浅谈残膜回收机发展现状及存在的问题
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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“白色革命”。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。
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。
在以色列、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
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。
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。
四、建议