(哈密市伊州區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村技術(shù)推廣中心，新疆 哈密 839000)

0 引言

棉花是新疆地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)作物，也是國(guó)際知名的新疆特產(chǎn)，新疆地區(qū)的棉花作物不僅產(chǎn)量高，而且棉花品質(zhì)也十分優(yōu)異，適合生活用品和生產(chǎn)過(guò)程使用。新疆地區(qū)的棉花種植主要采用地膜覆蓋的栽培方法，經(jīng)過(guò)常年探索，地膜覆蓋技術(shù)已經(jīng)十分成熟，具有優(yōu)化棉花生長(zhǎng)環(huán)境、提高棉花產(chǎn)量、節(jié)約灌溉用水、減少病蟲(chóng)害等眾多優(yōu)勢(shì)，為新疆地區(qū)棉花的穩(wěn)定產(chǎn)出提供了有力保證。地膜覆蓋栽培技術(shù)推廣的同時(shí)，棉花收獲后的殘膜處理問(wèn)題也成為了棉花生產(chǎn)長(zhǎng)久合理運(yùn)行的主要影響問(wèn)題。現(xiàn)階段，利用農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備實(shí)施殘膜高效率、高質(zhì)量回收是降低殘膜污染、優(yōu)化棉花生產(chǎn)環(huán)境的重要手段，機(jī)械化殘膜回收工作的合理開(kāi)展已成為棉花全程機(jī)械化生產(chǎn)的重要工序。

1 秸稈處理與殘膜同步回收的合理性

近年來(lái)，隨著棉花產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步擴(kuò)大和機(jī)械化生產(chǎn)的逐步推廣，新疆地區(qū)地膜使用量進(jìn)一步增長(zhǎng)，導(dǎo)致耕地中殘留的地膜問(wèn)題進(jìn)一步凸顯，如圖1所示。地膜存留影響了棉花的播種和根系生長(zhǎng)，也同時(shí)影響著灌溉效果和施肥質(zhì)量，并對(duì)農(nóng)田周邊的自然環(huán)境產(chǎn)生了較大的影響，因此合理實(shí)施殘膜回收工作意義重大。從多年生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，將秸稈粉碎處理與殘膜回收在機(jī)械功能上進(jìn)行整合，能夠顯著提高工作效率，并減少機(jī)械化作業(yè)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響[1]。

圖1 棉田中存在的殘膜

1.1 殘膜回收時(shí)期的確定

新疆地區(qū)棉田殘膜回收可實(shí)施的時(shí)期包括苗期、播前整地期和收獲后期三個(gè)階段，根據(jù)現(xiàn)階段普遍實(shí)施的農(nóng)藝技術(shù)來(lái)看，在棉花生產(chǎn)的苗期，大部分農(nóng)田灌溉采用膜下滴灌技術(shù)，導(dǎo)致這一時(shí)期難以采用機(jī)械化設(shè)備實(shí)施大面積的殘膜回收作業(yè)；而播前整地期的機(jī)械化作業(yè)任務(wù)相對(duì)繁重，且經(jīng)過(guò)耕整地作業(yè)后殘膜進(jìn)一步被破碎，回收難度加大，會(huì)造成回收率降低、工作量大等很多問(wèn)題；在收獲后期，農(nóng)田中的地膜處于十分完整的狀態(tài)，適合機(jī)械化的高效率回收作業(yè)。

1.2 秸稈處理方式的確定

從近年來(lái)新疆地區(qū)對(duì)于棉花秸稈的處理來(lái)看，秸稈粉碎還田是經(jīng)濟(jì)性較好的一種處理方式，一方面為適應(yīng)秸稈合理利用的政策要求，秸稈就地還田能顯著節(jié)省秸稈打捆、運(yùn)輸、再加工等很多費(fèi)用，并避免了秸稈處理不當(dāng)造成的資源浪費(fèi)與環(huán)境污染；另一方面，粉碎還田的秸稈能夠通過(guò)降解作用有效培肥地力，使土壤中的氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素和有機(jī)質(zhì)、微生物等含量都顯著提升，有效節(jié)省化肥施用量，減少施肥作業(yè)造成的環(huán)境污染，提高棉花的產(chǎn)出品質(zhì)。

1.3 秸稈處理與殘膜同步回收

綜合來(lái)看，收獲后期進(jìn)行殘膜回收機(jī)械化作業(yè)的最大阻礙在于耕地中殘存大量的秸稈，這直接影響殘膜的回收效率和回收質(zhì)量。而秋季棉花收獲后正是秸稈機(jī)械化粉碎處理的良好時(shí)機(jī)，這與殘膜回收的最佳時(shí)機(jī)高度重合。在機(jī)械化作業(yè)過(guò)程中，為避免秸稈機(jī)械化粉碎造成地膜覆蓋或地膜破碎，或因地膜回收造成秸稈傾倒難以粉碎，通過(guò)機(jī)械裝備一次性完成秸稈粉碎和地膜回收工作是現(xiàn)階段最可行的措施。

2 秸稈機(jī)械化處理與殘膜同步回收技術(shù)

