CN105379457B - 一种水稻秸秆还田播种机及水稻秸秆还田播种法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水稻秸秆还田播种机及相应的水稻秸秆还田播种法，属于农业技术领域。该机主要由行走底盘、秸秆切割输送装置、秸秆切碎装置、播种装置、碎秸秆喷撒装置组成，能够一次性完成秸秆的捡拾‑‑切割‑‑输送‑‑切碎、播种和碎秸秆覆盖作业。相应方法的步骤为：先切割并收集水稻收割后的长秸秆留茬和脱粒排出物、并切成长度不大于8cm碎秸秆；再在稻坂茬田上成行播放作物种子；然后将切碎的秸秆均匀地覆盖在田面上。本发明既可将水稻秸秆全量还田有利于环境保护，又能提高后茬作物（水稻、油菜等）的播种质量有利于提高产量，因此本发明的推广使用能够取得良好的社会效益和经济效益。

Description

一种水稻秸秆还田播种机及水稻秸秆还田播种法

技术领域

本发明涉及一种水稻秸秆还田播种机，同时还涉及相应的水稻秸秆还田播种法，属于农业技术领域。

背景技术

我国水稻机械化收获总面积的85%以上是使用全喂入联合收割机。近年来实施秸秆禁烧，水稻秸秆的主要出路是将秸秆全量还田。目前普遍采用的方法是在后茬作物播种之前，要先将水稻秸秆掩埋在土壤中，即水稻秸秆掩埋还田播种种植法，该方法的步骤是：首先在收获时低留茬切割，并将脱粒后的秸秆切碎铺放田面，然后旋耕掩埋秸秆，最后再进行播种。该方法要求水稻秸秆低留茬和脱粒后长秸秆切碎铺放田面，其目的是为了有利于实现旋耕掩埋秸秆。通常，旋耕掩埋秸秆与播种作业是采用旋耕播种机一次性完成的。

上述的水稻秸秆掩埋还田播种种植法存在不足之处：

1、全喂入收割机低留茬作业，导致秸秆的喂入量增大，由于水稻秸秆含水率高，一方面会大幅增加脱粒功耗，另一方面会加大了稻谷与秸秆分离清选难度导致收获损失大幅上升；

2、厚厚一层水稻秸秆铺撒于稻坂田表面，旋耕作业时阻力大幅增加，耕深降低，耕作质量下降，秸秆掩埋效果不好；

3、秸秆掩埋还田后种植小麦或油菜等后茬作物，因秸秆分布不均匀、土壤覆盖量不足等因素导致秸秆架空土壤，造成土壤失墒，影响后茬作物出苗，甚至是出苗后死苗。

另外，使用现有的条播播种机播种，种子落地后疏密不均，离散性不好，而集中在一起的种子对作物的生长不利，直接会影响到单株作物穗粒的数量和品质，不利于以增加基本苗数量来提高亩产量的增产措施。

由上述可以看出现有技术的不足：一是使用的水稻秸秆掩埋还田播种种植法，不但会增加收割机的功率消耗和收获损失，而且不利于后茬作物种植；二是现有的播种机不能满足通过增加基本苗数量来提高产量的播种要求。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的首要目的是，提出一种既有利于水稻机械化收获、又有利于后茬作物播种的水稻秸秆还田播种机，同时给出相应的水稻秸秆还田播种法。从而可以促进水稻秸秆全量还田，同时提高后茬作物产量。

