又快到棉花地里鋪地膜的時節(jié),。
上一年秋冬,，羊群呼嘯而過的棉花地里，雖然棉花早已收割完畢，但白茫茫的地膜上露出一個個羊蹄子踩破的“小土洞”，疾風一吹,，被撕成一段段破塑料條,。農(nóng)機手見了直搖頭,，“這樣的地膜可不好回收”,。
然而,，新疆庫爾勒的農(nóng)戶，今年卻沒有這重焦慮,。當?shù)卣胍豢钚碌臍埬せ厥諜C,，“從前用的設備，一把摟上來的除了地膜,，還有秸稈,、土，而它真的做到了‘膜歸膜,、土歸土,、秸稈粉碎還田’?！碑?shù)氐囊幻甯刹颗d奮地說,。
不久前，中央一號文件提出,，加快先進農(nóng)機研發(fā)推廣,。研發(fā)一款殘膜回收率高的農(nóng)機，整治土地里的白色污染,，是中國工程院院士,、石河子大學教授陳學庚晚年的最大牽掛之一。如今,，這一牽掛正在兌現(xiàn)當中,。
陳學庚院士（左二）在田間地頭指導秸稈粉碎還田殘膜回收機改進性能。 受訪者供圖
團隊研發(fā)的秸稈粉碎還田殘膜回收機在新疆沙灣縣作業(yè) 受訪者供圖
打破“無機好用”的僵局
農(nóng)機在田里作業(yè),，四周風塵仆仆,。
白色的殘膜在機器的推動下，老老實實地捆綁成了一卷,。機器像個“吃”秸稈的“怪獸”,，把秸稈嚼碎了，再“吐”回機器的側邊位置,。所到之處,，所向披靡，一口氣解決了回收殘膜,、秸稈粉碎還田,、保持水土三大問題,。
“機器怎么樣,？”
“一天完成了200多畝,。”
“干得漂亮,！”
和農(nóng)機手的一番對話,，讓陳學庚倍感欣慰。
說起地膜,，農(nóng)戶“又愛又恨”,。
目前，我國地膜每年使用量約143.7萬噸,、覆蓋面積高達2.8億畝,，兩項指標均為世界第一。尤其是在西北地區(qū)種植棉花,、玉米,、土豆等農(nóng)作物，不使用地膜,，產(chǎn)量很低,。
然而，地膜難以降解,，經(jīng)過風化后難以回收,。新疆等西北地區(qū)土壤中的殘膜超過了國家頒布土壤殘存標準5倍以上，嚴重影響了作物的水分,、營養(yǎng)吸收,。農(nóng)戶承包的土地，通常過幾年會轉(zhuǎn)讓給他人,，對于地膜殘留的處理,，積極性并不高。
如何提高回收率,、降低含雜率,，讓一年一鋪的地膜“不欠新賬，逐年還老賬”,，成為政府最關心的事,。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家發(fā)展改革委等六部委聯(lián)合發(fā)布了《關于加快推進農(nóng)用殘膜污染防治的意見》,，要求到2025年,，地膜殘留實現(xiàn)負增長，農(nóng)田白色污染得到有效控制,。
如果只有一畝地靠一人,、一把靶子就可以清理干凈地膜，可一旦這個數(shù)字是50畝,、500畝,，就不是簡單的人力所能為了,。智能化、機械化成為殘膜回收的不二選擇,。
“盡管國外有成熟的殘膜回收機,，但我國依然陷入‘無機好用’的困境中?！苯K大學經(jīng)濟作物機械化研究院執(zhí)行院長王新忠說,，日本、美國的地膜標準是0.02～0.08毫米,，我國農(nóng)業(yè)部推廣的地膜標準不小于0.01毫米,，國外殘膜回收機并不適用于我國的地膜回收。而實際中,，為了省錢,，農(nóng)民更愿意選擇0.006毫米—0.008毫米的地膜。這種地膜更易老化破碎和撕爛,，無形中加大了回收的難度,。
光是新疆本地，就有不下30家企業(yè)加入到農(nóng)機競爭行列,。絕大部分農(nóng)機達到80%的地膜回收率并不難,，難就難在含雜率過高，撿上來的地膜,、秸稈,、土混雜在一起，“這樣回收來的地膜,，不僅難以實現(xiàn)地膜的二次利用,，久而久之還將造成水土流失?！蓖跣轮腋嬖V《中國科學報》,。還有一些殘膜回收機的可靠性、穩(wěn)定性較差,，用著用著直接壞在地里,。
東西合力打造好農(nóng)機
2017年，陳學庚便盯上了這一田間地頭的難題,。
年逾70的他,，每天都在尋找解決殘膜回收新技術、方案,。大年初一,，團隊成員給他拜年，結果秒變?yōu)榉桨赣懻摃?。新疆紫外線強烈,，忙起來他顧不上戴帽子,，就一頭扎進了塵土飛揚的作業(yè)現(xiàn)場。