棉花秸稈機(jī)械化處理與殘膜同步回收技術(shù)實(shí)施，主要是將傳統(tǒng)的棉花秸稈粉碎機(jī)與殘膜回收設(shè)備進(jìn)行功能整合，大多數(shù)機(jī)型仍然采用拖拉機(jī)背負(fù)式作業(yè)的形式。將新型秸稈粉碎殘膜回收機(jī)與拖拉機(jī)裝配后，通過(guò)拖拉機(jī)提供機(jī)具行駛和運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力，根據(jù)拖拉機(jī)的動(dòng)力性不同，所配套的秸稈粉碎殘膜回收機(jī)的幅寬與體積也存在一定差異。圖2為新疆科神4JMS-2.0型殘地膜回收與秸稈還田聯(lián)合作業(yè)機(jī)，可用于棉花秸稈粉碎與殘膜同步回收作業(yè)，設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)和功能部件包括，秸稈喂入與切碎還田裝置、殘膜收集與存儲(chǔ)裝置、動(dòng)力傳遞結(jié)構(gòu)與機(jī)具架體及護(hù)罩等。通常情況下，根據(jù)棉花品種的不同，秸稈粉碎裝置多采用錘片式粉碎器或圓盤(pán)式粉碎器；殘膜回收裝置包括松土鏟、摟膜結(jié)構(gòu)、脫膜結(jié)構(gòu)、殘膜箱等。

圖2 新疆科神4JMS-2.0型殘地膜回收與秸稈還田聯(lián)合作業(yè)機(jī)

在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，秸稈粉碎與殘膜回收裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力由拖拉機(jī)提供，其中包括了動(dòng)力輸出軸提供的運(yùn)轉(zhuǎn)力和液壓系統(tǒng)提供的調(diào)整力，機(jī)具的傳動(dòng)系統(tǒng)將拖拉機(jī)輸出的動(dòng)力轉(zhuǎn)化成為適宜的轉(zhuǎn)速后供秸稈切割和殘膜回收作業(yè)使用。在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，拖拉機(jī)需要沿著覆膜方向前進(jìn)，機(jī)具前方結(jié)構(gòu)將秸稈扶正并喂入到秸稈粉碎裝置內(nèi)部，切刀裝置將棉花秸稈沿根部切斷，并通過(guò)輸送鏈將其輸送到切刀裝置，由切刀裝置將其切割成為小于10 cm的秸稈段，并將切碎后的秸稈輸送到機(jī)具的一側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)秸稈轉(zhuǎn)移，使其離開(kāi)待回收的地膜行。秸稈粉碎的同時(shí)，殘膜回收裝置一邊將地表土壤松動(dòng)，一邊利用摟膜結(jié)構(gòu)將地表殘膜揭起，揭起后的殘膜被輸送至殘膜箱。為避免地表殘膜對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)具產(chǎn)生纏繞，殘膜回收裝置多數(shù)設(shè)計(jì)了防纏繞裝置和仿形結(jié)構(gòu)，既避免纏繞問(wèn)題，又減少殘膜輸送過(guò)程的破碎問(wèn)題。

3 秸稈與殘膜同步處理的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

3.1 省工省時(shí)

將秸稈粉碎與殘膜回收的機(jī)械化作業(yè)步驟進(jìn)行整合，不僅使兩種機(jī)械化作業(yè)的工作實(shí)現(xiàn)了一次性完成，更消除了二者作業(yè)過(guò)程對(duì)彼此間產(chǎn)生的不利影響。也就是說(shuō)聯(lián)合作業(yè)的形式避免了秸稈粉碎過(guò)程對(duì)殘膜的破壞，也避免了殘膜回收對(duì)秸稈的壓倒，使總體的作業(yè)效率提高了2.5～3倍，人力作業(yè)負(fù)擔(dān)也顯著降低[2]。

3.2 優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境

聯(lián)合作業(yè)的形式有效實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)階段最科學(xué)、最合理的兩項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)的整合，使秸稈還田與殘膜回收實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一技術(shù)途徑的普及。二者同時(shí)實(shí)施使農(nóng)業(yè)耕地環(huán)境得到顯著優(yōu)化，一方面減輕了殘膜造成的土壤退化問(wèn)題；另一方面實(shí)現(xiàn)了借助秸稈培肥地力的目標(biāo)，有利于棉花生產(chǎn)的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。

3.3 節(jié)約生產(chǎn)成本

從購(gòu)機(jī)方面來(lái)看，聯(lián)合作業(yè)機(jī)型相對(duì)于多種機(jī)型的全部購(gòu)置能有效節(jié)約成本。且從使用過(guò)程來(lái)看免去了不同機(jī)型與拖拉機(jī)反復(fù)拆裝的過(guò)程，使用效率顯著提高。加之作業(yè)過(guò)程耗時(shí)少，所需承擔(dān)的人工雇用成本明顯降低，長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)成本消耗得到了有效控制。

4 結(jié)語(yǔ)

從現(xiàn)階段新疆地區(qū)的棉花生產(chǎn)情況來(lái)看，秸稈還田和殘膜處理是應(yīng)當(dāng)快速普及和實(shí)施的關(guān)鍵技術(shù)，利用農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的功能整合將秸稈還田和殘膜處理實(shí)現(xiàn)一次性作業(yè)，具有顯著的生產(chǎn)意義和環(huán)境意義，對(duì)于棉花生產(chǎn)機(jī)械化的提升具有積極的促進(jìn)作用，并使機(jī)械化生產(chǎn)的合理性得到了有效改善。

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