棉田残膜污染及机械化回收技术探讨

介绍棉田残膜污染危害的主要表现,包括降低棉田肥力、影响棉种发芽和棉花根系生长、影响棉田机具作业、影响机采棉质量等;通过对比提出机械化残膜回收是目前棉田残膜污染治理的最佳方式;对残膜机械化回收的各主要作业环节进行了简要介绍,总结了棉田残膜机械化回收存在的主要问题。     

新疆残膜机械化回收技术研究现状与展望

新疆维吾尔自治区（简称新疆）许多耕地存在土壤盐渍化现象严重且干旱缺水的问题,引进地膜覆盖栽培技术在解决问题的同时也带来了农田残膜污染。基于新疆农田残膜污染程度调研数据,总结了新疆残膜机械化回收技术装备的优势和缺点,针对新疆残膜机械化回收技术中存在问题提出了合理建议,为新疆残膜回收机械的研发提供一定参考。     

新疆棉农采用机采棉技术影响因素调查及分析

通过对145户棉农的调查,采用多分类Logistic回归分析新疆棉农采用机采棉技术的主要影响因素。结果表明劳动力数量、土地类型、植棉面积等因素是影响新疆棉农是否采用机采棉技术的主要影响因素,而受教育程度、决策者年龄、土地面积等因素对棉农是否采用机采棉技术无显著性影响。现阶段政府对农业科技进步实施的作用大于市场的推动作用。     

抛膜链齿输送式残膜回收机设计与试验

新疆棉田残膜污染问题严重,机械回收残膜是目前主要的回收方式。现有残膜回收机普遍采用弹齿或伸缩杆齿式起膜装置,回收过程中容易出现残膜缠绕工作部件、卸膜难等问题,影响起膜和卸膜效果。为此,借鉴现有机型的优点,通过刨膜辊刀起膜、抛膜辊刀抛送原理,设计一种起膜抛送、链齿输送、自动脱膜的抛膜链齿输送式残膜回收机。该机具主要由起膜装置、输送装置、脱膜装置、传动系统和集膜箱等组成。残膜通过抛送起膜,配合链齿输送,实现残膜与土块分离,保证了起膜的可靠性;利用自动脱膜和刮板式脱膜机构完成卸膜,解决了残膜缠绕、卸膜难的问题。田间试验结果表明:当作业速度为4~7 km/h时,残膜回收率均值为90.6%,机具作业效率均值为0.84 hm~2/h,残膜含杂率均值为3.971%,当作业速度较快时,提高了作业效率,但回收率降低,含杂率增大。当作业速度为5 km/h时,回收率均值为91.8%,作业效率均值为0.733 hm~2/h,含杂率均值为2.605%,为较适宜的作业速度。该机具运行可靠,起膜与脱膜效果较好,可用于新疆棉田残膜回收。     

残膜回收机械推广探讨

分析废旧残膜污染对新疆地区的危害现状，探讨残膜机械回收技术的主要内容、工艺流程及相关配套机具，根据新疆地区的生产实际，从农艺及回收机具2方面，提出理清残膜的合理有效方案，为缓解哈密地区的农膜污染提供有益借鉴。     

南疆棉田残膜污染现状及防治途径

南疆是我国重要的产棉区,南疆地区近5年平均覆膜面积为1.326 78×106 hm2,棉田覆膜率为100%。随着覆膜面积的扩大、地膜使用量的增加,棉田残膜污染情况也越来越严重,大量残留在土壤中的地膜不仅影响棉花的正常生长发育,而且对农业生态环境也构成了巨大威胁。运用5点采样法对南疆各团场和县市覆膜超过10年以上的棉田进行数据采集,按照不同耕层以及不同面积分类统计。结果显示,南疆地区平均棉田地膜残留量为237.36 kg/hm2,棉田残膜在0～30 cm中均有分布,3个层次（地表、0～12 cm和12～30 cm）棉田地膜残留量分别占棉田地膜残留总量的8.33%、53.99%和37.68%;南疆地区各县市和各团场残膜污染有显著性差异,各县市棉田地膜残留量高于各团场,残膜主要以4～25 cm2大小存在于土壤中。南疆残膜污染情况处于上升的状态,主要与当地的耕作方式与管理方式有关。在此基础之上,针对南疆地区棉田残膜污染状况,从地膜的规范化生产、机械化回收以及无污染可降解地膜方面提出防治技术途径。      

