耐候型地膜及机械化回收试验*

2021-09-17宋柱亭温浩军缑海啸

新疆农垦科技 2021年4期

宋柱亭，温浩军，缑海啸，赵岩

（石河子大学，新疆石河子 832000）

0 引言

地膜覆盖具有提高地表温度和湿度、抑制杂草生长、促进植物根系发育及提高农作物抗旱性的作用，极大地提高了农作物的产量，对农业生产具有重要意义[1]。2020年，新疆棉花种植面积250.2万hm2，全部采用覆膜种植。但是，由于使用过的地膜不能及时回收，在土壤中长时间积累，会严重污染农业环境[2-3]。

为此，对国内农膜生产厂家的农用地膜产品进行筛选，与耐候型地膜生产企业进行协商，决定共同开展耐候型地膜应用试验及回收技术装备研究。2020 年，在南北疆进行233.3 hm2的试验示范。试验结果表明，耐候型地膜完整性好、抗拉性强，实现了新型秸秆粉碎与残膜回收联合作业机残膜卷收作业。

1 材料与方法

1.1 试验材料

江苏华盛材料科技集团下属南通龙达生物新材料科技有限公司生产的耐候地膜，宽度2.05 m，厚度0.01 mm，每卷长度2 000 m。

1.2 试验地点

南疆阿克苏地区沙雅县，133.3 hm2；北疆石河子市北泉镇，100 hm2。

1.3 试验时间

2020年3月至11月。

1.4 试验设计

针对耐候型地膜试验共分3部分：（1）力学性能试验，选用4种常用穴播器进行播种，测试耐候型地膜对不同铺膜机具的适应性；（2）地膜耐候型试验，从铺膜到捡膜，共8 个月，观测耐候型地膜的完整性；（3）棉花产量，在同等种植条件下，对耐候型地膜与普通地膜棉花进行测产。

1.5 试验设备及方法

选用4种不同穴播器（12穴、13穴、16穴、24穴）在实验土槽对地膜的击穿效果进行测试，播种速度为：3～5 km/h，测试选取2节，每节选取100穴；选用2 种秸秆粉碎与残膜回收联合作业机进行33.3 hm2残膜回收田间作业试验；分别将耐候型地膜和普通地膜放入实验室氙灯老化箱中老化400 h，测量2 种地膜的拉伸强度与断裂伸长率。

2 结果与分析

2.1 耐候型地膜对穴播器击穿效果的影响

耐候型地膜的击穿效果测试结果（表1）同普通地膜的穿透性相似，达到种植要求。试验地膜同普通地膜的刺穿性方面相近，大面积播种作业性能良好，出苗率达到了85%以上。

表1 不同穴播器对耐候型地膜击穿效果测试

表2 耐候型地膜与普通地膜力学性能比较

2.2 耐候型地膜的力学性能

耐候型地膜力学性能较好。与普通聚乙烯地膜相比，在同样0.01 mm 的厚度下，耐候型地膜初始拉伸强度高出10%，对铺膜机具适应性好。

耐候型地膜耐候性强。经过6个月的使用期后耐候型地膜仍能保持膜面完整，且具有相当的机械强度，特别适合机械回收作业。

于实验室氙灯老化箱中老化400 h，耐候型地膜拉伸强度＞15 MPa，断裂伸长率＞100%，而普通地膜拉伸强度＜6 MPa，断裂伸长率＜60%，已经不能保持足够的机械性能来保持膜面的完整性。

2.3 耐候型地膜对棉花产量的影响

试验区棉花全生育期内，地膜保温提墒效果良好，管理措施一致，用水、用肥与同期普通地膜覆盖的棉花相当，长势基本一致。每个试验区进行13.3 hm2的测产，阿克苏地区沙雅县耐候型地膜棉花产量为476 kg/667 m2，普通地膜棉花产量为457 kg/667 m2；石河子市北泉镇耐候型地膜棉花产量为428 kg/667 m2，普通地膜棉花产量为419 kg/667 m2。

2.4 耐候型地膜对残膜回收的影响

随动式秸秆还田与残地膜回收联合作业机，关键工作部件无动力传递，与地面随动仿型，在滚动过程中即可完成起膜、上膜、清杂、脱膜、残膜打卷等作业程序，具有负荷轻、清杂效率高、回收的残膜完整、能自动打卷等优点。钉齿链板式秸秆还田与残地膜回收联合作业机，可一次完成起膜、上膜、振动清杂、风力脱膜、残膜打卷作业程序，具有起膜、上膜可靠，清杂效率高、回收的残膜完整等优点。

两台机器针对耐候型地膜作业，一次地表残膜回收率超过90%，膜杂分离效果好，并实现了地膜卷收易于运输，机器性能可靠，节约了作业时间，取得突破性进展。