残膜回收机厂家浅谈国内外残膜回收机发展现状及趋势!地膜覆盖技术自20世纪70年代传入我国以来,以其保温、保湿、保水、增产的显著特点,给农业生产带来了巨大的经济效益,被称为农业的“白色革命”。随着地膜覆盖种植技术的普及,地膜用量迅速增加。然而,由于使用过的塑料薄膜很难被完全回收,大部分残留的薄膜都变成了土壤,逐年积累,造成了严重的土地污染。据测算,我国部分地区,地膜残留量在45 ~ 75kg·hm-2到105 ~ 120kg·hm-2不等。我国大部分地区使用的薄膜是聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC),在土壤中会存留200 ~ 400年而不降解。残膜碎片影响土壤对外界水分和养分的吸收,阻碍土壤与外界的空气交换,使土壤中的微生物难以存活,破坏土壤中的团粒结构,使作物难以生长。残膜影响作物根系生长,阻碍作物吸收水分和养分,降低作物产量。有资料表明,连续3年不清理地膜的地块,小麦产量下降2% ~ 3%。玉米产量下降10%;棉花产量下降10% ~ 15%。可见残膜对作物生长的影响是非常严重的。只有控制残膜污染,才能保护农村生态环境,维护农业的可持续发展。
1+国内发展现状
1.1国内残膜回收机发展现状及存在的问题
随着地膜覆盖种植技术的普及,地膜用量迅速增加,导致地膜残留污染问题严重。由于国内广泛使用的塑料薄膜厚度为0.007~0.01mm,与国外使用的相比,厚度和强度存在巨大差异。使用过的塑料薄膜很难完全回收,残膜很大一部分变成了土壤,而且逐年增加,造成严重的土壤污染,影响农作物产量。
因此,我国的地膜残留问题比国外要严重和复杂得多。以吉林省为例,大垄双行种植区堆积了2.4万吨地膜残留,需要回收。
人工残膜回收劳动强度大,费工费时,回收效率低。因此,我国科研机构和企业一直非常重视残膜的回收利用,投入了大量的人力物力进行研究。
国内早对残膜回收机的研究是在20世纪70年代,到现在已经30多年了。设计了很多类型,主要分为苗前回收机、秋后地膜回收机、犁内采摘机、播前地膜回收机等。
上述残膜回收机的主要工作装置有拾膜装置、卸膜装置和收膜装置,其中收膜装置是残膜回收机的关键部件。
国内残膜回收机集膜装置主要有以下几种结构形式:伸缩杆齿集膜辊、弹性齿集膜装置、铲筛茬集膜装置、齿轮齿集膜装置、齿链集膜装置等。每种形式都有自己的优缺点,只能在一定范围内适用。
国内残膜回收机卸膜挑膜主要有刮膜轮、推膜板、传送带、推膜拉杆。从卸膜效果来看,对于采用伸缩杆式收膜辊收膜机构的回收机,采用输送带卸膜更为可靠。弹性齿膜结构的回收机采用推膜板更合适。对于有齿轮齿收膜机构和齿轮链挑膜机构的回收机,应用传送带、刮膜轮和卸膜杆较为理想。
国内的残膜回收机集膜部件主要有两种,一种是集膜盒,一种是卷膜轮。对于损坏严重,已经碎成碎片的,种效果更好;如果损坏不严重,第二个。
从上世纪80年代开始,经过30多年的研究,国内科研机构已经成功研发了几十种残膜回收机的型号。主要有以下几种形式。
1.1.1甘肃省科研机构研制的伸缩杆捡拾滚筒型,这种收膜机构工作可靠,捡拾率高,但机构过于复杂,价格略高(如图1)。
1.1.2沈阳大学开发的弹性齿式挑膜方法
它靠地轮带的动齿工作,净收率高。结构中有一个轨道需要控制收膜弹性齿工作位置的曲线轨迹,方便脱模,加工难度大,加工精度要求高。膜状杂草不能很好的分离;
1.1.3内蒙古科研单位开发的铲茬种植法。
工作时,前端的铲刀将残茬、土壤和薄膜一起铲起,通过传送带送入鼠笼式滚筒,将土壤和残茬分离。它工作可靠,净收益高,但能耗太大,不经济。麦茬和膜交织在一起,很难分离,不利于回收。
1.1.4新疆农业大学和新疆农科院联合研制的灭茬集膜一体机。
只适合新疆平坦的棉田(如图2)。
1.1.5齿轮齿式和齿轮链式都是苗期收膜,作业周期有限,性能不稳定。
无论什么类型的残膜回收机,都不是的,都存在各种各样的问题。就目前来看,有机器本身的设计问题,也有外因。外在因素包括地膜的规格、回收时遇到的缠绕问题、地膜与土壤和杂质的分离等。
这就需要国内科研机构加强合作,取长补短,完善理论研究,针对中国多样的国情,改进结构和技术,进行大量的田间试验,解决地域、土壤等客观条件的制约和限制。
2国外塑料薄膜回收机的发展现状
国外地膜残留问题一直是困扰地膜覆盖技术发展的一大难题。但由于欧美等发达经济技术基础雄厚,采用了综合治理技术,地膜残留的危害远小于国内。由于自然条件和生产条件不同,不同的使用不同的收膜机器和器具。在英国和前苏联,采用挂膜收集。
工作时,用松土器将压膜土壤疏松,然后将薄膜收在羊皮网或金属网上。因为日本土壤全是火山灰,覆盖周期短,膜厚度大,弹性好。当胶片闭合时,缠绕系在胶片两端的绳子以回收胶片。目前发达主要采用两种方法。
使用光降解膜、生物降解膜、植物纤维降解膜等。这些膜在地下不起作用后会自动降解,对环境没有污染。
厚度为0.02 ~ 0.05毫米、抗拉强度和耐老化性能高的膜,一般可使用2 ~ 3年。机械回收容易,所以国外的残膜回收机结构比较简单。回收机的主要工作部件是提膜铲和卷膜辊。研究的重点是使薄膜卷绕辊的线速度与机器的前进速度相匹配。
国外在开发新的农膜技术的同时,也开发了一些农膜卷制仪器和机器并获得,如:
1993年,sawyer和Roberson开发了一种卷膜回收装置,其工作原理是用卷膜辊将地膜从地面卷起来。该机器包括一个机构,该机构的薄膜辊的线速度与机器的前进速度相匹配。
从1995年到1997年,Books开发了一种残膜装置,利用振动装置将塑料薄膜从土壤中分离出来,并将塑料薄膜制成颗粒进行回收。
1998年,r.L.Parish发明了一种装置,利用液压马达的流量来调节膜卷的线速度,以匹配回收机的移动速度。
因为国外用的塑料薄膜厚度是0.02~0.05mm,抗拉强度高,可以重复使用,秋天后塑料薄膜暴露少,塑料薄膜容易回收,不像国内工作环境那么复杂。所以国外的残膜回收机结构比较简单,没有太多的结构和经验可以借鉴。
残膜回收机的发展趋势
目前由于大马力拖拉机越来越多,残膜回收机的发展趋势是向联合作业发展,即先铲除残茬秸秆,回收残膜。该作业可一次性实现秸秆粉碎还田、灭茬灭茬和残膜回收。这种类型是新疆农科院研制的,适用于新疆无垄棉花种植区。另外,是为了避免捡拾的茬子,既节省了能耗,又避免了茬子等杂物与残膜纠缠的问题。但这种方法影响净摘率,残茬附近残膜无法收集。未来残膜回收机会更大,更完整,更复杂。
本文概述了国内外残膜回收机的发展现状和存在的问题,为改进和完善残膜回收机提供参考。