机械化残膜回收技术取得新突破

一种用于棉花收获后秸秆切碎还田和残膜回收的联合作业机具研制成功，该机作业效率高，能耗小，在作业速度为5～5.5 千米/小时时，残膜回收率大于90%，作业后秸秆和残膜分离，回收的残膜含杂少，便于再利用。

此研究报告刊登于《农业工程学报》2011年第7期，题为“SMS-1500型秸秆粉碎与残膜回收机的设计”，第一作者为石河子大学机械电气工程学院王吉奎副教授。该研究为国家自然基金资助项目。

地膜覆盖栽培技术具有提高地温、防止幼苗冻害、抗旱保墒、抑止杂草生长和延长作物生长期等作用，从而可以大幅度地提高作物品质和产量，该技术自上世纪70年代末引入我国，立即受到广大农民的欢迎，在我国的新疆、山东、山西、内蒙古、黑龙江、陕西、甘肃等寒冷、干旱、半干旱及盐碱地地区，地膜覆盖栽培技术均有大量应用。据统计，我国地膜覆盖面积已超过1200 万公顷，成为世界上最大的地膜覆盖国。

在我国，地膜覆盖栽培技术在给农业生产带来巨大经济效益的同时，也给农业生态环境造成了严重的 “白色污染”。农用地膜主要是聚乙烯烃类有机高分子化合物，在自然条件下极难降解，在土壤中可存在200～400年。目前我国农用地表覆盖地膜几乎都是聚乙烯烃类塑料薄膜，其厚度一般在0.006～0.008毫米之间，这种地膜使用后由于日照风化而容易破碎，且通常与作物根茎、残茬和土壤混杂在一起，回收比较困难。我国每年地膜使用量为80～100万吨，据农业部门专项调查，每年残存在田间的残膜至少占总供应量的10%，现累积存量已在百万吨左右。残膜通透性差，在耕作土层残膜会形成阻隔层，使土壤中的水分上下移动速度减慢，影响土壤微生物的数量、种类、分布以及土壤养分的有效性，影响农作物根系的生长发育，易造成烂种、烂芽，幼苗枯黄，甚至死亡。

目前，治理残膜污染的方法以残膜回收为主，而人工捡拾劳动强度大、效率低，机械化回收可克服人工捡拾的弊端，是治理残膜污染的发展方向。自地膜覆盖技术使用后不久，我国农机科研人员就开展对残膜回收技术的研究，经过多年的努力已研制出多种类型的残膜回收机。但受残膜特性及田间作业环境的影响，现有残膜回收技术未能有效解决残膜回收问题。

作物收获后当年使用的地膜的强度相对较高，且在地表连成一片，便于机械回收，但秋后田间大量直立的秸秆对残膜回收影响较大，另外，若机收起的残膜含秸秆等杂物太多不仅影响作业效率，而且不便残膜回收再利用。

SMS-1500型秸秆粉碎与残膜回收机作业时现将棉秸秆用剪切方式切碎还田并与待收残膜分离，然后再用新型后置链齿耙将残膜收起。作者介绍了整机的结构和工作原理，对主要工作部件做了设计，确定秸秆粉碎和残膜回收装置的结构参数，分析秸秆切碎和残膜回收过程，得出圆盘锯片切碎秸秆的条件。最后试验结果表明：该机秸秆剪切粉碎能耗小，作业后膜杆分离，后置链齿耙式残膜回收装置可将残膜自下而上成片揭起，残膜破碎小，收起的残膜含杂少，大容积残膜箱可减少卸膜次数，提高作业效率，回收后的残膜便于集中堆放。

SMS-1500型秸秆粉碎与残膜回收机的研制对于治理田间“白色污染”，保护农业生态环境，保持农业可持续发展具有重要意义。