沙灣市地膜回收機(jī)械化技術(shù)探討

陳 莉，于曉晴，葉建霞，陳建軍，哈麗布努爾·阿布都哈力

（1.沙灣市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆 沙灣 832199；2.沙灣市農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)學(xué)校；3.沙灣市畜牧獸醫(yī)站）

0 引言

地膜覆蓋栽培技術(shù)具有保水、保墑、增溫、除草等作用，對于干旱、半干旱地區(qū)的農(nóng)作物增產(chǎn)和農(nóng)民增收發(fā)揮了重要的作用[1]，我國自20世紀(jì)70年代末，開始引入和推廣。大部分地膜在自然條件下很難降解，由于殘膜回收加工利用技術(shù)以及機(jī)械的限制，造成“重使用，輕回收”的現(xiàn)象，大量的地膜殘留在土壤中，不僅破壞土壤結(jié)構(gòu)，使農(nóng)事操作受阻，耕地質(zhì)量下降，農(nóng)作物減產(chǎn)，還影響村容村貌等。據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)顯示，2017年我國地膜使用量達(dá)143.7萬t，覆蓋面積達(dá)0.187億hm2，預(yù)計(jì)到2024年地膜使用量將達(dá)到200萬t，覆蓋土地面積達(dá)0.22億hm2[2]。由于可降解地膜尚未大面積推廣使用，現(xiàn)階段人工回收地膜效率低，成本高，因而機(jī)械化地膜回收是未來發(fā)展趨勢[2]。

新疆是全國地膜覆蓋面積和使用量最大的省區(qū)[4,5]，當(dāng)前地膜厚度和強(qiáng)度達(dá)不到機(jī)械化回收要求，地膜回收效率低，加工再利用難度大是當(dāng)前新疆農(nóng)田地膜污染治理普遍面臨的難題[4,5]。沙灣市（原沙灣縣）農(nóng)作物播種面積和地膜使用量是北疆地區(qū)最大的縣市之一，以棉花為主要生產(chǎn)作物，以機(jī)械化回收為主。自2018年以來，沙灣市作為自治區(qū)殘膜回收利用示范地，在機(jī)械化地膜回收利用方面做了許多積極探索和有益嘗試，取得了初步成效，但仍然存在殘膜加工利用難度大的問題。總結(jié)沙灣市農(nóng)田地膜污染治理的主要做法，并對存在的問題提出對策與建議，旨在為促進(jìn)地膜高質(zhì)高效機(jī)械化回收利用、推進(jìn)農(nóng)田“白色污染”治理提供有益借鑒與參考。

1 基本情況

作為國家重要農(nóng)產(chǎn)品棉花生產(chǎn)保護(hù)區(qū)之一的沙灣市，近年來農(nóng)作物總播面積超過13.3萬hm2，年均地膜使用量1.03萬t，其中棉花地膜覆蓋面積超過11.9萬hm2，農(nóng)作物播種面積和地膜使用量是北疆地區(qū)最大的縣市之一。2018年，全市農(nóng)作物總播種面積15.3萬hm2，地膜覆蓋面積14.27萬hm2，地膜使用量1.00萬t，地膜回收量0.770萬t，其中機(jī)械回收0.735萬t，人工回收0.035萬t，地膜回收率70%，機(jī)械回收占比95.4%。2019年，全市總播面積15.09萬hm2，地膜覆蓋面積14.51萬hm2，地膜使用量0.993萬t，地膜回收量0.741萬t，地膜平均回收率74.6%，其中機(jī)械回收0.71萬t，人工回收0.031萬t，機(jī)械回收占比95.8%。2020年全市農(nóng)作物總播面積15.10萬hm2，地膜覆蓋面積14.43萬hm2，地膜使用量1.01萬t，地膜回收量0.819萬t，地膜平均回收率80.1%，其中機(jī)械回收0.786萬t，人工回收0.033萬t，機(jī)械回收占比97.0%。通過近三年數(shù)據(jù)分析及綜合評估，全市地膜回收率從70%增加到80.1%，其中機(jī)械回收占比較高，2020年占比達(dá)97%，且隨著地膜機(jī)械改進(jìn)以及秸稈、殘膜回收一體機(jī)的引進(jìn)和推廣，地膜回收質(zhì)量明顯提升。

2018～2021年，沙灣市先后被自治區(qū)確定為廢舊地膜回收利用示范市，在上級部門的支持下，2019年，利用改進(jìn)的彈齒耙高效有序地完成機(jī)械化地膜回收示范面積3.48萬hm2，示范區(qū)地膜回收率達(dá)到85%以上，村級地膜臨時(shí)堆放點(diǎn)實(shí)現(xiàn)全覆蓋，鄉(xiāng)鎮(zhèn)地膜回收網(wǎng)點(diǎn)完成建設(shè)18個(gè)；2020～2021年引進(jìn)秸稈粉碎、殘膜回收一體機(jī)31臺，建立高質(zhì)量殘膜回收示范點(diǎn)1.33萬hm2，突破了機(jī)械化地膜回收田間膜稈分離的首要難題，殘膜回收質(zhì)量大幅提升。目前，“縣、鄉(xiāng)、村”三級地膜回收加工利用體系初步形成，農(nóng)田地膜污染治理工作取得階段性成效。