本发明的次要目的是，提出一种离散性播种方法及其实现该方法的播种装置，以利于通过增加基本苗数量来提高作物产量。

为实现上述首要目的，本发明提出的水稻秸秆还田播种机主要由行走底盘、安装在其上的秸秆切割输送装置、秸秆切碎装置、播种装置和碎秸秆喷撒装置组成。秸秆切割输送装置由秸秆捡拾轮、切割器、横向输送和纵向输送机构组成。秸秆切碎装置的入口与纵向输送机构的输出口对接。播种装置包括种箱、安装在种箱底部的排种器、种子输送管和与种子输送管相连接的落种管，其技术特点在于：播种装置还包括第一风机和输种器，输种器由箱体、与箱体连接一体的进风管、入种管和出种管组成，进风管接第一风机的出风口，入种管的下部留有径向间隙地插入到出种管的上部，入种管的上端进口和出种管的下端出口分别与排种器的排种口和种子输送管相连接；碎秸秆喷撒装置由第二风机和喷撒器组成，喷撒器包括壳体和安装在其上的分草板，壳体断面呈矩形状，其前端物料入口与秸秆切碎装置相连接，后端物料抛出口位于落种管出口的上方，并且从前端到后端其横向尺寸呈扇形逐渐增大，第二风机的出风管与在所述壳体的底部靠近物料入口处的进风口连接。该机能够同时进行秸秆的捡拾--切割--输送--切碎、播种和碎秸秆覆盖作业。

本发明水稻秸秆还田播种机进一步的完善是：播种装置输种器的入种管插入出种管的部分的径向间隙为2～4mm，插入长度不小于入种管直径的2倍。

本发明水稻秸秆还田播种机更进一步的完善是：还可以配置挂接在行走底盘后部的旋耕部件，播种装置落种管设置在该旋耕部件的后方，并增加连接在落种管下端的开沟器。经开沟后播种可以提高种子的出苗率。

本发明水稻秸秆还田播种机还进一步的完善是：播种装置的落种管为截面积上小下大的锥形管。播种装置依靠气力输种的好处，一是可以长距离输送种子，便于机具结构配置；二是可以在排种器的出口处产生负压，消除因种子在出口处滞留造成不连续出种的现象，提高播种的均匀性；三是在气流的冲击下，结合呈锥形的落种管，种子落地后容易形成均匀离散分布的，宽度为6～10cm的种子带，能够增加播种量，有利于提高产量。

综上，本发明水稻秸秆还田播种机，可一次性完成水稻秸秆收获、秸秆切碎、播种（或旋耕开沟、播种）、碎秸秆喷撒覆盖还田作业，具有作业质量好、功耗低、效率高的显著特点。一旦得以推广应用，将有力地促进水稻秸秆全量还田，不仅有利于减少环境污染，还有利于后茬作物的增产。

采用本发明水稻秸秆还田播种机实现水稻秸秆还田播种种植法的步骤是：

第一步、切割并收集水稻收割后的长秸秆留茬和脱粒排出物、并切成长度不大于8cm碎秸秆；

第二步、在稻坂茬田上成行播放作物种子；

第三步、将切碎的秸秆均匀地覆盖在田面上。

作为上述方法的进一步完善，在第二步之前先旋耕开沟，在成行的沟槽中播放种子，以提高种子的出苗率。

上述水稻秸秆还田播种种植法与现有技术水稻秸秆掩埋法相比较，其优点有：

1、水稻收割时可以高留茬收割（留茬高度可达80cm），大幅度地减少了收割机的秸秆喂入量，降低了草谷比，不仅有利于提升收割机的脱粒和分离能力，减少功率消耗和收获损失，还可以提高作业效率；

2、在秸秆切割、捡拾后进行旋耕作业，可以大幅度降低旋耕机的功率消耗，提高作业效率；

3、水稻碎秸秆覆盖还田，可以有效地避免因秸秆在土壤中分布不均匀、架空土壤等因素引起的土壤失墒和后茬作物的死苗现象，同时秸秆覆盖还田有利于保墒和后茬作物防冻，因此有利于作物的安全越冬。

为实现上述的次要目的，本发明提出的播种方法要求，在田面上或沟槽中播放的后茬作物（水稻或油菜等）种子形成均匀离散分布的宽度为6～10cm的种子带。不难理解，这样的播种方式有利于增加播种量，提高作物的基本苗数量，进而提高产量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例的水稻秸秆还田播种机结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1中件号41的结构示意图。

