鞏明明

（甘肅省定西市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)管理站，甘肅　定西　743000）

旱作區(qū)不同厚度廢舊地膜撿拾方式研究

鞏明明

（甘肅省定西市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)管理站，甘肅定西743000）

摘要：在定西旱作農(nóng)業(yè)條件下，研究了不同厚度廢舊地膜對(duì)人工撿拾和機(jī)械撿拾的撿拾效率、殘膜回收率和生產(chǎn)成本的影響。結(jié)果表明，使用加厚地膜可以提高殘膜撿拾效率和回收率，隨著地膜厚度的增加，人工一次性撿拾用時(shí)量和100%撿拾用時(shí)量均呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，機(jī)械撿拾用時(shí)量也呈現(xiàn)下降趨勢，但機(jī)械撿拾用時(shí)量顯著低于人工撿拾。地膜厚度越大，撿拾效率越高，撿拾回收率越高。當(dāng)?shù)啬ず穸冗_(dá)到0.014 mm時(shí)，人工一次性撿拾回收率達(dá)到91.0%，機(jī)械撿拾回收率達(dá)到89.9%，但兩種不同撿拾方式的殘膜回收率差異不顯著。機(jī)械撿拾用時(shí)量與成本投入均顯著小于人工撿拾，且機(jī)械撿拾用時(shí)量僅為人工一次性撿拾用時(shí)量的14.47%。

關(guān)鍵詞：廢舊地膜；厚度；人工撿拾；機(jī)械撿拾；撿拾效率；回收率；旱作區(qū)

地膜覆蓋技術(shù)具有提高地溫、抗旱保墑、延長作物生長期等作用，能夠大幅度提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量，已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的常規(guī)應(yīng)用技術(shù)［1-4］。隨著旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)的大面積推廣，定西市地膜用量呈逐年上升趨勢，截止2014年年底，使用地膜量累計(jì)達(dá)13.6萬t，主要覆膜作物包括玉米、馬鈴薯、小麥、中藥材、雜糧和蔬菜等［5］，覆蓋面積在29.7萬hm2左右，累計(jì)殘留量為4 062.2 t，平均殘留量為13.6 kg/hm2［6］，由此導(dǎo)致的殘膜污染問題已經(jīng)嚴(yán)重制約著農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

目前定西市廢舊地膜的回收方式主要以人工撿拾為主，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，農(nóng)民對(duì)廢舊地膜撿拾的積極性不高。如何將廢膜從農(nóng)田中撿拾回來，仍然是當(dāng)前最大的難點(diǎn)［7-8］。推廣易于撿拾回收的地膜和簡單實(shí)用的廢舊地膜回收機(jī)械，提高撿拾回收效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)推動(dòng)廢舊地膜綜合治理，減少環(huán)境污染具有重要的意義［9］。我們于2012—2014年在定西市安定區(qū)內(nèi)官鎮(zhèn)研究了不同厚度廢舊地膜對(duì)人工撿拾和機(jī)械撿拾的撿拾效率、殘膜回收率及生產(chǎn)成本的影響，以期為該地區(qū)正確選用地膜及廢舊地膜的撿拾回收提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1供試材料

指示玉米品種為豫玉22號(hào)。撿拾機(jī)械為定西市三牛農(nóng)機(jī)制造有限公司提供的IFMJ-1400型耙齒式殘膜撿拾機(jī)。該設(shè)備撿拾率高，作業(yè)效果好，地形適應(yīng)性強(qiáng)，可以清理撿拾出地表及耕層10 cm內(nèi)的殘碎膜。

1.2試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2012年3月至2014年10月在甘肅省定西市安定區(qū)內(nèi)官鎮(zhèn)先鋒村進(jìn)行。當(dāng)?shù)仄骄０? 000 m，年均日照時(shí)數(shù)2 476.6 h，年均氣溫6.4℃，≥10℃積溫2 239.1℃，年均降水量390.9 mm，年均蒸發(fā)量1 531 mm，干燥度2.53，無霜期140 d，為典型的黃土高原半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)。土壤為黃綿土，肥力中等，耕層土壤含有機(jī)質(zhì)13.60 g/kg、全氮1.05 g/kg、堿解氮45.6 mg/kg、速效磷32.4 mg/kg、速效鉀98.5 mg/kg。前茬作物為玉米。

1.3試驗(yàn)方法

采用二因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，因素1為不同地膜厚度，分別為0.010 mm（T1）、0.012 mm （T2）、0.014 mm（T3）3個(gè)水平，均為機(jī)械化覆膜；因素2為撿拾方式，分別為人工撿拾（P1）、機(jī)械撿拾（P2）2個(gè)水平。共設(shè)6個(gè)處理，分別為處理T1P1、處理T1P2、處理T2P1、處理T2P2、處理T3P1、處理T3P2。各處理均3次重復(fù)，機(jī)械撿拾處理小區(qū)面積為666.7 m2，人工撿拾處理小區(qū)面積96.0 m2。玉米采用常規(guī)全膜雙壟溝播技術(shù)栽培，每壟播2行，種植密度為76 200株/hm2。其余田間管理同大田。

