耐候型地膜及機械化回收試驗*

宋柱亭，溫浩軍，緱海嘯，趙 巖

（石河子大學，新疆 石河子 832000）

0 引言

地膜覆蓋具有提高地表溫度和濕度、抑制雜草生長、促進植物根系發育及提高農作物抗旱性的作用，極大地提高了農作物的產量，對農業生產具有重要意義[1]。2020年，新疆棉花種植面積250.2萬hm2，全部采用覆膜種植。但是，由于使用過的地膜不能及時回收，在土壤中長時間積累，會嚴重污染農業環境[2-3]。

為此，對國內農膜生產廠家的農用地膜產品進行篩選，與耐候型地膜生產企業進行協商，決定共同開展耐候型地膜應用試驗及回收技術裝備研究。2020 年，在南北疆進行233.3 hm2的試驗示范。試驗結果表明，耐候型地膜完整性好、抗拉性強，實現了新型秸稈粉碎與殘膜回收聯合作業機殘膜卷收作業。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

江蘇華盛材料科技集團下屬南通龍達生物新材料科技有限公司生產的耐候地膜，寬度2.05 m，厚度0.01 mm，每卷長度2 000 m。

1.2 試驗地點

南疆阿克蘇地區沙雅縣，133.3 hm2；北疆石河子市北泉鎮，100 hm2。

1.3 試驗時間

2020年3月至11月。

1.4 試驗設計

針對耐候型地膜試驗共分3部分：（1）力學性能試驗，選用4種常用穴播器進行播種，測試耐候型地膜對不同鋪膜機具的適應性；（2）地膜耐候型試驗，從鋪膜到撿膜，共8 個月，觀測耐候型地膜的完整性；（3）棉花產量，在同等種植條件下，對耐候型地膜與普通地膜棉花進行測產。

1.5 試驗設備及方法

選用4種不同穴播器（12穴、13穴、16穴、24穴）在實驗土槽對地膜的擊穿效果進行測試，播種速度為：3～5 km/h，測試選取2節，每節選取100穴；選用2 種秸稈粉碎與殘膜回收聯合作業機進行33.3 hm2殘膜回收田間作業試驗；分別將耐候型地膜和普通地膜放入實驗室氙燈老化箱中老化400 h，測量2 種地膜的拉伸強度與斷裂伸長率。

2 結果與分析

2.1 耐候型地膜對穴播器擊穿效果的影響

耐候型地膜的擊穿效果測試結果（表1）同普通地膜的穿透性相似，達到種植要求。試驗地膜同普通地膜的刺穿性方面相近，大面積播種作業性能良好，出苗率達到了85%以上。

表1 不同穴播器對耐候型地膜擊穿效果測試

表2 耐候型地膜與普通地膜力學性能比較

2.2 耐候型地膜的力學性能

耐候型地膜力學性能較好。與普通聚乙烯地膜相比，在同樣0.01 mm 的厚度下，耐候型地膜初始拉伸強度高出10%，對鋪膜機具適應性好。

耐候型地膜耐候性強。經過6個月的使用期后耐候型地膜仍能保持膜面完整，且具有相當的機械強度，特別適合機械回收作業。

于實驗室氙燈老化箱中老化400 h，耐候型地膜拉伸強度＞15 MPa，斷裂伸長率＞100%，而普通地膜拉伸強度＜6 MPa，斷裂伸長率＜60%，已經不能保持足夠的機械性能來保持膜面的完整性。

2.3 耐候型地膜對棉花產量的影響

試驗區棉花全生育期內，地膜保溫提墑效果良好，管理措施一致，用水、用肥與同期普通地膜覆蓋的棉花相當，長勢基本一致。每個試驗區進行13.3 hm2的測產，阿克蘇地區沙雅縣耐候型地膜棉花產量為476 kg/667 m2，普通地膜棉花產量為457 kg/667 m2；石河子市北泉鎮耐候型地膜棉花產量為428 kg/667 m2，普通地膜棉花產量為419 kg/667 m2。

2.4 耐候型地膜對殘膜回收的影響

隨動式秸稈還田與殘地膜回收聯合作業機，關鍵工作部件無動力傳遞，與地面隨動仿型，在滾動過程中即可完成起膜、上膜、清雜、脫膜、殘膜打卷等作業程序，具有負荷輕、清雜效率高、回收的殘膜完整、能自動打卷等優點。釘齒鏈板式秸稈還田與殘地膜回收聯合作業機，可一次完成起膜、上膜、振動清雜、風力脫膜、殘膜打卷作業程序，具有起膜、上膜可靠，清雜效率高、回收的殘膜完整等優點。

兩臺機器針對耐候型地膜作業，一次地表殘膜回收率超過90%，膜雜分離效果好，并實現了地膜卷收易于運輸，機器性能可靠，節約了作業時間，取得突破性進展。

3 小結

經生產驗證，在0.01 mm 厚度條件下，與普通地膜相比，耐候型地膜具備良好的耐候性，保水保墑性能良好，秋后產量與普通地膜一致，適應現有棉花播種機及殘膜回收機作業要求。

新型秸稈粉碎與殘膜回收聯合作業機實現了殘膜卷收作業，膜雜分離效果好，回收率大于90%。