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人工撿拾和機械撿拾的撿拾效率、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量和100%撿拾用時量均呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，機械撿拾用時量也呈現(xiàn)下降趨勢，但機械撿拾用時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?shù)啬ず穸冗_到0.014 mm時，人工一次性撿拾回收率達到91.0%，機械撿拾回收率達到89.9%，但兩種不同撿拾方式的殘膜回收率差異不顯著。機械撿拾用時量與成本投入均顯著小于人工撿拾，且機械撿拾用時量僅為人工一次性撿拾用時量的14.47%。

關(guān)鍵詞：廢舊地膜；厚度；人工撿拾；機械撿拾；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，使用地膜量累計達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，勞動強度大，效率低，農(nóng)民對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，仍然是當前最大的難點［7-8］。推廣易于撿拾回收的地膜和簡單實用的廢舊地膜回收機械，提高撿拾回收效率，減輕勞動強度，對推動廢舊地膜綜合治理，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人工撿拾和機械撿拾的撿拾效率、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。撿拾機械為定西市三牛農(nóng)機制造有限公司提供的IFMJ-1400型耙齒式殘膜撿拾機。該設(shè)備撿拾率高，作業(yè)效果好，地形適應(yīng)性強，可以清理撿拾出地表及耕層10 cm內(nèi)的殘碎膜。

1.2試驗地概況

試驗于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)先鋒村進行。當?shù)仄骄０? 000 m，年均日照時數(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試驗方法

采用二因素隨機區(qū)組試驗設(shè)計，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個水平，均為機械化覆膜；因素2為撿拾方式，分別為人工撿拾（P1）、機械撿拾（P2）2個水平。共設(shè)6個處理，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間。

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

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。

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

耗柴油量（元/h）：按柴油價格計算的撿拾機工作1 h的投入。

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

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呈逐步減小趨勢，當?shù)啬ず穸葹?.014 mm時，人工一次性撿拾效率最高，為22.8 h/hm2；當?shù)啬ず穸葹?.010 mm時，人工一次性撿拾效率最低，為26.3 h/hm2。隨地膜厚度的增加，機械一次性撿拾用時也呈逐漸減小趨勢，當?shù)啬ず穸葹?.014 mm時，機械一次性撿拾效率最高，為3.3 h/hm2；當?shù)啬ず穸葹?.010 mm時，機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，機械一次性撿拾用時量分別僅為人工的14.07%、15.13%、14.47%，平均為人工撿拾用時量的14.56%，撿拾效率明顯高于人工撿拾，且撿拾用時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，100%揭膜用時量為49.9 h/hm2；地膜厚度為0.014 mm時，人工100%撿拾效率最高，為43.2 h/hm2；地膜厚度為0.012 mm時次之，為49.9 h/hm2；地膜厚度為0.010 mm時，人工100%撿拾效率最低，為49.9 h/hm2。由此可以看出，當?shù)啬ず穸葹?.010、0.012、0.014 mm時，人工100%撿拾用時量約為一次性撿拾用時量的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時回收率最高，為91.0%；地膜厚度為0.012 mm時次之，為84.6%；地膜厚度為0.010 mm時回收率最低，為81.4%。機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?shù)啬ず穸葹?.014 mm時回收率最高，為89.9%；當?shù)啬ず穸葹?.012 mm時次之，為83.7%；當?shù)啬ず穸葹?.010 mm時回收率最低，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用為228.0～263.0元/hm2，而機械撿拾耕地中的殘膜所需費用僅為136.1～152.6 元/hm2?？梢?，雖然機械撿拾花費較多，但是由于撿拾效率高，最終機械撿拾費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，最終機械撿拾費用較人工撿拾費用分別低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量和100%撿拾用時量均呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，地膜厚度越大，撿拾效率越高；用機械撿拾時，隨地膜厚度的增加而機械一次性撿拾用時量也呈減少趨勢，地膜厚度越大，撿拾效率越高。機械撿拾用時量明顯小于人工撿拾用時量，平均僅為人工一次性撿拾用時量的14.56%。地膜厚度越大，撿拾回收率越高，當?shù)啬ず穸冗_到0.014 mm時，人工一次性撿拾回收率達到91.0%，機械撿拾回收率達到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，機械撿拾費用較人工撿拾費用分別低114.5、85.4、91.9元/hm2，且撿拾凈度與人工撿拾差異不顯著。實際操作中，地膜越薄越不容易人工撿拾回收，但機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?shù)那闆r下，節(jié)約了資金投入。

3）從撿拾用時量和資金投入兩方面分析，機械化撿拾均優(yōu)于人工撿拾方式，因此，推廣先進適用的廢舊地膜撿拾回收機械，不僅可以提高撿拾回收效率，而且大大減輕了勞動強度，對推動廢舊地膜綜合治理具有重大意義。

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（本文責編：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)境保護工作。聯(lián)系電話：（0）13993234881。E-mail：gom629@163.com

基金項目：甘肅省民生科技計劃項目（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：S626.2

文獻標識碼：A

文章編號：1001-1463（2015）09-0068-04