起垄铺管覆膜复式作业机械的发展趋势.pdf

中国农学通报 2023 39 27 151 157 ChineseAgriculturalScienceBulletin 0 引言 党 的 十 九 届 六 中 全 会 中 提 出 优 先 发 展 农 业 农 村 全 面 推 进 乡 村 振 兴 把 解 决 三 农 问 题 作 为 工 作 重 点 走 中 国 特 色 社 会 主 义 乡 村 振 兴 道 路 起 垄 覆 膜 栽 培 种 植 技 术 已 经 经 历 了50 多 年 的 研 究 实 验 并 在 西 北 等地区取得了很好的试验效果 覆膜栽培简单来说就 是 使 用 塑 料 薄 膜 将 土 地 覆 盖 的 一 种 农 用 技 术 这 种 技 术可以稳定保持土壤状况 保持土壤中水分及温度 提 高 土 壤 中 水 分 利 用 效 率 从 而 提 高 作 物 的 产 量 一 般 来 说 起 垄 覆 膜 栽 培 技 术 这 种 种 植 模 式 在 北 方 比 南 方 更 为 常 见 在 红 薯 土 豆 花 生 等 块 根 茎 类 作 物 上 应 用 较多 通过论述起垄覆膜的优势 目的 指出目前栽培技 术 应 用 方 面 存 在 的 问 题 同 时 针 对 未 来 起 垄 覆 膜 作 业 智 能 化 方 向 提 出 一 些 建 议 争 取 早 日 实 现 农 业 智 能 化 作业 基金项目 国家现代农业产业技术体系建设专项资金资助 CARS 10 B17 第 一 作 者 简 介 张 鹏 程 男 1998 年 出 生 硕 士 在 读 研 究 方 向 机 械 设 计 通 信 地 址 222005 江 苏 省 连 云 港 市 海 州 区 苍 梧 路59 号 江 苏 海 洋 大 学 E mail 614594955 通 信 作 者 申 屠 留 芳 女 1965 年 出 生 浙 江 东 阳 人 教 授 博 士 研 究 生 博 士 机 械 设 计 及 理 论 农 业 机 械 装 备 设 计 产 品 外 观 设 计 通 信 地 址 222005 江苏省连云港市海州区苍梧路59 号 江苏海洋大学 Tel 0518 85895520 E mail 747256317 收稿日期 2022 09 26 修回日期 2023 01 29 起垄铺管覆膜复式作业机械的发展趋势 张鹏程 1 申屠留芳 1 孙星钊 2 张文毅 3 1 江苏海洋大学 江苏连云港222005 2 连云港市元天农机研究所 江苏连云港222006 3 农业农村部南京农业机械化研究所 南京210014 摘 要 为了推动农业可持续发展 改善农业水资源利用效率 实现农业种植全程机械化 智能化 实现根 茎类作物的增产增效 通过总结分析我国起垄覆膜 技术 起垄覆膜机械以及地膜的研 究进展 结合智能 农 机 发 展 现 状 提 出 了 对 作 物 起 垄 覆 膜 抛 土 打 孔 一 体 化 水 肥 药 精 准 灌 溉 一 体 化 操 作 的 起 垄 铺 管 覆膜复式作业机械的发展构想 关键词 起垄 覆膜 复式 智能化 发展趋势 中图分类号 S 1 文献标志码 A 论文编号 casb2022 0810 Development Trend of Ridging Pipe Lying and Film Mulching Compound Operation Machinery ZHANG Pengcheng 1 SHENTU Liufang 1 SUN Xingzhao 2 ZHANG Wenyi 3 1 Jiangsu Ocean University Lianyungang Jiangsu 222005 2 Lianyungang Yuantian Agricultural Machinery Institute Lianyungang Jiangsu 222006 3 Nanjing Institute