殘膜機械化回收的必要性及技術(shù)

賴志鵬

（新疆阿勒泰軍分區(qū)，836599，新疆阿勒泰）

地膜在農(nóng)作物種植中的覆蓋應(yīng)用，能夠提升對低溫環(huán)境下生長的農(nóng)作物的保護效果，有助于減輕農(nóng)作物生長過程中幼苗凍害情況的發(fā)生，對于雜草生長的抑制及農(nóng)作物生長期的保持也有非常重要的促進(jìn)作用，對于農(nóng)作物產(chǎn)量及品質(zhì)的提高均有幫助。地膜覆蓋技術(shù)自引進(jìn)以來，在各個農(nóng)業(yè)種植地區(qū)均得到了廣泛的應(yīng)用和推廣，對于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展起到了一定的推動作用。但是地膜覆蓋技術(shù)在促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的同時也加重了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的環(huán)境污染問題，如何做好環(huán)境污染的治理是需要及時進(jìn)行解決的關(guān)鍵問題。

1 農(nóng)用地膜的特性

聚乙烯烴類有機高分子化合物是目前市面上常見農(nóng)用地膜的主要成分，此類化合物難以在自然的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件之下進(jìn)行高程度的降解，其在土壤中的留存時間能夠達(dá)到200～400 年之久。大部分地膜的厚度處于0.006～0.008 mm，此類農(nóng)用地膜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用，經(jīng)過長時間的日照風(fēng)化后破碎，破碎后的地膜會與農(nóng)作物的殘渣、根莖及土塊等相互纏繞，混雜在土壤中，地膜應(yīng)用之后的回收難度比較大[1]。有統(tǒng)計表明，目前每年農(nóng)用地膜用量達(dá)到80～100 萬t，相關(guān)農(nóng)業(yè)部門針對地膜應(yīng)用的專項調(diào)查顯示，每年田間地膜的殘存量能夠達(dá)到當(dāng)年地膜使用量的10%，經(jīng)過多年的使用及累積，現(xiàn)在土地中殘膜的積累量已經(jīng)達(dá)到了百萬噸之高。殘膜的纏繞會導(dǎo)致土壤的通透性降低，殘膜在耕作土層中的大量存在會形成多層次的阻隔層，對于土壤水分的循環(huán)移動也會產(chǎn)生影響，會導(dǎo)致微生物的種類減少、數(shù)量降低，分布呈現(xiàn)局限性，影響土壤整體的養(yǎng)分水平，對于農(nóng)作物根系的正常萌發(fā)及生長非常不利，會加重農(nóng)作物生長過程中干枯、爛芽、爛種情況的發(fā)生，甚至?xí)?dǎo)致農(nóng)作物死亡，造成較為嚴(yán)重的經(jīng)濟損失[2]。

當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的殘膜治理方式仍然是以人工撿拾為主，但是人工撿拾需要消耗較大的勞動力，且撿拾效率比較低。與之相比，機械化回收技術(shù)的應(yīng)用以及相關(guān)設(shè)備的推廣，對于殘膜回收效率的提升有所促進(jìn)，也是殘膜治理未來發(fā)展的重要方向。地膜覆蓋技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用初期，相關(guān)技術(shù)研究人員便已經(jīng)開始進(jìn)行殘膜回收技術(shù)的研究及分析，經(jīng)多年的研究和試驗，已推出了多種殘膜回收機械，但是受不同農(nóng)作物類型及農(nóng)田環(huán)境差異的影響，尚沒有完全有效的殘膜機械回收技術(shù)。由于農(nóng)作物收獲當(dāng)年地膜的粉碎性相對較弱，整體性較強，且強度較大，因此機械回收效果較好[3]。但是秋收之后，田間大量的秸稈殘留和雜草纏繞會影響到殘膜的正?；厥?，如回收的殘膜中纏繞大量秸稈雜物，會對機械化殘膜回收技術(shù)的操作產(chǎn)生影響，導(dǎo)致作業(yè)效率降低，作業(yè)質(zhì)量下降，不利于殘膜的回收利用。

2 農(nóng)用地膜回收的必要性

2.1 保護土壤耕作層的需要

殘膜留存會對土壤耕作層的物理性狀產(chǎn)生一定的影響，大量殘膜在土壤中的留存及積累，會對土壤內(nèi)養(yǎng)分、水分的循環(huán)產(chǎn)生影響，進(jìn)而干擾到農(nóng)作物養(yǎng)分及水分的正常吸收。殘膜的降解性較差，農(nóng)作物種植地區(qū)殘膜積累量的逐年增加及在土壤環(huán)境中的長久留存，也會對土壤的透氣性能產(chǎn)生影響，導(dǎo)致種子的發(fā)芽、幼苗的生長受限，加重爛種、爛芽及幼苗枯黃、死亡情況的發(fā)生。有調(diào)查表明，小麥種植地區(qū)如進(jìn)行連續(xù)3～5 年的地膜覆蓋種植，且未進(jìn)行有效的殘膜回收，會導(dǎo)致小麥減產(chǎn)2%～3%，而玉米在同等條件下將減產(chǎn)10%左右，棉花減產(chǎn)將高達(dá)16%～23%。[4]