图4为图3的俯视图。

图5为图1拆除部分零部件后的局部视图。

图6为图5中件号33的结构示意图。

图7为图5中件号35的结构示意图。

图8为图7的左视图。

图中：1-秸秆切割输送装置，11-秸秆捡拾轮，12-切割器，13-横向输送机构，14-纵向输送机构，2-秸秆切碎装置，3-播种装置，31-种箱，32-排种器，33-输种器，34-输种管，35-落种管，36-开沟器，37-进气管，38-入种管，39-出种管，4-碎秸秆喷撒装置，41-喷撒器，42-进风口，43-分草板，5-旋耕部件，6-行走底盘。

具体实施方式

实施例一

本实施例的水稻秸秆还田播种方法的步骤：一是先切割水稻田中水稻收割后的长度可达60～80cm的秸秆留茬，同时收集水稻收割时留在田面上的脱粒排出物、然后将长秸秆切成长度不大于8cm碎秸秆；二是旋耕土地、开起沟槽；三是在沟槽中播放作物种子，形成均匀离散分布的宽度为6～10cm的种子带；四是将切碎的秸秆均匀地覆盖在田面上。

如图1至图8所示，本实施例的水稻秸秆还田播种机，主要由履带式行走底盘6、安装在其上的秸秆切割输送装置1、秸秆切碎装置2、播种装置3、碎秸秆喷撒装置4和旋耕部件5组成。

秸秆切割输送装置1由秸秆捡拾轮11、切割器12、横向输送机构13和纵向输送机构14组成，作业时完成秸秆的捡拾、切割和输送。秸秆切碎装置2包括动刀辊（前段为输送钉齿，后段为碎草动刀）、导草筋、定刀架和下凹板，其前端的进料口与秸秆切割输送装置1纵向输送机构14出口对接。秸秆进入秸秆切碎装置2后，在输送钉齿和导草筋的作用下向动刀辊的后段移动，由碎草动刀和定刀将秸秆切碎，切碎后的秸秆沿动刀运动切线方向飞向秸秆切碎装置2的出口。碎秸秆喷撒装置4由第二风机和喷撒器41组成，喷撒器41壳体断面呈矩形状，其前端物料入口与秸秆切碎装置2相连接，后端物料抛出口位于播种装置3落种管35出口的上方，并且从前端到后端其横向尺寸呈扇形逐渐增大。喷撒器41壳体上设有若干块分草板43，靠壳体的前端处设有进风口42（参见图3、图4），第二风机的出风管与壳体进风口42连接，作业时碎秸秆在风力和分草板43共同作用下能够均匀地抛撒在机具后方的田面上。

如图1、图2和图5所示，播种装置3的种箱31设置在秸秆切碎装置2的一侧，旋耕部件5挂接在行走底盘6的后方。播种装置3与秸秆切碎装置2并排布置可压缩整个机具的长度尺寸。

播种装置3除包括种箱31、排种器32、种子输送管34、落种管35、开沟器36以外，还设有第一风机和输种器33，输种器33由箱体、与箱体连接一体的进风管37、入种管38和出种管39组成（参见图6），进风管37接第一风机的出风口，入种管38的下部插入到出种管39的上部，插入长度为入种管38直径的2倍，两者之间径向留有4mm间隙，入种管38的上端进口和出种管39的下端出口分别与排种器32的排种口和种子输送管34相连接。落种管35设置在旋耕部件5的后方，落种管35为截面积上小下大的锥形管（参见图7、图8），开沟器36安装在落种管35的下端。由于采用了气力输送和锥形落种管35，不仅能够长距离的输送排种器32排出的种子，而且还能够实现种子落地后形成均匀离散分布的种子带。

本实施例的水稻秸秆还田播种机，行走底盘6为履带式底盘，还设有用于驱动播种装置3排种器32的直流调速电机、和使排种器32排种与机具前进作业同步，并可调节播种量的同步编码器和控制器，在履带式行走底盘6的行走变速箱上设有安装同步编码器的同步输出轴。

