胡潔

摘 要：本文歸納了目前國內(nèi)外殘膜回收機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀以及其存在的問題等方面的研究內(nèi)容，概括了土壤污染、農(nóng)作物減產(chǎn)以及不同時(shí)間段殘膜回收設(shè)計(jì)等方面的觀點(diǎn)，闡述了當(dāng)今社會(huì)“白色污染”的嚴(yán)重性以及殘膜回收農(nóng)機(jī)具性能指標(biāo)的研究的需求，總結(jié)了先前眾多專家對殘膜回收機(jī)的研究成果，并列舉了實(shí)例。

關(guān)鍵詞：殘膜；殘膜回收機(jī)；土壤污染；性能指標(biāo)

中圖分類號： S223.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）14-193-2

0 引言

地膜覆蓋技術(shù)具有保證溫度、滋潤土壤、使農(nóng)作物增產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，自其進(jìn)入我國以來，使國內(nèi)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，也因此被稱作農(nóng)業(yè)中的“白色革命”。隨著機(jī)械化、自動(dòng)化的不斷發(fā)展，地膜覆蓋技術(shù)又一次被廣泛推廣，國內(nèi)塑料薄膜的使用量也顯著增加，年用量近數(shù)萬噸且還在不斷上升。然而，巨大的經(jīng)濟(jì)利益背后，卻也帶來了不少的麻煩，使用過的地膜大部分被翻入土壤逐年累計(jì)而不能被完整回收，這不但給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，同時(shí)，還會(huì)影響作物生長，降低作物產(chǎn)量。有資料顯示：土壤中殘膜連續(xù)三年沒有被清理，會(huì)使小麥產(chǎn)量下降2%～3%；玉米產(chǎn)量下降10%左右；棉花產(chǎn)量下降10%～15%?？梢姎埬ψ魑锷L農(nóng)田環(huán)境的影響十分嚴(yán)重，因此，為了減少殘膜對土地的污染，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展，研制適宜的殘膜回收機(jī)械迫在眉睫。

1 國內(nèi)外殘膜回收機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 目前我國農(nóng)用薄膜的使用情況

自20世紀(jì)70年代開始，地膜覆蓋技術(shù)被引入國內(nèi)并應(yīng)用于蔬菜、瓜類的生產(chǎn)，隨后，逐步應(yīng)用于棉花、花生、西瓜等經(jīng)濟(jì)作物，至今已推廣應(yīng)用到玉米、小麥等多種作物的生產(chǎn)，解決了我國部分寒冷、干旱地區(qū)的增產(chǎn)問題。

目前國內(nèi)地膜覆蓋種植總面積已達(dá)300萬公頃。在新疆以棉花、玉米、番茄等作物的種植為主。土壤覆蓋了地膜使有限積溫增加，農(nóng)作物生育期相對延長，使產(chǎn)量大幅度提高。同時(shí)，使各種作物的種植范圍不斷擴(kuò)大，在大部分地區(qū)都適宜種植，能更有效利用各地區(qū)土地資源；地膜的覆蓋使土壤水分不易被蒸發(fā)，可促使作物根系向下生長，具有很好的抗旱作用，對于我國部分干旱地區(qū)利用有限水資源，推進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展有著巨大的戰(zhàn)略意義。

1.2 殘膜對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害

農(nóng)用塑料薄膜主要由聚氯乙烯（PVC）和聚乙烯（PE）等聚乙烯烴類化合物制成的，主要被用在溫室塑料大棚和農(nóng)用地膜中。其在自然條件下很難被降解，在土壤中可存留200～400年不被分解。目前，導(dǎo)致農(nóng)村 “白色污染”的主要兇手就是地膜。殘膜逐年積累在土壤中，會(huì)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)環(huán)境污染嚴(yán)重，農(nóng)田的生態(tài)環(huán)境被破壞，并形成阻隔層，影響農(nóng)作物根系對水分和養(yǎng)分的吸收，使種子在發(fā)芽、出苗期，出現(xiàn)爛種、爛芽等現(xiàn)象，同時(shí)，還會(huì)對農(nóng)田作業(yè)機(jī)械的作業(yè)質(zhì)量和效率帶來影響。

