農(nóng)田殘膜污染治理技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望

趙 巖 陳學(xué)庚 溫浩軍 鄭 炫 牛 琪 康建明,3

(1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院機(jī)械裝備研究所， 石河子 832000； 2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院， 北京 100083；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院， 北京 100083)

農(nóng)田殘膜污染治理技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望

趙 巖1陳學(xué)庚1溫浩軍1鄭 炫1牛 琪2康建明1,3

(1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院機(jī)械裝備研究所， 石河子 832000； 2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院， 北京 100083；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院， 北京 100083)

地膜覆蓋栽培在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已被廣泛應(yīng)用，我國(guó)地膜覆蓋種植面積超過2 000萬hm2，為作物增產(chǎn)增收和保障我國(guó)糧食安全提供了重要支撐。隨著覆膜年數(shù)和覆膜面積的不斷增加，廢舊地膜在土壤中的殘留量逐步增多，殘膜污染已嚴(yán)重威脅到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和自然環(huán)境，成為影響我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的突出問題。本文對(duì)現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外殘膜回收技術(shù)及裝備進(jìn)行了分析，總結(jié)歸納了播前、苗期和秋后收膜的代表機(jī)型及其優(yōu)缺點(diǎn)，最后概述了國(guó)外關(guān)于農(nóng)膜回收和治理的政策法規(guī)，簡(jiǎn)述了國(guó)家和部分省區(qū)的殘膜污染治理政策，對(duì)目前本領(lǐng)域的研究特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了總結(jié)和展望，提出了適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的殘膜污染治理技術(shù)及方案。

殘膜； 污染； 治理

引言

地膜覆蓋是一種農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)，具有增溫保墑、防病抗蟲、抑制雜草，促進(jìn)作物根系發(fā)育、改善作物品質(zhì)等功能[1-2]。早期利用砂、瀝清紙、油紙、甘蔗渣、樹葉、紙漿、殘茬、秸稈等物覆蓋于農(nóng)田土面，以改善農(nóng)田土壤環(huán)境[3-4]。歐美各國(guó)采用地膜覆蓋已有300多年的歷史，1955年日本首次對(duì)覆膜栽培下的作物生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行研究，隨后法國(guó)、美國(guó)、意大利和前蘇聯(lián)等國(guó)也相繼對(duì)覆膜栽培下的作物生長(zhǎng)周期、水肥運(yùn)移、作物產(chǎn)量進(jìn)行試驗(yàn)和研究[5-8]。目前使用的農(nóng)用地膜主要分為聚乙烯材料制成的普通地膜和可降解材料地膜，普通地膜在自然條件下降解時(shí)間為200～400年。目前，國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中仍以使用普通地膜為主[9-11]。

地膜覆蓋技術(shù)于20世紀(jì)70年代引入我國(guó)，應(yīng)用區(qū)域已從北方干旱、半干旱區(qū)域擴(kuò)展到南方高山、冷涼地區(qū)，覆蓋作物種類也從經(jīng)濟(jì)作物擴(kuò)大到大宗糧食作物[12-15]。過去30多年來，地膜覆蓋技術(shù)的規(guī)模應(yīng)用對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生了巨大影響，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和區(qū)域種植結(jié)構(gòu)發(fā)生了革命性的變化。地膜年使用量1981年為0.6萬t，2015年為145.5萬t，約占世界地膜使用總量近90%。地膜覆蓋面積由1981年1.5萬hm2增加至2015年的1 833萬hm2以上[16-25]，但農(nóng)田地膜回收率不足60%。隨著地膜覆蓋面積的不斷增大和單位面積地膜投入量的增加，地膜覆蓋栽培技術(shù)在助力農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的同時(shí)，也給自然環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展帶來了一系列問題，如技術(shù)泛用和濫用，地膜殘留導(dǎo)致的“白色污染”等[26-35]。文獻(xiàn)[36-45]對(duì)我國(guó)不同區(qū)域地膜殘留調(diào)查的結(jié)果表明，新疆長(zhǎng)期覆膜棉田地膜殘留量在42～540 kg/hm2之間，平均殘留量在200 kg/hm2以上，甘肅省大部、內(nèi)蒙東部、東北風(fēng)沙區(qū)、山西北部、河北北部平均殘留量在100 kg/hm2以上。農(nóng)田殘膜污染對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大影響，大量地膜殘留在土壤耕層，阻隔水肥運(yùn)移、惡化土壤結(jié)構(gòu)、影響種子發(fā)芽和作物根系生長(zhǎng)、損壞農(nóng)機(jī)部件，殘膜混入籽棉造成棉花品質(zhì)降低，混入飼料引發(fā)動(dòng)物誤食死亡[46-62]。農(nóng)田殘膜污染引起國(guó)家的高度重視，殘膜污染治理工作刻不容緩。農(nóng)業(yè)部提出“一控、兩減、三基本”和《關(guān)于打好農(nóng)業(yè)面源污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的實(shí)施意見》，農(nóng)田殘膜污染治理是其中的一個(gè)重要方面。從我國(guó)國(guó)情分析，聚乙烯材料制成的地膜在一定時(shí)期內(nèi)仍將繼續(xù)使用，農(nóng)田殘膜人工撿拾效率低、成本高，機(jī)械化回收成為解決殘膜污染問題的有效手段。

本文通過梳理國(guó)內(nèi)外典型殘膜回收技術(shù)的發(fā)展情況，分析典型機(jī)械的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用條件，歸納國(guó)內(nèi)外政府推行農(nóng)膜應(yīng)用和污染治理的政策法規(guī)，對(duì)我國(guó)殘膜污染治理關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)行展望，提出我國(guó)農(nóng)田殘膜污染綜合治理建議，以期為解決我國(guó)農(nóng)田“白色污染”提供參考。

1 國(guó)內(nèi)外殘膜回收裝備特點(diǎn)

國(guó)外地膜回收機(jī)械研究始于20世紀(jì)初，我國(guó)始于20世紀(jì)80年代。由于使用地膜的厚度和強(qiáng)度的不同，國(guó)內(nèi)外殘膜回收機(jī)械研究方向區(qū)別較大：國(guó)外使用地膜厚度大于0.20 mm，其原理主要利用地膜自身的拉伸力實(shí)現(xiàn)地膜與土壤的分離，研究重點(diǎn)是卷收機(jī)構(gòu)和清理機(jī)構(gòu)[63]。國(guó)內(nèi)使用的地膜厚度小，回收時(shí)地膜拉伸強(qiáng)度低、膜面破損嚴(yán)重，因此，國(guó)內(nèi)殘膜回收機(jī)械研究重點(diǎn)圍繞起膜、收膜、脫膜、集膜等關(guān)鍵部件，還包括膜土分離部件和膜雜分離機(jī)構(gòu)的研究。我國(guó)地域廣闊，農(nóng)業(yè)技術(shù)措施地區(qū)差別大，開展研究的機(jī)具種類多，地域特點(diǎn)明顯。我國(guó)地膜覆蓋種植面積最大的地區(qū)為新疆、甘肅和內(nèi)蒙古，其中新疆是殘膜污染最為嚴(yán)重的區(qū)域，機(jī)械化殘膜回收也主要應(yīng)用于新疆、甘肅和內(nèi)蒙古地區(qū)。新疆使用的殘膜回收機(jī)具以寬幅、大型為主，主要應(yīng)用于地膜覆膜栽培的棉田；甘肅和內(nèi)蒙古主要以小型機(jī)械為主，應(yīng)用于玉米、馬鈴薯等作物種植農(nóng)田的殘膜回收[64]。

根據(jù)不同特征殘膜回收機(jī)可分成不同類型。根據(jù)農(nóng)藝作業(yè)時(shí)間的不同，可分為苗期地膜回收機(jī)、秋后殘膜回收機(jī)和播前殘膜回收機(jī)[65]，其中秋后回收作業(yè)機(jī)應(yīng)用最廣泛；按機(jī)具不同作業(yè)形式，可分為單項(xiàng)作業(yè)機(jī)和聯(lián)合作業(yè)機(jī)，其中聯(lián)合作業(yè)機(jī)包括秸稈粉碎還田殘膜回收聯(lián)合作業(yè)和整地殘膜回收聯(lián)合作業(yè)；按工作部件入土深度不同，可以分為表層殘膜回收機(jī)和耕層殘膜回收機(jī)；按關(guān)鍵收膜部件的不同，可分為滾筒式、彈齒式、齒鏈?zhǔn)?、滾筒纏繞式等，其中滾筒式收膜部件主要依靠偏心機(jī)構(gòu)、凸輪或滑道實(shí)現(xiàn)撿膜彈齒的伸縮，完成殘膜的撿拾與脫送，整機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高；彈齒式收膜部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，在新疆地區(qū)廣泛使用，但殘膜回收率低。我國(guó)西北地區(qū)采用的殘膜回收機(jī)械主要機(jī)型見表1[66-68]。

2 播前殘膜回收機(jī)械

播前殘膜回收作業(yè)是指土地耕翻和平整作業(yè)后、播種作業(yè)前進(jìn)行殘膜回收作業(yè)。播前收膜可有效提高出苗率，目前在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。運(yùn)用的機(jī)具主要是密排彈齒式摟膜機(jī)、平地?fù)ぢ?lián)合作業(yè)機(jī)和加裝摟膜耙、扎膜輥的整地機(jī)，此時(shí)殘膜主要以碎片狀形式分布在耕層，回收難度大，主要采用摟、扎的方式回收，作業(yè)深度在5 cm以內(nèi)，殘膜回收率不超過50%，一般需要人工卸膜[69-71]。該類機(jī)具作業(yè)幅寬大，作業(yè)效率高。播前回收殘膜多為片狀，彈齒式摟膜機(jī)具收集的殘膜要及時(shí)處理，否則遇大風(fēng)天氣易被吹散；聯(lián)合整地機(jī)上齒釘輥齒釘與殘膜結(jié)合緊密，需要人工清理，清除難度大，影響作業(yè)效率。