of Agricultural Mechanization Ministry of Agriculture and Rural Affairs Nanjing 210014 Abstract To promote the sustainable development of agriculture improve the utilization efficiency of agricultural water resources realize the mechanization and intelligence of the whole process of agricultural planting and realize the yield increase and efficiency of root crops the research progress of ridging and film mulching technology ridging and film mulching machinery and film was summarized It was found that China was relatively behind in intelligent agricultural machinery at present The development idea of ridging pipe laying and film mulching compound operation machinery was put forward to realize the effective utilization of water resources mechanization of crop production and the intelligence control of dosage and finally realize the yield increase and efficiency of root crops It is expected to promote the further development of agricultural intelligence in the future Keywords ridging film mulching compound intelligence trend of development中国农学通报 1 发展起垄作业技术的背景 农业经济是 中国经济发展的基础 为此 这么多年 来 中 国 一 直 致 力 农 业 经 济 发 展 道 路 加 快 国 家 经 济 发 展速度 进一步提升国家综合实力 即便如此 农业的 发 展 中 还 是 存 在 许 多 不 易 解 决 的 问 题 对 农 业 持 续 化 发展有很大影响 主要有以下几个方面 1 中国 的可 用 耕 地 面 积 越 来 越 少 2 中 国 耕 地 质 量 越 来 越 差 工 业 化 进 程 加 快 环 境 污 染 对 作 物 造 成 的 污 染 越 来 越 严 重 对 作 物 产 量 也 造 成 了 威 胁 3 水 资 源 的 严 重 匮 乏 是制约农业发展至关重要的因素 随着 中国 的迅速发 展 人口也在不断上升 自然对农作物产量的需求越来 越 多 在 中 国 土 地 灌 溉 面 积 已 经 超 过90 但 是 由 于 灌 溉 技 术 水 平 比 较 落 后 导 致 水 资 源 浪 费 严 重 所 以 一 方 面 通 过 对 土 地 进 行 起 垄 不 仅 可 以 对 农 作 物 实 施 精 准 灌 溉 有 效 缓 解 水 资 源 浪 费 情 况 1 另 一 方 面 也 是 最 重 要 的 一 点 是 通 过 起 垄 覆 膜 种 植 块 根 茎 类 作 物 给 块 根 