1.3 國外殘膜回收機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

殘膜回收是目前世界各地都面臨的一個(gè)棘手問題。英國采用的是懸掛式收膜機(jī)，工作時(shí)松土鏟將土壤耕松，然后再將殘膜收卷到金屬網(wǎng)或羊皮網(wǎng)上，最后，收回的膜清洗干凈后可進(jìn)行二次利用。

在日本，回收殘膜要相對輕松許多，原因在于其土壤主要是火山灰土，容易疏松揭膜；另一個(gè)原因是地膜較厚、韌性較好，且覆蓋期相對較短，回收過程中可保持較大片塊。

在法國、以色列等國家已研制出可控光分解地膜，對于埋入土層內(nèi)的殘膜卻難以進(jìn)行分解，目前尚未得到普遍應(yīng)用。

在歐美一些國家，為防止殘膜對土壤造成的污染，一是大力推廣使用高強(qiáng)度、耐老化的地膜；二是積極研制開發(fā)新型地膜，如可在土壤中分解且不會(huì)形成有害物質(zhì)的地膜。

1.4 國內(nèi)殘膜回收機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)殘膜回收機(jī)具根據(jù)殘膜回收時(shí)間的不同可分為：苗期揭膜機(jī)具、播前殘膜回收機(jī)具、秋后殘膜回收機(jī)具等類型[3]。由于苗期揭膜機(jī)具會(huì)對幼苗造成損壞，現(xiàn)已不是重點(diǎn)研究對象。秋后殘膜回收機(jī)具存在因薄膜老化、作物秸稈的影響，殘膜回收難度較大的缺點(diǎn)。本文主要介紹幾種典型的播種前殘膜回收機(jī)具。

CMJ-5型春秋兩用密排彈齒式殘膜回收機(jī)：該機(jī)在耕地平整后，播種前回收地表殘膜，采用雙排摟齒將地表上的殘膜摟出來，其具有成本低、易推廣應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。

1M-2.6型播前地表殘膜回收機(jī)：該機(jī)主要利用摟、掃、風(fēng)、收的功能，將殘膜收集起來，可將遺留在土壤中1-3cm深的殘膜、秸稈一起收集起來，能夠取代人工清潔田園，同時(shí)可解決春季勞動(dòng)力拾殘膜等問題。

4MQ-1.5型吸氣式殘膜回收機(jī)：該機(jī)主要采用挑膜輪將土壤中的殘膜挑離地面至其風(fēng)機(jī)吸口處，利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓風(fēng)流將殘膜吸入風(fēng)機(jī)，之后吸送到集膜網(wǎng)箱中。吸氣式殘膜回收機(jī)只能回收地表上殘膜且工作環(huán)境惡劣，易將塵土一同吸入膜箱，影響機(jī)具的使用壽命。

夾持式殘膜回收機(jī)：該機(jī)具是由石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院采用“夾持”原理研制的殘膜回收機(jī)，其不僅能將大小不同的殘膜碎片回收，而且還適用于不同農(nóng)作物的各個(gè)作業(yè)期。

2 目前殘膜回收存在的問題

2.1 現(xiàn)有殘膜回收機(jī)械不夠完善

從我國現(xiàn)有機(jī)型來看，苗期揭膜機(jī)應(yīng)用還不廣泛，其僅用于水源較為充足的地區(qū)，對于我國北方干旱、少雨的大部分地區(qū)，不能進(jìn)行大范圍推廣應(yīng)用。耕層內(nèi)殘膜回收機(jī)和播前耕整地殘膜回收機(jī)雖然具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低優(yōu)點(diǎn)，但其殘膜回收率不高；另外利用常規(guī)機(jī)具改裝的回收殘膜機(jī)成本低，但過多的依賴輔助人員，而且回收率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，也不能有效解決殘膜回收。

2.2 殘膜回收機(jī)具功能單一

目前，殘膜回收機(jī)僅有回收功能，不能產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益，因此向農(nóng)民推廣較為困難。