表1 中國(guó)典型殘膜回收機(jī)具

為減少人工卸膜時(shí)間，目前機(jī)具優(yōu)化的重點(diǎn)是研究適應(yīng)于摟膜和扎膜自動(dòng)脫膜機(jī)構(gòu)。隨著殘膜污染的加劇，收膜深度和卸膜方便性等問題均受到重視，出現(xiàn)了彈齒鏈耙式播前殘膜回收機(jī)和振動(dòng)篩式播前殘膜回收機(jī)等新機(jī)型。此外，新疆地區(qū)春季多風(fēng)，為防止地膜堆放在田間產(chǎn)生二次污染，便于將其收集、轉(zhuǎn)運(yùn)及存放，國(guó)內(nèi)研究開發(fā)了地膜撿拾打包機(jī)、地膜撿拾壓縮車等機(jī)具，開展了試驗(yàn)示范；廢膜再利用方面，開始關(guān)注回收后地膜與雜質(zhì)的分離問題，目前已驗(yàn)證、提出了風(fēng)選法和篩選法相結(jié)合的解決思路，部分企業(yè)還研發(fā)出無水清理技術(shù)，并應(yīng)用到生產(chǎn)中。

3 苗期地膜回收技術(shù)與裝備

苗期地膜回收主要采用地膜卷收技術(shù)，地膜卷收技術(shù)是基于地膜強(qiáng)度能滿足膜土分離的拉伸條件，主要應(yīng)用于國(guó)外蔬菜地膜和我國(guó)苗期地膜的回收。國(guó)外早期研制機(jī)型多為半自動(dòng)化回收機(jī)，由機(jī)架、地輪、切刀、起膜鏟以及切斷圓盤等組成。工作時(shí)切刀將雜草、根莖切斷，起膜鏟沿行間兩側(cè)起膜，并抖落地膜上的覆土、雜草等，最后由切斷圓盤將地膜由中部切開，以便人工撿拾殘膜，工作效率較低。近些年，國(guó)外逐步研制出全機(jī)械化殘膜回收機(jī)具，利用卷膜輥將地膜卷起，回收效率高，適用于苗期地膜回收。國(guó)外較為典型的殘膜回收機(jī)具見表2。

國(guó)外針對(duì)卷收機(jī)具持續(xù)開展了試驗(yàn)研究，1993年， SAWYER等[72]發(fā)明了地膜卷收設(shè)備，松土機(jī)構(gòu)先將農(nóng)膜起松并與土壤分離，由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)卷膜輥將地膜卷收，實(shí)現(xiàn)起膜和收膜的聯(lián)合作業(yè)。1995年，BROOKS[73]發(fā)明了地膜回收和壓縮打包裝置，首先將地膜從種床上移除，通過機(jī)械振動(dòng)清理地膜上的土壤和雜草，隨后通過壓縮打包裝置將回收后的地膜成捆成型，便于田間轉(zhuǎn)運(yùn)。1998年，PARISH通過控制液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)了地膜卷收速度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，改善了地膜卷收機(jī)具工作的連續(xù)性和穩(wěn)定性。ROCCA[74]發(fā)明了不同作業(yè)幅寬的地膜卷收機(jī)，松土機(jī)構(gòu)開松地膜周圍的土壤，再由柵條式輸送鏈清理地膜上的土壤和雜草，由卷收機(jī)構(gòu)將地膜纏繞。LAVO[75]發(fā)明了卷筒式收膜機(jī)，起膜鏟翻松土壤起出地膜，機(jī)組前進(jìn)時(shí)卷膜輥旋轉(zhuǎn)卷收地膜，中部液壓驅(qū)動(dòng)毛刷輥將膜上泥土等雜質(zhì)清除，清理后的地膜卷在卷膜輥上。

以色列的地膜覆蓋技術(shù)多用于大田作物，地膜在田間停留時(shí)間較短，作物出苗后即開始收膜，地膜厚度大于0.015 mm，強(qiáng)度高，收卷時(shí)地膜不容易破碎。代表機(jī)型為A.V.I公司研制的收卷式回收機(jī)，利用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)收卷工作部件并控制其轉(zhuǎn)速與拖拉機(jī)行進(jìn)速度相適應(yīng)，1個(gè)作業(yè)行程同時(shí)回收4幅地膜。英國(guó)和俄羅斯主要采用懸掛式收膜機(jī)，工作時(shí)松土鏟先將壓膜土耕松，然后將殘膜收卷到羊皮網(wǎng)或金屬網(wǎng)上。日本是將地膜覆蓋在土質(zhì)疏松的火山灰土上，地膜強(qiáng)度大，覆蓋期1.5～3個(gè)月，時(shí)間短，不用土壓膜，地膜老化程度及破碎程度較低，回收時(shí)地膜完整，收膜機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單[76]。

我國(guó)苗期收膜主要是在作物澆頭水前進(jìn)行，此時(shí)地膜使用時(shí)間較短，完整性較好，相對(duì)容易回收。此類機(jī)具的設(shè)計(jì)基本上采用的是先起膜再卷膜的工作方法，工作時(shí)依靠地輪提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)卷膜作業(yè)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，地膜收凈率一般在85%以上[77]。代表機(jī)型主要有新疆地區(qū)曾應(yīng)用的MSM-3型卷膜式棉花苗期殘膜回收機(jī)和CSM型齒鏈?zhǔn)綉覓焓漳C(jī)。機(jī)具研發(fā)方面，有早期兵團(tuán)第八師和兵團(tuán)農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站聯(lián)合研制的CSM-130型苗期殘膜回收機(jī)，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的MS-2型玉米苗期收膜中耕聯(lián)合作業(yè)機(jī)，新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)機(jī)化研究所研制的MSM-1型苗期殘膜回收機(jī)和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)張東興等研制的一種柔性彈齒起膜輪[78]。苗期收膜會(huì)導(dǎo)致作物灌水量增加，與我國(guó)北方旱作農(nóng)業(yè)區(qū)大面積推廣的膜下滴灌技術(shù)要求不相適應(yīng)，目前已很少應(yīng)用。

綜上所述，國(guó)外使用地膜厚度大，拉伸強(qiáng)度好，地膜回收機(jī)械多采用卷收原理，或者采用起膜機(jī)具與卷收機(jī)具相結(jié)合的方式，收膜機(jī)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，回收率較高。其中，卷膜機(jī)構(gòu)多采用液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，控制系統(tǒng)技術(shù)含量較高，可以實(shí)現(xiàn)卷膜速度與機(jī)具前進(jìn)速度的自動(dòng)匹配。

4 秋后殘膜回收技術(shù)與機(jī)械

秋后收膜是在作物收獲后、耕地前進(jìn)行，主要回收當(dāng)年鋪設(shè)的地膜。該時(shí)期進(jìn)行殘膜回收不會(huì)對(duì)農(nóng)作物收獲和產(chǎn)品質(zhì)量造成影響，是目前較為廣泛使用的殘膜回收方式。此時(shí)地膜處于地表，有一定程度的破損，膜土結(jié)合力較強(qiáng)，還需要考慮與秸稈還田等協(xié)調(diào)作業(yè)，回收有一定難度。但是，在苗期揭膜受到制約的情況下，秋后是回收殘膜的最佳時(shí)機(jī)，因此，秋后殘膜回收機(jī)是目前研究的熱點(diǎn)，重點(diǎn)針對(duì)的覆膜作物是棉花(平作)、玉米和馬鈴薯(壟作)。

表2 國(guó)外典型殘膜回收機(jī)

4.1 秋季殘膜回收機(jī)研究進(jìn)展

秋季回收的殘膜主要為當(dāng)季使用的地膜，此時(shí)薄膜老化嚴(yán)重，作物秸稈影響部件作業(yè)，故秋后殘膜回收難度較大。秸桿還田后的棉田存在大量棉桿根茬，殘膜很容易黏附在根茬末端，這部分殘膜的尺寸一般都很小，很難回收。有些地區(qū)采用先拔棉桿再收殘膜的方式，減少殘膜在根茬的纏繞，但由于棉花的根系比較發(fā)達(dá)，拔棉桿時(shí)根系帶出大量的泥土，這些泥土大部分散落在未撿拾的地膜上，也加大了后續(xù)殘膜回收的難度。根據(jù)作業(yè)功能不同，秋后殘膜回收機(jī)主要分為單項(xiàng)作業(yè)機(jī)具和聯(lián)合作業(yè)機(jī)具。

單項(xiàng)作業(yè)機(jī)具只具備回收殘膜的功能，應(yīng)用最多的是彈齒式立稈摟膜機(jī)，與51.5～66.2 kW拖拉機(jī)配套使用，一次作業(yè)可完成摟膜、脫膜、卸膜等工序。此種機(jī)型對(duì)殘膜的回收率較低，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，作業(yè)效率高，在新疆、甘肅和內(nèi)蒙古地區(qū)得到了廣泛使用。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)早期開發(fā)了1MS-I型地膜回收機(jī)，在改進(jìn)的基礎(chǔ)上又研發(fā)了1MS-II型地膜回收機(jī)[79]。新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)了一種卷膜式殘膜回收機(jī)[80]，該機(jī)對(duì)回收地膜的強(qiáng)度有一定要求，卸膜過程繁瑣、機(jī)具作業(yè)效率較低，目前處于研發(fā)試驗(yàn)階段。

