦播种复式作业机效益分析

2.1 经济效益

2BFG-16(8)230型秸秆还田施肥播种复式作业机每年可节省2～3道作业工序，每667m2节约作业成本40元；且其采用了智能化系统控制施肥播种，精度高、可靠性好，比传统播量每667m2节种8.40kg，从而节省约30元成本投入；每667m2累计节省成本70元。按照每台机械的年均60hm2的作业量计算，一台机械年累计节约成本在6.30万元，节本效应显著。

该机年作业量在60hm2左右，平均每667m2的作业费65元，每台机器的直接年效益约5.85万元。该机在使用过程中会有以下几项基本费用：

（1）牵引装置的折旧。88.20kW 的大中型拖拉机，补贴后均价在11万元左右，按照年标准折旧率8%～10%计算，每台装置的折旧费用约1万元。

（2）后挂装置（秸秆还田复式播种机）的折旧。每台装置的购置费用为1.90万元，按5年的设计使用年限标准计算，年均折旧费用为0.38万元。

（3）作业的人工成本。根据本地区的实际情况估算，人员作业工资每667m2在10元左右，按年作业量60hm2计算，年人工成本约0.90万元。

（4）油料耗费。根据现行油价，每667m2作业的油料耗费约14元，按年60hm2的作业量计算，每台机器年耗油量费用1.26万元左右。

（5）农业机械的大修提存。依据农业部标准NY170-89《农业机械经济效益的评价方法》规定执行，大修提存率按5%计算，即此整套农业机械的大修提存的年均费用为0.70万元左右。

（6）机械作业期间的日常维修、管理，资金占用费，每台机械的此类消耗费用在600元左右。

经计算，2BFG-16(8)230型秸秆还田施肥播种复式作业机的年作业成本费用为4.30万元，可得每台机器每年可以带动农民创收1.55万元。

2.2 生态效益

复式作业技术包含了高效、节能、低碳、环保和保护性耕作等概念，后期开发的机具还要求能完成湿烂田块的智能化作业，适应性更强。运用复式播种机作业，有效地降低了机械废气排放，降低了环境污染的程度，提高了空气质量；减少了机械对土壤的压实程度，保护了土壤耕作层；有利于秸秆机械化还田，有效地消除了秸秆大面积焚烧带来的不良影响，净化了空气，增加了土壤有机质，减少了肥料的浪费，改善了土壤结构，提高了粮食品质，实现了保护性耕作。

2.3 社会效益

实践证明，运用复式播种机作业，减少了作业遍数，提高了机械作业效率和机械配套比，为秋播争取了农时，为夺取丰产丰收创造了条件；机械作业的总油耗降低的同时减少了人力和作业机械投放量，节约了能源和资金投入，降低了劳动强度，有效降低了作业成本，提高粮食生产的纯收益，促进粮食生产提质增效；特别是新型智能化复式作业机，能在田地湿烂的情况下，完成智能化精量施肥播种作业，解决了镇压壅土缠草问题，动力机械的行进速度与施肥、播种量的智能化精准匹配，实现节种、节肥、节能、低污染的绿色智能化作业；高效智能的农业种植方式降低了技术门槛、减少劳动力的投入，有力促进农村劳动力转移，为农民致富创造优良社会环境。随着技术发展，大中型拖拉机数量的大幅增加，高效智能的田间复式作业机具将以更加契合市场需求为动力，持续更新，促进农业可持续发展，保障国家粮食安全。