本实施例的水稻秸秆还田播种机结构紧凑、设计新颖，一机多能。经试验证明，该机能够一次性完成秸秆的捡拾--切割--输送--切碎、旋耕播种和碎秸秆覆盖作业，即可将水稻秸秆全量还田有利于环境保护，又能提高后茬作物（水稻、油菜等）的播种质量有利于提高产量，因此本发明的推广使用能够取得良好的社会效益和经济效益。

Claims (6)

1.一种水稻秸秆还田播种机，主要由行走底盘(6)、安装在其上的秸秆切割输送装置(1)、秸秆切碎装置(2)、播种装置(3)和碎秸秆喷撒装置(4)组成，所述秸秆切割输送装置(1)由秸秆捡拾轮(11)、切割器(12)、横向输送机构(13)和纵向输送机构(14)组成，所述秸秆切碎装置(2)的入口与所述纵向输送机构(14)的输出口对接，所述播种装置(3)包括种箱(31)、安装在所述种箱(31)底部的排种器(32)、种子输送管(34)和与所述种子输送管(34)相连接的落种管(35)，其特征在于：所述播种装置(3)还包括第一风机和输种器(33)，所述输种器(33)由箱体、与所述箱体连接一体的进风管(37)、入种管(38)和出种管(39)组成，所述进风管(37)接第一风机的出风口，所述入种管(38)的下部留有径向间隙地插入到出种管(39)的上部，所述入种管(38)的上端进口和出种管(39)的下端出口分别与所述排种器(32)的排种口和种子输送管(34)相连接；所述碎秸秆喷撒装置(4)由第二风机和喷撒器(41)组成，所述喷撒器(41)包括壳体和安装在其上的分草板(43)，所述壳体断面呈矩形状，其前端物料入口与所述秸秆切碎装置(2)相连接，后端物料抛出口位于所述落种管(35)出口的上方，并且从前端到后端其横向尺寸呈扇形逐渐增大，所述第二风机的出风管与在所述壳体的底部靠近物料入口处的进风口(42)连接；所述落种管(35)为截面上小下大的锥形管。

2.根据权利要求1所述的水稻秸秆还田播种机，其特征在于：所述输种器(33)的入种管(38)插入出种管(39)部分的径向间隙为2～4mm，插入长度不小于入种管(38)直径的2倍。

3.根据权利要求2所述的水稻秸秆还田播种机，其特征在于：还包括旋耕部件(5)，所述旋耕部件(5)挂接在行走底盘(6)的后部，所述播种装置(3)还包括开沟器(36)，所述落种管(35)设置在旋耕部件(5)的后方，其下端与所述开沟器(36)连接。

4.根据权利要求2或3所述的水稻秸秆还田播种机，其特征在于：所述播种装置(3)的种箱(31)安装在所述秸秆切碎装置(2)的一侧。

5.根据权利要求4所述的水稻秸秆还田播种机，其特征在于：所述行走底盘(6)为履带式底盘，所述履带式底盘的行走变速箱设有同步输出轴；还设有用于驱动所述排种器(32)的直流调速电机、和使所述排种器(32)排种与所述履带式底盘前进同步，并可调节播种量的同步编码器和控制器，所述同步编码器安装在所述行走变速箱的同步输出轴上。

6.采用权利要求1所述水稻秸秆还田播种机实现的水稻秸秆还田播种法，其特征在于包括如下步骤：第一步、切割并收集水稻田中水稻收割后的长秸秆留茬和脱粒排出物、并切成长度不大于8cm碎秸秆；第二步、在稻坂茬田面上成行播放作物种子；第三步、将切碎的秸秆均匀地覆盖在田面上；

在第二步之前先旋耕开沟，在成行沟槽中播放作物种子；

在田面上或沟槽中播放的作物种子形成均匀离散分布的宽度为6～10cm的种子带。