聯(lián)合作業(yè)機(jī)分為莖稈粉碎還田與殘膜回收聯(lián)合作業(yè)和根茬起拔與殘膜回收聯(lián)合作業(yè)2種方式。早期代表機(jī)型為新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)機(jī)研究所研制的4SJ-1.6型[81]和4SJ-2.0型殘膜回收與莖稈粉碎聯(lián)合作業(yè)機(jī)[82]，以及內(nèi)蒙古農(nóng)牧機(jī)械化服務(wù)管理局等單位研制的1MC-70型起茬殘膜回收機(jī)。在新疆地區(qū)，秸稈粉碎還田后進(jìn)行殘膜回收作業(yè)，殘膜與秸稈混合在一起，為后期分離帶來困難。秸稈粉碎還田殘膜回收復(fù)式作業(yè)減少了作業(yè)工序，可以減少秸稈對(duì)殘膜回收的干擾，但機(jī)具結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，造價(jià)偏高。秸稈粉碎還田要求作業(yè)速度高，但高速作業(yè)會(huì)影響殘膜回收效果，同時(shí)，因作業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜影響了機(jī)具作業(yè)可靠性。因此，如何保證秸稈粉碎還田效果和殘膜回收率，保證機(jī)具作業(yè)效率和可靠性是聯(lián)合作業(yè)機(jī)研究重點(diǎn)和難點(diǎn)。

隨著新疆地區(qū)棉花種植模式的變化，近些年，有許多新機(jī)型應(yīng)用于生產(chǎn)試驗(yàn)。新疆農(nóng)墾科學(xué)院機(jī)械裝備研究所研制的4JSM-2000型秸稈還田彈齒摟膜聯(lián)合作業(yè)機(jī)[83]，摟膜機(jī)構(gòu)單獨(dú)仿形，通過液壓元件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卸膜，粉碎的秸稈由輸送器輸送到側(cè)邊或后部[84]。該機(jī)具摟膜部件與秸稈還田機(jī)的作業(yè)速度相匹配，工作效率高。新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)機(jī)研究所研制的4JSM-2100型秸稈粉碎還田殘膜回收聯(lián)合作業(yè)機(jī)[85-88]，收膜部件采用弧形往復(fù)式挑膜齒殘膜清理滾筒機(jī)構(gòu)，挑膜齒伸出用于撿膜， 挑膜齒縮回用于脫膜，設(shè)計(jì)的刀片在粉碎秸稈的同時(shí)產(chǎn)生風(fēng)力，將粉碎秸稈由輸送管道吹送到機(jī)具后部。該機(jī)具作業(yè)效率高，可靠性好，回收殘膜含秸稈和土雜較少。但工作時(shí)刀片產(chǎn)生的風(fēng)力易將地膜掀起后與秸稈一起粉碎，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，殘膜回收率低。烏蘇鵬程植保機(jī)械廠研制的4JSM-2200型秸稈還田地膜回收聯(lián)合作業(yè)機(jī)，摟膜齒入土深度采用液壓油缸控制，有兩組摟膜齒處于浮動(dòng)狀態(tài)，作業(yè)效率和殘膜回收率較高，但作業(yè)產(chǎn)生粉塵較大，收集殘膜中混雜有大量土壤和秸稈。石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院研制了SMS-1500型秸稈粉碎和殘膜回收機(jī)和夾指鏈?zhǔn)綒埬せ厥諜C(jī)，并進(jìn)行了關(guān)鍵機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析和性能試驗(yàn)[89-93]。甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)提出了與馬鈴薯挖掘聯(lián)合作業(yè)的技術(shù)方案，并對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了初步田間試驗(yàn)[94-95]。

我國(guó)科研院校和生產(chǎn)企業(yè)針對(duì)殘膜機(jī)械化回收技術(shù)開展的研究還有很多，其他如氣力式、抖動(dòng)鏈?zhǔn)?、火焰式等，這些機(jī)型均因結(jié)構(gòu)復(fù)雜、作業(yè)效率低、使用成本高、回收率低或可靠性差等原因，未在生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用。

4.2 秋后殘膜回收農(nóng)藝措施

在新疆覆膜種植的棉區(qū)，目前采用的殘膜回收農(nóng)藝措施主要有以下幾種：

(1)秸稈粉碎之前立稈摟膜集條作業(yè)：首先采用秸稈還田機(jī)在垂直于棉行方向上作業(yè)出間距30～50 m的卸膜通道，然后利用立稈摟膜機(jī)將地膜摟集到卸膜通道，最后利用鏟車等將地膜清理出田間，目前已大面積應(yīng)用。

(2)棉桿(茬)起拔與摟膜集條分段作業(yè)：第一步由拔稈起膜機(jī)的刀輥入土將棉桿(茬)拔起鋪放在地表并完成膜土分離，第二步利用指盤式摟草機(jī)進(jìn)行集條，最后進(jìn)行人工分揀，主要在新疆南部部分地區(qū)使用。

(3)秸稈粉碎還田與摟膜集條聯(lián)合作業(yè)：該技術(shù)將秸稈粉碎還田機(jī)與摟膜工作部件進(jìn)行有效集成，工作時(shí)秸稈粉碎還田機(jī)先將粉碎的秸稈拋撒到機(jī)具后方，緊接著摟膜部件摟膜，一般每隔30～50 m距離卸膜一次，最后在橫向方向形成條狀卸膜帶。

(4)秸稈粉碎還田與殘膜撿拾裝箱聯(lián)合作業(yè)：該工藝采用臥式秸稈粉碎還田機(jī)將棉花秸稈粉碎后拋撒到機(jī)具后方，然后運(yùn)用撿拾部件撿膜脫膜并將殘膜輸送到集膜箱，在地頭進(jìn)行卸膜。

(5)根茬翻埋與殘膜撿拾裝箱聯(lián)合作業(yè)：該工藝先采用旋耕機(jī)將棉桿根茬翻埋入土并將地膜打碎成片狀，然后運(yùn)用鏈齒式撿拾部件撿膜并在氣力作用下脫膜入箱。

近幾年，我國(guó)在壟作作物的田間收膜技術(shù)研究方面也有了一定進(jìn)展，研發(fā)出了鏈條導(dǎo)軌式、鏟鏈?zhǔn)?、鏟篩式、齒鏈?zhǔn)脚c鏟掘篩分式等多種形式的殘膜回收機(jī)。

5 農(nóng)田殘膜污染治理政策分析與建議

歐美和日本比我國(guó)較早使用地膜覆蓋技術(shù)，但不存在殘膜污染問題，除土地私有化和先進(jìn)技術(shù)等因素外，嚴(yán)格的法律制度約束也是杜絕殘膜污染的一個(gè)重要原因[96-99]。殘膜回收作業(yè)需要投入物力和人力成本，中國(guó)土地屬于集體所有制，同塊土地的使用者也經(jīng)常更換，農(nóng)田殘膜污染治理完全靠使用者的自覺是不可行的，需要政府推動(dòng)。因此，分析國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有農(nóng)膜使用的法律法規(guī)，對(duì)我國(guó)農(nóng)田殘膜污染治理的政府決策具有重要的借鑒作用。

5.1 國(guó)外農(nóng)膜污染治理相關(guān)的措施

歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家采用高強(qiáng)度地膜、可降解地膜，同時(shí)配套嚴(yán)格的地膜回收處理法律法規(guī)，從源頭上杜絕了地膜殘留污染的發(fā)生。美國(guó)采取2種措施防治殘膜危害：一是積極研制新型可降解地膜，用于經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的蔬菜等作物；二是推廣使用高強(qiáng)度、耐老化的地膜，采用卷收設(shè)備進(jìn)行回收。日本要求聚乙烯地膜厚度必須在0.02 mm以上，否則被視為不合格產(chǎn)品；在地膜回收處理方面，《日本廢棄物處理及清掃法》規(guī)定地膜使用后不能私自扔掉、焚燒和填埋，否則將會(huì)被處以高額罰款；殘膜回收流程為：農(nóng)民對(duì)使用后地膜進(jìn)行回收、清洗，按質(zhì)量付費(fèi)交給產(chǎn)業(yè)廢物管理公司，公司對(duì)回收地膜進(jìn)行再處理，制成燃料塊后銷售給有關(guān)能源企業(yè)。歐洲《農(nóng)業(yè)廢棄物填埋條例》和《農(nóng)業(yè)廢棄物焚燒條例》對(duì)廢棄農(nóng)膜回收處理進(jìn)行了明確規(guī)定。意大利通過立法的形式，將農(nóng)膜生產(chǎn)者、經(jīng)營(yíng)者以及使用者結(jié)合在一起，保證農(nóng)用塑料廢棄物安全回收和處理。法國(guó)環(huán)保部2003年出臺(tái)農(nóng)業(yè)塑料廢棄物回收和利用法律條文，對(duì)農(nóng)用薄膜回收利用進(jìn)行規(guī)范。

在國(guó)外回收地膜處理方式主要有3種：①填埋，但由于殘膜不易腐爛終將污染環(huán)境，而應(yīng)用越來越少。②把地膜燃燒產(chǎn)生的熱能用于發(fā)電或其他方面。③通過分解回收乙烯或提煉石油制品或制成塑料制品。在法國(guó)、德國(guó)、意大利和西班牙，農(nóng)田殘膜回收循環(huán)利用率可以達(dá)到20%～30%，日本和德國(guó)建有廢塑料處理工廠。國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)表明，避免農(nóng)田殘膜污染，嚴(yán)格的法律管控是必要手段，完備的農(nóng)膜使用和處理技術(shù)體系是基本條件。

5.2 國(guó)內(nèi)農(nóng)田殘膜污染相關(guān)的政策措施

農(nóng)田殘膜污染問題已經(jīng)引起政府高度關(guān)注，我國(guó)2014—2017年中央一號(hào)文件均明確指出加大農(nóng)業(yè)面源污染防治力度，推廣高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)膜和殘膜回收等試點(diǎn)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)治理，開展農(nóng)田殘膜回收區(qū)域性示范。國(guó)務(wù)院制定了《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，明確了農(nóng)用地膜的回收和再利用目標(biāo)。農(nóng)業(yè)部提出“力爭(zhēng)到2020年，殘膜回收率基本達(dá)到80%以上”。

