兩種殘膜回收機具作業效果測評分析

李開宇　高占文　楊寧　馮良山

摘 要：為進一步測評殘膜回收機作業性能，對兩種殘膜回收機的回收作業過程中殘膜回收率、纏繞率指標進行了比對。新大眾1FMJF-120型風力除雜式殘膜回收機的回收率91%，神耕1CM-1型殘膜回收機的平均回收率86.5%;新大眾1FMJF-120型風力除雜式殘膜回收機纏膜率（2.59%）低于神耕1CM-1型殘膜回收機纏膜率（2.75%），試驗結果滿足國家相關標準規定的要求，研究方法與結果可為遼西風沙旱地農田殘膜回收作業和機具改進提供參考。

關鍵詞：殘膜回收;農機;效果;對比;測評

中圖分類號：S223.5 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.10.002

0 引言

地膜覆蓋改善作物生長環境，具有明顯的增溫保墑作用，顯著提高作物產量、水分利用效率和養分有效性，同時具有抗蟲、防病、抑制雜草生長等作用[1]，對干旱半干旱地區的農業生產和保障我國糧食安全作出了重要貢獻，被譽為中國的“白色革命”[2-5]。隨著地膜覆蓋種植技術的推廣普及，地膜在農業生產中使用范圍不斷擴大，使用量逐年增加，隨著覆膜年限的增加，大量殘膜以碎片的形態滯留于農田耕地的淺層土壤之中，一方面大量殘留的地膜隨土壤耕翻在耕層內積累導致土壤質量下降，對農田土壤形成的污染日益加劇造成農作物減產，另一方面殘膜纏繞工作部件嚴重影響農機具的作業效率和作業質量，殘膜所造成的“白色污染”問題，現已危害到農業的可持續發展和農民的增收，殘膜回收治理工作刻不容緩。

目前我國殘膜回收分人工撿拾和機械回收兩種。當前主要是以人工撿拾為主，但人工撿拾殘地膜勞動強度大、效率低、作業成本高，而機械回收殘膜能具有勞動強度小、效率高、作業成本低等優點。殘膜回收已經由人工撿拾逐步向機械化回收方向發展，機械回收正逐步成為殘膜回收的主要方式。近年來，我國科研工作者針對棉花、玉米、馬鈴薯等作物田間殘膜回收研制了多種類型的作業機具，取得了顯著的效果。本研究通過對國內殘膜回收機的廣泛調研分析，在阜新地區進行回收指標對比分析，結合田間試驗進一步對兩種典型的鏟篩組合式殘膜回收機工作參數與其作業性能指標（殘膜回收率、纏膜率）進行試驗比較研究，為殘膜回收作業和機具改進提供理論依據和實踐指導。

1 試驗樣機

試驗樣機為新大眾1FMJF-120型風力除雜式殘膜回收機和神耕1CM-1型殘膜回收機。

1.1 新大眾1FMJF-120型風力除雜式殘膜回收機

該機主要由挖掘鏟、篩分機構、振動器、風力吸送機構、集膜器、收料斗等部分組成如圖1所示。作業時，機具隨拖拉機牽引行進，通過挖掘鏟將埋入土中的殘膜挖出，經篩分機構、振動器，將殘膜中的土壤分離出去，并通過風力吸送機構將殘膜吹起并纏繞在集膜器上，實現殘膜收集。收集滿殘膜的集膜器可整體更換，方便快捷，雜草及小尺寸零碎殘膜飄至收料斗內，待收料斗裝滿后，推動料斗操作桿，收料斗翻轉卸料。該機具有結構簡單、性能穩定、操作簡便等優點，能夠全方位清理土壤中的全部殘膜。主要工作參數如表1所示。

1.2 神耕1CM-1型殘膜回收機

該機主要由挖掘鏟、篩分機構、圓筒篩、集料斗等部分組成如圖2所示。工作時，機具隨拖拉機牽引行進，利用挖掘鏟將埋入土中的殘膜挖出，經篩分機構將殘膜輸送至圓筒篩，由圓筒篩將殘膜中的土壤分離出去，殘膜由篩分機構落入集料斗，實現殘膜收集。當集料斗集滿殘膜時，提升機具倒出殘膜，殘膜成堆堆放于地表。該機適合覆膜玉米、蔬菜、西瓜等地上作物表土層殘膜回收，是目前應用于農業生產性能可靠的表土層殘膜回收機。主要工作參數如表2所示。