茎 类 作 物 提 供 更 好 的 成 长 土 壤 明 显 提 高 作 物 产 量 1 1 起垄对水资源的有效利用 对 作 物 进 行 精 准 灌 溉 简 单 来 说 就 是 发 展 节 水 农 业 研 究 表 明 当 前 中 国 农 业 土 地 平 均 浪 费 水 资 源10t hm 2 农 田 灌 溉 利 用 率 平 均 仅 为0 532 远 远 低 于0 7 0 8 的 世 界 水 平 2 3 中 国 的 农 业 水 资 源 缺 乏 达 到 了75 甚 至 更多 大面积的抽取地下水进行灌溉 造成了许多环境 问题 如地下漏斗 湖泊水量急剧减少以致生态环境遭 到破环 水资源的大量流失 地表水位下降等等 4 5 节 水 农 业 是 一 种 可 以 最 大 化 利 用 水 资 源 的 农 业 模 式 主 要 分 灌 溉 和 旱 地2 种 不 同 的 农 业 大 致 分 为 以 下 几 个 方面 1 农艺节水 2 生理节水 3 管理节水 4 工 程 节 水 通 过 在 地 膜 中 铺 设 滴 灌 带 利 用 塑 料 管 道 通 过毛管上的细孔把水 肥 药均匀缓慢地滴在作物根部 附近的土壤中进行精准灌溉 这是目前最高效 对水利 用率最高的一种农田灌溉方式 这种滴灌效果比起大 范 围 灌 溉 节 水 效 果 更 明 显 同 时 可 以 把 水 肥 药 混 合 在一起 施肥效果更好 在干旱缺水的地方使用这种滴 管方式效果更加显著 通过起垄覆膜影响土壤水分的方式有 1 提高土 壤 表 层 的 水 分 2 抑 制 蒸 发 3 土 壤 中 有 效 水 增 加 覆膜后 土壤中的水气会在膜上凝结 有效阻止水蒸汽 进 入 大 气 降 雨 后 的 湿 气 会 形 成 露 水 再 次 流 入 土 壤 中 亦增加了土壤中的水含量 1 2 起垄对根茎类作物种植的优势 起 垄 对 农 作 物 种 植 的 益 处 有 1 土 壤 疏 松 不 易 板 结 以 前 随 着 化 肥 施 用 量 的 提 高 使 得 土 壤 的 板 结 现 象 很 严 重 现 在 通 过 采 用 起 垄 的 方 式 垄 间 留 有 空 隙 所 以 不 易 发 生 土 壤 板 结 2 防 止 水 淹 起 垄 后 积 水 会 顺 着 垄 沟 流 出 可 促 进 垄 顶 上 的 作 物 生 长 3 可 以 增 加 种 植 层 梯 形 垄 台 可 以 让 作 物 的 植 株 扎 根 更 加 牢固 更有利于块茎类作物生长 4 防寒防旱 垄上的 土 壤 经 过 底 肥 温 养 过 蓄 水 蓄 肥 吸 水 等 土 壤 条 件 都 很 好 每 当 寒 冬 旱 季 来 临 时 垄 可 以 延 缓 土 壤 中 的 水 分 流 失 对 土 壤 进 行 保 温 从 而 能 保 护 垄 上 的 作 物 5 土 壤 的 透 气 性 增 加 起 垄 后 垄 台 周 围 的 空 气 相 较 于平地流动的更加有序 土壤的透气性会有很大改善 也有利于作物的生长 根部扎的更深 对水分的吸收也 更 强 6 容 易 采 收 红 薯 土 豆 花 生 等 根 茎 类 作 物 需 要 翻 土 采 收 如 果 采 用 平 地 种 植 不 易 翻 土 看 不 清 楚 种植位置 通过起垄种植 刨开垄台面即可采收 也更 利于使用机械进行采收 提高效率 2 起垄覆膜机械的发展现状 起 垄 最 开 始 时 通 过 牛 拉 犁 在 土 地 上 开 沟 破 土 播 种 费时费力 然后发展成为起垄铲起垄 但是起垄后 在对作物进行灌溉的时候 特别容易引起垄顶塌陷 导 致 作 物 生 长 受 阻 后 来 随 着 农 业 机 械 化 水 平 的 提 高 起垄覆膜机械也相应得到发展 起垄覆膜机械类型多样 功能各有差别 经过这么 多 年 的 发 展 可 以 大 致 分 为2 个 方 面 1 从 机 器 的 动 力方向来看 分为人畜牵引驱动 