農(nóng)膜應(yīng)用重點(diǎn)省區(qū)建立殘膜污染治理相關(guān)政策法規(guī)規(guī)范農(nóng)膜應(yīng)用和回收。新疆修訂了《聚乙烯吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜》標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)制推廣厚度為0.010 mm以上的地膜。甘肅省頒布了《甘肅省人民政府辦公廳關(guān)于集中治理殘留廢舊農(nóng)膜的通知》、《甘肅省廢舊農(nóng)膜回收利用條例》和《甘肅省農(nóng)牧廳關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)當(dāng)前廢舊農(nóng)膜回收利用工作的緊急通知》等政策法規(guī)，寧夏、內(nèi)蒙古、山東等省區(qū)也頒布了相關(guān)的政策法規(guī)。甘肅省農(nóng)民地膜回收和再利用工作執(zhí)行較好，新疆地區(qū)兵團(tuán)范圍內(nèi)農(nóng)膜回收工作執(zhí)行較好。

殘膜污染治理工作是公益性屬性較強(qiáng)的工作，30多年的實(shí)踐證明，靠技術(shù)人員研發(fā)機(jī)具讓農(nóng)民自發(fā)使用的辦法不可行。要解決農(nóng)膜污染，需要政府通過法律法規(guī)約束、政策引導(dǎo)、項(xiàng)目推動(dòng)，完善頂層設(shè)計(jì)，由科研院校牽頭，研究形成適應(yīng)不同區(qū)域的殘膜污染治理技術(shù)方案，在重點(diǎn)區(qū)域開展試驗(yàn)示范，為農(nóng)民提供成熟的成套技術(shù)體系，由上而下進(jìn)行推進(jìn)。

5.3 治理農(nóng)田殘膜污染的建議

解決我國(guó)農(nóng)田殘膜污染問題，一是使用可降解地膜替代不可降解地膜；二是做好普通聚乙烯地膜的回收和處理工作。歐洲地膜覆蓋種植面積總量47～56萬hm2，卻不存在地膜污染土地的問題，原因是嚴(yán)格的法律制度約束條件，歐洲土地屬農(nóng)民私有，土地保護(hù)是農(nóng)民發(fā)自內(nèi)心的自覺行動(dòng)。我國(guó)土地屬于集體所有，部分地區(qū)農(nóng)民承包的土地也經(jīng)常變換，農(nóng)民對(duì)土地的使用是掠奪式的，秋季農(nóng)時(shí)季節(jié)緊張，有的地方不進(jìn)行殘膜回收，這是造成殘膜污染土地加劇的重要原因。我國(guó)開始推廣地膜覆蓋種植技術(shù)時(shí)，地膜厚度0.012～0.014 mm。隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，農(nóng)民為節(jié)約生產(chǎn)成本、商家為贏得市場(chǎng)，農(nóng)用地膜產(chǎn)品越來越薄，個(gè)別地區(qū)使用地膜厚度甚至小于0.005 mm。地膜厚度小、老化速度快，秋后破損程度嚴(yán)重，強(qiáng)度差，人工回收非常困難，機(jī)械回收難度大且回收率低。要解決我國(guó)農(nóng)田殘膜污染，根本問題在于“膜”，關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于回收機(jī)械。

5.3.1 用降解膜替代普通不可降解地膜

降解地膜主要有生物降解地膜、光降解地膜、紙地膜、液態(tài)噴灑式地膜、麻地膜等，德國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)家在新型地膜材料方面有較早的研究。我國(guó)山東、廣東、江蘇等地也開展了生物降解材料的研究，形成一些產(chǎn)品[100-105]。嚴(yán)昌榮等[99]試驗(yàn)研究表明，部分降解膜產(chǎn)品能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，尤其是在手工操作的區(qū)域，或需要地膜覆蓋時(shí)間比較短的作物，如西南地區(qū)的煙草、蔬菜等。兵團(tuán)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站曾對(duì)國(guó)內(nèi)外主要公司生產(chǎn)的可降解地膜進(jìn)行了試驗(yàn)，2014年試驗(yàn)面積達(dá)到3 720萬hm2。試驗(yàn)表明，由于降解時(shí)間受光、熱、微生物等多種因素影響，目前降解地膜在性能穩(wěn)定性、價(jià)格、使用可靠性及降解后產(chǎn)物對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的影響方面還有待進(jìn)一步研究[106-111]。

降解膜應(yīng)用研究關(guān)注以下問題：使用材料是否能真正降解，降解后不可在土壤中留下新的污染；使用增產(chǎn)效果應(yīng)達(dá)到或接近普通地膜的效果；使用成本要使農(nóng)民能夠接受。目前，降解膜技術(shù)在部分地區(qū)的部分經(jīng)濟(jì)作物已得到應(yīng)用，如云南地區(qū)的煙草，山東地區(qū)的花生、馬鈴薯，新疆地區(qū)的加工番茄等。由于會(huì)產(chǎn)生殘膜異纖[112]，目前的降解膜產(chǎn)品不適宜新疆的棉花生產(chǎn)。

5.3.2 做好普通地膜的機(jī)械化回收

我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可降解膜和普通地膜將會(huì)有一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的共存期。因此，做好普通地膜的回收工作是當(dāng)務(wù)之急，做到“不欠新帳，逐步還老帳”：即當(dāng)年新覆地膜回收率應(yīng)達(dá)到80%以上，逐年回收土壤耕層中的往年殘膜。農(nóng)田地膜機(jī)械化回收技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，前后諸多環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，需要緊密銜接。從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來看，需要重視以下問題：

(1)發(fā)展和豐富殘膜回收機(jī)具的種類和功能，讓生產(chǎn)中適宜收膜的時(shí)節(jié)和表層耕層收膜都有機(jī)具可以使用，并相互補(bǔ)充。在機(jī)具本身的性能方面，一是因地制宜，農(nóng)機(jī)農(nóng)藝技術(shù)相融合，重點(diǎn)發(fā)展和應(yīng)用秋后殘膜回收機(jī)械化技術(shù)；二是繼續(xù)攻克瓶頸，重點(diǎn)突破膜雜分離、邊膜回收和耕層殘膜回收等技術(shù)難點(diǎn)，以提高殘膜回收率等性能指標(biāo)；三是注重提高作業(yè)效率，特別是作業(yè)速度的提升，需要不斷創(chuàng)新收膜機(jī)構(gòu)和技術(shù)應(yīng)用模式。

(2)建立殘膜回收機(jī)械化技術(shù)體系。一是創(chuàng)造機(jī)械化回收的基礎(chǔ)條件，提升地膜回收時(shí)的拉伸強(qiáng)度，滿足機(jī)械化作業(yè)要求，改進(jìn)農(nóng)藝作業(yè)措施，減少膜面破損和碾壓；二是發(fā)展殘膜撿拾壓縮及裝運(yùn)技術(shù)[113]，減少地膜轉(zhuǎn)運(yùn)出田間的勞動(dòng)強(qiáng)度，以提高儲(chǔ)運(yùn)效率和便捷性，防止殘膜二次污染[114]；三是打通殘膜再利用渠道，開拓殘膜變廢為寶的途徑[115-119]。創(chuàng)新焚燒發(fā)電和再生利用技術(shù)，回收機(jī)械田間作業(yè)清雜效果有限，發(fā)展場(chǎng)上預(yù)處理技術(shù)，清除回收殘膜的雜物。

總之，要解決我國(guó)農(nóng)田殘膜污染問題，必須堅(jiān)持3個(gè)原則：研究農(nóng)用地膜滿足機(jī)械回收的強(qiáng)度指標(biāo)，通過法律法規(guī)約束不可降解農(nóng)用地膜的性能標(biāo)準(zhǔn)，為機(jī)械化回收創(chuàng)造基本條件；確立“誰使用誰回收”的原則，嚴(yán)格規(guī)定當(dāng)年新鋪地膜的殘膜回收率，地膜加厚補(bǔ)貼在秋后殘膜回收達(dá)標(biāo)驗(yàn)收合格后執(zhí)行，達(dá)不到回收標(biāo)準(zhǔn)的，應(yīng)用經(jīng)濟(jì)手段予以處罰；針對(duì)殘膜治理制定相應(yīng)政策和法規(guī)，構(gòu)建政府、科研單位、企業(yè)和農(nóng)民多家單位利益相關(guān)的體系，使殘膜污染治理成為全民的自覺行為。

6 結(jié)論

(1)通過研究我國(guó)覆蓋栽培地膜回收機(jī)械的發(fā)展可以看出，近三四十年，殘膜回收機(jī)械的研究是伴隨著地膜覆蓋栽培技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用產(chǎn)生的，國(guó)內(nèi)科研院校針對(duì)主要地膜應(yīng)用區(qū)域的重點(diǎn)作物，開展了播前、苗期和秋后等不同時(shí)期的殘膜回收機(jī)械研究，設(shè)計(jì)原理和核心部件結(jié)構(gòu)隨著農(nóng)作物種植模式和農(nóng)藝要求及技術(shù)措施的變化而不斷改變，積累了豐富的基礎(chǔ)性研究資料。

(2)盡管殘膜回收機(jī)械的研究比較充分，但農(nóng)民耕地保護(hù)意識(shí)不到位、作業(yè)成本增加和回收殘膜附加值低，導(dǎo)致殘膜回收的主動(dòng)性不高。農(nóng)用地膜厚度和強(qiáng)度達(dá)不到機(jī)械全回收的技術(shù)條件，田間秸稈、殘茬干擾收膜部件作業(yè)，土壤條件差異性大，不能滿足機(jī)械化回收的基本條件。在目前的發(fā)展水平下，生產(chǎn)中投入使用的機(jī)型主要是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的彈齒式摟膜機(jī)具，無法實(shí)現(xiàn)高效率、高回收率、低成本、輕簡(jiǎn)化的生產(chǎn)目標(biāo)。

