国内外秸秆还田装备发展现状及对广东的建议 *

文/陈卫灵 王斌斌 刘华

[导读]

农作物在生产环节中产生大量的秸秆是一种可再生资源，秸秆中含有大量的有机质和N、P、K等营养元素，这就决定了其具有良好的利用价值。本文分析了国内外秸秆还田装备研究现状、推广应用存在问题及短板，并针对广东秸秆还田装备的应用与发展提出了对策建议。

一、秸秆粉碎还田的意义

中国是世界农业大国之一，随着农业技术的发展，农作物秸秆资源量日益增加，但秸秆再利用存在回收成本高、经济效益低等问题需要统筹研究解决。农业农村部发布的《农业农村部办公厅关于做好2022年农作物秸秆综合利用工作的通知》指出，将秸秆综合利用与年度“三农”重点任务要求紧密结合，坚持农用优先、多措并举，完善秸秆综合利用方式，强化科技服务保障，探索建立可推广、可持续的产业发展模式和高效利用机制，引领秸秆综合利用提质增效。

鉴于作物秸秆中拥有丰富的有机质及营养元素，在现阶段国家倡导作物秸秆综合利用的背景下，推进秸秆粉碎变肥料还田、提升耕地质量成了秸秆综合利用的研究重点。秸秆粉碎还田技术是指用秸秆粉碎还田设备，将茎杆和茎叶粉碎并抛撒在田间或者旋耕埋入地底。作物秸秆在机械化粉碎还田作业后，有利于秸秆腐烂分解，可为下茬作物提供N、P、K等养分，增加土壤肥力，改善土壤结构，促进作物生长。此外，采用设备进行秸秆粉碎还田，可避免由传统焚烧还田产生的氮氧化物、硫化物等有害物质，在一定程度上降低了对环境的破坏。

二、国内外秸秆还田装备研究现状

（一） 国外秸秆还田装备发展情况分析

20世纪初，欧、美、日等发达国家和地区便意识到农业生态可持续发展对经济发展和环境保护的意义，逐步开展了对秸秆综合利用技术及装备的研究，目前已经开发出了大量比较成熟的机型，推动秸秆综合利用相关技术及秸秆粉碎还田装备广泛应用于农业生产中。

美国约翰迪尔（JOHN DEERE）公司生产了714型、2623VT型联合整地机，如图1所示。联合整地机主要由圆盘耙组、犁刀组、深耕齿、液压装置、电子控制系统组成，属于大中型拖拉机配套的复式作业机械，一次可完成秸秆、杂草灭茬和土壤旋耕、深松等多项农业作业，具有作业效率高的特点。

图1 美国约翰迪尔联合整地机

德国豪狮（HORSCH）农业机械公司以及阿玛松（AMAZONE）农业机械公司在秸秆粉碎还田装备方面分别研制了Tiger-4MTStarr泰格联合深松整地机以及Cenius-2TX 灭茬耕耘机，分别如图2、图3所示。Tiger-4MTStarr泰格联合深松整地机主要由秸秆混合凹齿耙盘、覆土混合铲齿、深松铲、合墒器等部件组成，该机耙片直径为680mm，作业深度达35cm，通过性好，尤其针对玉米等秸秆量较大的作物能实现秸秆全量还田以及深松整地。Cenius-2TX 灭茬耕耘机配备圆盘耙、犁刀组、镇压器等组件，该机具既适用于灭茬又适用于土壤耕作、深度疏松和苗床准备等，耙齿区作业深度可达30厘米，可通过配套不同犁刀、耙齿，搭载大功率动力机具适应不同复杂条件的农田，实现高效持续作业。

图2 德国豪狮泰格联合深松整地机

图3 德国阿玛松灭茬耕耘机

丹麦格兰（KVERNELAND ）农机公司研制了FX系列秸秆还田机，如图4所示。该机具采用V型皮带轮传送动力，工作宽幅为4.0米，可根据作物状况、地况、残茬状况选用不同的刀片，并可在收获后的茬地上进行浅耕和灭茬，作业效率高，机具可靠性高。

图4 丹麦格兰秸秆还田机

欧美发达国家对还田技术、装备的研究已经有一定的技术积累，相关配套的农机具种类繁多，具有作业效率高、机具可靠性强等优点。但国外的农作物管理模式、土地使用情况与我国秸秆作物的处理方式不同，为此，我们要在国外先进秸秆还田技术、装备基础上，结合国内农作物农艺情况研究开发适合中国秸秆还田的技术与装备。

（二） 国内秸秆还田装备发展现状分析

中国农作物秸秆种类多、产量大、分布广，秸秆资源一直是农民生活和农业发展的宝贵资源。同欧美发达国家和地区的秸秆还田技术相比，中国对秸秆还田技术与装备的研究相对较晚，20世纪90年代，国内相关科研单位与企业结合中国农业种植情况进行秸秆还田机械化装备的研发，时至今日，中国一拖、山东大华、洛阳市鑫乐等公司都已研制出成熟的秸秆还田装备。