棉田残膜回收机械研究现状及发展趋势

棉花地膜覆盖栽培技术提高了水分的利用率和棉花的产量,随着地膜的连年使用,棉田残膜含量不断增加,已造成严重的“白色污染”,影响棉花的种植和产量。PE地膜被替代前,机械化回收是解决残膜污染的必要手段。通过对残膜回收机械的起膜装置、拾膜装置、脱膜装置、集膜装置、清杂装置等方面介绍残膜回收机械的研究现状和特点。分析棉田残膜回收机械的应用情况,存在耕层残膜回收率低、膜杂分离效率低、作业部件适应性不强、作业质量不稳定等问题,针对残膜、秸秆、土壤的特性和生产实际,提出研发全耕层地膜回收机具、改进膜杂分离装置、创新作业部件仿形技术、提高智能监控水平的研发方向。     

链耙式棉田耕层残膜回收机设计

地膜铺盖技术在棉田大面积推广实施过程中,虽提高棉花产量与农民经济效益,但棉花收获后棉田中的残膜不及时回收降解,将造成土壤环境污染、棉花减产等状况,这已成为危害棉花种植地最严重问题之一,为解决新疆南疆地区秋收后棉田残膜残留问题,设计一种翻土装置与捡膜装置相结合的耕层链耙式残膜回收机,该机主要由翻土装置、松土板和捡膜装置等部件组成。翻土装置将地表0~100 mm土壤翻出,翻出的土壤由松土板撞击松碎,捡膜装置中捡膜齿和刮膜齿将土壤中的残膜回收至集膜箱,最终完成残膜回收过程,该机各部件结构设计合理,符合农业机械设计原理。      

新疆建设兵团地膜残留特点的研究

以新疆农八师地区作为研究区域,对当地地膜残留状况进行调查取样和分析统计,并对残膜的一些影响因素(如空间、质量、农业措施和种植模式)进行分析研究,以掌握残膜污染的状况。结果表明:新疆农八师地区的平均残膜量25.4g/m2,最高39.6 g/m2,最低18.0g/m2;残膜主要集中在0～30cm的土壤中,土壤越深,残膜越少;残膜量分布也呈现出显著的时空特点等;这些将为以后的残膜污染治理工作提供理论依据和数据支持。     

农用地膜力学性能试验与分析

农用地膜大量残留于土地中对土壤造成严重危害,甚至会引起农作物的减产。当前,农用地膜回收的技术不成熟、回收机械效果不理想,为解决农用地膜回收困难、效率低下的问题,分析影响回收效率的因素至关重要。由于地膜自身的力学性能对机械化回收的效果影响显著,于2016年3月-2017年3月在新疆生产建设兵团农一师六团对不同厚度、不同覆膜时间、不同薄膜厚度、不同耕层深度的地膜进行力学性能试验。结果表明:地表残膜覆膜时间相同时,厚度为0. 018mm的残膜拉伸负载荷最大,0. 014mm的残膜断裂伸长率最大;地膜厚度相同时,90d的残膜拉伸负载荷和断裂伸长率都最大;耕层内残膜厚度相同时,浅层地膜的拉伸负载荷和断裂伸长率都较深层残膜的大;耕层深度相同时,地膜厚度越厚,拉伸负载荷越大,断裂伸长率越小。     

南疆棉花地残膜回收机的研制与试验

棉花种植在南疆地区有重要地位,是南疆地区农民的主要收入之一。在棉花种植过程中,科学使用薄膜覆盖可提高棉花产量与质量,增加农民收入,但由此带来的白色污染尚未解决。为此,基于南疆棉花种植区域环境,设计了一款棉花地残膜回收机,对残膜回收的机架装置进行了有限元分析,并对样机进行制作及田间试验。分析试验结果表明:残膜回收机回收率达到72.4%,可为南疆棉花地残膜回收工作提供一定理论与技术支撑。     