(3)提出解決目前我國(guó)農(nóng)田殘膜污染問題的解決方案：不欠新賬，逐步還老賬。即分區(qū)域、分作物采用機(jī)械回收或采用可降解地膜，減少新地膜進(jìn)入土壤的量；通過耕后和播前進(jìn)行機(jī)械化耕層清理，逐年減少往年殘膜的含量。要保證新覆地膜當(dāng)年秋季回收率達(dá)到90%以上，采用聚乙烯地膜的地區(qū)和作物要使用抗老化能力強(qiáng)和拉伸強(qiáng)度大的地膜；對(duì)于殘膜回收難度大的作物，如花生、煙草、加工番茄等，應(yīng)采用降解膜替代技術(shù)。

(4)農(nóng)田殘膜污染治理與防控應(yīng)該從全產(chǎn)業(yè)鏈考慮。目前我國(guó)正在解決的是回收問題，還應(yīng)考慮使用農(nóng)膜的強(qiáng)度和回收殘膜如何處理的問題。目前來看，回收殘膜清洗造粒技術(shù)成本高，企業(yè)入不敷出，如果沒有政府支持將難以為繼；作為生物質(zhì)燃料燃燒發(fā)電，需增加助燃劑，生產(chǎn)成本高，殘膜含土量大，會(huì)導(dǎo)致燃燒爐使用壽命短。因此，需要開展回收殘膜的再處理創(chuàng)新技術(shù)研究。

1 平全榮.旱地農(nóng)業(yè)覆蓋栽培技術(shù)研究應(yīng)用進(jìn)展與展望[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36(2)：63-66. PING Quanrong. Research and using development and prospect of farming in dry land covers technology[J]. Journal of Shanxi Agricultural Sciences, 2008,36(2):63-66. (in Chinese)

2 王耀林. 地膜覆蓋栽培技術(shù)大全[M]. 北京：農(nóng)業(yè)出版社，1988.

3 陳奇恩.中國(guó)塑料薄膜覆蓋農(nóng)業(yè)[J].中國(guó)工程科學(xué)，2002，4(4)：12-21. CHEN Qien. Mulching agriculture using thin plastic film in China[J].Engineering Science, 2002,4(4):12-21. (in Chinese)

4 王曉方，申茂向.塑料地膜-中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的希望和曙光[R].北京：中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)部農(nóng)村科技司，1998.

5 嚴(yán)昌榮，何文清，梅旭榮，等.農(nóng)用地膜的應(yīng)用與污染防治[M].北京：科學(xué)出版社，2010：76-86.

6 嚴(yán)昌榮，梅旭榮，何文清，等.農(nóng)用地膜殘留污染的現(xiàn)狀與防治[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2006，22(11)：269-272. YAN Changrong, MEI Xurong, HE Wenqing, et al. Present situation of residue pollution of mulching plastic film and controlling measures [J]. Transactions of the CSAE, 2006, 22(11):269-272. (in Chinese)

7 呂江南，王朝云，易永健.日本農(nóng)用地膜生產(chǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀考察報(bào)告[J].中國(guó)麻業(yè)科學(xué)，2007，29(6)：358-363. Lü Jiangnan, WANG Chaoyun, YI Yongjian. The investigation report of plastics mulching film production and application in Japan[J]. Plant Fiber Sciences in China, 2007, 29(6):358-363. (in Chinese)

8 楊惠娣.塑料農(nóng)膜與生態(tài)環(huán)境保護(hù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000:110-113.

9 王敬國(guó).農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)利用與污染防控[M].北京：北京出版社，2001:73.

10 龍攀，黃璜.作物覆膜溫室效應(yīng)研究進(jìn)展[J].作物研究，2010，24(1)：52-55.

11 原紅娟，郝建平.旱作棉田滲水地膜覆蓋的生態(tài)及產(chǎn)量效應(yīng)研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，22(5)：442-447． YUAN Hongjuan, HAO Jianping. Studies of ecological and yield effect of water-osmosis plastic member in rainfed cotton field[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin,2006, 22(5):442-447.(in Chinese)

12 于榮，武文淵，王連雙.黃河寧夏灌區(qū)覆膜與土壤溫濕度的響應(yīng)對(duì)蓖麻生長(zhǎng)的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，25(20)：311-315. YU Rong, WU Wenyuan, WANG Lianshuang. Effect of caster growth with plastic mulching and soil moisture in Ningxia Yellow River irrigation area[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2009, 25(20):311-315. (in Chinese)

13 卜玉山，李偉，周秋香，等.寒旱區(qū)地膜覆蓋與施肥對(duì)土壤作物的效應(yīng)分析[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，29(3):69-75. BU Yushan, LI Wei, ZHOU Qiuxiang, et al. Effects of film mulching and fertilizations on soil and crop in cold and arid region[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2013, 29(3):69-75. (in Chinese)

14 張志琴，姚建民，楊瑞平.滲水地膜覆蓋栽培技術(shù)模式[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，33(1)：37-38. ZHANG Zhiqin, YAO Jianmin, YANG Ruiping. Planting technique of mulching by water-permeability plastic film[J]. Journal of Shanxi Agricultural Sciences, 2005,33(1):37-38. (in Chinese)

15 門旗，李毅，馮廣平.地膜覆蓋對(duì)土壤棵間蒸發(fā)影響的研究[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2003，22(2)：17-20，25. MEN Qi, LI Yi, FENG Guangping. Effects of plastic film mulch patterns on soil surface evaporation[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2003, 22(2):17-20, 25. (in Chinese)

16 景東田.全膜覆蓋雙壟面集雨溝播栽培技術(shù)及應(yīng)用前景分析[J].作物雜志，2007(6)：70-71.

17 陳發(fā).新疆殘膜回收機(jī)械化技術(shù)研究、應(yīng)用與建議[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，45(增刊2)：127-134.

18 李治國(guó)，周靜博，張叢，等.農(nóng)田地膜污染與防治對(duì)策[J].河北工業(yè)科技，2015，32(2)：177-182. LI Zhiguo, ZHOU Jingbo, ZHANG Cong, et al. Pollution and control countermeasures of farmland mulching film[J]. Hebei Journal of Industrial Science and Technology, 2015, 32(2):177-182. (in Chinese)

19 紀(jì)從亮，史偉，鄒芳剛，等.關(guān)于創(chuàng)新棉花栽培技術(shù)的幾點(diǎn)思考[J].中國(guó)棉花，2008，35(9)：2-6.

20 李燕娥，董忠義.旱地棉田全程全覆蓋栽培技術(shù)[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，1996，24(3)：21-23.

21 武宗信，解紅娥.殘留地膜對(duì)土壤污染及棉花生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，1995，23(3)：27-30.

22 馮燁，郭峰，李新國(guó)，等.我國(guó)花生栽培模式的演變與發(fā)展[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，45(1)：133-136. FENG Ye, GUO Feng, LI Xinguo, et al. Evolution and development of peanut cultivation patterns in China[J]. Shandong Agricultural Sciences, 2013, 45(1):133-136. (in Chinese)

23 侯慧芝，呂軍峰，郭天文，等.全膜覆土栽培對(duì)作物的水溫效應(yīng)[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2012，32(6)：1111-1117. HOU Huizhi, Lü Junfeng, GUO Tianwen, et al. Effects of technique of cultivation with overall film-mulched soil on soil water and soil temperature of crops[J]. Journal of Triticeae Crops, 2012, 32(6):1111-1117. (in Chinese)

24 王月福，王銘倫，鄭建強(qiáng)，等.不同覆蓋措施對(duì)丘陵地土壤水分和溫度及花生生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2012，2(7)：16-21. WANG Yuefu, WANG Minglun, ZHENG Jianqiang, et al. Effects of different mulching measures on soil moisture and temperature of hilly land and peanut growth[J]. Journal of Agriculture, 2012, 2(7): 16-21. (in Chinese)

25 毛樹春.我國(guó)棉花種植技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展[J].中國(guó)棉花，2009，36(9)：17-22.

26 李紅梅，苗興武.山東東營(yíng)棉花地膜覆蓋栽培面臨的問題與對(duì)策[J].中國(guó)棉花，2013，40(8)：43.

27 陳錫時(shí)，郭樹凡，汪景寬，等.地膜覆蓋栽培對(duì)土壤微生物種群和生物活性的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，1998，9(4)：435-439. CHEN Xishi, GUO Shufan, WANG Jingkuan, et al. Effect of mulching cultivation with plastic film on soil microbial population and biological activity[J]. Chinese Journal of Applied Ecology,1998, 9(4):435-439. (in Chinese)

28 陳永祥，劉孝義，劉明國(guó).地膜覆蓋栽培的土壤結(jié)構(gòu)與空氣狀況研究[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1995，26(2)：146-151. CHEN Yongxiang, LIU Xiaoyi, LIU Mingguo. Soil air regime and soil structure of the fields under plastic mulching[J]. Journal of Shenyang Agricultural University, 1995, 26(2):146-151. (in Chinese)

29 閻明志.地膜覆蓋栽培對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的作用與影響[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，1989(3)：11-13.

30 翟夏斐，李強(qiáng)，李富翠，等.秸稈和地膜覆蓋模式下土壤水熱動(dòng)態(tài)分析[J].土壤，2014，46(4)：716-724. ZHAI Xiafei, LI Qiang, LI Fucui, et al. Soil water and heat dynamic analysis under straw and plastic film mulching modes[J]. Soils, 2014, 46(4):716-724. (in Chinese)

31 李世朋，蔡祖聰，楊浩，等.長(zhǎng)期定位施肥與地膜覆蓋對(duì)土壤肥力和生物學(xué)性質(zhì)的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2009，29(5)：2489-2498. LI Shipeng, CAI Zucong, YANG Hao, et al. Effects of long-term fertilization and plastic film covering on some soil fertility and microbial properties[J]. Acta Ecologica Sinica, 2009, 29(5):2489-2498. (in Chinese)

32 李叢，汪景寬.長(zhǎng)期地膜覆蓋及不同施肥處理對(duì)棕壤有機(jī)碳和全氮的影響[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005(6)：8-10. LI Cong, WANG Jingkuan. Effects of long-term mulching and fertilizer treatments on organic carbon and total nitrogen in brown soil[J]. Liaoning Agricultural Sciences, 2005(6):8-10. (in Chinese)

33 陳永祥，劉孝義.覆膜栽培條件下土壤水分動(dòng)態(tài)及運(yùn)行機(jī)制分析[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1997，28(4)：283-287. CHEN Yongxiang, LIU Xiaoyi. Study on the dynamics and movement mechanism of soil water under cultivation with plastic mulching[J]. Journal of Shenyang Agricultural University, 1997, 28(4):283-287. (in Chinese)

34 翁云宣.2016生物基材料?？蜓訹J].生物工程學(xué)報(bào)，2016，32(6):711-714. WENG Yunxuan. Preface for special issue on bio-based materials (2016)[J]. Chinese Journal of Biotechnology, 2016, 32(6):711-714. (in Chinese)

35 袁旭.光合仿生農(nóng)膜的作物栽培試驗(yàn)[J].工業(yè)C，2016(3)：323-324.

