殘膜機械化回收的必要性及技術

賴志鵬

（新疆阿勒泰軍分區，836599，新疆阿勒泰）

地膜在農作物種植中的覆蓋應用，能夠提升對低溫環境下生長的農作物的保護效果，有助于減輕農作物生長過程中幼苗凍害情況的發生，對于雜草生長的抑制及農作物生長期的保持也有非常重要的促進作用，對于農作物產量及品質的提高均有幫助。地膜覆蓋技術自引進以來，在各個農業種植地區均得到了廣泛的應用和推廣，對于農業產業的現代化發展起到了一定的推動作用。但是地膜覆蓋技術在促進農業發展的同時也加重了農業生產中的環境污染問題，如何做好環境污染的治理是需要及時進行解決的關鍵問題。

1 農用地膜的特性

聚乙烯烴類有機高分子化合物是目前市面上常見農用地膜的主要成分，此類化合物難以在自然的農業生產條件之下進行高程度的降解，其在土壤中的留存時間能夠達到200～400 年之久。大部分地膜的厚度處于0.006～0.008 mm，此類農用地膜在農業生產中應用，經過長時間的日照風化后破碎，破碎后的地膜會與農作物的殘渣、根莖及土塊等相互纏繞，混雜在土壤中，地膜應用之后的回收難度比較大[1]。有統計表明，目前每年農用地膜用量達到80～100 萬t，相關農業部門針對地膜應用的專項調查顯示，每年田間地膜的殘存量能夠達到當年地膜使用量的10%，經過多年的使用及累積，現在土地中殘膜的積累量已經達到了百萬噸之高。殘膜的纏繞會導致土壤的通透性降低，殘膜在耕作土層中的大量存在會形成多層次的阻隔層，對于土壤水分的循環移動也會產生影響，會導致微生物的種類減少、數量降低，分布呈現局限性，影響土壤整體的養分水平，對于農作物根系的正常萌發及生長非常不利，會加重農作物生長過程中干枯、爛芽、爛種情況的發生，甚至會導致農作物死亡，造成較為嚴重的經濟損失[2]。

當前農業生產中常用的殘膜治理方式仍然是以人工撿拾為主，但是人工撿拾需要消耗較大的勞動力，且撿拾效率比較低。與之相比，機械化回收技術的應用以及相關設備的推廣，對于殘膜回收效率的提升有所促進，也是殘膜治理未來發展的重要方向。地膜覆蓋技術在農業生產中的應用初期，相關技術研究人員便已經開始進行殘膜回收技術的研究及分析，經多年的研究和試驗，已推出了多種殘膜回收機械，但是受不同農作物類型及農田環境差異的影響，尚沒有完全有效的殘膜機械回收技術。由于農作物收獲當年地膜的粉碎性相對較弱，整體性較強，且強度較大，因此機械回收效果較好[3]。但是秋收之后，田間大量的秸稈殘留和雜草纏繞會影響到殘膜的正常回收，如回收的殘膜中纏繞大量秸稈雜物，會對機械化殘膜回收技術的操作產生影響，導致作業效率降低，作業質量下降，不利于殘膜的回收利用。

2 農用地膜回收的必要性

2.1 保護土壤耕作層的需要

殘膜留存會對土壤耕作層的物理性狀產生一定的影響，大量殘膜在土壤中的留存及積累，會對土壤內養分、水分的循環產生影響，進而干擾到農作物養分及水分的正常吸收。殘膜的降解性較差，農作物種植地區殘膜積累量的逐年增加及在土壤環境中的長久留存，也會對土壤的透氣性能產生影響，導致種子的發芽、幼苗的生長受限，加重爛種、爛芽及幼苗枯黃、死亡情況的發生。有調查表明，小麥種植地區如進行連續3～5 年的地膜覆蓋種植，且未進行有效的殘膜回收，會導致小麥減產2%～3%，而玉米在同等條件下將減產10%左右，棉花減產將高達16%～23%。[4]

