陳廣軍　劉爾璽　潘會(huì)平

摘 要：地膜覆蓋種植技術(shù)能夠有效地抑制雜草生長(zhǎng)、縮短作物生長(zhǎng)期、土地保墑、保肥、防蟲增溫等作用。原始回收主要是靠人工清理實(shí)現(xiàn)，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，通過(guò)用鐵鍬起茬，耙子摟膜、摟茬、清除等多道工序，勞動(dòng)強(qiáng)度大、回收率低。

殘膜回收機(jī)的市場(chǎng)在土地，在農(nóng)村，也在農(nóng)民。目前甘肅省內(nèi)的殘膜回收機(jī)具存在單一性、片面性，需要針對(duì)不同作物種類和種植方式繼續(xù)的改進(jìn)，降低作業(yè)成本，提高作業(yè)效率。

關(guān)鍵詞：地膜；殘膜；耙齒；網(wǎng)篩

中圖分類號(hào)：S22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180431024

地膜覆蓋種植技術(shù)能夠有效的抑制雜草生長(zhǎng)、縮短作物生長(zhǎng)期、土地保墑、保肥、防蟲增溫等作用。尤其對(duì)我國(guó)西北干旱半干旱地區(qū)的土地尤為明顯。近年來(lái)，我國(guó)地膜覆蓋面積近0.2億hm2，使用量位居世界前列，年耗量在100萬(wàn)t以上[1]。

原始的殘膜回收主要是靠人工清理實(shí)現(xiàn)，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，通過(guò)用鐵鍬起茬，耙子摟膜、摟茬、清除等多道工序，勞動(dòng)強(qiáng)度大、回收率低。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，殘留地膜嚴(yán)重污染土壤，導(dǎo)致種植小麥產(chǎn)量下降2%～3%，種植玉米產(chǎn)量下降12%左右，種植棉花產(chǎn)量下降8%～23%左右[2]，所以研制機(jī)械化的地膜回收機(jī)勢(shì)在必行。

1 甘肅農(nóng)田殘膜撿拾機(jī)研究現(xiàn)狀

為適應(yīng)甘肅省全膜雙壟溝播種技術(shù)應(yīng)用與推廣，農(nóng)用塑料薄膜覆蓋栽培技術(shù)快速發(fā)展，為應(yīng)對(duì)農(nóng)田殘膜回收問(wèn)題，在地方企業(yè)、高等院校的努力下，已研制出了多種規(guī)格的撿拾機(jī)，其按照作業(yè)方式可分為：耙齒式殘膜回收機(jī)、伸縮桿齒式殘膜撿拾機(jī)、螺旋滾筒式殘膜撿拾機(jī)、網(wǎng)鏈?zhǔn)綒埬せ厥諜C(jī)和桿齒式殘膜撿拾機(jī)。

1.1 耙齒式殘膜回收機(jī)

彈齒式殘膜撿拾機(jī)具有操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)適用、作業(yè)效率高、仿地能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。如圖1所示1MT-1600型彈齒式殘膜撿拾機(jī)[3]，該機(jī)具機(jī)架上安裝有數(shù)組勾膜彈齒與復(fù)位架，通過(guò)拖拉機(jī)牽引作業(yè)，依靠機(jī)具自重實(shí)現(xiàn)撿拾作業(yè)，調(diào)節(jié)地輪的高低調(diào)整入土深度，作業(yè)時(shí)彈性彈齒將殘膜掛起運(yùn)輸至地頭，通過(guò)氣泵推動(dòng)卸膜機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)清膜，完成撿拾作業(yè)。該機(jī)卸膜機(jī)構(gòu)由原來(lái)的手動(dòng)卸膜改進(jìn)為氣動(dòng)卸膜和液壓卸膜機(jī)構(gòu)。作業(yè)效率可達(dá)1.3 hm2/h以上，殘膜回收率大于90%。

1.2 伸縮桿齒式殘膜撿拾機(jī)

