機械化殘膜回收技術取得新突破

一種用于棉花收獲后秸稈切碎還田和殘膜回收的聯(lián)合作業(yè)機具研制成功，該機作業(yè)效率高，能耗小，在作業(yè)速度為5～5.5 千米/小時時，殘膜回收率大于90%，作業(yè)后秸稈和殘膜分離，回收的殘膜含雜少，便于再利用。

此研究報告刊登于《農(nóng)業(yè)工程學報》2011年第7期，題為“SMS-1500型秸稈粉碎與殘膜回收機的設計”，第一作者為石河子大學機械電氣工程學院王吉奎副教授。該研究為國家自然基金資助項目。

地膜覆蓋栽培技術具有提高地溫、防止幼苗凍害、抗旱保墑、抑止雜草生長和延長作物生長期等作用，從而可以大幅度地提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量，該技術自上世紀70年代末引入我國，立即受到廣大農(nóng)民的歡迎，在我國的新疆、山東、山西、內(nèi)蒙古、黑龍江、陜西、甘肅等寒冷、干旱、半干旱及鹽堿地地區(qū)，地膜覆蓋栽培技術均有大量應用。據(jù)統(tǒng)計，我國地膜覆蓋面積已超過1200 萬公頃，成為世界上最大的地膜覆蓋國。

在我國，地膜覆蓋栽培技術在給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大經(jīng)濟效益的同時，也給農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的 “白色污染”。農(nóng)用地膜主要是聚乙烯烴類有機高分子化合物，在自然條件下極難降解，在土壤中可存在200～400年。目前我國農(nóng)用地表覆蓋地膜幾乎都是聚乙烯烴類塑料薄膜，其厚度一般在0.006～0.008毫米之間，這種地膜使用后由于日照風化而容易破碎，且通常與作物根莖、殘茬和土壤混雜在一起，回收比較困難。我國每年地膜使用量為80～100萬噸，據(jù)農(nóng)業(yè)部門專項調(diào)查，每年殘存在田間的殘膜至少占總供應量的10%，現(xiàn)累積存量已在百萬噸左右。殘膜通透性差，在耕作土層殘膜會形成阻隔層，使土壤中的水分上下移動速度減慢，影響土壤微生物的數(shù)量、種類、分布以及土壤養(yǎng)分的有效性，影響農(nóng)作物根系的生長發(fā)育，易造成爛種、爛芽，幼苗枯黃，甚至死亡。

目前，治理殘膜污染的方法以殘膜回收為主，而人工撿拾勞動強度大、效率低，機械化回收可克服人工撿拾的弊端，是治理殘膜污染的發(fā)展方向。自地膜覆蓋技術使用后不久，我國農(nóng)機科研人員就開展對殘膜回收技術的研究，經(jīng)過多年的努力已研制出多種類型的殘膜回收機。但受殘膜特性及田間作業(yè)環(huán)境的影響，現(xiàn)有殘膜回收技術未能有效解決殘膜回收問題。

作物收獲后當年使用的地膜的強度相對較高，且在地表連成一片，便于機械回收，但秋后田間大量直立的秸稈對殘膜回收影響較大，另外，若機收起的殘膜含秸稈等雜物太多不僅影響作業(yè)效率，而且不便殘膜回收再利用。

SMS-1500型秸稈粉碎與殘膜回收機作業(yè)時現(xiàn)將棉秸稈用剪切方式切碎還田并與待收殘膜分離，然后再用新型后置鏈齒耙將殘膜收起。作者介紹了整機的結(jié)構(gòu)和工作原理，對主要工作部件做了設計，確定秸稈粉碎和殘膜回收裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)，分析秸稈切碎和殘膜回收過程，得出圓盤鋸片切碎秸稈的條件。最后試驗結(jié)果表明：該機秸稈剪切粉碎能耗小，作業(yè)后膜桿分離，后置鏈齒耙式殘膜回收裝置可將殘膜自下而上成片揭起，殘膜破碎小，收起的殘膜含雜少，大容積殘膜箱可減少卸膜次數(shù)，提高作業(yè)效率，回收后的殘膜便于集中堆放。

SMS-1500型秸稈粉碎與殘膜回收機的研制對于治理田間“白色污染”，保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。