中国一拖集团有限公司研制了1JH系列秸秆粉碎还田机，如图5所示，工作宽幅为1.2～3.6m，配备25～140马力拖拉机，适用玉米、小麦作物秸秆粉碎，具有留茬高度可调的特点。山东大华机械有限公司研制的大华宝来1JH系列秸秆粉碎还田机，如图6所示，作业幅宽为0.9～2.3m，配套40～120马力拖拉机，机具挂接简单、操作灵活、维修方便。洛阳市鑫乐机械设备有限公司研制了2BMQY-4A型免耕施肥播种机，可实现对前茬植物秸秆的粉碎灭茬、开沟播种、施肥镇压起垄等作业，能够有效解决秸秆缠绕、拥堵和难以粉碎的难题，可将秸秆根茬粉碎后分离在垄上，细化后的土壤有利于种子着床，保证了出苗率。此外，石河子光大农机公司研制的 1ZL-3.6 联合整地机、西安亚澳农机公司生产的 1GZMN-220 双轴灭茬联合耕整机、哈尔滨沃尔科技公司生产的1DMX-3500 联合耕整机均可完成秸秆灭茬还田作业。

图5 中国一施秸秆粉碎还田机

图6 大华宝来秸秆粉碎还田机

国内秸秆还田机具的发展已经取得了一定的成效，但大部分机具仅适合在平原地区应用，无法适用于丘陵山地秸秆作物的处理，存在对复杂地况适应性差、稳定性低等问题，尚未形成可普遍适用的标准化、规范化生产；同时，还田机型繁多也复杂，还田作业品质无法保证，自动化与智能化水平均有待进一步提高。

三、广东秸秆还田装备发展现状及存在问题

（一）广东秸秆还田装备发展现状

广东秸秆资源主要分布在粤西和粤北地区，分别占全省秸秆资 源 的38.3%和29.2%，珠 三角和粤东地区分别占21.7%和10.8%。目前，广东各地正在探索秸秆还田的有效模式，广东省现代农业装备研究所、广东省农业科学院、华南农业大学等科研机构在秸秆还田技术方面进行了研究。其中，广东省现代农业装备研究所下属企业广东弘科农业机械研究开发有限公司研发了1GZL230型履带自走式旋耕机，如图7所示。该机主要包含驾驶台、动力底盘、中间传动齿轮箱、悬挂架总成以及旋耕刀等结构，作业宽幅为2.3m，配备62Kw 常柴发动机，可广泛适用于稻麦、甘蔗、油菜等产区的水旱地耕作和碎根还田作业。

图7 广东省现代农业装备研究所研发的旋耕机

（二）广东秸秆还田装备发展存在问题

一是秸秆分布零散、处理成本高。广东省以山地、丘陵地形为主，两者面积合共约占广东省总面积的60%，秸秆分布零散、体积大、收集运输成本高等特点导致其经济性差和产业化程度低。

二是秸秆还田装备适应性差。广东省目前采用的秸秆还田装备大多为北方大田作物——玉米、小麦秸秆还田装备，存在对水稻整地时秸秆处理难、作物残茬易淤堵还田装备作业部件等问题；同时，由于农作物品种不同，秸秆产量、地形、土壤坚实度差异性较大，秸秆粉碎埋覆的作业难度不同，导致现有的秸秆还田装备难以很好地适应复杂条件下的还田作业要求。

三是装备推广应用存在局限。秸秆还田机具价格高，引进适合本地农作物秸秆综合利用的机具选型难；加之近年来政府对秸秆还田装备推广应用支持力度不够大，影响了秸秆机械化综合利用的推广应用效果。

四、推动广东秸秆还田装备发展的几点建议

（一）加大秸秆还田装备的扶持力度

秸秆机械化综合利用工作是一项长期的技术性工作，需要扶持一批专门从事秸秆机械化综合利用的专业合作组织来从事这项工作。建议政府部门加大对秸秆装备研发的支持力度，促进秸秆综合利用新技术、新机具的示范推广。

（二）研发适用水稻的秸秆还田装备

研发适合广东水田环境的秸秆还田装备，对提高水稻耕、种、收综合机械化率，推动全省农业机械化向全程全面高质高效发展具有重要作用。建议在广东省重点领域研发计划重大重点专项中加强对水稻秸秆还田技术和装备研发的支持，补短板、强弱项，力争掌握一批具有自主知识产权的核心技术和农机装备，推动全省水稻产业高质量发展。

（三）加强对秸秆还田综合利用的宣传

目前，人们对秸秆还田的认知水平还不够高，特别是在水稻收获季节，广大农民为了赶农时和抢播，将大量的秸秆焚烧或废弃，在一定程度上造成环境污染和资源浪费。建议有关部门借助报纸、杂志、电视、网络等媒介进一步加大对秸秆还田的宣传力度，提高人们的思想认识，促进秸秆还田技术和装备的推广应用，推动农业产业向绿色可持续方向发展。