2 主要做法

2.1 成立領(lǐng)導(dǎo)小組，加強(qiáng)組織保障

為切實(shí)加強(qiáng)廢舊地膜回收利用工作，確保各項(xiàng)工作順利完成，沙灣市人民政府成立了由分管農(nóng)業(yè)副縣長為組長，各局屬單位、有關(guān)鄉(xiāng)鎮(zhèn)領(lǐng)導(dǎo)為成員的廢舊地膜回收利用示范創(chuàng)建項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)小組和由農(nóng)業(yè)農(nóng)村局農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心、農(nóng)機(jī)監(jiān)理站技術(shù)人員、各合作社理事長組成的技術(shù)指導(dǎo)組。領(lǐng)導(dǎo)小組主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)地膜回收示范工作的組織實(shí)施、方案制定、資金使用等工作，技術(shù)指導(dǎo)組主要負(fù)責(zé)項(xiàng)目宣傳動(dòng)員、組織實(shí)施、技術(shù)培訓(xùn)、檢查驗(yàn)收等工作。

2.2 建立多措并舉，協(xié)同聯(lián)動(dòng)的工作機(jī)制

對于地膜回收示范區(qū)發(fā)展基礎(chǔ)較好的村隊(duì)，以村隊(duì)為單位，委托合作社整村推進(jìn)，或委托農(nóng)機(jī)戶實(shí)施連片作業(yè)。以村為單位整村推進(jìn)或?qū)嵤┻B片作業(yè)的，必須由村委會(huì)監(jiān)督管理，堅(jiān)持誰回收誰受益，建立以農(nóng)村新型經(jīng)營主體為帶動(dòng)、村委會(huì)協(xié)調(diào)組織的廢舊地膜回收機(jī)制，發(fā)揮農(nóng)村新型經(jīng)營主體的強(qiáng)力帶動(dòng)輻射作用和村委會(huì)的組織協(xié)調(diào)作用，形成協(xié)同聯(lián)動(dòng)、積極有效的工作機(jī)制。

2.3 開展實(shí)地調(diào)研，確保信息暢通

由沙灣市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局主要領(lǐng)導(dǎo)帶隊(duì)，安排專職工作人員到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)對任務(wù)安排、機(jī)械數(shù)量、地膜回收作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收臺賬、臨時(shí)堆放點(diǎn)、運(yùn)輸工具等各工作環(huán)節(jié)開展調(diào)研,對于達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)或不符合實(shí)際的村隊(duì)，及時(shí)調(diào)整實(shí)施方案，確保各環(huán)節(jié)保持信息暢通，自上而下統(tǒng)一思想認(rèn)識，理清工作思路，找準(zhǔn)工作方法，促進(jìn)全市農(nóng)田廢舊地膜回收利用工作有效實(shí)施。

2.4 推進(jìn)地膜回收機(jī)械改進(jìn)，加強(qiáng)試驗(yàn)示范

通過項(xiàng)目支持和帶動(dòng)，沙灣市宏基合作社聯(lián)合石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程技術(shù)專家開展了農(nóng)田地膜回收機(jī)械改進(jìn)技術(shù)與裝備研究，成功研制集膜稈分離、地膜壓塊、打捆一體化的地膜回收揀拾機(jī)，并通過現(xiàn)場展示、觀摩等開展試驗(yàn)示范1 333.3 hm2。由于該機(jī)型使用75馬動(dòng)力拖拉機(jī)，田間作業(yè)適應(yīng)性較好，可有效降低勞動(dòng)生產(chǎn)成本，提高工作效率，此項(xiàng)技術(shù)已申請國家專利。

2.5 實(shí)施聯(lián)動(dòng)補(bǔ)貼機(jī)制，加強(qiáng)新設(shè)備引進(jìn)和推廣

通過項(xiàng)目扶持，聯(lián)動(dòng)實(shí)施農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策，引進(jìn)和推廣高質(zhì)量秸稈粉粹、殘膜回收一體機(jī)，加強(qiáng)新設(shè)備的示范推廣和科技帶動(dòng)作用。2020年，引進(jìn)秸稈粉碎、殘膜回收一體機(jī)22臺，并加裝北斗高精度定位終端和烽火臺監(jiān)測系統(tǒng)，自動(dòng)采集和統(tǒng)計(jì)作業(yè)數(shù)據(jù)，不僅提高了機(jī)械化回收殘膜的質(zhì)量，而且實(shí)現(xiàn)了殘膜回收作業(yè)精準(zhǔn)化、智能化，為建設(shè)殘膜回收加工利用循環(huán)體系開啟了新局面。