2.2 保護環境的需要

殘膜如未及時進行回收，對于周邊環境造成的污染也是非常嚴重的，不管是田間地頭、周圍村社還是林地、水體均會受到殘膜活動的影響。殘膜重量較輕，漂浮性較強，能夠在農事活動作用下或者隨著風雨四處散落飛揚，對于村容村貌的建設和水體環境的保護都非常不利，是影響當前美麗鄉村建設的重要問題之一。

2.3 畜牧業健康發展的需要

殘膜回收處理不當也會對畜牧業的健康發展產生一定的干擾。牲畜的主要飼料來源于農作物的秸稈，而秸稈中如存在殘膜纏繞，將會導致草料中摻入大量殘膜，牲畜食用過此類草料之后容易引發各類疾病，甚至導致牲畜消化功能損傷[5]。

3 殘膜回收機的研究與發展現狀

3.1 殘膜回收機的類型及作業特點

殘膜回收機根據殘膜回收時期劃分，主要為兩種，分別是苗期和收獲后期的殘膜回收機具。玉米、棉花等農作物生長到中期時便會進行殘膜的揭膜，此時便可進行回收，則為苗期殘膜回收。此類地膜的使用時間比較短，強度較高，收膜質量較好，在殘膜收膜之后便可進行中耕操作，殘膜的回收率能達到50%，且對于苗株的損傷率較低，僅為1%左右。較為常用的苗期殘膜回收機具大多選擇帶齒的卷膜輪，通過卷膜輪的作用實現殘膜的挑起和集中收集。此類機具結構較為簡單且使用便捷，收膜工作無需動力驅動完成，對于幼苗的損傷率比較低，工作效率較高，收獲之后的殘膜凈度高[6]。機械回收作業的主要方式為挑膜、脫膜及集膜，該類機具首先需對膜邊進行松土，將地膜纏起后挑高，通過集膜部件的集中與輸送，進而完成殘膜的回收。

3.2 殘膜回收機應達到的基本技術要求

殘膜回收機的作業部位及表面均需要確保光滑無毛刺，避免在實際作業過程中加重殘膜的損傷程度，需要確保整機結構緊湊、操作簡單便捷，在苗期殘膜回收時需要做好苗株的保護，避免殘膜回收導致幼苗受損。

3.3 殘膜回收機設計應考慮的幾個問題

（1）膜與莖稈、葉片、雜草混雜及裹土問題。在殘膜回收時實現殘膜與秸稈、雜草等雜物的拆分，是確保地膜回收再利用的關鍵。解決這一關鍵問題，能夠提升殘膜回收質量及經濟效益，同時能夠降低殘膜回收機在作業過程中所承受的負荷及壓力，膜箱的有效容積也有所提高，且經回收之后的干凈殘膜還能夠實現二次利用。如達不到這一效果，經回收之后的殘膜仍然需要進行進一步的工業處理，可能會導致二次污染。因此，在機具設計及優化方面，需要考慮如何實現殘膜與農作物秸稈、雜草等雜物之間的有效分離。

（2）纏繞問題。解決殘膜回收過程中的纏繞問題也是提升殘膜回收質量的重要措施，可在殘膜回收機易出現殘膜纏繞的位置設計卸膜結構或者附加割刀，及時將纏繞的殘膜割斷，將所有卸掉的殘膜集中放入集膜箱中進行統一回收，如此能夠減輕殘膜纏繞情況的發生。

（3）農用地膜質量和規格的影響。要想提升殘膜回收效率和回收質量，需要確保地膜品質，通過明確地膜規格和管控生產質量，生產和應用抗拉強度高、回收簡單的地膜，避免超薄殘膜的使用，防止其對殘膜回收造成影響。

4 結語

殘膜如未及時回收，將會對其覆蓋地區的土壤環境、農作物產量、農業機械化生產效率等產生直接影響，這也是現代化農村建設和鄉村振興發展的重大不利因素。如何將殘膜進行有效回收，相關職能部門需要積極加大對殘膜回收技術研究、應用及推廣的支持和幫扶力度，農機部門需要積極引導農民參與殘膜回收及使用優質地膜，通過提高地膜品質，減少殘膜回收難度，進而實現高水平的殘膜回收，保證綠色農業的健康發展。