残膜回收机研发现状和存在的问题

浅谈残膜回收机发展现状及存在的问题

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作者：王志青

（发表于《农业机械》2008年第9期）

地膜覆盖技术自20世纪70年代引入我国以来，以其保温、保土、增产等显著特点，给农业生产带来巨大经济效益，称作为农业中的“白革命”。随着地膜覆盖种植技术的推广，塑料薄膜的使用量迅速增加，每年用量达数万吨而且不断增长。然而，由于使用过的地膜难以被完整的回收，有很大部分残膜被翻入土壤逐年累计，造成土地的严重污染。由于残膜影响作物根系的生长，阻碍作物对水分和养分的吸收，使棉花等作物的产量下降。有资料表明：连续三年残膜没有清理的地块，小麦产量下降2%～3%；玉米产量下降10%左右；棉花产量下降10%～15%。棉花减产20%～30%。可见残膜对作物生长的影响十分严重，只有治理残膜污染才能保护农田的生态环境和保持农业可持续发展。因此，研制推广先进适用的残膜回收机械迫在眉睫。

一、国外残膜回收机发展现状

残膜回收是世界各国都面临的一个棘手问题。英国和前苏联采用悬挂式收膜机，工作时松土铲将压膜土耕松，然后将薄膜收卷到羊皮网或金属网上。收下的膜清洗干净卷净备用。

日本对残膜的回收处理相对好一些，主要原因一是日本覆盖地膜的土壤主要是火山灰土，土壤疏松易揭膜；二是地膜较厚、强度大，覆盖期相对较短，回收时可保持较大片块。

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欧美等国家为解决残膜造成的危害，一方面推广使用高强度、耐老化地膜；另一方面积极开发研制新型地膜，如可降解地膜等，残膜经一定时期而自动分解，形成无害物质而混入土壤中，但其价格偏高或其它原因，目前还不能推广应用于大田作物，仅在经济价值较高的蔬菜等作物中应用。

在以列、法国等国家已研制和推广可控光降解地膜，但此方法对于埋入土层内的残膜难以光解释，目前尚未得到普遍应用。

二、国内残膜回收机发展现状

国内残膜回收机具按照残膜回收时间分为：苗期揭膜机械、秋后残膜回收机械、播前残膜回收机械等类型。

⒈ 苗期揭膜机械

苗期揭膜是在浇头水前揭去地膜，此时揭膜容易，且有利于中耕除草施肥和灌溉，适用于灌溉条件较好的地区。但在头水前揭膜应注意几个问题：一是揭膜后必须及时灌水，否则由于水分蒸发量大造成干旱，影响作物正常生长甚至导致作物枯萎；二是揭膜时必须配合人工除草或喷洒除草剂抑制杂草生长。苗期残膜回收机其代表机械有以下几种：

⑴4TSM-4型悬挂式收膜机：该机是头水前揭膜机的代表机型。其结构简单、使用调整方便、工作可靠，残膜回收率较高。

⑵MSM-3型苗期残膜回收机：该机具是由新疆农业科学院农机化所研制。它与小型或中型轮式拖拉机配套使用，采用卷膜辊主动收集废膜，装卸灵活使用可靠。

⑶CSM一130B型齿链式悬挂收膜机：由新疆兵团农机推广站和134团研制。该机与中型拖拉机配套使用苗期作业时可同步将地膜揭起并打成卷。它采用的无心圆捆卷膜新颖实用。

⒉ 秋后残膜回收机械

在干旱地区或采用膜下滴灌的地区不宜苗期揭膜，需要在作物收获后回收残膜。由于机械或人为作用地膜破损比较严重，地膜上有1～5cm的土层，造成膜下土壤板结，易造成捡拾机构的损坏，棉秆阻碍残膜的捡拾，这些都加大了秋后机械回收残膜的难度。

⑴1SM-Ⅱ型地膜回收机：该机由中国农业大学开发，针对我国多数地区实际使用的是超薄地膜（0.005mm以下地膜）、且在作物收获后再收膜的现状，在总结分析国内外现有残膜回收机存在的问题基础上，研制出的适于我国实际条件的残膜回收机。采用滚筒加伸缩齿杆式收膜机构，皮带式卸膜机构。该机不需要动力输出轴驱动，动力消耗少，该机器具有广泛的适应性。既可用于大田作物（如玉米、棉花等），亦可用于保护地（如蔬菜、瓜类等）铺膜作物收获后遗留在田间的残膜回收。具有机具结构简单、使用方便、工作可靠、地膜回收率高等特点。

⑵4JSM-1800棉杆还田及残膜回收联合作业机：由新疆农科院农机化所研制。该机由茎秆粉碎机和地膜回收机两部分组成，能一次完成茎秆粉碎和地膜回收两项作业，在回收棉田中残留地膜的同时，可将棉秆粉碎还田，并均匀地洒落在田间，残膜被机械回收后堆在田问，便于运走。但结构复杂，价格偏高。

⑶4MBQX-1.5(3.0)型棉花拔秆清膜旋耕机：由新疆吉州农机化技术推广站研制。该机集棉花拔秆机、残膜清除回收机和旋耕机于一体，棉秆拔净率达95％以上，残膜回收率达85％以上，棉秆堆放距离12～15m，具有整机结构简单紧凑、工作性能可靠、生产率高、适应性较强等优点，但收集后的棉杆与膜混合在一起，难以再利用，且运输量大，因此农民将其焚烧，造成环境污染。

⑷IMC系列地膜回收起茬机：由内蒙古农机研究所开发。该机与中、大型拖拉机配套，工作幅宽70、150cm，起膜深度为8cm，残膜拾净率90%，根茬起净率95%，生产率3～10亩/小时，使用可靠性好。该机采用铲、掘、筛、分的工作原理，完成残膜和根茬的回收集堆，是覆膜种植玉米地收残膜、起根茬的理想作业机具。在内蒙地区得到大面积应用伸缩装置