手扶拖拉机驱动以及 四 轮 拖 拉 机 驱 动 2 从 机 器 的 结 构 来 看 分 为 功 能 单 一的覆膜机和多种功能一体的联合覆膜机 6 功 能 单 一 的 覆 膜 机 结 构 简 单 只 能 进 行 简 单 的 铺 膜 工 作 如 图1 所 示 主 要 依 靠 的 是 机 器 前 进 方 向 的 驱 动 力 使 地 膜 在 地 面 上 慢 慢 延 展 开 并 通 过 压 膜 轮 以 及 圆 盘 将 地 膜 压 紧 在 地 面 上 从 图 中 就 可 以 看 出 这 种 机 器 结 构 简 单 功 能 单 一 只 能 进 行 简 单 的 覆 膜 工 作 这 在 当 时 机 械 化 水 平 十 分 落 后 的 情 况 下 已 是 成 功 的 迈 出 一 大 步 为 以 后 多 功 能 覆 膜 机 械 的 发 展 奠 定 了 基 础 联 合 覆 膜 机 是 集 旋 耕 起 垄 整 地 施 肥 覆 膜 播 图 1 单一型覆膜机 152种 功 能 于 一 体 的 作 业 机 器 随 着 技 术 工 艺 的 逐 渐 完 善 出现的施肥覆膜机 旋耕覆膜机以及播种覆膜机功 能 多 样 能 够 一 次 性 完 成 多 种 作 业 7 施 肥 覆 膜 机 的 代 表 机 型 如 图2 所 示 该 机 型 由 甘 肃 省 农 机 推 广 总 站 研 发 窄 宽 垄 距 为40 70 cm 能 够 一 次 性 完 成 开 沟 起 垄 整形 施肥 铺膜 播种作业 8 旋 耕 覆 膜 机 的 代 表 机 型 如 图3 所 示 该 机 型 由 北 京 大 兴 农 机 研 究 所 研 发 可 以 一 次 性 完 成 旋 耕 起 垄 覆 膜 施 肥 打 孔 作 业 结 构 紧 凑 可 实 现 双 行 作 业 9 适 合 在 种 植 面 积 较 大 土 地 标 准 化 程 度 较 高 的 地区种植 10 播 种 覆 膜 机 的 代 表 机 型 如 图4 所 示 该 机 型 由 内 蒙 古 赤 峰 市 农 牧 业 机 械 化 研 究 推 广 中 心 研 发 可 以 一 次 性 完 成 开 沟 起 垄 覆 膜 施 肥 播 种 铺 设 滴 灌 带 作 业 它可以调节土壤覆盖量 能够在土壤湿润或者土壤 中有杂物的情况下将土壤分开 防止土壤堵塞 保持机 器稳定作业 11 2MBL 2 6 型 小 麦 起 垄 覆 膜 沟 播 机 是 西 北 农 林 科 技 大 学 自 主 研 发 的 新 型 播 种 机 具 如 图5 所 示 它 可 以 一 次 性 完 成 起 垄 垄 上 覆 膜 沟 内 三 行 播 种 施 肥 以 及 播 后 镇 压 等 多 项 作 业 尤 其 是 可 以 满 足 旱 地 小 麦 全 生 育 期 起 垄 覆 膜 沟 播 的 要 求 12 可 增 加10 左 右 的 产 量 13 3 目前起垄机械存在的问题 由 上 述 多 种 联 合 覆 膜 机 可 以 看 出 地 膜 覆 盖 机 械 化 水 平 在 不 断 提 高 单 一 覆 膜 机 逐 渐 向 多 功 能 联 合 覆 膜机转变 功能也由最开始的简单覆膜变得多样化 一 体化 但是这类作业机械在作业时会受到土壤坚实度 含水量 田间残膜或杂草存留量等诸多因素影响 容易 造 成 膜 边 覆 土 宽 厚 不 一 致 影 响 压 实 程 度 14 不 同 的 机具功能也有差 异 虽然能满足不同作物的种植需求 但 是 这 些 机 具 体 积 大 不 适 合 在 小 规 模 土 地 上 运 行 就 如 图3 中 的 机 械 覆 盖 地 膜 时 垄 间 行 间 无 法 做 到 全 膜覆盖 还是会有杂草的生长 不仅如此 当遇到大风 等 较 差 的 气 候 状 况 时 压 得 不 够 结 实 的 地 膜 会 被 吹 起 来 此外 大雨对地膜的冲刷也十分严重 目 前 覆 膜 机 械 的 智 能 化 水 平 偏 