1.4測定項(xiàng)目

人工一次性撿拾效率（h/hm2）：一次性揭膜（殘留部分不需要再揭），揭完1 hm2覆膜耕地所需要的時(shí)間。

人工100%撿拾效率（h/hm2）：撿拾1 hm2耕地中當(dāng)年所覆全部地膜所需要的時(shí)間。

殘膜回收量（kg/hm2）：1 hm2耕地中回收的殘膜重量。

人工工資（元/d）：按每天工作8 h算，撿拾殘膜1 d的勞務(wù)費(fèi)。

機(jī)械一次性撿拾效率（h/hm2）：撿拾機(jī)撿拾一遍1 hm2耕地中的殘膜所需要的時(shí)間。

耗柴油量（元/h）：按柴油價(jià)格計(jì)算的撿拾機(jī)工作1 h的投入。

農(nóng)機(jī)手工資（元/d）：按每天工作8 h算，農(nóng)機(jī)手1 d的勞務(wù)費(fèi)。

2　結(jié)果與分析

2.1撿拾效率

2.1.1一次性撿拾效率從表1可以看出，隨地膜厚度的增加，人工一次性撿拾用時(shí)呈逐步減小趨勢，當(dāng)?shù)啬ず穸葹?.014 mm時(shí)，人工一次性撿拾效率最高，為22.8 h/hm2；當(dāng)?shù)啬ず穸葹?.010 mm時(shí)，人工一次性撿拾效率最低，為26.3 h/hm2。隨地膜厚度的增加，機(jī)械一次性撿拾用時(shí)也呈逐漸減小趨勢，當(dāng)?shù)啬ず穸葹?.014 mm時(shí)，機(jī)械一次性撿拾效率最高，為3.3 h/hm2；當(dāng)?shù)啬ず穸葹?.010 mm時(shí)，機(jī)械一次性撿拾效率最低，為3.7 h/hm2。由此可以看出，在地膜厚度為0.010、0.012、0.014 mm情況下，機(jī)械一次性撿拾用時(shí)量分別僅為人工的14.07%、15.13%、14.47%，平均為人工撿拾用時(shí)量的14.56%，撿拾效率明顯高于人工撿拾，且撿拾用時(shí)量受地膜厚度影響不太大。2.1.2人工100%撿拾效率從表2可以看出，人工100%撿拾用時(shí)量同樣呈現(xiàn)出隨地膜厚度的增加而減小的趨勢。地膜厚度為0.010 mm時(shí)，100%揭膜用時(shí)量為49.9 h/hm2；地膜厚度為0.014 mm時(shí)，人工100%撿拾效率最高，為43.2 h/hm2；地膜厚度為0.012 mm時(shí)次之，為49.9 h/hm2；地膜厚度為0.010 mm時(shí)，人工100%撿拾效率最低，為49.9 h/hm2。由此可以看出，當(dāng)?shù)啬ず穸葹?.010、0.012、0.014 mm時(shí)，人工100%撿拾用時(shí)量約為一次性撿拾用時(shí)量的1.90、2.04、1.89倍。

表1　不同處理一次性撿拾效率①

表2　不同厚度地膜人工100%撿拾效率

表3　不同處理一次性撿拾地膜回收率

2.2一次性撿拾地膜回收率

從表3可以看出，隨地膜厚度的增加，人工一次性撿拾地膜回收率呈增加趨勢，其中以地膜厚度為0.014 mm時(shí)回收率最高，為91.0%；地膜厚度為0.012 mm時(shí)次之，為84.6%；地膜厚度為0.010 mm時(shí)回收率最低，為81.4%。機(jī)械一次性撿拾地膜回收率也隨地膜厚度的增加呈增加趨勢，其中以當(dāng)?shù)啬ず穸葹?.014 mm時(shí)回收率最高，為89.9%；當(dāng)?shù)啬ず穸葹?.012 mm時(shí)次之，為83.7%；當(dāng)?shù)啬ず穸葹?.010 mm時(shí)回收率最低，為83.3%。由此可見，隨著地膜厚度的增加，人工一次性撿拾地膜回收率和機(jī)械一次性撿拾地膜回收率均呈上升趨勢，人工撿拾各處理間差異顯著，機(jī)械撿拾各處理中T1P2處理與T2P2處理差異不顯著，但均與T3P2處理差異顯著，而2種不同撿拾方式之間一次性撿拾地膜回收率的差異不顯著。

