耕层残膜回收机的研究

地膜覆盖技术已成为农业生产中不可或缺的技术,极大地促进了农业发展和进步。但是农用的塑料薄膜大都是不可分解的,长时间留在土壤里,不但会对作物造成严重的危害,影响作物正常的生长和产量,还会影响机械作业的质量。要在收获庄稼后,及时地回收残膜,避免造成"白色污染"和塑料资源浪费。为此介绍了残膜回收机在国内外的发展现状以及典型的残膜回收机的结构与工作原理,并提出存在的问题和未来的发展建议。     

基于国内残膜回收机的研究

地膜覆盖技术对农业增产具有良好的经济基础和社会效益,但同时农田残膜的回收也成为了棘手的问题.目前,国内残膜在田里影响土质的情况比较严重,并造成大量白色污染.文章针对农田留有残膜对农业生产所带来的危害,分析了国内残膜回收机的发展状况,介绍了苗前期、秋后及春播前使用的3种残膜回收机性能,并提出了推广使用联合残膜回收机的3点建议.     

残膜回收机的设计

通过理论分析和田间试验,设计研制了一种适用于回收作物收获后的残膜回收机。介绍这一机器的工作原理和有关设计参数。试验表明,该机结构简单,工作可靠,动力消耗少,适应性广。     

旋耕刀齿式棉田耕层残膜回收机设计与试验

为减少棉田多年覆膜种植方式下耕层土壤中的残膜存量,修复土壤结构,提出一种旋耕刀齿起膜、膜土抛送分离输送的耕层残膜回收方法,设计了旋耕刀齿起膜装置、输送筛分装置等关键部件;以膜土抛送过程不同落点建立分离模型,分析膜土分离运动过程。计算分析结果表明:当旋耕刀齿起膜装置抛送土块质点速度初始值为2.0 m/s,输送筛网倾角初始值为35°时,土块回落后掉入至田间的位移为1.24 m,即土块通过旋耕起膜抛送至输送筛网后,反向回落至输送带下端,碎土块经筛网过滤掉落至田间;而残膜抛送距离更短且密度较小,输送筛网可直接将残膜传送至回收箱内,从而实现膜土抛送分离。田间试验结果表明:样机作业速度增大,残膜回收率降低,含杂率则升高。当作业速度为5 km/h时,回收率为80.06%,作业效率0.725 hm²/h,含杂率25.47%,此时具有较好的残膜回收效果。全耕层残膜量由作业前的268.29 kg/hm²降低至作业后的16.49 kg/hm²,每个样点的平均残膜片数由作业前的370片减少至作业后的90片。机具在0~200 mm耕层土壤中残膜回收效果明显,可用于新疆棉田耕层残膜回收。     

气吹式春播前残膜回收机的研制

研究设计了主要针对往年陈膜和碎膜的新型气吹式春播前残膜回收机，运用运动及动力学分析方法，建立了直齿残膜捡拾机构在气流作用下运动模型及残膜相对于捡膜齿的相对运动微分方程。计算捡膜齿在耕层50mm深度内可得到较好的效果，捡膜辊转速最适宜转速为30r／min。并运用3-D CFD模拟方法，对输送风道避行分析，找出了影响机构工作性能的主要因素是气体涡流，提出的措施是在风道入口下部适当留一条宽度5mm的缝隙，进行负压补偿，削除涡流；保障气流的顺利畅通，必免过大的曲率半径。     

棉秸秆还田及残膜回收机改进设计研究

针对目前棉花种植模式的多样性及棉农对残膜回收技术要求的不断提高,对前期研制的棉秸秆还田及残膜回收机进行完善与改进研究。主要对秸秆回收部件、挑膜部件、机架及脱送膜部件进行优化设计,使机具适应性更强,残膜回收率及生产率更高。     

残膜回收机械化技术综述

地膜覆盖虽然给农民带来了巨大的经济效益,但是也对生态环境造成了严重的影响。针对残膜对农业生产的危害和国内外残膜回收机的发展状况进行了综述。以期为残膜回收提供参考。     