新疆棉区残膜污染及其治理技术

针对新疆棉区地膜使用后存在的问题,分析了典型地区的残膜污染现状,指出棉区残膜回收分3个作业阶段。介绍了残膜回收机械的最新研究进展及其典型机具使用中的优缺点,最后针对新疆棉区现有残膜治理技术存在的问题提出了相应的对策和方法。     

揭膜拔杆技术试验分析

地膜覆盖技术,以其保温、保土、保墒、增产等显著特点,在农业生产中得到了广泛应用,对农业增产、农民增收起到了巨大的推动作用,给农业生产带来巨大经济效益。然而,由于过度使用地膜难以被完整回收,造成土壤耕层的白色污染十分严重。强调了治理残膜污染、保护农田生态环境和保持农业可持续发展的重要性,以及研制、推广先进适用的残膜回收机械的紧迫性。     

新疆无膜移栽地下滴灌棉花生长发育特点初步研究

根据近年来新疆棉花膜下滴灌日益严重的残膜污染问题,提出将无膜移栽与地下滴灌有机结合,形成棉花无膜移栽地下滴灌技术,既可充分发挥移栽和地下滴灌的优势,提高水分利用效率,又可有效减缓白色污染。通过1年的盆栽试验研究,结果表明:无膜移栽地下滴灌棉花的吐絮期比覆膜直播地下滴灌及地表滴灌棉花均提前,全生育期有所延长,水分生产效率和产量均比较高;无膜移栽地下滴灌棉花与覆膜移栽地下滴灌棉花相比,全生育期累计耗水量总体相当,而产量及水分生产效率也均较高。     

覆膜滴灌技术研究进展

覆膜滴灌技术在我国农业生产中发挥了重要的作用，覆膜对土壤的增温、保水、除草和压盐都有一定的作用。覆膜滴灌提高水肥利用率，增产效果显著。但地膜的广泛使用产生大量的地膜废弃物，而且覆膜滴灌减少水的渗透和养分的运移，常年使用对土地利用也产生不利影响。系统介绍我国覆膜滴灌技术的发展进程、优势及存在问题和技术要点，并提出今后应着重于改进薄膜的使用标准、开发残膜回收机械和研发多用途地膜、生物可降解地膜等发展措施。      

典型绿洲区长期膜下滴灌棉田残膜分布现状研究

【目的】优化管理农田地膜。【方法】于2016年9月在新疆典型绿洲区石河子121团对6块覆膜滴灌棉田(应用膜下滴灌年限分别为5、9、11、13、15和19 a)土壤进行取样,研究了样品中的残膜面积和残膜质量。【结果】6块棉田地膜残留密度分别为127.11、215.85、250.63、294.17、327.83和348.83 kg/hm~2,残膜密度以每年16.37 kg/hm~2的趋势递增;残膜主要集中分布在土壤0～15 cm土层内,且面积大于30 cm~2,随着覆膜年限的增加,逐渐下移到15 cm以下土层内,且这部分残膜逐渐碎裂并均匀分布在土壤20～30 cm土层。随着覆膜年限的增加,棉田土壤中残膜的数量和密度均呈逐年上升趋势,表层土壤中面积较大的残膜在耕作过程中逐年碎裂并向深层土壤下移且均匀分布;同时随着覆膜年限的增加,在35～40 cm深层土壤中面积和质量较小的残膜呈明显增多的趋势。【结论】新疆绿洲区棉田地膜残留远超国家标准限值,应采用厚度大于0.008 mm地膜,同时采取措施提高农田地膜回收率。     

新疆地区机械回收残膜技术研究现状与展望

我国新疆地区的大面积耕地存在土壤盐渍化现象严重且干旱缺水的问题,引进地膜覆盖栽培技术在解决上述问题的同时也带来了农田残膜污染。本文对新疆地区农田残膜污染程度进行了调研,总结了新疆地区典型机械回收残膜技术装备的优势和缺点,针对新疆地区机械回收残膜技术中存在的问题提出了合理建议,为新疆地区残膜回收机械的研发提供一定参考。