残膜回收机械化技术推广的难点及发展方向

(整期优先)网络出版时间:2024-07-03
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残膜回收机械化技术推广的难点及发展方向

安成荣

昌吉州呼图壁县园户村镇农业(畜牧业)发展服务中心 新疆昌吉州 831200

摘要:地膜覆盖栽培在农业生产中已被广泛应用,我国地膜覆盖种植面积超过2000万hm2,为作物的增产增收提供了重要支撑。随着覆膜年数和覆膜面积的不断增加,废旧地膜在土壤中的残留量逐步增多,残膜污染已严重威胁到农业生产和自然环境,成为影响我国农业生产可持续发展的突出问题。因此,为了能够加强残膜的回收质量,降低此类污染情况的发生,需要从根本源头上不断完善残膜回收技术,提升农民对于残膜回收的重视程度,从而推进各类机械化残膜回收技术的不断发展。本文主要对农田残膜回收机械化技术推广应用进行探析,旨在降低白色污染,促进农业生产长远发展。

关键词:残膜回收;机械化技术;推广应用

引言:

随着经济发展速度的不断加快,当前社会形势下农民的整体生活水平有明显提升,加上人们对于农产品的要求越来越高,农作物在种植过程中可以选择的辅助技术也越来越多,地膜栽培对于农产业发展速度的加快产生了非常重要的促进作用,不仅能够提升农作物的生产产量,而且能够充分满足居民对于农产品的整体需求。然而,地膜在实际的使用过程中,容易出现残留地膜难以降解的问题,加重了农田污染的情况,影响了土壤的肥力,对于周围环境产生的影响是不可忽视的。本文以新疆昌吉州地区为研究区域,简称“昌吉州”,地势南高北低,由东南向西北倾斜,南部是天山山地,中部为广袤的冲积平原,北部为浩瀚的沙漠盆地。昌吉州日照充足,年日照时数为2700小时;热量条件也较为充足,年平均气温6.8℃,年平均降水量为190毫米,夏季降水量明显多于冬季,自然条件优越,农业发展规模大,其种植业结构主要由棉花、玉米、番茄、葫芦和打瓜构成。基于此,本文将深入探究农业生产过程中残膜回收机械化技术推广的难点及发展方向,积极推广各类优质残膜回收技术及机械设备的应用,促进生态环境和农产业双向健康发展。

1农用残膜的危害

农用地膜的重要成分是聚乙烯烃类有机高分子化合物,此种化合物在农业生产中,自然降解难度较高,容易造成污染残留。有数据显示,残膜存留时间高达200-400年。市场上地膜厚度大概在0.006-0.008mm之间,农业生产使用后,长期的风吹日晒地膜容易破碎,与土壤、农作物的残茬以及根系混杂在一起,回收难度巨大。每年遗留在田里的残余地膜高达10%左右,长年累月的残留,地里残膜数量也随之增多。此外,残膜缠绕直接影响土壤的透气性,形成土壤多层化,不利于土壤水分的循环,致使微生物种类、数量减少,布局分布不合理,降低土壤养分,导致农作物根系发育不良,加速作物枯萎甚至死亡,给农户带来巨大的经济损失。目前,残膜的治理方式多以人工处理为主,耗时、耗力巨大,但效率较低。因此,采用机械化的回收方式,利用相关设备进行处理,能够显著提升残膜回收率,这也将成为残膜治理的未来趋势。受不同种类农作物以及田间环境的影响,残膜回收技术仍需不断调整、创新。秋收过后,大量的秸秆、杂草会与残膜缠绕,影响机械收膜进程,如若操作不当,直接影响作业效率以及质量,从而造成土壤持续恶化,利用率降低。

2新疆昌吉州地区残膜回收机推广的应用情况

当前,昌吉地区残膜回收主要通过弹齿搂耙机具进行,搂耙机具数量在7000架左右,搂耙的残膜回收率在60%左右。在目前降解地膜技术还不够理想的情况下,要想彻底解决残膜污染治理问题,就必须利用成熟的残膜回收机具进行机械化作业,提高工作效率和残膜回收率,减少工作时间,增加有效工作时间。经现场演示作业和参会人员测评,优选出上述四种机型,适合昌吉地区作业需求,可大面积引进推广。

(1)4JSM-1800A1型棉秸秆还田及残膜回收联合作业机由新疆农科院农机化所研制生产。该产品具有秸秆粉碎后抛送还田、松土、挑膜、脱膜、集膜等功能,同时实现“膜秆分离”与“膜土分离”。机具工作效率高、残膜回收率高,回收当年覆膜总量的87%,可实现残膜的循环利用。一次性完成秸秆粉碎还田、残膜回收等作业,减少机具作业次数和作业费用,达到棉田净土的要求。