低 如 图6 所 示 的 现代起垄覆膜抛土机 虽然功能比传统的覆膜机全面 机 械 化 水 平 也 高 出 许 多 但 也 需 要 人 员 跟 在 机 器 后 面 进行覆土 不适应现代日益科技化农业发展的需要 也 没 有 铺 设 滴 灌 带 的 部 件 所 以 灌 溉 方 式 还 只 能 是 大 规 模农田灌溉 水资源浪费也严重 为此 亟需研发一款 深耕深施 精细整地 精量播种 机械收获 残膜回收等 图 2 1MLQS 40 70 cm 全膜双垄沟铺膜 图 3 1QLFM 2 型甘薯起垄覆膜机 图 4 2 BSKQM 2 型双垄开沟全覆膜施肥精量播种机 图 5 2MBL 2 6 型小麦起垄覆膜沟播机 张 鹏 程 等 起 垄 铺 管 覆 膜 复 式 作 业 机 械 的 发 展 趋 势 153中国农学通报 主要功能一体的机械化配套机具 规范化操 作种植 以 进一步提高和完善作业质量 实现高产栽培 15 4 地膜覆盖技术的发展 自 二 十 世 纪 四 五 十 年 代 塑 料 工 业 就 开 始 快 速 发 展 地 膜 覆 盖 技 术 也 随 之 崭 露 头 角 日 本 于1948 年 开 始 对 地 膜 覆 盖 技 术 进 行 研 究 经 过7 年 时 间 起 垄 覆 膜 技 术 的 研 究 就 主 要 应 用 在 水 稻 方 面 二 十 世 纪 六 十 年 代 后 日 本 正 式 开 始 了 旱 作 覆 盖 栽 培 研 究 试 验 16 二 十世纪六十年代起欧洲开始对蔬菜等作物利用地膜覆 盖 技 术 美 国 则 将 地 膜 技 术 应 用 于 棉 花 的 种 植 17 中 国 在 二 十 世 纪 七 十 年 代 初 利 用 废 旧 薄 膜 进 行 简 单 覆 盖 二 十 世 纪 八 十 年 代 初 期 在 中 国 北 方 等 地 进 行 试 验 推广 研究表明 对作物使用地膜覆盖后 生产率可以 提 高20 50 18 农 用 塑 料 薄 膜 的 使 用 量 从1991 年 的60 多 万t 增 加 到2017 年 的250 多 万t 平 均 每 年 增 长 5 4 19 随 着 使 用 量 的 剧 增 使 用 后 大 量 残 膜 会 留 在 土 壤 中 当 前 地 膜 回 收 率 不 足60 20 因 此 研 究 地 膜 覆盖技术对提升中国地膜使用的可持续发展有重要的 研究意义 4 1 地膜覆膜的特点 中 国 南 北 气 候 的 差 异 气 温 差 异 大 北 方 地 区 夏 季 炎 热 冬 季 低 温 气 温 年 较 差 大 南 方 地 区 夏 季 高 温 冬 季 温 暖 气 温 年 较 差 较 北 方 小 降 水 差 异 大 南 方气候湿润 降水多 北方降水少 覆膜技术用在农业 领域中可以抵御严寒 干燥等多种恶劣天气 从而达到 保护土壤温度 湿度的目的 实现作物生产可控化的新 型 农 业 生 态 小 气 候 条 件 21 延 长 农 业 生 产 时 间 进 一 步 扩大农业发展空间 是一种投入大 效益高的农业经济 技 术 地 膜 主 要 用 于 粮 食 蔬 菜 瓜 果 等40 多 种 农 作 物 可 以 使 作 物 普 遍 增 产 30 50 增 值 40 60 22 与 平 地 种 植 相 比 这 项 技 术 有 许 多 方 面 的 优 点 1 可 以 减 少 土 壤 水 分 的 蒸 发 流 失 土 壤 储 水 量 明 显 上 升 土 壤 水 分 利 用 率 显 著 提 高 23 2 土 壤 的 温 度 湿 度 保 持 在 稳 定 的 水 准 作 物 出 芽 的 成 功 率 也 会 明 显 改 善 24 3 作 物 的 发 育 期 会 缩 短 作 物 的 产 量 则 会 有 相 应 的 增 加 25 据 了 解 如 果 在 土 壤 的 休 眠 期 对 土 壤 进 行覆膜 也会增加土壤的存水量 对作物的产量也有明 显 