伸縮桿齒式殘膜撿拾機(jī)采用了“起膜機(jī)構(gòu)起膜，伸縮桿齒挑膜，清膜機(jī)構(gòu)脫膜”方式，如圖2、3所示。該機(jī)具主要由驅(qū)動(dòng)輪、起膜鏟、滾筒、滅茬鏟、機(jī)架、梳膜器和集膜箱等組成[4]。該機(jī)具牽引動(dòng)力由拖拉機(jī)提供，作業(yè)動(dòng)力依靠驅(qū)動(dòng)輪行走帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)挑膜，梳膜器梳膜、集膜箱集膜。該機(jī)具作業(yè)效率為0.20～0.33hm2/h，撿拾率在85%以上，工作性能可靠，收凈率高。

1.3 螺旋滾筒式殘膜撿拾機(jī)

螺旋滾筒式殘膜撿拾機(jī)如圖4所示，工作時(shí)拖拉機(jī)牽引，起土鏟將作物根茬、殘膜和土壤一起鏟起，通過(guò)滾筒壓碎土壤并向后輸送至柵條上。柵條在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中使土從柵條縫隙中流下，廢膜和根茬繼續(xù)向后輸送，最后收集到集膜箱中，到地頭或者集膜箱裝滿時(shí)人工卸下廢膜和作物根茬，完成整個(gè)作業(yè)過(guò)程[5]。該機(jī)型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，撿拾到的地膜、根茬和土塊分離差。該機(jī)具作業(yè)效率0.25～0.6hm2/h，撿拾率≥85%，纏膜率≤2.5%。撿拾深度≥5cm，此類機(jī)型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高分離效果差。如圖4。

1.4 網(wǎng)鏈?zhǔn)綒埬せ厥諜C(jī)

網(wǎng)鏈?zhǔn)綒埬せ厥諜C(jī)（如圖5）主要由起膜器、網(wǎng)鏈機(jī)構(gòu)、集膜箱等組成，該機(jī)具能夠有效松破土壤，可一次性完成起膜、輸膜、膜土分離、集膜、卸膜等工序，輸膜順暢、膜土分離效率高、纏膜回膜漏膜現(xiàn)象顯著減少[6]。作業(yè)效率可達(dá)0.2 hm2/h，殘膜回收率≥88%，殘膜凈收率≥70% 。如圖5。

1.5 鏟篩式殘膜回收機(jī)

鏟篩式殘膜回收機(jī)兼具作物收獲及收后殘膜回收的鏟篩式多功能復(fù)式機(jī)，適應(yīng)了目前我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品向多用途多功能方向發(fā)展的趨勢(shì)。作業(yè)效率可達(dá)0.4 hm2/h，殘膜回收率≥85%。如圖6。

2 性價(jià)比及市場(chǎng)分析

通過(guò)對(duì)以上耙齒式、伸縮桿齒式、螺旋滾筒式、網(wǎng)鏈?zhǔn)?、鏟篩式5種殘膜機(jī)械的介紹以及數(shù)據(jù)對(duì)比，耙齒式撿拾機(jī)撿拾率最高，撿拾率≥90%，但是地表6cm以下的殘膜撿拾不到，未被撿拾的殘膜還有可能被耕整地機(jī)械掩埋至更深土層[7]；其余的殘膜撿拾機(jī)的撿拾效率也都在85%左右，但是由于殘膜機(jī)械的工作原理及結(jié)構(gòu)不同，工作的條件和成本都有所差異。

