Investigación y visión general de la tecnología y la máquina de picado y retorno de paja de cultivos
Autores: Liu, Peng; Song, Chunyu; He, Jin; Li, Rangling; Cheng, Min; Zhang, Chao; Li, Qinliang; Zhang, Haihong; Wang, Mingxu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación y visión general de la tecnología y la máquina de picado y retorno de paja de cultivos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Cosecha de paja
Tecnología de picado
Estructura del suelo
Fertilidad
Rendimiento de maquinaria
Consumo de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La tecnología de picado y retorno de paja ha ganado implementación global para mejorar la estructura y fertilidad del suelo, facilitando un aumento en el rendimiento de los cultivos. Sin embargo, la adopción tecnológica enfrenta desafíos debido a las limitaciones inherentes en el rendimiento de la maquinaria, incluyendo la mala calidad de picado y retorno y el alto consumo de energía. En consecuencia, esta revisión presentó primero un marco teórico que describía las propiedades mecánicas de la paja, su dinámica de fractura, interacciones con el flujo de aire y características de movimiento durante el proceso de picado. Luego, basado en el proceso de retorno de paja, los dispositivos de picado se clasificaron en cinco tipos: la cuchilla picadora, la máquina de picado, el dispositivo de picado combinado con un sembrador de siembra directa o de siembra reducida, la máquina de picado y enterrado en zanjas, la máquina de picado y mezcla, y el dispositivo de picado impulsado por cosechadora. También se resumieron los avances en dispositivos de esparcimiento. Finalmente, se propusieron seis direcciones clave para futuras investigaciones: desarrollar un sistema inteligente de mapeo de distribución de paja en el campo, diseñar mecanismos auto-reguladores adaptativos para equipos de picado y retorno, esclarecer la mecánica y cinemática de la paja en el proceso de picado y retorno, implementar sistemas de evaluación de calidad en tiempo real para operaciones de retorno de paja, innovar máquinas de retorno de paja a alta velocidad (más de 8 km/h), y establecer marcos de gestión de residuos de paja específicos para cada contexto. Esta revisión proporcionó una referencia y ofreció apoyo para la aplicación global de la tecnología de retorno de paja.
Descripción
La tecnología de picado y retorno de paja ha ganado implementación global para mejorar la estructura y fertilidad del suelo, facilitando un aumento en el rendimiento de los cultivos. Sin embargo, la adopción tecnológica enfrenta desafíos debido a las limitaciones inherentes en el rendimiento de la maquinaria, incluyendo la mala calidad de picado y retorno y el alto consumo de energía. En consecuencia, esta revisión presentó primero un marco teórico que describía las propiedades mecánicas de la paja, su dinámica de fractura, interacciones con el flujo de aire y características de movimiento durante el proceso de picado. Luego, basado en el proceso de retorno de paja, los dispositivos de picado se clasificaron en cinco tipos: la cuchilla picadora, la máquina de picado, el dispositivo de picado combinado con un sembrador de siembra directa o de siembra reducida, la máquina de picado y enterrado en zanjas, la máquina de picado y mezcla, y el dispositivo de picado impulsado por cosechadora. También se resumieron los avances en dispositivos de esparcimiento. Finalmente, se propusieron seis direcciones clave para futuras investigaciones: desarrollar un sistema inteligente de mapeo de distribución de paja en el campo, diseñar mecanismos auto-reguladores adaptativos para equipos de picado y retorno, esclarecer la mecánica y cinemática de la paja en el proceso de picado y retorno, implementar sistemas de evaluación de calidad en tiempo real para operaciones de retorno de paja, innovar máquinas de retorno de paja a alta velocidad (más de 8 km/h), y establecer marcos de gestión de residuos de paja específicos para cada contexto. Esta revisión proporcionó una referencia y ofreció apoyo para la aplicación global de la tecnología de retorno de paja.