残膜回收机的研究与发展

残膜回收机的研究与发展

摘要：简要介绍了残膜对农业生产的危害、残膜回收机研究的重要性，阐述了国内外残膜回收技术的发展过程和研究现状，并指出残膜回收技术与机具研究的趋势。

关键词：残膜；残膜回收机；收膜机构

Research and development of plastic film residue collector

Abstract：Briefly introduces the remnant membrane on agricultural production, and the residue of the dangers of membrane recovery machine the importance of the study, this paper expounds the remnant membrane recovery technology at home and abroad and the development process and the research status, and points out that the remnant membrane recovery technology and machine research trend。Key words:plast ic film residue；plastic film residue collector；plast ic f ilm residue collect mechanism

前言

地膜覆盖技术自20世纪70年代引人我国以来，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，被称为农业生产中的“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还在逐年增长中。然而，由于使用过的地膜难以被完整地回收，有很大部分残膜被翻入土壤逐年累计，造成土地严重污染。有资料表明[1]，连续3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%。因此，研制推广先进适用的残膜回收机械迫在眉睫。

1国外残膜回收现状

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好备用。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，残膜经一定时期可自动分解，形成无害物质混入土壤中，但因其价格偏高或存在其他问题，目前还没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。以色列、法国等国家已研制和推广可控光降解地膜，但此方法对于埋人土层内的残膜难以光降解，目前尚未得到普遍应用[2]。

2 国内残膜回收机研究的现状

按残膜回收时间，国内残膜回收机分为苗期残膜回收机和收获后残膜回收机等类型。

2.1 苗期残膜回收机

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，适用于灌溉条件较好的地区。但在头水前揭膜应注意两个问题。一是揭膜后必须及时灌水，否则由于水分蒸发量大，易造成干旱，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的代表机械有以下几种。

①4TSM-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[6]。

②MSM-3型苗期残膜回收机。该机具是由XX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。

③CSM-130B型齿链式悬挂收膜机。它由XX生产建设兵团农机推广站和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。

④MS-2型玉米苗期收膜机。它由东北农业大学研制研制。该机型残膜回收率在85%以上，单机生产率在0.3hm²/h，伤苗率在1%以下，配套动力为18.38kw 小四轮拖拉机。[5]

2.2 收获后残膜回收机

在干旱地区或采用膜下滴灌地区不宜苗期揭膜，需要在作物收获后回收残膜。由于机械或人为作用，秋后地膜破损比较严重，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，同时棉秆阻碍残膜的捡拾，这些都加大了收货后机械回收残膜的难度。目前已见于文献的有XX、XX、XX、XX、XX 及中国农业大学和东北农业大学等有关单位研制的收获后残膜回收机。其收膜工艺都是膜边松土、起膜铲将地表残膜推起、挑膜齿挑起残膜，最后，脱(卸)膜机构将被挑起的残膜卸下并送入集膜部件。其中挑膜、脱膜和集膜部件是影响收膜效果的核心机构。

目前国内收膜机收膜部件的结构形式主要有以下几种：

1)伸缩杆齿式捡拾滚筒(图1)该种收膜机构工作可靠，残膜收净率高，但该机构的结构复杂，造价偏高。如XX省农机推广站研制的1FMJ-850型残膜回收机[7]，残膜收净率90%，生产率在0.3hm²/h，配套动力为13.2kw小四轮拖拉机。由理论计算[8]，滚筒的最低转速不得小于71.5r/min，并经试验验证，以120r/min 为宜。

1.伸缩齿

2.滚筒

3.偏心滚筒

4.拾起的残膜

5.土壤

图1伸缩杆齿捡拾机构示意图

2)弹齿式拾膜部件(图2)由地轮带动收膜弹齿工作，结构简单，残膜收净率高。机构中需要一个控制收膜弹齿工作位置的曲线轨迹滑道便于脱膜，因而给制造带来一定的困难，同时，该种收膜部件也无法实现残膜与杂草的分离。如东北农业大学研制的QS-2型秋后残膜回收机，残膜收净率90%，生产率在0.3hm²/h，配套动力为13.2kw小四轮拖拉机。根据理论计算与试验验证[9]，在考虑残膜拉伸率及地轮下陷和滑移的情况下，挑膜弹齿与行走地轮间的最佳速比应为1.64左右为宜。该速比刚好将挑起的残膜拉紧，不易被推起的土壤压住，且收起的残膜较干净。

1.弹齿轮

2.滑道

3.弹齿

4.残膜

5.土壤

图2弹齿式拾膜部件示意图