36 王穎.殘膜污染治理的對(duì)策和措施[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，1998，14(3)：185-188. WANG Ying. Measures to reduce the pollution of residual of mulching plastic film in farmland [J]. Transactions of the CSAE, 1998, 14(3):185-188. (in Chinese)

37 徐剛，杜曉明，曹云者，等.典型地區(qū)農(nóng)用地膜殘留水平及其形態(tài)特征研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2005，24(1)：79-83. XU Gang, DU Xiaoming, CAO Yunzhe, et al. Residue levels and morphology of agricultural plastic film in representative areas of China[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2005, 24(1): 79-83. (in Chinese)

38 嚴(yán)昌榮，何文清，劉爽，等.中國(guó)地膜覆蓋與殘留污染防控[M].北京：科學(xué)出版社，2015.

39 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所.中國(guó)棉花栽培學(xué)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2013：623.

40 朱啟榮.中國(guó)棉花主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)布局分析[J].中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2009(4)：31-38.

41 陳奇恩.全國(guó)棉花塑膜覆蓋栽培技術(shù)的考察[J].新疆農(nóng)墾科技，1983(5)：18-23.

42 蘆平.全國(guó)棉花地膜覆蓋栽培技術(shù)推廣概況[J].中國(guó)棉花,1985(2)：2-5.

43 毛樹春.中國(guó)棉花生產(chǎn)景氣報(bào)告[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2005—2014.

44 嚴(yán)昌榮，王序儉，何文清，等.新疆石河子地區(qū)棉田土壤中地膜殘留研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，28(7)：3470-3474. YAN Changrong, WANG Xujian, HE Wenqing, et al. The residue of plastic film in cotton fields in Shihezi, Xinjiang [J]. Acta Ecologica Sinica, 2008, 28(7):3470-3474. (in Chinese)

45 何文清，嚴(yán)昌榮，劉爽，等.典型棉區(qū)地膜應(yīng)用及污染現(xiàn)狀的研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2009，28(8)：1618-1622. HE Wenqing, YAN Changrong, LIU Shuang, et al. The use of plastic mulch film in typical cotton planting regions and the associated environmental pollution [J]. Journal of Agro-Environment Science, 2009, 28(8):1618-1622. (in Chinese)

46 馬彥，楊虎德.甘肅省農(nóng)田地膜污染及防控措施調(diào)查[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2015，31(4):478-483. MA Yan, YANG Hude. Investigation on pollution caused by mulching plastic film in Gansu Province and the countermeasures[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2015, 31(4):478-483. (in Chinese)

47 王旭峰，馬少輝，王偉，等.風(fēng)沙作用下塑料地膜破損現(xiàn)狀分析及防治措施探索[J].農(nóng)機(jī)化研究，2012(11)：245-252. WANG Xufeng, MA Shaohui, WANG Wei, et al. Study analysis about damage of plastic film under the sandstorm and exploration about prevention and control measures [J]. Journal of Agricultural Mechanization Research, 2012(11):245-252. (in Chinese)

48 馬輝，梅旭榮，嚴(yán)昌榮，等.華北典型農(nóng)區(qū)棉田土壤中地膜殘留特點(diǎn)研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2008，27(2)：570-573. MA Hui, MEI Xurong, YAN Changrong, et al. The residue of mulching plastic film of cotton field in North China[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2008, 27(2):570-573. (in Chinese)

49 王瑟，張國(guó)圣.“白色污染，難題何解?”[N].光明日?qǐng)?bào)，2014-03-07.

50 蘭印超，申麗霞，李若帆.不同地膜覆蓋對(duì)土壤溫度及水分的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，29(12)：120-126. LAN Yinchao, SHEN Lixia, LI Ruofan. Effects of different film mulching on soil temperature and moisture[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2013, 29(12):120-126. (in Chinese)

51 牛文全，鄒小陽，劉晶晶，等.殘膜對(duì)土壤水分入滲和蒸發(fā)的影響及不確定性分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2016，32(14)：110-119. NIU Wenquan, ZOU Xiaoyang, LIU Jingjing, et al. Effects of residual plastic film mixed in soil on water infiltration, evaporation and its uncertainty analysis[J]. Transactions of the CSAE, 2016, 32(14):110-119.(in Chinese)

52 李元橋，何文清，嚴(yán)昌榮，等.點(diǎn)源供水條件下殘膜對(duì)土壤水分運(yùn)移的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，31(6)：145-149. LI Yuanqiao, HE Wenqing, YAN Changrong, et al. Effect of residual film on soil infiltration under drip irrigation[J]. Transactions of the CSAE, 2015, 31(6):145-149.(in Chinese)

53 孫志潔.棉田殘膜污染調(diào)查及其危害[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006(4)：61-62.

54 張保民，王蘭芝.殘膜污染土壤對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，1996(2)：9-10.

55 張保民，王蘭芝.殘膜污染農(nóng)田危害花生生長(zhǎng)模擬試驗(yàn)[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，1994(1)：18-19.

56 何文清，嚴(yán)昌榮，趙彩霞，等.我國(guó)地膜應(yīng)用污染現(xiàn)狀及其防治途徑研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2009，28(3)：533-538. HE Wenqing, YAN Changrong, ZHAO Caixia, et al. Study on the pollution by plastic mulch film and its countermeasures in China[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2009, 28(3):533-538. (in Chinese)

57 董合干，劉彤，李勇冠，等.新疆棉田地膜殘留對(duì)棉花產(chǎn)量及土壤理化性質(zhì)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2013，29(8)：91-99. DONG Hegan, LIU Tong, LI Yongguan, et al. Effects of plastic film residue on cotton yield and soil physical and chemical properties in Xinjiang[J]. Transactions of the CSAE, 2013, 29(8):91-99.(in Chinese)

58 牛瑞坤，王旭峰，胡燦，等.新疆阿克蘇地區(qū)棉田殘膜污染現(xiàn)狀分析[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，53(2)：283-288. NIU Ruikun, WANG Xufeng, HU Can, et al. Analysis of the current situations of plastic films residue pollution of cotton field in Xinjiang Aksu area[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2016, 53(2):283-288. (in Chinese)

59 王志超，李仙岳，史海濱，等.農(nóng)膜殘留對(duì)砂壤土和砂土水分入滲和蒸發(fā)的影響[J/OL].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2017，48(1)：198-205. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20170126&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2017.01.026. WANG Zhichao, LI Xianyue, SHI Haibin, et al. Effects of residual plastic film on infiltration and evaporation for sandy loam and sandy soil[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2017, 48(1):198-205. (in Chinese)

60 王志超，李仙岳，史海濱，等.農(nóng)膜殘留對(duì)土壤水動(dòng)力參數(shù)及土壤結(jié)構(gòu)的影響[J/OL].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2015，46(5)：101-106，140. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20150515&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2015.05.015. WANG Zhichao, LI Xianyue, SHI Haibin, et al. Effects of residual plastic film on soil hydrodynamic parameters and soil structure[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2015, 46(5):101-106,140. (in Chinese)

61 銀敏華，李援農(nóng)，李昊，等.覆蓋模式對(duì)農(nóng)田土壤環(huán)境與冬小麥生長(zhǎng)的影響[J/OL].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2016，47(4)：127-135，227. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20160418&journal_id=jcsam. DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2016.04.018. YIN Minhua, LI Yuannong, LI Hao, et al. Effects of mulching patterns on farmland soil environment and winter wheat growth[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2016, 47(4):127-135, 227. (in Chinese)

62 張貴國(guó)，呂敬軍，趙存花，等.不同地膜覆蓋栽培對(duì)花生經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011(3)：52-53.

63 牛琪，陳學(xué)庚. 地膜應(yīng)用與殘膜回收技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 農(nóng)機(jī)科技推廣，2014(11)：38-40.

64 王偉偉，裴新民. 國(guó)內(nèi)殘地膜回收設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43(23)：368-370. WANG Weiwei, PEI Xinmin. Application status and development of domestic plastic film recycling equipment[J]. Journal of Anhui Agricultural Science, 2015,43(23):368-370. (in Chinese)

65 張學(xué)軍，吳成武，王偉，等.齒形刮板式殘膜與殘茬輸送裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2008，39(9)：49-51. ZHANG Xuejun, WU Chengwu, WANG Wei, et al. Design and experiment on the zigzag scraper transportation device for remnant plastic film and stubble[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2008, 39(9):49-51. (in Chinese)

66 張學(xué)軍，吳成武，馬少輝，等.殘膜回收機(jī)摟膜連桿機(jī)構(gòu)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2007，38(9)：55-58. ZHANG Xuejun, WU Chengwu, MA Shaohui, et al. Fuzzy optimization design of the links mechanism with film rake of remnant plastic film collector[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2007, 38(9):55-58. (in Chinese)

67 張木林，王瑋，張全貴.滾筒式收膜機(jī)工作部件的研究與設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，1992，23(2)：114-116.

68 徐偉. 農(nóng)用殘膜回收機(jī)主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析的研究[D]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2006.

