本发明提供农作物秸秆还田预处理设备及其处理方法，涉及秸秆还田器械领域，包括安装有下料组件的托撑组件以及以托撑组件为轴至托撑组件内转动的碾压辊，碾压辊与地面接触，托撑组件远离碾压辊的一端设有与碾压辊相联动的切削组件，切削组件较碾压辊反向转动，用于将土料引导至托撑组件表面并迎着托撑组件表面由下料组件向下排出，本发明中，破碎秸秆先于土料排出，即，地表浅层土壤被切削后，显露出较地表微微向下的凹面，此时，通过将破碎秸秆均匀的施洒至凹面内，以在土料的后续覆盖中，使破碎秸秆承受土料向下覆盖所产生的下压力，并在碾压辊的后续碾压下，牢牢的根植于地表，大幅度降低因风沙所造成的破碎秸秆受风扬起问题。