北方地区玉米地膜机械化回收模式探析

○甘肃省农业机械化技术推广总站 康清华 程兴田

一、模式概述

由于地膜覆盖栽培技术具有显著的抗旱节水、增温保墒、增产增收作用，该技术广泛应用于北方地区玉米栽培，对应垄播、沟播、平播等不同的播种方式，铺膜方式分为全膜覆盖和半膜覆盖。玉米生育期结束后形成的农田废旧地膜，一部分通过人工或简易农机具从农田中清理出来，由于含杂率高不易循环利用，丢弃地边沟渠或焚烧，形成二次污染，还有相当一部分残留农田，造成农业面源污染，导致农作物产量降低。近年来，根据不同的覆膜种植模式总结出了以农机农艺融合为特点的两种农田地膜机械化回收模式，即秸秆地膜分段机械回收模式、秸秆地膜联合机械回收模式。

两种模式虽然机械作业方式和内容不同，但都有四个作业环节。一是秸秆处理环节，为机械化回收地膜创造条件；二是起膜环节，由起膜部件根据膜上覆土厚度铲起地表土壤，形成土壤、地膜、根茬、膜上秸秆、膜下杂草的混合物；三是膜土分离环节，对第二环节混合物中的土壤通过机械破碎与分离；四是膜杂分离环节，将地膜与根茬、膜上秸秆、膜下杂草进行分离，为再利用创造条件。

二、技术特点

1.采用了复式作业技术。对于秸秆地膜分段机械回收模式，能同时完成机械化回收地膜和15cm内土壤松整地作业。对于秸秆地膜联合机械回收模式，可一次完成机械化收集秸秆、回收地膜。复式作业能节本增效效果明显。

2.采用了先进的减阻技术。均布的尖杈式或旋齿式起膜装置，能够根据膜上覆土厚度，将地表一定范围内的地膜铲起，并分离部分土壤，大大降低了起膜阻力。

3.采用了振动输送技术。采用多级升运链机构，一是通过振动，脆性的土壤受撞击载荷破碎落入地表，二是通过运动，将地膜、根茬、膜上秸秆、膜下杂草等韧性材料传向地膜分离机构。

4.采用了旋转膜杂分离技术。通过带挑膜齿的多级卷膜轴的转动，将地膜与根茬、膜上秸秆、膜下杂草等韧性材料分离，并缠绕在卷膜轴上。

5.采用了残膜自卸技术。采用多级锥轴式地膜分离自卸机构，锥轴的作用主要是方便卸膜，采用多级是为了提高回收率。作业时通过锥轴转动，其上的挑膜齿将地膜与根茬、膜上秸秆、膜下杂草等韧性材料分离并缠绕在锥轴上，地膜缠绕一定量后，通过液压打开锥轴脱模。

三、工艺流程

1.秸秆地膜分段机械化回收模式。该模式分秸秆回收和地膜机械回收两个阶段，作业流程如图1。秸秆回收的目的主要是为地膜机械化回收做准备，此阶段分人工收割和机械收集两种方式，秸秆机械收集的机具为具有收割、捡拾、粉碎、打包（装袋或集箱）功能的秸秆收集机，配套动力一般为66.2kW（90马力）以上的轮式拖拉机。地膜机械回收阶段分为起膜、膜土分离、膜杂分离环节，使用的机具为具有膜土、膜杂分离功能的地膜回收机，配套动力一般不大于47.8kW（65马力）以上的轮式拖拉机。

图1 秸秆地膜分段机械回收模式流程图

2.秸秆地膜联合机械回收模式。该模式的特点是秸秆回收和地膜回收由联合作业机械一次性完成，机组进地次数少，减少了机械对土壤的碾压，作业效率高、作业成本低，流程如图2。秸秆地膜联合回收的机具为具有秸秆收集、起膜、膜土分离、膜杂分离功能的秸秆地膜联合回收机，配套动力一般为不小于88.2kW（120马力）的轮式拖拉机。根据秸秆不同的用途，不同的秸秆地膜联合回收机配置不同的秸秆处理装置，该装置除了都具有秸秆收割、捡拾、粉碎功能外，一般具有打包、装袋、集箱、均匀抛撒、集条掩埋中的一种或一种以上功能。

图2 秸秆地膜联合机械回收模式模式流程图

四、配套措施

1.充分发挥农机购置补贴等政策支持引导作用。《农业农村部办公厅关于做好2021年全程机械化有关工作促进粮食稳产增产的通知》（农办机〔2021〕2号）指出，启动实施2021—2023年新一轮农机购置补贴政策，优先保障粮食生产机械购置补贴需求，将水稻、玉米、小麦和大豆等粮食作物生产所需机具全部列入补贴范围，实行应补尽补。两个玉米农田地膜机械化回收模式所用机具都在补贴范围，推广过程中应引导农民享受农机购置补贴政策。

2.推广使用符合标准要求的地膜。国家强制性标准GB13735～2017《聚乙烯吹塑农用地面覆盖薄膜》规定了地膜的最小标称厚度、耐候性、力学性能，为了便于多茬利用和机械化回收，推广适用符合标准要求的0.01mm以上的Ⅰ类为耐老化地膜。

3. 推广先进的农艺技术。多年试验表明，在降雨量低于400mm的旱作区，一膜覆盖播种两茬或三茬玉米，综合效益较高，残膜仍然具有一定的强度，使用先进的机械化地膜回收技术，捡净率在90%以上。

五、适用范围

1.秸秆地膜分段机械化回收模式。适用于小地块的旱作农业区，播种方式为垄播或平播，玉米秸秆由人工收割或机械收集，0.01mm的地膜使用年限不超过3年，地表15cm土层内土壤平均含水率一般为8%～20%。使用的秸秆回收机械宽度不大于1.8m，配套拖拉机功率不小于66.2kW（90马力）；地膜捡拾机械宽度不大于1.5m，配套拖拉机功率不小于51.4kW（50马力），机械回收深度不大于15cm。

2.秸秆地膜联合机械回收模式。适用于地块较大的旱作农业区或灌溉农业区，播种方式为垄播或平播，0.01mm的地膜使用年限不超过1年，地表15cm土层内土壤平均含水率一般为8%～20%。使用的秸秆地膜联合机械回收宽度不大于1.2m，配套拖拉机功率不小于88.2kW（120马力），机械回收深度不大于15cm。