2.2 保護環(huán)境的需要

殘膜如未及時進(jìn)行回收，對于周邊環(huán)境造成的污染也是非常嚴(yán)重的，不管是田間地頭、周圍村社還是林地、水體均會受到殘膜活動的影響。殘膜重量較輕，漂浮性較強，能夠在農(nóng)事活動作用下或者隨著風(fēng)雨四處散落飛揚，對于村容村貌的建設(shè)和水體環(huán)境的保護都非常不利，是影響當(dāng)前美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的重要問題之一。

2.3 畜牧業(yè)健康發(fā)展的需要

殘膜回收處理不當(dāng)也會對畜牧業(yè)的健康發(fā)展產(chǎn)生一定的干擾。牲畜的主要飼料來源于農(nóng)作物的秸稈，而秸稈中如存在殘膜纏繞，將會導(dǎo)致草料中摻入大量殘膜，牲畜食用過此類草料之后容易引發(fā)各類疾病，甚至導(dǎo)致牲畜消化功能損傷[5]。

3 殘膜回收機的研究與發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 殘膜回收機的類型及作業(yè)特點

殘膜回收機根據(jù)殘膜回收時期劃分，主要為兩種，分別是苗期和收獲后期的殘膜回收機具。玉米、棉花等農(nóng)作物生長到中期時便會進(jìn)行殘膜的揭膜，此時便可進(jìn)行回收，則為苗期殘膜回收。此類地膜的使用時間比較短，強度較高，收膜質(zhì)量較好，在殘膜收膜之后便可進(jìn)行中耕操作，殘膜的回收率能達(dá)到50%，且對于苗株的損傷率較低，僅為1%左右。較為常用的苗期殘膜回收機具大多選擇帶齒的卷膜輪，通過卷膜輪的作用實現(xiàn)殘膜的挑起和集中收集。此類機具結(jié)構(gòu)較為簡單且使用便捷，收膜工作無需動力驅(qū)動完成，對于幼苗的損傷率比較低，工作效率較高，收獲之后的殘膜凈度高[6]。機械回收作業(yè)的主要方式為挑膜、脫膜及集膜，該類機具首先需對膜邊進(jìn)行松土，將地膜纏起后挑高，通過集膜部件的集中與輸送，進(jìn)而完成殘膜的回收。

3.2 殘膜回收機應(yīng)達(dá)到的基本技術(shù)要求

殘膜回收機的作業(yè)部位及表面均需要確保光滑無毛刺，避免在實際作業(yè)過程中加重殘膜的損傷程度，需要確保整機結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單便捷，在苗期殘膜回收時需要做好苗株的保護，避免殘膜回收導(dǎo)致幼苗受損。

3.3 殘膜回收機設(shè)計應(yīng)考慮的幾個問題

（1）膜與莖稈、葉片、雜草混雜及裹土問題。在殘膜回收時實現(xiàn)殘膜與秸稈、雜草等雜物的拆分，是確保地膜回收再利用的關(guān)鍵。解決這一關(guān)鍵問題，能夠提升殘膜回收質(zhì)量及經(jīng)濟效益，同時能夠降低殘膜回收機在作業(yè)過程中所承受的負(fù)荷及壓力，膜箱的有效容積也有所提高，且經(jīng)回收之后的干凈殘膜還能夠?qū)崿F(xiàn)二次利用。如達(dá)不到這一效果，經(jīng)回收之后的殘膜仍然需要進(jìn)行進(jìn)一步的工業(yè)處理，可能會導(dǎo)致二次污染。因此，在機具設(shè)計及優(yōu)化方面，需要考慮如何實現(xiàn)殘膜與農(nóng)作物秸稈、雜草等雜物之間的有效分離。

（2）纏繞問題。解決殘膜回收過程中的纏繞問題也是提升殘膜回收質(zhì)量的重要措施，可在殘膜回收機易出現(xiàn)殘膜纏繞的位置設(shè)計卸膜結(jié)構(gòu)或者附加割刀，及時將纏繞的殘膜割斷，將所有卸掉的殘膜集中放入集膜箱中進(jìn)行統(tǒng)一回收，如此能夠減輕殘膜纏繞情況的發(fā)生。

（3）農(nóng)用地膜質(zhì)量和規(guī)格的影響。要想提升殘膜回收效率和回收質(zhì)量，需要確保地膜品質(zhì)，通過明確地膜規(guī)格和管控生產(chǎn)質(zhì)量，生產(chǎn)和應(yīng)用抗拉強度高、回收簡單的地膜，避免超薄殘膜的使用，防止其對殘膜回收造成影響。

4 結(jié)語

殘膜如未及時回收，將會對其覆蓋地區(qū)的土壤環(huán)境、農(nóng)作物產(chǎn)量、農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)效率等產(chǎn)生直接影響，這也是現(xiàn)代化農(nóng)村建設(shè)和鄉(xiāng)村振興發(fā)展的重大不利因素。如何將殘膜進(jìn)行有效回收，相關(guān)職能部門需要積極加大對殘膜回收技術(shù)研究、應(yīng)用及推廣的支持和幫扶力度，農(nóng)機部門需要積極引導(dǎo)農(nóng)民參與殘膜回收及使用優(yōu)質(zhì)地膜，通過提高地膜品質(zhì)，減少殘膜回收難度，進(jìn)而實現(xiàn)高水平的殘膜回收，保證綠色農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展。