2.3不同撿拾方式投入分析

從表4可以看出，人工一次性撿拾耕地中的殘膜所需費(fèi)用為228.0～263.0元/hm2，而機(jī)械撿拾耕地中的殘膜所需費(fèi)用僅為136.1～152.6 元/hm2?？梢?，雖然機(jī)械撿拾花費(fèi)較多，但是由于撿拾效率高，最終機(jī)械撿拾費(fèi)用明顯低于人工撿拾。使用0.010、0.012、0.014 mm 3種不同厚度的地膜時(shí)，最終機(jī)械撿拾費(fèi)用較人工撿拾費(fèi)用分別低114.5、85.4、91.9元/hm2，且撿拾凈度與人工撿拾相比差異不顯著。

2.4不同厚度地膜的投入分析

從表5可知，在人工撿拾條件下，使用0.010、0.012、0.014 mm 3種不同厚度的地膜，地膜投入分別為1 503.0、1 803.0、2 100.0元/hm2，撿拾投入分別為263.0、238.0、228.0元/hm2，3種不同厚度地膜投入和撿拾投入共計(jì)分別為1 766.0、2 041.0、2 328.0元/hm2?？梢钥闯觯瑥馁Y金投入方面來說，使用越薄的地膜，資金投入越小，使用厚度0.010 mm的地膜比使用厚度0.012、0.014 mm的地膜分別節(jié)約成本275、562元/hm2。在機(jī)械撿拾條件下，使用0.010、0.012、0.014 mm 3種不同厚度的地膜，地膜投入分別為1 503.0、1 803.0、2 100.0元/hm2，撿拾投入分別為148.5、152.6、136.1元/hm2，3種不同厚度地膜投入和撿拾投入共計(jì)分別為1 651.5、1 955.6、2 236.1 元/hm2。從資金投入方面也可以看出，使用越薄的地膜，資金投入越小，使用厚度0.010 mm的地膜比使用厚度0.012、0.014 mm的地膜分別節(jié)約成本304.1、584.6元/hm2。

3　小結(jié)

表4　不同撿拾方式一次性撿拾資金投入分析

表5　不同厚度地膜使用及撿拾資金投入分析

1）隨著地膜厚度的增加，人工一次性撿拾用時(shí)量和100%撿拾用時(shí)量均呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，地膜厚度越大，撿拾效率越高；用機(jī)械撿拾時(shí)，隨地膜厚度的增加而機(jī)械一次性撿拾用時(shí)量也呈減少趨勢，地膜厚度越大，撿拾效率越高。機(jī)械撿拾用時(shí)量明顯小于人工撿拾用時(shí)量，平均僅為人工一次性撿拾用時(shí)量的14.56%。地膜厚度越大，撿拾回收率越高，當(dāng)?shù)啬ず穸冗_(dá)到0.014 mm時(shí)，人工一次性撿拾回收率達(dá)到91.0%，機(jī)械撿拾回收率達(dá)到89.9%，且不同撿拾方式的殘膜回收率差異不顯著。2）如果只考慮生產(chǎn)資金投入，使用越薄的地膜，資金投入越小。在人工撿拾的情況下，使用厚度0.010 mm的地膜比使用厚度0.014 mm的地膜節(jié)約成本562.0元/hm2；機(jī)械撿拾的情況下，使用厚度0.010 mm的地膜比使用厚度0.014 mm的地膜節(jié)約成本584.6元/hm2。使用0.010、0.012、0.014 mm 3種不同厚度的地膜時(shí)，機(jī)械撿拾費(fèi)用較人工撿拾費(fèi)用分別低114.5、85.4、91.9元/hm2，且撿拾凈度與人工撿拾差異不顯著。實(shí)際操作中，地膜越薄越不容易人工撿拾回收，但機(jī)械撿拾可以較好的解決這一難題，而且在撿拾凈度大致相當(dāng)?shù)那闆r下，節(jié)約了資金投入。

3）從撿拾用時(shí)量和資金投入兩方面分析，機(jī)械化撿拾均優(yōu)于人工撿拾方式，因此，推廣先進(jìn)適用的廢舊地膜撿拾回收機(jī)械，不僅可以提高撿拾回收效率，而且大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)推動(dòng)廢舊地膜綜合治理具有重大意義。

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（本文責(zé)編：鄭立龍）

作者簡介：鞏明明（1983—），男，甘肅漳縣人，農(nóng)藝師，碩士，主要從事農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作。聯(lián)系電話：（0）13993234881。E-mail：gom629@163.com

基金項(xiàng)目：甘肅省民生科技計(jì)劃項(xiàng)目（1209FCMJ021）

收稿日期：2015-03-12；

修訂日期：2015-04-23

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2015.09.025

中圖分類號(hào)：S626.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-1463（2015）09-0068-04