⑸大马力粉秆搂膜机：由新疆生产建设兵团研制。继研制出用于秋耕茎秆粉碎、残膜回收工作粉秆搂膜一体机后，一台比原机械功能更全、技术含量更高、工作效率更好的大马力粉秆搂膜多功能一体机。该机在原来机子结构的基础上，又增加了一层粉秆搂膜器，并在机子两侧分别设计了一个侧搂装置，这样不仅解决了地膜两边搂膜不彻底的问题，而且还提高了工作效率，使粉秆搂膜工效提高了一倍，残膜回收率从80%提高到93%以上。目前此项技术已经向国家专利局申报了专利。

带隙基准 ⒊ 播前残膜回收机械

播前残膜回收因开春时气候多变，机力紧张，时间短，此时回收残膜也具有一定难度。

⑴1SM5-5型密排弹齿式残膜回收机：由新疆阿克苏研制。该机在整地后播种前回收地表残膜。它的工作原理主要是采用双排搂齿将地表上的残膜搂出来。该机成本造价低，适合推广应用。

⑵4MQ一1．5型吸气式残膜回收机：工作时挑膜轮将残膜挑离地面至风机吸口处，由风机产生负压风流将膜吸入风机，再吸送到集膜网箱中，仍属于原理概念机型。吸气式残膜回收机只能回收地表残膜且工作环境恶劣，易将尘土一同吸人膜箱。

⑶1M-2.6型播前地表残膜回收机：由200型15KW以上动力的小四轮半悬挂，主要适用于春季播前耙耱保墒后待播的地表面上残膜回收的条田，可将大田作物遗留在地表1-3cm深土壤上的残膜、秸秆一起收集起来，可以取代人工清洁田园，解决春季劳动力拾残膜问题。它的工作原理主要利用搂、扫、风、收的功能，将残膜收集起来。

三、目前残膜回收机械存在的问题

⒈ 现有残膜回收机械不够完善。从我国已有机型来看，苗期揭膜已取得一定成果，但苗期揭膜只适用于水源较充足地区的部分作物。而我国北方大部分地区为干旱少雨区，近年来推广的滴灌管道布置在地膜下面，因此苗期揭膜不可能在我国大面积推广使用。耕层内残膜回收机和播前耕整地残膜回收机虽然结构简单、成本低，但残膜回收率不高。利用常规机具改装回收残膜成本低，但需要的辅助人员过多，回收率低，工作环境恶劣，劳动强度大，不能根本解决残膜回收问题。

⒉ 残膜回收机具功能单一。由于残膜回收机不直接产生显著的经济效益，因而农民较难接受。

⒊ 残膜回收与农艺之间的矛盾。对于苗期揭膜，由于水分蒸发过大造成干旱，使棉花滴水周期缩短3～4天，所以滴灌棉花头水前不宜揭膜。对于秋后拾膜，11月中旬以后棉花才收获完毕，接着要秋耕翻，残膜来不及捡拾就被翻入耕层，有些地区由于收获较晚，还来不及秋耕就进入冬季，残膜只能等到来年春耕时再处理。

⒋农膜质量及规格问题。我国目前的地膜非常薄(0．006～0．008 mm)且抗拉强度不高，不但给前期覆膜工作带来一定难度，同时也给后续收膜工作带来了极大的不便，使原有的机械无法发挥最大的效用。

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⒈ 根治残膜污染需从源头抓起，应研究全降解塑料薄膜，并降低其应用成本。降解膜的开发利用是覆盖栽培的一大技术课题。怎样使降解膜具有可控性，具有与普通膜同样的增效作用，降解中不产生毒害，降解物对改良土壤有益，需要走“科研+企业+推广”之路。我国降解膜研究已取得重大成果，1996年贵州省降解塑料厂生产厚度14µm、诱导期为60d的降解膜；2001年上海市崇明县丽君绿餐饮有限公司和上海农科院试验的可降解育苗钵，在埋土30d后的当茬作物生长发育期间能够大部分被作物降解；2002年汽巴精化有限公司提供的降解摸试用效果良好。但由于企业的技术改造与降解膜配套的栽培技术不能有效衔接，降解膜尚未推广应用于生产。

⒉ 根据我国的国情，采用机械化清除残膜是比较现实的，同时考虑到提高机具的使用效率，降低作业成本，减少机具的下地次数，应大力研制发展除茬、整地相结合的收膜联合作业的机具。

⒊ 农用薄膜的质量直接关系到残膜机械化回收的效果。无论哪种类型的残膜回收机，其拾膜部件都是通过对残膜的挑取来达到拾膜的目的。因此残膜的质量就直接关系到残膜机械化回收的效果。目前一些农户为降低生产成本，使用超薄农膜，因残膜的强度太低使残膜机械化回收变得非常困难，阻碍了残膜机械化回收进程。因此，建议严禁生产和使用超薄农用地膜，按国际GB13735—92规定农用地膜的最小厚度为0.008mm。

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参考文献：

1. 高杰，残膜回收机发展现状及存在问题，新疆农机化，2007，（4）：18～19

2. 杨希晨刘炳龚军，残膜回收机的研究现状及存在问题，新疆农机化，2006（5）：15～18

3. 艾买尔·吐尔地，浅谈残膜回收机械化技术，中国农村科技

4. 王献志盛祝梅叶国民高桂，农田农地膜残留污染现状及对策，安徽农业科学，2003，31(2)：330—331

作者简介：

王志青天津市农业机械研究所助理工程师

发布日期：2009年4月17日

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