機械化殘膜回收技術取得新突破

一種用于棉花收獲后秸稈切碎還田和殘膜回收的聯合作業機具研制成功，該機作業效率高，能耗小，在作業速度為5～5.5 千米/小時時，殘膜回收率大于90%，作業后秸稈和殘膜分離，回收的殘膜含雜少，便于再利用。

此研究報告刊登于《農業工程學報》2011年第7期，題為“SMS-1500型秸稈粉碎與殘膜回收機的設計”，第一作者為石河子大學機械電氣工程學院王吉奎副教授。該研究為國家自然基金資助項目。

地膜覆蓋栽培技術具有提高地溫、防止幼苗凍害、抗旱保墑、抑止雜草生長和延長作物生長期等作用，從而可以大幅度地提高作物品質和產量，該技術自上世紀70年代末引入我國，立即受到廣大農民的歡迎，在我國的新疆、山東、山西、內蒙古、黑龍江、陜西、甘肅等寒冷、干旱、半干旱及鹽堿地地區，地膜覆蓋栽培技術均有大量應用。據統計，我國地膜覆蓋面積已超過1200 萬公頃，成為世界上最大的地膜覆蓋國。

在我國，地膜覆蓋栽培技術在給農業生產帶來巨大經濟效益的同時，也給農業生態環境造成了嚴重的 “白色污染”。農用地膜主要是聚乙烯烴類有機高分子化合物，在自然條件下極難降解，在土壤中可存在200～400年。目前我國農用地表覆蓋地膜幾乎都是聚乙烯烴類塑料薄膜，其厚度一般在0.006～0.008毫米之間，這種地膜使用后由于日照風化而容易破碎，且通常與作物根莖、殘茬和土壤混雜在一起，回收比較困難。我國每年地膜使用量為80～100萬噸，據農業部門專項調查，每年殘存在田間的殘膜至少占總供應量的10%，現累積存量已在百萬噸左右。殘膜通透性差，在耕作土層殘膜會形成阻隔層，使土壤中的水分上下移動速度減慢，影響土壤微生物的數量、種類、分布以及土壤養分的有效性，影響農作物根系的生長發育，易造成爛種、爛芽，幼苗枯黃，甚至死亡。

目前，治理殘膜污染的方法以殘膜回收為主，而人工撿拾勞動強度大、效率低，機械化回收可克服人工撿拾的弊端，是治理殘膜污染的發展方向。自地膜覆蓋技術使用后不久，我國農機科研人員就開展對殘膜回收技術的研究，經過多年的努力已研制出多種類型的殘膜回收機。但受殘膜特性及田間作業環境的影響，現有殘膜回收技術未能有效解決殘膜回收問題。

作物收獲后當年使用的地膜的強度相對較高，且在地表連成一片，便于機械回收，但秋后田間大量直立的秸稈對殘膜回收影響較大，另外，若機收起的殘膜含秸稈等雜物太多不僅影響作業效率，而且不便殘膜回收再利用。

SMS-1500型秸稈粉碎與殘膜回收機作業時現將棉秸稈用剪切方式切碎還田并與待收殘膜分離，然后再用新型后置鏈齒耙將殘膜收起。作者介紹了整機的結構和工作原理，對主要工作部件做了設計，確定秸稈粉碎和殘膜回收裝置的結構參數，分析秸稈切碎和殘膜回收過程，得出圓盤鋸片切碎秸稈的條件。最后試驗結果表明：該機秸稈剪切粉碎能耗小，作業后膜桿分離，后置鏈齒耙式殘膜回收裝置可將殘膜自下而上成片揭起，殘膜破碎小，收起的殘膜含雜少，大容積殘膜箱可減少卸膜次數，提高作業效率，回收后的殘膜便于集中堆放。

SMS-1500型秸稈粉碎與殘膜回收機的研制對于治理田間“白色污染”，保護農業生態環境，保持農業可持續發展具有重要意義。