2.6 強(qiáng)化宣傳動(dòng)員，營造良好氛圍

利用農(nóng)民趕集日、農(nóng)機(jī)年審等人流較為集中的場所，發(fā)放《致農(nóng)民的一封信》、《新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)田地膜管理?xiàng)l例》、《土壤污染防治法》、《沙灣縣2019年地膜回收利用示范項(xiàng)目宣傳手冊》等宣傳單和宣傳手冊，開展地膜污染治理政策法規(guī)宣傳。在春播春耕、秋收之際，動(dòng)員各鄉(xiāng)鎮(zhèn)開展地膜回收培訓(xùn)會(huì)或現(xiàn)場觀摩會(huì)，加強(qiáng)宣傳指導(dǎo)和技術(shù)培訓(xùn)。利用新聞廣播媒介和沙灣零距離等公眾平臺開展線上活動(dòng)，加強(qiáng)宣傳和引導(dǎo)，提高廣大農(nóng)戶地膜回收“誰污染、誰治理；誰治理、誰受益”的思想意識，營造良好的社會(huì)氛圍。

3 存在的問題

3.1 彈齒耙回收的地膜質(zhì)量較差，難以二次加工

由于地膜回收作業(yè)實(shí)施整村連片推進(jìn)，回收面積大，而殘膜回收作業(yè)期短，如不能及時(shí)回收殘膜將會(huì)影響后續(xù)的秋耕作業(yè)，2018年和2019年普遍推廣使用的地膜回收機(jī)械為6.6 m雙層彈齒耙式，該機(jī)型雖然工作效率高，適應(yīng)性強(qiáng)，可操作性好，田間回收率達(dá)到80%以上，但回收的殘膜秸稈含量可達(dá)80%以上，同時(shí)含土量大，企業(yè)難以加工再利用。

3.2 高質(zhì)量地膜回收機(jī)械的推廣應(yīng)用存在限制

據(jù)調(diào)查，目前市場上推廣應(yīng)用的秸稈粉碎、殘膜回收一體機(jī)，如山東的雷星、石河子的科神、光大，阿克蘇的金天成等品牌機(jī)械，由于機(jī)械購置和維護(hù)成本較高，田間回收工作效率較彈齒耙低，動(dòng)力要求較大，加上機(jī)械更新?lián)Q代較快，合作社或農(nóng)戶普遍難以接受，因而限制了該機(jī)型的大面積推廣。

3.3 聯(lián)合作業(yè)機(jī)膜稈分離存在困難

2020年，沙灣市引進(jìn)了秸稈粉碎、殘膜回收一體機(jī)，回收的殘膜質(zhì)量顯著提高，但仍然夾雜30%～40%秸稈，需要對膜稈進(jìn)一步分離，分離篩選干凈的殘膜才能被企業(yè)加工再利用。而目前機(jī)械膜稈分離技術(shù)尚不成熟，人工分離成本較高，這些因素限制了回收地膜的有效加工再利用。

3.4 機(jī)械設(shè)備改進(jìn)方面缺乏技術(shù)和資金支持

沙灣市一方面通過項(xiàng)目引進(jìn)，鼓勵(lì)和支持農(nóng)機(jī)合作社開展農(nóng)田地膜回收機(jī)械改進(jìn)技術(shù)與裝備研究，另一方面通過聯(lián)動(dòng)實(shí)施農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策，引進(jìn)高質(zhì)量秸稈粉碎、殘膜回收一體機(jī)，均在一定范圍內(nèi)起到了推廣示范作用。但由于合作社技術(shù)人員主要來自基層一線或民間技術(shù)能手，設(shè)備改進(jìn)方面的技術(shù)難題尚未突破，加之改進(jìn)機(jī)械設(shè)備需要一定的資金投入，因而在技術(shù)力量、資金投入等方面存在一定的困難。