4年后,，由石河子大學,、江蘇大學組建研發(fā)團隊和常州漢森機械股份有限公司（以下簡稱漢森）聯(lián)合研發(fā)高效智能秸稈粉碎還田殘膜回收機,，正式推向了市場,。
“陳院士就像一座標桿一樣，帶領著所有人前進,?！蓖跣轮艺f。為了追求性能的極致,，東部,、西部三個團隊就像候鳥一樣，春秋時節(jié)準時發(fā)生“遷徙”,。算到如今,，產(chǎn)品已經(jīng)迭代了四五代。
經(jīng)過多年的努力,，聯(lián)合攻關團隊創(chuàng)新研發(fā)了擺齒清潔高效撿拾,、雙曲柄震動清雜、無芯多帶打包,、柔性差速傳動,、撿拾與作業(yè)速度一體化協(xié)同控制等關鍵技術。在大量核心技術專利的驅(qū)動下,，當季棉花殘膜最終實現(xiàn)了回收率≥90%,，作業(yè)效率≥15畝/時，填補了國內(nèi)空白,。
它有哪些與眾不同之處呢,？
王新忠告訴《中國科學報》，殘膜回收機每拾起一張地膜,，不清除夾帶而來的土,、棉稈枝葉，卷到一定程度機器就會運轉(zhuǎn)不下去,。為此,，他們在撿拾鏈的前面設計了清雜滾筒，通過內(nèi)圈,、外圈兩種不同速度傳送,，把雜質(zhì)橫向輸送到機器側面。這正是該殘膜回收機含雜率低的“奧秘”,，也是區(qū)別于同類產(chǎn)品的鮮明特點之一,。
這款殘膜回收機的撿拾部件上布滿了帶釘齒的鏈條,，這一摩擦釘齒鏈系國際首創(chuàng)的專利技術。鏈條外面包裹著橡膠,，與傳統(tǒng)的鏈條相區(qū)別,，被稱為“柔性鏈條”。摩擦釘齒鏈究竟是做什么用的呢,？
新疆土壤有多種類型,，有的地里石頭多、有的沙土多,，還有的粘成了硬土塊,。特別是遇到石頭，普通鏈條遇阻,，過大的沖擊力可能把鏈條沖斷,。而柔性鏈條吸收了沖擊力后，可跳過石頭繼續(xù)傳動,，“鏈條的壽命,、可靠性都優(yōu)于普通鏈條，目前新疆市場只有我們在使用這項技術”,。常州漢森股份有限公司總工程師莫毅松說,。
被認定為“免檢”產(chǎn)品
100畝地塊，從一頭到另一頭,，足足有一公里之長,。新疆地勢平坦、開闊,，大面積承包土地是當?shù)剞r(nóng)戶的慣例,。
從前一些農(nóng)機手玩貓膩，前,、后50至100米撿拾釘?shù)娜胪辽疃瓤蛇_五公分,，中間段卻只有三四公分?！巴倒p料”為的是提高速度,，入土淺原來8公里/時可提高到10公里/時，但留在地里的殘膜也更多了,，前后端回收率可達80%,，中間段只有30%-40%。
而這款殘膜回收機只要一入土,，從始至終入土深度都是一致的,。這讓發(fā)放政府補貼的村委會很安心。“經(jīng)銷員回來跟我們說,，別的機器拾過的地,，政府要檢查回收率才會發(fā)放補貼，而我們的產(chǎn)品由于有了這項技術,，直接被認定為‘免檢’產(chǎn)品,。”莫毅松興奮地說,。
“機器的回收率高,、含雜率低，能夠進行二次加工,、資源再利用,，且性能穩(wěn)定,，才有進一步推廣的價值,。”莫毅松說,。
目前,，這款殘膜回收機已在新疆5個市（州）及兵團試用推廣，示范推廣面積累計超20多萬畝,，所到之處迅速占領了當?shù)厥袌?，成為越來越多地方部門的指定推廣產(chǎn)品。
走出新疆,，高效智能殘膜回收裝備還可以適用于哪些地區(qū),？莫毅松告訴《中國科學報》，主要應用于我國殘膜污染重點區(qū)域,，除了新疆之外,，還有甘肅、內(nèi)蒙古,、寧夏和青海等省份,，可用于棉花、玉米,、馬鈴薯等重點覆膜作物的地膜回收作業(yè),。此外，河南,、山東等平作物種植地同樣可以推廣,、使用。
“我們算過一筆賬,。目前市場成熟產(chǎn)品保有量比較低,。但未來十年殘膜回收機全國需求量超過十萬臺、產(chǎn)值達上百億元，市場空間巨大,。解決白色污染,，需要全社會共同參與?！蹦闼扇缡钦f,。
文章來源：科學網(wǎng) 2023年2月26日
文章鏈接：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494704.shtm
