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农田残膜机械化回收技术地膜覆盖栽培为我国农业发展做出重大贡献，带来巨大经济效益，但农田残膜治理工作不彻底，也为农业可持续发展留下隐患。目前能够投入使用的残膜回收机种类有限，在连续规模化作业中收净率均达不到80%，收净率低，使用可靠性差，关键部件受力大、转动部件易缠绕残膜，作业效率低，回收的土、秸秆、膜混为一起，含杂率偏高，残膜资源化利用困难。

一、技术名称

农田残膜机械化回收技术

二、技术概述

（一）研发背景

为解决农田地膜污染这一影响农业可持续发展难题，陈学庚院士带领团队在农田残膜机械化回收技术上走了一条全新创新之路。从全产业链入手，在重视残膜回收机械研发的同时，将农机、农艺、农膜相结合，使用满足机械化回收条件的标准地膜，研发出作业效率高、使用可靠性高，回收率能达到90%以上，回收后残膜含杂率低、具备自动卷膜或压缩功能的农田残膜回收机，回收残膜实现资源化利用。通过该技术，实现了机械化清除残膜、净化土壤；在作物收获后，一次完成秸秆切碎还田、残膜捡拾、膜杂清理、卷膜打包多道作业工序，提高作业效率，降低生产成本。农田残膜机械化回收技术对于改善生态环境以及农业的可持续发展都具有极其重要作用和意义。

（二）技术要点及参数

1. 农田残膜机械化回收路线

现有机收残膜松散难拾、杂质难清、轻飘难运，陈学庚院士团队从回收再利用的角度出发，按照“地膜使用-回收-打包-装车-转运-资源再利用”的回收处理路线，打通地膜使用大循环，以残膜回收机械为重点，注重农机、农艺、农膜相结合，强调地膜质量，创造地膜机械化回收条件，开展地膜回收机具研发与示范，全面提升残膜污染治理机械化技术装备的单机性能以及协同作业能力。

2.秸秆粉碎防碎膜及膜面杂质清除

秸杆粉碎还田机应在保证秸秆粉碎还田质量的同时，应防止地膜被粉碎，同时清理膜面上杂质，保证残膜回收作业时膜面相对洁净，降低回收残膜含杂率，为残膜资源再利用提供条件。

3.整膜捡拾与杂质清理

现有残膜回收机回收后地膜完整性差，机具捡拾过程中捡拾齿易撕碎地膜，造成膜、土、秆等物料混合，造成回收残膜资源化利用困难，在地膜捡拾和输送过程中保持地膜完整性，使杂质沿铺展膜面下滑实现膜杂分离，降低清杂难度，并保证当年铺放地膜回收率90%以上。

4.残膜卷收与自动卸膜

现有残膜回收机的集膜箱装载残膜量有限，作业过程需频繁停机卸膜导致作业效率低，选择自动卷膜和液压卸膜，机具作业1000 m以上卸一次膜，且卸膜方便、快捷。残膜卷收便于残膜集中处理，降低人工成本，同时提高作业效率。

5.残膜集拢作业，解决边膜和行间低洼处地膜难以回收问题

现有地膜覆盖种植特别是棉花覆膜种植方面，经过一个生长季后，埋于土中的边膜难以回收，同时宽行间地膜被采棉机碾压塌陷，一般残膜回收机难以回收，设计专门集拢作业部件，将边膜和低洼处地膜集拢到膜行中间，既可解决边膜和低洼处地膜回收问题，同时还可以减少作业机具捡拾部件阻力，提高作业效率。

（三）技术示范推广情况

1、多技术路线同时推进，研发多种残膜回收机械，并进行了推广示范，取得了不错的成绩

自2017以来，陈学庚院士带领团队在新疆兵团第一师、第六师、第八师以及新疆自治区的博乐、沙雅等地建立多个“农田残膜机械化回收技术”示范推广基地，获得良好效果。创新发明了农田残膜回收新原理，发明了随动式残膜回收秸秆粉碎联合作业机、齿带式秸秆还田与残地膜回收联合作业机、二阶链板式秸秆还田残膜回收联合作业机、4JMLQ-210秸秆还田残膜回收联合作业机、秸秆粉碎圆盘式集条与残膜捡拾打包分段式作业机等5种机具，在南疆阿拉尔、沙雅县，北疆石河子、博乐等地进行多次田间试验示范，累计超过30000亩，试验效果良好，地表残膜回收率超过90%，回收残膜含秸秆率小于5%。

2021年陈学庚院士团队又创新研制了自走式秸秆粉粹还田与残膜回收一体机，一次完成秸秆切碎还田、拢膜、残膜捡拾、清杂输送、卷膜打包多道作业工序，卸膜时间≤10s，作业效率≥16亩/小时。在新疆石河子、沙雅进行了田间试验，试验面积超过500亩，地表残膜回收率高，作业效率高。

研制的各类新型残膜回收机性能和可靠性经大量田间试验得到进一步验证与提升，为解决棉田残膜污染提供了技术与装备。

2、多次开展农田残膜机械化回收技术研讨会及现场会，有力促进了农田残膜污染治理工作的开展

2017-2021年间，陈学庚院士带领团队在新疆石河子市、阿拉尔市举办省级以上残地膜回收技术研讨会或现场会4场，中国工程院、国家发改委、农业部司局领导参会，与会专家深入残膜回收机械作业现场，深刻评价团队开发的残膜回收机，其回收率高，含杂少，为二次资源化利用创造了非常好的条件。同时与会专家还探索交流了农田残膜污染防治技术与经验，进一步推动农田残膜回收行动。

3、地膜回收机量产投入市场，提高劳动生产率、减少农民开支

2021年，陈学庚院士带领团队研制的秸秆还田残膜回收联合作业机小批量量产70台，目前该技术正在新疆棉田推广应用，预计到2022年产量将突破500台。和常规技术相比，应用该技术可提高劳动生产率（人工作业约3亩/天，机械作业约150-200亩/天），减少农民开支，机械作业费按45元/亩计，与人工作业费80元/亩相比，每亩可减少支出35元。2020年新疆棉花覆膜种植面积3752.9万亩，若该技术推广应用面积达到1500万亩，残膜回收作业可减支5.25亿元。回收残膜经预处理后，可为资源化利用创造条件，催生新的产业，有效解决回收残膜的处理问题。每亩回收残膜约5kg，初加工后可以为后续残膜资源化再利用提供原料7.5万吨，有效支撑残膜资源化利用产业发展。

三、适宜区域

地膜覆盖种植平作种植区

四、注意事项

合理控制机具前进速度，根据土壤虚实度控制捡拾装置入土深度，提高回收效果。