69 何義川，王序儉，王吉亮，等.4SZ-3.0型收膜整地聯(lián)合作業(yè)機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，48(4)：149-154. HE Yichan, WANG Xujian, WANG Jiliang, et al. Design and experiment of 4SZ-3.0 film collecting combined tillage machine[J]. Journal of Gansu Agricultural University, 2013, 48(4):149-154. (in Chinese)

70 閆盼盼，曹肆林，羅昕，等.彈齒鏈耙式播前殘膜回收機(jī)的設(shè)計(jì)研究[J]. 農(nóng)機(jī)化研究，2016，38(6)：137-142. YAN Panpan, CAO Silin, LUO Xin, et al. Research on the spring-tooth-chain-rake incomplete plastic film recycling machine[J]. Journal of Agricultural Mechanization Research, 2016, 38(6):137-142. (in Chinese)

71 李剛，張林海，付宇，等.曲柄搖桿式殘地膜撿拾機(jī)構(gòu)研究[J/OL].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2014，45(增刊)：63-67. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=2014s111&journal_id=jcsam. DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2014.S0.011. LI Gang, ZHANG Linhai, FU Yu, et al. Crank-rocker mechanism for collecting plastic film[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2014,45(Supp.):63-67. (in Chinese)

72 SAWYER A G, ROBERSON R L. Plastic sheet take-up implement: US, 5,236,501[P]. 1993-08-17.

73 BROOKS T W. Apparatus for removing and baling plastic mulch: US, 5,452,652[P]. 1995-09-26.

74 ROCCA A R. Plastic mulch retriever: US, 8,302,699B2[P]. 2012-10-02.

75 LAVO G. Machine for removing wide strips laid out on the ground: US, 5,386,876[P]. 1995-02-07.

76 陳一丁. 我國(guó)“白色污染”狀況及治理概述[EB/OL]. (2015-12-23)[2017-03-20]. http:∥mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwNTAzNTg2Nw==&mid=401710801&idx=1&sn=4ecb144bbb15c513462546f94a8d0605&scene=0#wechat_redirect.

77 薛文瑾，王春耀，朱振中，等.卷膜式棉花苗期殘膜回收機(jī)的設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2005，36(3)：147-149.

78 婁秀華，張東興，張淑敏，等. 1MS-Ⅱ型地膜回收機(jī)起膜鏟動(dòng)力性能試驗(yàn)分析[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2004，35(5):67-69. LOU Xiuhua, ZHANG Dongxing, ZHANG Shumin, et al. Experimental investigation on performance of loosening shovel of 1MS-Ⅱ polythene film collector[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2004, 35(5):67-69.(in Chinese)

79 張炳發(fā)，楊宛章. 卷膜式殘膜回收機(jī)的設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)工程，2015,5(1):79-82.

80 王吉亮，王敏，營(yíng)雨琨，等.鏈耙式殘膜回收與莖稈粉碎聯(lián)合作業(yè)機(jī)設(shè)計(jì)[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，40(5)：189-190，194. WANG Jiliang, WANG Min, YING Yukun, et al. Design of chain harrow type film remnant recycle and stem crushing combined machine[J]. Guangdong Agricultural Sciences, 2013, 40(5):189-190，194.(in Chinese)

81 何義川，王序儉，王吉亮，等.棉花秋后殘膜回收與莖稈粉碎聯(lián)合作業(yè)機(jī)設(shè)計(jì)[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013，22(8)：199-204. HE Yichan, WANG Xujian, WANG Jiliang, et al. Research and design of cotton plastic film collector & field straw chopper combined machine after autumn[J]. Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica, 2013, 22(8):199-204. (in Chinese)

82 于云海，陳學(xué)庚，溫浩軍.秸稈粉碎與殘膜集條聯(lián)合作業(yè)機(jī)的研制與試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2016，32(24)：1-8. YU Yunhai, CHEN Xuegeng, WEN Haojun. Development and experiment of straw chopping and plastic film strip-collection combined machine[J]. Transactions of the CSAE, 2016, 32(24):1-8. (in Chinese)

83 康建明，王士國(guó)，顏利民. 殘膜回收機(jī)起膜鏟設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J/OL].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2016，47(增刊)：143-148. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=2016s022&journal_id=jcsam. DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2016.S0.022. KANG Jianming, WANG Shiguo, YAN Limin. Design and experiment of loosen shovel installed on plastic film collecting machine[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2016,47(Supp.):143-148. (in Chinese)

84 王春耀，陳發(fā)，郭小軍，等. 弧形挑膜齒殘膜清理滾筒運(yùn)動(dòng)分析[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2005，36(8)：38-40. WANG Chunyao, CHEN Fa, GUO Xiaojun, et al. Analysis on the movement of arc spring-finger type plastic film residue pickup cylinder[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2005, 36(8):38-40. (in Chinese)

85 王春耀，陳發(fā)，王學(xué)農(nóng)，等. 弧形挑膜齒殘膜清理滾筒主要部件的強(qiáng)度分析[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2007，38(2)：76-78. WANG Chunyao, CHEN Fa, WANG Xuenong, et al. Analytical research on intensity of the arc spring-finger type plastic film residue pickup cylinder[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2007, 38(2):76-78. (in Chinese)

86 陳發(fā)，史建新，趙海軍，等. 固定凸輪殘膜撿拾機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2005，36(12)：43-46. CHEN Fa, SHI Jianxin, ZHAO Haijun, et al. Optimum design of fixing cam combination mechanism for collecting plastic residue[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2005, 36(12):43-46. (in Chinese)

87 陳發(fā)，史建新，王學(xué)農(nóng)，等. 弧型齒殘膜撿拾滾筒撿膜的機(jī)理[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2006，37(6)：36-41. CHEN Fa, SHI Jianxin, WANG Xuenong, et al. Study on collecting principle of arc-type tooth roller for collecting plastic residue[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2006, 37(6):36-41. (in Chinese)

88 李天文，段文獻(xiàn)，王吉奎，等.夾持輸送式殘膜回收裝置的設(shè)計(jì)與試驗(yàn) [J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2016，32(24)：18-25. LI Tianwen, DUAN Wenxian, WANG Jikui, et al. Design and test of clamping and conveying device for recycling agricultural residual plastic film[J]. Transactions of the CSAE, 2016, 32(24):18-25. (in Chinese)

89 李斌，王吉奎，胡凱，等.殘膜回收機(jī)順向脫膜機(jī)理分析與試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28(21)：23-28. LI Bin, WANG Jikui, HU Kai, et al. Analysis and test of forward film removing mechanism for polythene film collector[J]. Transactions of the CSAE, 2012, 28(21):23-28. (in Chinese)

90 胡凱，王吉奎，李斌,等.棉稈粉碎還田與殘膜回收聯(lián)合作業(yè)機(jī)研制與試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2013，29(19)：24-32. HU Kai, WANG Jikui, LI Bin, et al. Development and experiment of combined operation machine for cotton straw chopping and plastic film collecting[J]. Transactions of the CSAE, 2013, 29(19):24-32. (in Chinese)

91 段文獻(xiàn)，王吉奎，李陽，等.夾指鏈?zhǔn)綒埬せ厥昭b置的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2016，32(19)：35-42. DUAN Wenxian, WANG Jikui, LI Yang, et al. Design and test of clamping finger-chain type device for recycling agricultural plastic film[J]. Transactions of the CSAE, 2016, 32(19):35-42. (in Chinese)

92 王吉奎，付威，王衛(wèi)兵，等.SMS-1500型秸稈粉碎與殘膜回收機(jī)的設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2011，27(7)：168-172. WANG Jikui, FU Wei, WANG Weibing, et al. Design of SMS-1500 type straw chopping and plastic film residue collecting machine[J]. Transactions of the CSAE, 2011, 27(7):168-172. (in Chinese)

93 嚴(yán)偉，胡志超，吳努，等.鏟篩式殘膜回收機(jī)輸膜機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化與試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2017，33(1)：17-24. YAN Wei, HU Zhichao, WU Nu, et al. Parameter optimization and experiment for plastic film transport mechanism of shovel screen type plastic film residue collector[J]. Transactions of the CSAE, 2017, 33(1):17-24. (in Chinese)

94 戴飛，趙武云，孫偉，等.馬鈴薯收獲與氣力輔助殘膜回收聯(lián)合作業(yè)機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J/OL].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2017，48(1)：64-72. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20170109&journal_id=jcsam. DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2017.01.009. DAI Fei, ZHAO Wuyun, SUN Wei, et al. Design and experiment of combined operation machine for potato harvesting and plastic film pneumatic auxiliary collecting[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2017, 48(1):64-72. (in Chinese)

95 李勇，趙武云，戴飛，等.馬鈴薯挖掘與殘膜回收聯(lián)合作業(yè)機(jī)的研制與試驗(yàn)[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2016，42(1)：102-107. LI Yong, ZHAO Wuyun, DAI Fei, et al. Development and experiment of combined operation machine for potato harvesting and plastic film collecting[J]. Journal of Hunan Agricultural University:Natural Sciences, 2016,42(1):102-107. (in Chinese)

96 嚴(yán)昌榮. 完善法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)杜絕殘膜污染[N]. 農(nóng)民日?qǐng)?bào)，2015-08-20.

97 王頻.殘膜污染治理的對(duì)策和措施[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，1998，14(3)：190-193. WANG Pin. Countermeasures and measures for the treatment of residual membrane pollution[J].Transactions of the CSAE, 1998, 14(3):190-193. (in Chinese)

98 陳學(xué)庚，劉景德，趙巖.新疆兵團(tuán)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的幾點(diǎn)建議[J].綠洲農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程，2016，2(2)：3-7.