2017年，甘肅省覆膜種植農(nóng)作物面積達(dá)180多萬(wàn)hm2，其中全膜雙壟溝播推廣面積約為76.7萬(wàn)hm2，馬鈴薯鋪膜種植面積約為22.8萬(wàn)hm2左右，地膜使用總量達(dá)到20萬(wàn)t，每年產(chǎn)生的廢舊農(nóng)膜高達(dá)11.5萬(wàn)t以上[7]。按照逐年需求量增加，對(duì)殘膜機(jī)械的需求量急劇增加，按照目前地膜使用量的60%需要機(jī)械化撿拾，約需要不同形式殘膜機(jī)械5000臺(tái)套。為不影響來(lái)年甚至以后的收成，這些使用過(guò)后的殘膜都需要回收。但是憑靠人力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不行的，再加上農(nóng)民意識(shí)不足，加上殘膜回收本來(lái)難度就很大，所以農(nóng)民回收殘膜的積極性也不高。因此，研制出適用于甘肅省小地塊、山坡丘陵地區(qū)、干旱半干旱地區(qū)殘膜機(jī)械具對(duì)推動(dòng)全膜雙壟溝播技術(shù)意義重大[10]。

目前甘肅省已有的殘膜撿拾機(jī)有五種類型，伸縮桿齒式殘膜撿拾機(jī)地表仿形能力差，工作區(qū)域有限，適應(yīng)性一般；螺旋滾筒式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，農(nóng)民接受程度有限，推廣有難度；桿齒式殘膜撿拾機(jī)要在工作過(guò)程中停下來(lái)更換卷膜機(jī)構(gòu)，需要更多的人力參與，不經(jīng)濟(jì)；耙齒式機(jī)械靠自身重力入土，有著很強(qiáng)的地表仿形能力工作深度穩(wěn)定且為8～12cm，足以應(yīng)付膜上覆蓋的5cm的土層，該機(jī)卸膜機(jī)構(gòu)由原來(lái)的手動(dòng)改進(jìn)為現(xiàn)在的氣動(dòng)卸膜機(jī)構(gòu)或液壓卸膜機(jī)構(gòu)，只需駕駛員在駕駛室操控就可以完成卸膜工作，操作簡(jiǎn)單方便且還有適應(yīng)不同馬力的拖拉機(jī)工作（包括手扶拖拉機(jī)），結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。

由于殘膜撿拾機(jī)本身的可靠性和成本等問(wèn)題，能否推廣出去，得要看農(nóng)民的接受程度?，F(xiàn)在農(nóng)民都是散戶種地，經(jīng)濟(jì)條件有限，所以都會(huì)挑選性價(jià)比高的農(nóng)機(jī)具[9]。在現(xiàn)有的五種殘膜撿拾機(jī)中，耙齒機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)動(dòng)方便，配套拖拉機(jī)動(dòng)力可選多種，體積小，成本低，若是氣動(dòng)或液壓卸膜只需一人即可。就目前來(lái)說(shuō)性價(jià)比是最好的，其市場(chǎng)需求會(huì)很大。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，隨著西北地區(qū)全膜雙壟溝播技術(shù)應(yīng)用于推廣，對(duì)增產(chǎn)、保墑、節(jié)水、抗旱等方面有著明顯的作用，為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展起到了積極的作用。殘膜回收已成為甘肅旱地農(nóng)藝耕作中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在發(fā)揮農(nóng)民主人翁精神的同時(shí)，還得需要可靠有力的殘膜回收工具來(lái)增加農(nóng)民回收殘膜的積極性[10]，最后結(jié)合經(jīng)濟(jì)性與適用性相結(jié)合，建議推廣耙齒式殘膜撿拾機(jī)。

殘膜回收機(jī)的市場(chǎng)在土地，在農(nóng)村，也在農(nóng)民。目前甘肅省內(nèi)的殘膜回收機(jī)具存在單一性、片面性，需要針對(duì)不同作物種類和種植方式繼續(xù)的改進(jìn)，降低作業(yè)成本，提高作業(yè)效率。未來(lái)殘膜撿拾機(jī)的市場(chǎng)會(huì)越來(lái)越好，持續(xù)走俏。

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作者簡(jiǎn)介：陳廣軍（1983-），男，甘肅靖遠(yuǎn)人，大學(xué)本科，中級(jí)工程師，研究方向：農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后處理加工、畜牧機(jī)械等方面產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)。