(2)4JMS-2.0残地膜回收与秸秆还田联合作业机由兵团石河子科神股份有限公司研制生产。该产品可实现作物收获后一次完成残地膜回收和秸秆粉碎还田两道作业,实现了地膜拣拾装箱和秸秆粉碎还田的长距离联合作业,一次可连续作业0.67hm2以上,可保证地头定点卸膜,简便快速,减少了非作业时间,作业效率在1hm2/h以上。采用直线型弹齿链耙式残膜拣拾机构,交错排序专用残膜拣拾弹齿,残膜回收率在85.9%以上,可根据用户需要选配不同的专用秸秆粉碎还田机,适应不同幅宽地膜的残膜回收作业,选配双侧抛洒秸秆粉碎还田时,不仅能联合作业,也能完成先秸秆还田,再进行收膜的分段作业,适应的拖拉机范围广。

(3)4JM-205Q秸秆还田残膜回收一体机由新疆钵施然智能农机股份有限公司研制生产,对当年膜能整张回收,起膜刀可对边膜进行回收,回收的残膜在集膜箱内自动压紧,增大了载膜量,减少卸膜时间,提高有效工作时间,秸秆还田作业可同时进行,秸秆打碎还田均匀,自动翻转的弹齿结构,有利于残膜回收,机具工作可靠,故障率低。

(4)1CMJ-2.0残膜回收与秸秆粉碎还田联合作业机由石河子市光大农机有限公司研制生产,该机结构简单,可起边膜,增加回收率,膜秆分离,含杂率低,采用液压控制,调位精准,配制灵活,适用广泛,联合作业效率高。

3限制机械化残膜回收技术推广应用的主要难点

3.1对残膜回收的重视程度不高

个别地方对残膜回收的重视程度不高,没有站在生态文明、绿色农业发展的高度,对农田地膜污染治理的重要性、紧迫性认识不到位,依赖国家项目及资金的思想严重,没有落实主体责任,回收机制不完善,对农户、种植大户、合作社等经营主体没有建立有效的约束手段。农民和各类农膜使用主体的责任和法治意识薄,自主回收废旧地膜积极性不高,随意焚烧和掩埋废旧地膜时有发生。基层组织,特别是作为集体土地所有权者的村委会的作用发挥不到位。从实际情况看,各地仍有不同程度的非标地膜在使用,开展联合执法不够,条例贯彻执行仍有偏差,农户回收意识差,缺乏约束机制。

3.2部门协作不力,项目资金安排还需要完善

部门间协调机制不够完善。残膜污染综合治理是一项系统工程,除了农业生产环节外,涉及到地膜生产、销售、监管、使用、废旧地膜回收加工利用领域和农业农村、工业和信息化、市场监管监督、生态环境等多个部门。各相关部门都对加强残膜污染治理出台了相关政策和措施,但协调联动机制不够完善,未能形成有效合力。作业补贴资金额度有限,没有从根本上调动农民的积极性,没有起到预期效果。

3.3机械化、专业化回收能力薄弱

虽然人工回收残膜洁净度高,但劳动强度大、效率低,不宜大面积开展。加上残膜回收抢收时间短,秋季棉花收获后只有15~20天时间,因此必须依靠机械回收农膜。现在市面普遍使用的机械有两类:一类是耕前残膜回收机械;一类是播前残膜回收机械。作业成本为30~50元/667m2。从各地反馈来看,目前没有一种残膜回收机型能够达到理想的工作要求,普遍存在边膜无法拾起,膜秆分离效果差,回收的残膜和秸秆、泥土、杂质缠绕在一起,无法资源化利用;现有的机具普遍缺少残膜打捆打包装置;有的机具需要大量的人工辅助,费时费力,作业效率也有待提高;缺少能够回收0~30cm耕层内历年残膜的机具,缺少玉米、食葵等高秆作物的残膜回收机械。

3.4废旧地膜回收利用率不高,缺乏市场机制

地膜回收加工企业确实为残膜回收利用发挥了积极的作用,但实际仍存在有大量地膜未能及时回收,堆放在田间地头。究其原因主要是回收企业规模小,加工层次低,加工出来的产品路径窄、利用率不高,而且加工成本高。目前残膜主要用于造粒,造粒后用于生产滴灌带、输水带、地膜等产品,后端产品价格低,对残膜的洁净度要求也比较高。从而残膜回收企业没有起到辐射带动的效果,同时制约了残膜回收再利用率。