2.3 殘膜回收與農(nóng)藝之間的矛盾

對于部分農(nóng)作物，在苗期揭膜會(huì)造成土壤水分蒸發(fā)過快，如棉花滴水周期會(huì)縮短3～4天，故在滴灌棉花頭水前不宜揭膜。對于秋后拾膜，農(nóng)作物回收完畢后，緊接著要進(jìn)行秋耕，殘膜還未撿拾就被翻入耕層，還有些地區(qū)因農(nóng)作物收獲較晚，還未秋耕就進(jìn)入了冬季，殘膜只能到來年春耕時(shí)再進(jìn)行處理。

2.4 農(nóng)膜質(zhì)量及規(guī)格問題

目前，我國采用的地膜普遍都是厚度非常薄、抗拉強(qiáng)度不高，這樣的地膜不但給前期覆膜工作帶來各種困難，同時(shí)也給后續(xù)收膜工作帶來了各種不便，使不同類型的殘膜回收機(jī)無法發(fā)揮最大的效用。

2.5 殘膜回收機(jī)造價(jià)高

我國很多科研人員投入大量的時(shí)間和精力在農(nóng)業(yè)機(jī)械化上進(jìn)行研制農(nóng)機(jī)具。殘膜回收機(jī)也不是例外，但是其高額的成本使農(nóng)民只能自己手工撿拾殘膜，則造成殘膜遺留在土壤中較多，從而“白色污染”愈加嚴(yán)峻。

3 殘膜回收機(jī)的性能指標(biāo)

殘膜機(jī)械化回收能否達(dá)到預(yù)期效果，關(guān)鍵在于回收機(jī)具能否與作業(yè)環(huán)境相適應(yīng)。則要求殘膜回收機(jī)具既要能滿足作業(yè)的技術(shù)要求，又能為農(nóng)民取得較好的經(jīng)濟(jì)利益。因此，要在機(jī)具設(shè)計(jì)與制造過程中達(dá)到一定的性能要求，才能取得有效殘膜回收成果。

主要體現(xiàn)在能否在規(guī)定的使用條件下無故障連續(xù)工作的可靠性，機(jī)具對作業(yè)環(huán)境的適應(yīng)能力，作業(yè)質(zhì)量的好壞以及機(jī)具的經(jīng)濟(jì)性與安全性。

4 總結(jié)

目前國內(nèi)有關(guān)殘膜回收機(jī)的設(shè)計(jì)和制造，主要集中在對傳統(tǒng)機(jī)具的借鑒和改造上，主要將當(dāng)年留置地表較為完整的殘膜作為對象，但土壤中殘留多年的殘膜并未得到回收，因此，現(xiàn)有機(jī)具應(yīng)用并不理想。多數(shù)的研究是局部的、個(gè)案的，有關(guān)土壤中殘留的薄膜進(jìn)行回收的殘膜回收機(jī)的研究文獻(xiàn)較少，特別是對較小片的、不易被發(fā)現(xiàn)的殘膜回收等方面的研究缺乏，而針對清除土壤中較小片以及不易被發(fā)現(xiàn)的殘膜有很重要的意義，需要深入的探索。雖然目前國內(nèi)已研制出較多收膜機(jī)具，但其中僅有少部分殘膜回收機(jī)型已經(jīng)比較成熟。但任何一種機(jī)型，都有各自的優(yōu)勢和不足，開發(fā)和研制適宜的殘膜回收機(jī)械還需付出更多的汗水和努力。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 高杰.殘膜回收機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題[J].新疆農(nóng)機(jī)化，2007（4）：18-19.

[2] 楊希晨，劉炳，龔軍.殘膜回收機(jī)的研究現(xiàn)狀及存在問題[J].新疆農(nóng)機(jī)化，2006（5）：15-18.

[3] 李小兵.CMJ-5型春秋兩用密排彈齒式殘膜回收機(jī).新疆農(nóng)機(jī)化，2010（2）：1-112.

[4] 閆海濤，努爾夏提·朱馬西，陳發(fā).淺析殘膜回收機(jī)性能指標(biāo)及保證措施[J].新疆農(nóng)機(jī)化，2009（3）：8-9.

[5] 王志青.淺談殘膜回收機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械，2008，（27）：25-30.