复式残膜回收机棉田操作技术及注意事项

覆膜播种是提高棉花产量、提升棉花品质、节约生产成本的一项农艺措施,但年复一年的覆膜植棉导致土壤地膜残留加剧,严重影响了棉花的正常生长,并且对环境造成污染,用人工清理残膜耗工费时,且劳动强度大。复式残膜机能在完成残膜回收的同时将棉秆粉碎还田,不仅节约能耗,而且起到事半功倍的效果。本文主要介绍105团近年使用的11CMJD-2.0复式残膜回收机的整机构造及相关参数,并对该机在使用过程中的操作方法、常见问题、解决措施及注意事项进行简要阐述,以供用户参考借鉴。     

弧形挑膜齿残膜清理滚筒主要部件的强度分析

介绍了一种弧形挑膜齿残膜清理滚筒的结构、工作原理和主要工作部件,运用有限元分析软件对残膜清理滚筒的主要部件进行了强度分析,并对整机进行了实地试验测试,证明该机构设计合理,残膜回收率可达85%以上。     

残膜对农田土壤养分含量及微生物特征的影响

【目的】探究残膜对土壤养分含量和生物学特征的影响,明确产生危害的土壤残膜强度限值,为中国残膜污染防治工作提供理论支撑。【方法】于2011—2015年在甘肃张掖设置0（CK）、150 kg·hm^-2（T1）、300 kg·hm^-2（T2）、450 kg·hm^-2（T3）以及600 kg·hm^-2（T4）残膜梯度试验,并测定不同残膜强度下土壤理化性状、微生物量碳氮、微生物群落丰度以及土壤酶活性等关键指标。【结果】残膜对土壤含水量、有机质（SOM）、全氮（TN）、铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）、有效磷（Olsen-P）的影响较大,随着残膜强度的增加,土壤含水量显著增加（P＜0.05）,而SOM、TN、NO₃^--N以及Olsen-P显著降低（P＜0.05）,NH₄⁺-N则表现出先升高后降低的变化趋势。低残膜强度下,土壤微生物量碳（MBC）和土壤微生物量氮（MBN）含量增加,但高残膜强度（T3和T4）则会显著降低土壤微生物量（MBC和MBN）及微生物群落丰度（吸光值平均变化率、丰富度、Shannon指数、Simpson指数以及McIntosh指数）（P＜0.05）。土壤酶活性随残膜强度的变化趋势同微生物量碳氮含量基本一致,残膜强度为300—450 kg·hm^-2时,土壤中α-葡萄糖苷酶（AG）、β-葡萄糖苷酶（BG）、纤维素酶（CBH）、木聚糖酶（BXYL）以及几丁质酶（NAG）活性普遍较高,残膜强度为600 kg·hm^-2时土壤酶活性显著降低（P＜0.05）。【结论】农田土壤中低量残膜存在下可通过保水作用提高土壤微生物活性及其丰富度,而当残膜强度超过450 kg·hm^-2时,土壤微生物量、微生物群落丰度和土壤酶活性显著降低;同时,长期残膜作用下会降低土壤SOM、TN、NH₄⁺-N、NO₃^--N以及Olsen-P含量,引起土壤养分退化。因此,对于中国地膜残膜污染较严重的地区,应加大残膜防治工作力度,降低残膜引起的土壤退化风险。     

基于Solidworks的残膜捡拾滚筒3D设计及运动仿真

应用Solidworks软件对残膜捡拾滚筒进行3D设计和装配,并运用Comsos/Motion针对滚筒不同的转速、捡拾齿组数、入土深度等参数对滚筒进行了运动仿真,得出捡膜齿运动轨迹,初步寻找出了弧型捡膜齿满足要求的排列布置、滚筒转速和合理的入土深度等工作参数,为残膜回收机具的设计提供了理论依据。     

宁夏农田残膜回收与再利用研究

近年来,覆膜种植面积不断增大,农田里残留的各种地膜数量不断增加,造成了农田的"白色污染"。研究农田残膜的回收和再利用是解决"白色污染"问题的有效途径。通过实地调研和文献研究,了解宁夏地区农田残膜回收和再利用工作的基本情况,总结出宁夏农田残膜回收和再利工作中存在的问题。借鉴国内外先进经验,提出:加强宣传,营造氛围;以质量标准规范生产;积极进行研发和选型工作,确定适宜机型;强化财政补贴政策;制定规划、纳入考核项目等农田残膜回收与再利用的方法。并探索确定适宜宁夏应用的残膜机械化回收与加工再利用配套机具技术和长效运行机制。     