4 對策與建議

（1）加強(qiáng)地膜管理聯(lián)合執(zhí)法，從地膜生產(chǎn)、銷售和使用各環(huán)節(jié)綜合治理非達(dá)標(biāo)地膜。《新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)田地膜管理?xiàng)l例》和《中華人民共和國土壤污染防治法》相繼出臺，為防治農(nóng)田地膜污染，推進(jìn)農(nóng)田廢舊地膜回收利用工作提供了法律依據(jù)，但生產(chǎn)、銷售、使用超薄地膜現(xiàn)象仍然存在[5]。當(dāng)前使用的地膜厚度和強(qiáng)度達(dá)不到自治區(qū)標(biāo)準(zhǔn)地膜的要求，是造成機(jī)械地膜回收效率低，質(zhì)量差，加工利用難度大的根本原因。工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部、市場監(jiān)管總局聯(lián)合印發(fā)《農(nóng)用薄膜管理辦法》，于2020年9月1日起施行。建議自治區(qū)上級部門盡快制定出臺自治區(qū)農(nóng)田地膜管理辦法，為加強(qiáng)農(nóng)田地膜管理綜合執(zhí)法提供法律支持和依據(jù)；市級部門以市人民政府為統(tǒng)籌，由市場監(jiān)督管理局、農(nóng)業(yè)綜合執(zhí)法大隊(duì)實(shí)施聯(lián)合執(zhí)法，將地膜回收利用環(huán)節(jié)納入農(nóng)業(yè)生態(tài)和環(huán)境綜合執(zhí)法范圍，探索積極有效的管理機(jī)制，將地膜回收利用工作與各項(xiàng)農(nóng)業(yè)惠民補(bǔ)貼政策聯(lián)動(dòng)或捆綁實(shí)施。

（2）引進(jìn)和推廣作業(yè)質(zhì)量好、可靠性好、工作效率高的地膜回收機(jī)械，提高地膜回收質(zhì)量。目前，市場上相對成熟、正在推廣的秸稈粉碎、殘膜回收一體機(jī)，由于其工作效率低，購置和運(yùn)行管理成本較高，尚未被廣大農(nóng)戶普遍接受和使用。沙灣市采取項(xiàng)目獎(jiǎng)補(bǔ)與農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼聯(lián)動(dòng)實(shí)施，對于推動(dòng)高質(zhì)量殘膜回收一體機(jī)的試驗(yàn)、示范和推廣起到了積極作用。一是建議科研部門加大對高質(zhì)高效、可靠性好、適應(yīng)強(qiáng)的地膜回收機(jī)械的改進(jìn)或研發(fā)，尤其加強(qiáng)對提高機(jī)械作業(yè)性能與降低使用成本協(xié)調(diào)機(jī)制的研究；二是建議加大對高質(zhì)量地膜回收機(jī)械推廣應(yīng)用的補(bǔ)貼力度，同時(shí)探索將該機(jī)型的配套技術(shù)服務(wù)、培訓(xùn)、工藝改進(jìn)或技術(shù)更新等補(bǔ)貼機(jī)制相結(jié)合，為促進(jìn)地膜回收機(jī)械化和農(nóng)業(yè)裝備的轉(zhuǎn)型升級營造良好氛圍。

（3）加快膜稈分離技術(shù)研究，突破殘膜回收加工再利用關(guān)鍵性技術(shù)瓶頸。實(shí)踐證明，殘膜機(jī)械化回收再利用一方面要解決殘膜回收后膜的質(zhì)量問題，另一方面要解決回收后的膜稈分離問題。目前，秸稈粉碎和殘膜回收一體機(jī)的推廣實(shí)現(xiàn)了膜稈分離田間技術(shù)的應(yīng)用，回收后殘膜的質(zhì)量大幅提高，解決了殘膜加工再利用的關(guān)鍵性技術(shù)環(huán)節(jié)。一是建議科研部門與農(nóng)機(jī)開發(fā)專業(yè)公司加強(qiáng)技術(shù)合作與交流，加快研制適應(yīng)性好、可操作性強(qiáng)的膜稈分離機(jī)械設(shè)備；二是將研制成功的，適應(yīng)性好、可操作強(qiáng)的膜稈分離設(shè)備納入農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼范圍，通過政策引導(dǎo)和支持，加快膜稈分離設(shè)備的推廣和應(yīng)用。

（4）加大地膜回收再利用技術(shù)改進(jìn)研究和創(chuàng)新，探索地膜回收再生資源化利用方式。沙灣市捷源達(dá)環(huán)保科技有限公司發(fā)明了地膜加工利用新技術(shù)，將秸稈、沙土按照一定比例混合，經(jīng)高溫熔化、糅合、磨壓等多道程序加工成環(huán)保板材，用于路沿石、井蓋、步磚等基建設(shè)施原料，其技術(shù)獲得國家專利。雖然該技術(shù)尚未大面積推廣，但在探索地膜回收再生資源化利用方面做出了有益的嘗試。據(jù)報(bào)道，三菱公司研制的Reverzer再生裝置可將廢舊塑料加工成籬笆支柱、圍墻、貨架、道路排水口各種再生制品，這種裝置在我國已投入使用[3]。建議科研部門在地膜回收再生資源化利用方面積極探索，結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際和需求,加強(qiáng)地膜回收再生資源化利用技術(shù)改進(jìn)與創(chuàng)新，為有效治理農(nóng)田地膜“白色污染”提供技術(shù)支撐。