的 提 高 26 一 些 学 者 通 过 对 小 麦 起 垄 覆 膜 研 究 使 用 抗 老 化 黑 膜 这 种 地 膜 在 一 般 自 然 状 态 下 可 以 使 用 4 年 左 右 对 土 壤 的 危 害 也 很 小 回 收 方 便 27 不 同 颜 色 和 类 型 的 地 膜 拥 有 不 同 的 光 学 特 性 中 国 目 前 使 用 的 地 膜 大 致 可 以 分 为2 类 普 通 地 膜 和 特 殊 地 膜 其 中 特 殊 地 膜 应 用 更 为 普 遍 黑 色 黑 白 两 面 银 黑 两 面 3 种 地 膜 应 用 的 最 多 28 黑 色 和 透 明 地 膜 最 容 易 使 土 壤 升 温 29 对 于 生 长 在 凉 爽 短 暂 季 节 中 的 暖 季 蔬 菜 作 物 透 明 地 膜 对 土 壤 的 升 温 效 果 最 好 30 然 而 高 透 光 性最大的缺点就是缺乏对杂草的控制 暴露在阳光下 无 法 抑 制 杂 草 的 生 长 31 黑 色 地 膜 主 要 作 用 是 除 草 即阳光被地膜隔离 膜下的杂草吸收不到阳光 生长被 抑 制 黑 白 两 色 地 膜 可 以 增 强 光 合 作 用 在 夏 季 这 种 高温下栽培效果较好 银黑两面地膜色可以有效反射 可 见 光 驱 虫 效 果 显 著 还 可 以 预 防 病 毒 32 34 也 有 红 色 蓝 色 橙 色 或 黄 色 等 颜 色 的 地 膜 可 以 满 足 蔬 菜 生 产的特殊要求 35 36 地膜光学特性的关键是透光率和雾 度 37 以 上 几 种 地 膜 功 能 齐 全 应 用 范 围 也 广 但 会 对 周围土壤的生态环境造成不同程度的破坏 4 2 地膜覆盖目前存在的问题 覆 膜 种 植 虽 然 有 诸 多 优 点 但 是 也 会 受 到 地 理 位 置 环 境 季 节 等 众 多 因 素 的 影 响 更 重 要 的 是 对 残 膜 的 回 收 处 理 38 目 前 中 国 使 用 的 地 膜 大 多 在 自 然 条 件 下很难降解 甚至会在土壤中存留数十年 进而影响土 壤结构 水分以及养料的运输 阻碍种子发芽和根系的 生 长 并 在 植 物 体 内 造 成 污 染 物 富 集 残 膜 对 茄 子 玉 米 花 生 等 作 物 的 根 系 生 长 有 显 著 的 抑 制 作 用 39 据 研 究 数 据 显 示 在 连 续 使 用 地 膜2 年 以 上 的 小 麦 土 地 每 公 顷 残 膜 量 达 到103 5kg 月 减 产 率 为9 而 连 续5 年 以 上 的 残 膜 量 则 达 到 了375 kg 减 产 率 达 到 了 26 40 不论是以往传统的将膜埋在土地下面还是现在的 起垄覆膜 残膜都对生态环境产生严重影响 目前对农 膜的回收处理主要为2 种 焚烧 填埋 焚烧亦有2 种 一 种 是 露 天 焚 烧 另 外 一 种 是 回 收 后 的 燃 烧 发 电 或 是 用 作 燃 料 41 但 是 焚 烧 处 理 会 产 生 硫 化 氢 二 氧 化 硫 二 噁 英 等 致 癌 气 体 会 给 生 态 人 体 健 康 造 成 危 害 42 43 牛 羊等牲口如果食用了混有残膜的农作物可 能 会 诱 发 胃 肠 功 能 障 碍 严 重 的 会 造 成 厌 食 症 甚 至 死 亡 44 目 前 不 能 回 收 利 用 的 地 膜 基 本 上 都 被 弃 置 在 垃 图 6 现代起垄覆膜抛土机 154圾 填 埋 场 然 而 填 埋 处 理 只 能 是 一 种 临 时 的 处 理 方 式 填埋后往往会导致填埋场土壤质量恶化 还可能造 成 土 壤 污 染 和 空 气 污 染 危 害 区 域 食 品 质 量 安 全 和 人 体 健 康 45 残 膜 对 田 间 河 流 和 林 间 也 会 造 成 视 觉 污 染 46 若 残 膜 得 不 到 