内蒙古农田地膜残留现状及残留特征研究

【目的】为摸清内蒙古农田地膜残留污染现状、明确地膜残留特征,制定符合内蒙古实际情况的农田地膜污染防治措施。【方法】在内蒙古典型覆膜地块布设地膜残留长期定位监测点,采用问卷调查和挖取样方的方法,对内蒙古2020年农田地膜残留情况及影响因素进行研究分析。【结果】2020年内蒙古农田平均地膜残留量101.7 kg/hm2,其中锡林郭勒盟、赤峰市、巴彦淖尔市、阿拉善盟平均地膜残留量127.66—145.83 kg/hm2显著高于其他盟市（p<0.05）;鄂尔多斯市、兴安盟、包头市、呼伦贝尔市、呼和浩特市平均地膜残留量73.10—91.05 kg/hm2,显著高于乌兰察布市和通辽市（p<0.05）;乌兰察布市平均地膜残留量44.20 kg/hm2,显著高于通辽市19.05 kg/hm2的地膜残留量（p<0.05）。农田地膜残留量随壤土、砂土、粘土变化显著增加（p<0.05）且呈极显著正相关（p<0.01）;随着覆膜年限增加,农田地膜残留量呈递增趋势,覆膜年限超过30年后农田地膜残留量显著增加（p<0.05）,覆膜时长与农田地膜残留量呈极显著正相关（p<0.01）;0.01—0.02mm厚度地膜残留量虽显著低于0.004—0.01mm厚度地膜残留量（p<0.05）,但其与地膜残留量未表现出显著相关性（p>0.05）。【结论】内蒙古农田地膜残留量主要受土壤质地类型和覆膜年限影响。建议各盟市进一步加强地膜源头管控、推广地膜源头减量增效技术,每年开展地膜回收工作、加强耕地土壤培肥改良,多措并举构建农田地膜污染防治技术体系。     

基于UG的残膜回收机滚筒部件的运动分析

介绍了一种棉花残膜回收机弧形挑膜齿清理滚筒的结构、工作原理,对弧形挑膜齿的运动轨迹和运动方程进行了分析研究,建立了残膜相对弧形挑膜齿的运动方程,研究了弧形挑膜齿的速度、加速度等运动特性,并对弧形挑膜齿残膜清理滚筒运动干涉情况作了检验,证明该机构设计合理,残膜回收率可达85%以上。     

滚轮缠绕式残膜回收机的研制

设计了一种滚轮缠绕式残膜回收机，利用分布在滚轮边缘上的拾膜弹齿将田间的残膜拾起并缠绕储存在滚轮上。该机具将拾膜与储膜融于一体，略去了输膜过程，在配置割刀或犁的情况下，可进行割茬或起垄与收膜的联合作业。其特点是结构简单、操作维护方便，回收大根茬作物的残膜具有良好的效果，残膜收净率85％一90％。     

应用紫外/可见光分光光度计检测农膜

采用与计算机联机的岛津 UV－ 2501 PC紫外 /可见光分光光度计检测了 3种西班牙农膜和 3种国产农膜，分析各种农膜透光性能的差异以及透光性对作物栽培的影响。     

河北滦县花生地膜残留污染监测试验报告

利用2种(质量平衡法、田间实测法)试验方法对滦县花生地膜残留量进行监测,获得每667m2花生地膜的残留量为0.625kg,残留量占使用量的20.8%。     

农用残膜的回收问题

地膜覆盖种植技术可大幅工提高作物单产水平,因而得以大面积推广应用,但用过的地膜不能及时回收,滞留在田间,对土壤及生态环境都造成了污染,从残膜不能得及时回收的原因分析入手,结合各地条件,阐述了不同类型的残膜回收机的特性和使用状况,并提出了解决这一问题的措施和建议。