4加强残膜回收机械化技术推广应用的具体建议

4.1加大宣传力度

残膜回收机械技术的广泛应用,需要加大一定的宣传力度,通过有效的宣传,引起更多农户的关注,从而积极使用机械回收。乡镇推广人员要充分利用媒体资源进行宣传工作,通过电视、微信、微博等平台大力宣传机械技术的优势。同时,开展座谈会进行技术培训,通过现场演练带动氛围,调动农民积极性。还可以将宣传资料印刷成彩页,到农村的田间地头进行发放,给农民实地讲述机械技术的优点,使其充分认识到该技术的作用。此外,可以建立残膜回收机械化示范区,选取一些农作物生产基地,展现残膜回收机械化技术的效果,为农户起到好的示范作用。

4.2完善政府扶持政策

农业的发展离不开政府的扶持,政府加大扶持力度能够促进机械化回收技术的广泛应用,改善农田被残留地膜污染的问题。政府要合理利用农机补贴政策,根据不同地区的实际情况,优先发展现代化新农村使用农田残留地膜回收机械,并进行推广,再对其进行一定补贴,引领农户主动购买地膜回收机具。然后,通过示范效应,带动发展相对落后的农村,刺激其自愿购买现代化机具,并积极投入使用。通过国家的各项补贴以及地方财政补贴相结合的方式,推进残膜回收机的试用进程。同时,要将农田废旧地膜机械化回收作业补贴探索性实施下去,对适宜本地区实际情况的农田废旧地膜机械化回收技术路线进行制定和完善,以便高效、顺利解决农田废旧地膜污染问题。

4.3尽量使用残膜回收联合机具

作物收获后进行残膜回收,此时田间存在作物茎秆或作物根茬。所以在回收时,可首选残膜回收联合作业机具,使用机具在进行作物粉碎,并定向输送或抛撒的同时进行收膜作业。通过将作物秸秆粉碎、定向输送或抛撒与收膜作业同时进行,可减少机具进出农田的次数。这样可以降低机具的作业成本,提高作业效率,并减少机器对农田的碾压;通过先进行作物粉碎并定向输送或抛撒,可将作物分散在农田中,减少回收装置内残膜面上的作物量,这有利于机械收膜时的残膜与作物分离,减少膜杂的产生,提高回收效率和质量。

4.4建议统一规格农膜

由于大部分地膜的抗拉强度较小、地膜较薄,残膜回收时所面临的难度比较大。因此,昌吉州正在积极推广使用强劲地膜,其规格为0.015mm,尽可能保证农户以合理的价格买到高质量的地膜,为后期的残膜回收打下良好的基础。在每年的秋季后期进行残膜回收,农田中较容易出现作物根茬或者茎秆与残膜缠绕的情况,在残膜回收时建议选择联合作业机进行操作,在农作物粉碎的同时对残膜进行回收,降低各类机具在实际作业中进地次数,避免因农田土地过度碾压影响后期的农作物种植,同时能够提升残膜机械的回收速度以及质量。

4.5优化田间实际操作

秋收过后,在处理残膜回收时需要将秸秆、杂草等区分开,保证地膜回收时作业效率更高,从而提高残膜回收质量,减少土地污染,同时降低残膜回收机作业中可能受到的压力,提高膜箱的容积量,促进回收以后的残膜实现再利用。有时回收的残膜不达标,需要进行二次处理,减少环境污染。因此,机具在设计以及优化方面,要从避免残膜和农作物秸秆、杂草发生缠绕入手,保证其有效的分离。当残膜回收缠绕问题得到进一步解决,能够提高残膜回收速度,通过在残膜回收时,容易发生问题的位置辅助加入卸膜结构以及割刀,能够缓解缠绕问题,保证缠绕被及时割断,然后放进集膜箱里面统一处理。

结语:

综上所述,田间残膜问题会对土壤条件、农村人居环境等造成严重的影响,也对农业经济的可持续发展造成阻碍作用。残膜回收机械化技术是解决田间残膜问题的关键路径。因此,相关部门需结合现阶段残膜回收机械化技术的推广应用情况,进一步加大技术推广力度,完善政策扶持体系,拓展残膜回收机械化技术的应用范围与深度。

参考文献:

[1]王晓刚.农田残膜回收机械化技术推广应用[J].农业工程技术,2018,38(29):40.

[2]周仑.残膜回收机械化技术推广的难点及发展方向[J].数字农业与智能农机,2022(16):16-18.

[3]王洪华.浅谈沙湾县残膜回收机械化技术推广应用及前景建议[J].新农民,2021(4):8.

[4]苏优丽.治理白色污染大力推广残膜回收机械化技术[J].农机使用与维修,2021(7):145-146.

[5]马俊.残膜回收机械化技术推广的难点及发展方向[J].农家参谋,2021(18):71-72.

[6]吴传云."田间日"集中呈现粮油经生产机械化整体解决方案[J].农机科技推广,2022(7):16-17,32.