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碎草率檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-24 00:38:35 更新時(shí)間：2025-08-23 00:38:36

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

碎草率檢測：農(nóng)業(yè)機(jī)械化與作物處理質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，碎草率作為衡量作物收獲后秸稈處理效果的重要參數(shù)，直接關(guān)系到后續(xù)耕作效率、土壤肥力維持以及環(huán)境保護(hù)水平。碎草率指的是作物收割后，秸稈被粉碎后達(dá)到規(guī)定長度（通常為5厘米以下）的碎草占總秸稈量的百分比，其高低直接影響到秸稈還田的質(zhì)量。高碎草率意味著秸稈被充分粉碎，有利于加快腐解速度，促進(jìn)養(yǎng)分回歸土壤，同時(shí)減少病蟲害越冬基數(shù)，提升土壤有機(jī)質(zhì)含量。相反，碎草率過低則容易導(dǎo)致秸稈堆積、影響播種質(zhì)量，甚至造成機(jī)械作業(yè)阻力增大，增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。因此，科學(xué)、準(zhǔn)確地檢測碎草率，已成為農(nóng)業(yè)機(jī)械研發(fā)、田間作業(yè)質(zhì)量監(jiān)控以及農(nóng)業(yè)政策制定的重要依據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)對碎草率的有效控制，必須建立一套完整的檢測體系，涵蓋先進(jìn)的檢測儀器、標(biāo)準(zhǔn)化的檢測方法以及統(tǒng)一的檢測標(biāo)準(zhǔn)，從而保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程的高效與可持續(xù)。

碎草率檢測項(xiàng)目

碎草率檢測的核心項(xiàng)目包括：秸稈粉碎后的長度分布、碎草質(zhì)量占比、碎草均勻性以及殘茬覆蓋率。其中，碎草長度分布是基礎(chǔ)檢測項(xiàng)，通常以5厘米為分界線，統(tǒng)計(jì)小于等于5厘米的碎草所占比例；碎草質(zhì)量占比則評估單位面積內(nèi)可被分解的細(xì)碎秸稈比例；碎草均勻性反映粉碎作業(yè)的一致性，避免出現(xiàn)局部過長或過短的異常情況；殘茬覆蓋率則用于判斷秸稈還田后的地表覆蓋情況，間接反映碎草率的實(shí)現(xiàn)效果。這些檢測項(xiàng)目共同構(gòu)成碎草率評估的多維度指標(biāo)體系，有助于全面評價(jià)秸稈處理效果。

碎草率檢測儀器

目前，用于碎草率檢測的儀器主要包括便攜式秸稈長度測量儀、圖像識(shí)別分析系統(tǒng)、激光掃描儀以及無人機(jī)遙感監(jiān)測設(shè)備。便攜式秸稈長度測量儀通過人工取樣后使用機(jī)械卡尺或紅外測距裝置快速測量每段秸稈長度，適用于田間快速抽樣檢測；圖像識(shí)別分析系統(tǒng)利用高分辨率攝像頭結(jié)合人工智能算法，自動(dòng)識(shí)別并統(tǒng)計(jì)秸稈碎片長度，具有速度快、誤差小的優(yōu)點(diǎn)，適用于實(shí)驗(yàn)室與田間結(jié)合使用；激光掃描儀可對地表秸稈進(jìn)行三維建模，精確獲取碎草分布與長度信息，適合大范圍、高精度檢測；無人機(jī)遙感監(jiān)測設(shè)備則通過搭載多光譜或RGB相機(jī)，對大面積農(nóng)田進(jìn)行航拍，結(jié)合圖像處理技術(shù)反演碎草率，適用于大規(guī)模農(nóng)場或區(qū)域級農(nóng)業(yè)管理。

碎草率檢測方法

碎草率的檢測通常采用“隨機(jī)抽樣+長度統(tǒng)計(jì)法”為主，輔以圖像分析與遙感技術(shù)。具體步驟如下：首先，在田間選取代表性樣點(diǎn)（一般不少于5個(gè)），每個(gè)樣點(diǎn)取樣面積為1平方米；然后，將采集的秸稈樣本集中，人工或借助儀器逐段測量長度，記錄長度小于等于5厘米的碎草數(shù)量；最后，計(jì)算碎草率公式：碎草率（%）=（碎草數(shù)量 / 總秸稈數(shù)量）×100%。在使用圖像識(shí)別系統(tǒng)時(shí)，可將樣本圖像輸入算法模型，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別并分類秸稈段，輸出碎草率結(jié)果。對于無人機(jī)遙感檢測，則需通過圖像分割與特征提取，建立碎草率與地表光譜特征之間的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)非接觸式評估。此外，為提高檢測可靠性，建議采用多點(diǎn)重復(fù)取樣與統(tǒng)計(jì)分析，確保結(jié)果具有代表性與可重復(fù)性。

碎草率檢測標(biāo)準(zhǔn)

目前，我國已出臺(tái)多項(xiàng)與碎草率相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如《GB/T 38280-2019 農(nóng)業(yè)機(jī)械玉米收獲機(jī)作業(yè)質(zhì)量要求》、《NY/T 3947-2021 秸稈還田技術(shù)規(guī)范》等，其中明確規(guī)定了不同作物類型與收獲機(jī)械條件下碎草率的最低要求。例如，玉米收獲后還田的碎草率應(yīng)不低于85%；小麥、水稻等作物的碎草率要求也普遍在80%以上。此外，部分地方標(biāo)準(zhǔn)如《DB31/T 1323-2022 上海市秸稈還田技術(shù)規(guī)程》進(jìn)一步細(xì)化了操作流程與檢測方法，要求采用標(biāo)準(zhǔn)取樣方式與統(tǒng)一的計(jì)算方法。國際上，F(xiàn)AO（聯(lián)合國糧農(nóng)組織）也推薦將碎草率作為秸稈資源化利用的重要評價(jià)指標(biāo)。因此，開展碎草率檢測時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循國家或地方發(fā)布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測結(jié)果的權(quán)威性與可比性，為農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展與生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)提供科學(xué)支撐。