99 嚴(yán)昌榮，何文清，薛穎昊，等.生物降解地膜應(yīng)用與地膜殘留污染防控[J].生物工程學(xué)報(bào)，2016，32(6)：748-760. YAN Changrong, HE Wenqing, XUE Yinghao, et al. Application of biodegradable plastic film to reduce plastic film residual pollution in Chinese agriculture[J]. Chinese Journal of Biotechnology, 2016, 32(6): 748-760. (in Chinese)

100 劉曉偉，何文清，呂軍，等.不同材料的可降解地膜對(duì)土壤溫度、水分、鹽分及棉花產(chǎn)量的影響[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，62(3)：52-56.

101 呂江南，王朝云，易永健.農(nóng)用薄膜應(yīng)用現(xiàn)狀及可降解農(nóng)膜研究進(jìn)展[J].中國(guó)麻業(yè)科學(xué)，2007，29(3)：150-156. Lü Jiangnan, WANG Chaoyun, YI Yongjian. The development status of agricultural plastics mulching film and progress on degradable mulching films[J]. Plant Fibers Sciences in China, 2007, 29(3):150-156. (in Chinese)

102 孫云云，高玉山，竇金剛，等.半干旱區(qū)玉米降解地膜覆蓋栽培綜合效應(yīng)研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27(30)：27-31. SUN Yunyun, GAO Yushan, DOU Jin’gang, et al. Comprehensive effects of degradable plastic film mulching cultivation for maize in semi-arid region[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2011, 27(30):27-31. (in Chinese)

103 李麗霞，紀(jì)文義，陳海濤，等.大豆秸稈纖維制造可降解地膜工藝參數(shù)優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2013，29(14)：220-226. LI Lixia, JI Wenyi, CHEN Haitao, et al. Technology optimization for manufacturing biodegradable mulch using soybean straw fiber[J]. Transactions of the CSAE, 2013, 29(14):220-226.(in Chinese)

104 康虎，敖李龍，秦麗珍，等.生物質(zhì)可降解地膜的田間降解過程及其對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，29(6)：54-58. KANG Hu, AO Lilong, QIN Lizhen, et al. Effects of biodegradable mulch film by reusing biomass residue on degradation in field and corn growth[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2013, 29(6):54-58. (in Chinese)

105 虞利俊，徐磊，唐玉邦，等.3種可降解地膜的合成及應(yīng)用展望[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41(10)：10-11.

106 申麗霞，王璞，張麗麗，等.可降解地膜的降解性能及對(duì)土壤溫度、水分和玉米生長(zhǎng)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28(4):111-116. SHEN Lixia, WANG Pu, ZHANG Lili, et al. Degradation property of degradable film and its effect on soil temperature and moisture and maize growth[J]. Transactions of the CSAE, 2012, 28(4):111-116.(in Chinese)

107 袁海濤，王麗紅，董靈艷，等.氧化-生物雙降解地膜降解性能及增溫、保墑效果研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2014，30(23)：166-170. YUAN Haitao, WANG Lihong, DONG Lingyan, et al. Degradation performance and the effects on warming and moisture conservation of oxo-biodegradable mulching dilm[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2014, 30(23):166-170. (in Chinese)

108 趙沛義，康暄，妥德寶，等.降解地膜覆蓋對(duì)土壤環(huán)境和旱地向日葵生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28(6)：84-89. ZHAO Peiyi, KANG Xuan, SUI Debao, et al. Research of soil environment and sunflower growth in dry land mulching degradable plastic film[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2012, 28(6):84-89. (in Chinese)

109 李振華，張麗芳，康暄，等.降解地膜覆蓋對(duì)土壤環(huán)境和旱地馬鈴薯生育的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27(5)：249-253. LI Zhenhua, ZHANG Lifang, KANG Xuan, et al. Research of soil environment and fertility of potato grow in dry land mulching degradable plastic film[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2011, 27(5):249-253. (in Chinese)

110 趙彩霞，何文清，劉爽，等.新疆地區(qū)全生物降解膜降解特征及其對(duì)棉花產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2011，30(8)：1616-1621. ZHAO Caixia, HE Wenqing, LIU Shuang, et al. Degradation of biodegradable plastic mulch film and its effect on the yield of cotton in Xinjiang region,China[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2011,30(8):1616-1621. (in Chinese)

111 張若宇，丁竹青，李曉良，等.基于虛擬儀器的籽棉殘膜分離裝置測(cè)試系統(tǒng)[J/OL].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2014，45(10)：97-102. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20141016&journal_id=jcsam. DOI:10.6041/j.issn.1000-1298.2014.10.016. ZHANG Ruoyu, DING Zhuqing, LI Xiaoliang, et al. Automatic monitor system for mesh roller type unginned cotton and film remnant separator based on virtual instrument[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2014,45(10):97-102. (in Chinese)

112 牛琪，紀(jì)超，趙巖，等.集條殘膜打包機(jī)撿拾清理裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J/OL].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2017，48(5)：101-107. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20170512&flag=1. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2017.05.012. NIU Qi, JI Chao, ZHAO Yan, et al. Design and experiment on collecting and separating device for strip plastic film baler[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2017,48(5):101-107. (in Chinese)

113 趙巖，鄭炫，陳學(xué)庚，等.CMJY-1500型農(nóng)田殘膜撿拾打包聯(lián)合作業(yè)機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2017，33(5)：1-9. ZHAO Yan, ZHENG Xuan, CHEN Xuegeng, et al. Design and test of CMJY-1500 type plastic film residue collecting and balling machine[J]. Transactions of the CSAE, 2017,33(5):1-9. (in Chinese)

114 白云龍，李曉龍，張勝，等.內(nèi)蒙古地膜殘留污染現(xiàn)狀及殘膜回收利用對(duì)策研究[J].中國(guó)土壤與肥料，2015(6)：139-145. BAI Yunlong, LI Xiaolong, ZHANG Sheng, et al. Study on the current situation of plastic film residue pollution and the countermeasures for the recovery and utilization of residual film in Inner Mongolia[J]. Soil and Fertilizer Sciences in China, 2015(6):139-145. (in Chinese)

115 張東興.農(nóng)用殘膜的回收問題[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，3(6):103-106. ZHANG Dongxing. Study on collection of used plastic film in field[J]. Journal of China Agricultural University, 1998, 3(6):103-106. (in Chinese)

116 朱夢(mèng)詩，劉從九.淺談我國(guó)廢舊農(nóng)膜回收利用現(xiàn)狀[J].長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，29(2)：101-104. ZHU Mengshi, LIU Congjiu. On the recycle status of agricultural plastic films in China[J]. Journal of Changsha University, 2015, 29(2):101-104. (in Chinese)

117 石鑫，牛長(zhǎng)河，喬園園，等.塑料垃圾分選技術(shù)在廢舊地膜與雜質(zhì)分離中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2016，32(增刊2)：22-31. SHI Xin, NIU Changhe, QIAO Yuanyuan, et al. Application of plastic trash sorting technology in separating waste plastic mulch films from impurities[J]. Transactions of the CSAE, 2016,32(Supp.2):22-31. (in Chinese)

118 吳小艷，王書，周惠興，等.基于EtherCAT&GPRS的智能殘膜回收裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J/OL].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2016，47(9)：50-55. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20160908&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2016.09.008. WU Xiaoyan, WANG Shu, ZHOU Huixing, et al. Design and test of intelligent residual film recovery device based on EtherCAT & GPRS[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2016,47(9):50-55. (in Chinese)

119 任萍. 立稈殘膜回收機(jī)的設(shè)計(jì)研究[D]. 石河子：石河子大學(xué)，2016.

Research Status and Prospect of Control Technology for Residual Plastic Film Pollution in Farmland

ZHAO Yan1CHEN Xuegeng1WEN Haojun1ZHENG Xuan1NIU Qi2KANG Jianming1,3

(1.MechanicalEquipmentResearchInstitute，XinjiangAcademyofAgriculturalandReclamationScience，Shihezi832000，China2.CollegeofEngineering,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100083,China3.ChineseAcademyofAgriculturalMechanizationSciences,Beijing100083,China)

Plastic film mulching cultivation has been widely used in agricultural production due to the benefits such as increasing soil temperature, reducing weed pressure and certain insect pest and improving crop yields. The plastic film mulching area in China is more than 20 million hm2and this technology provides significant support for the crop yield improvement and food security. Residual plastic film in soil is increased in quantity with the increase of mulching duration and area, and the residual plastic film pollution had seriously threatened agricultural production and natural environment, which has become a prominent problem affecting the sustainable development of agricultural production in China. The technology and equipment of residual plastic film at home and abroad was reviewed, the representative model and structure of residual plastic film collecting machine which used in different periods, including pre-sowing stage, seeding stage and autumn film collection stage were summarized in detail, and their merits and demerits were analyzed. Then the foreign policies and regulations on the collection and management of agricultural plastic film and domestic policies for residual plastic film pollution control were systematically summarized. Finally, the current research feature in this field was summarized and future development direction was shown clearly based on policy, technology and demand of agricultural sustainable development. Corresponding technology and scheme of residual plastic film control for China’s national conditions were proposed as following: replacing ordinary non-degradable film with degradable film; guaranteeing the mechanized collection of ordinary plastic film, especially establishing the completely mechanized collection system for residual plastic film; opening up the new channel for reusing residual plastic film. In conclusion, development of the residual plastic film collecting machine with good quality and high reliability is important guarantees to control residual plastic film pollution, and research on innovative reuse technology of residual film is an inevitable trend.

residual plastic film; pollution; control

10.6041/j.issn.1000-1298.2017.06.001

2017-05-22

2017-06-01

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201503105)和中國(guó)工程院咨詢項(xiàng)目(2017-XZ-18)

趙巖(1983—)，男，副研究員，主要從事棉花生產(chǎn)機(jī)械化和殘膜污染治理研究，E-mail： zhaoyan2542@qq.com

陳學(xué)庚(1947—)，男，中國(guó)工程院院士，研究員，主要從事棉花生產(chǎn)機(jī)械化和殘膜污染治理研究，E-mail： chenxg130@sina.com

S604.3

A

1000-1298(2017)06-0001-14