1.3 供試機技術狀態

根椐使用說明書規定選擇供試機的配套動力，按產品使用說明書的規定對供試機進行使用、調整和保養，達到正常作業狀態后方可進行試驗。在整個試驗過程中由專職駕駛員駕駛供試機具。

2 試驗地簡介

試驗地點位于遼寧省阜新蒙古族自治縣王府鎮河東村和建設鎮哈不臺村，試驗地基本情況如表3所示。試驗地平坦、無障礙物，具有一定代表性，土壤質地為沙壤土。

3 試驗方法

2018年9月20日—2018年9月29日分別在阜蒙縣王府鎮河東村和建設鎮哈不臺村進行，期間對試驗的兩種機型進行殘膜回收對比試驗。本試驗對耕層0～100 mm、100～150 mm、150～200 mm殘膜回收率以及纏膜率來評價機具的實際作業效果。

3.1 表層（深層）殘膜回收率的測定

回收機一個行程內等間距選取五個點，測點按5 mm×作業幅寬面積選取，按地表及土層深度0～100 mm及100～150 mm分別取出廢膜，將各測點按層取出的廢膜去除塵土和水分后稱其質量。按公式（1）分別計算表層和深層殘膜回收率。

J=1-WW0×100（1）

式中 J—殘膜回收率;

W—作業后表層或深層殘膜質量（g/m2）;

W0—作業前表層或深層殘膜質量（g/m2）。

3.2 纏膜率的測定

測量一個往返行程，將通過測定區時地集膜箱內殘膜與機器上纏繞的地膜收集，分別洗凈晾干后稱其質量。按公式（2）計算回收纏膜率。

C=m1m1+m2×100（2）

式中 C—纏膜率;

m1—測區內纏繞在機器上地膜的質量（g）;

m2—測區內纏繞集膜箱內殘膜的質量（g）。

4 結果與分析

4.1 殘膜回收率

由表4～表8可知，新大眾1FMJF-120型風力除雜式殘膜回收機回收率91%，神耕1CM-1型殘膜回收機的平均回收率86.5%，均達到了GB/T25412-2010殘地膜回收機標準要，新大眾1FMJF-120型風力除雜式殘膜回收機的回收率比神耕1CM-1型殘膜回收機的回收率高4～5個百分點，其原因主要在于新大眾1FMJF-120型風力除雜式殘膜回收機風力助選優勢，能夠將一些細小碎片收集，從而提高了殘膜回收效果。

4.2 纏膜率

由表9～表10可知，新大眾1FMJF-120型風力除雜式殘膜回收機纏膜率（2.59%）低于神耕1CM-1型殘膜回收機纏膜率（2.75%）。

5 結論

從試驗結果可知，結合殘膜農田的作業要求、農業生產環境條件，新大眾1FMJF-120型風力除雜式殘膜回收機、1FMJ-130彈齒殘膜回收機平均回收率分別為91%和86.5%，平均纏膜率分別為2.59%和2.75%。在阜蒙縣農業生產過程中新大眾1FMJF-120型風力除雜式殘膜回收機性能優于1FMJ-130彈齒殘膜回收機，但新大眾1FMJF-120型風力除雜式殘膜回收機較1FMJ-130彈齒殘膜回收機價格高。試驗結果滿足國家標準的相關要求，滿足遼西風沙旱地機械化殘膜回收的作業需求。

參考文獻：

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（03）

基金項目：國家公益性行業（農業）科研專項（201503105）;國家自然科學基金（31501269）;國家科技支撐計劃項目課題（2014BAD12B04）;遼寧省“興遼英才”資助項目（XLYC1807056）。

作者簡介：李開宇（1978-），男，遼寧省沈陽人，副研究員，學士，主要從事風沙旱地節水農業技術研究與示范推廣，E-mail：likaiyu780228@163.com。

通訊作者：馮良山（1980-），男，研究員，主要從事旱作農業研究，E-mail：fenglsh@163.com