合 理 回 收 揭 膜 时 间 过 晚 会 使 地 膜 风 化 腐 烂 遗 留 土 壤 中 长 时 间 累 积 对 土 壤 的 破 坏 和 污 染 是 非 常 严 重 的 47 残 膜 主 要 会 影 响 土 壤 的 理 化 性 质 增 加 土 壤 的 容 重 从 而 阻 碍 土 壤 渗 水 性 阻 挡 植 株 根系的发展 通透性 不利于土壤营养的循环和肥水的 吸 收 最 终 导 致 植 株 发 芽 迟 生 长 慢 作 物 根 茎 分 枝 少 等致使作物减产 另外 在种植时还会阻塞 缠绕生产 工具 带来不便 研究显示 当农田耕作层内地膜残留 量 大 于75 kg hm 2 时 会 造 成 作 物 死 苗 烂 根 烂 种 等 不 良 后 果 48 除 此 之 外 农 用 地 膜 覆 盖 过 的 地 方 土 壤 中 的 农 药 重 金 属 残 留 量 也 会 明 显 增 加 49 可 见 在 追 求 高 产 高 效 率 的 同 时 我 们 更 要 防 止 白 色 污 染 的 发 生 只有这样我们才能为农业的可持续发展做好保障 5 解决措施及发展趋势 科 学 技 术 的 不 断 进 步 使 得 农 民 耕 作 方 式 不 断 改 进 针对传统起垄覆膜机的机械化 智能化程度无法满 足现代农业种植发展需要的问题 急需研发集智能化 机 械 化 于 一 体 且 达 到 现 代 农 业 发 展 需 求 的 新 型 机 械 设 备 50 这 也 将 会 成 为 以 后 农 业 生 产 的 主 流 发 展 趋 势 新型机械设备可以将农田的土壤状况及时反馈到 控 制 系 统 计 算 机 发 出 指 令 提 醒 技 术 人 员 及 时 进 行 有 针 对 性 的 操 作 如 图7 所 示 的 现 代 起 垄 覆 膜 机 械 是由连云港元帝科技有限公司研发制造的一款新型起 垄抛土覆膜铺管机 虽然目前还未增设智能化模块 但 是 机 械 化 程 度 已 经 达 到 了 较 高 的 水 平 旋 耕 起 垄 抛 土 覆 膜 铺 设 滴 灌 带 功 能 俱 全 后 期 将 增 加 智 能 化 模 块 未 来 可 以 进 行 大 规 模 推 广 应 用 对 种 植 根 茎 类 作 物 甚至整个农业的发展都有着十分重大的意义 根 据 上 述 新 型 起 垄 覆 膜 机 械 带 来 的 启 示 未 来 的 发 展 趋 势 主 要 有 以 下 几 个 方 面 1 进 一 步 研 发 智 能 一 体 化 机 械 要 求 机 身 回 转 半 径 小 起 垄 覆 膜 无 死 角 2 降 低 恶 劣 天 气 带 来 的 影 响 不 仅 垄 底 覆 膜 在 垄 顶 上 也 要 覆 膜 3 采 用 可 降 解 膜 不 同 季 节 采 用 的 膜 颜 色 也 有 所 不 同 4 增 加 智 能 模 块 机 械 可 以 按 照 规 定 路线作业 在田间设有智能滴灌集成装置 内置有传感 器 可 根 据 气 候 土 壤 情 况 自 动 调 节 水 分 补 充 量 实 现 精 细 化 智 能 化 作 业 5 多 项 目 联 合 作 业 铺 设 的 滴 灌 带 内 同 时 混 入 农 药 肥 料 实 现 精 准 补 水 给 药 施 肥 极 大 节 约 水 资 源 减 少 了 过 量 农 药 对 土 地 的 污 染 6 增 加 相 应 配 套 的 地 膜 回 收 机 械 进 一 步 促 进 起 垄 覆膜回收一体化 能够更有效的推动农业机械化进程 改善种植方式的同时提高经济效益 目 前 研 发 的 可 控 降 解 地 膜 主 要 包 括 光 降 解 生 物 降解以及双降解地膜 通过在地面部分引入光降解技 术 在埋入地下的部分引入生物降解技术 这样 在使用 后 无 论 是 地 上 或 者 地 下 均 可 以 降 解 51 其 次 是 针 对 农膜进行合理的开发使用 施行有效的二次回收利用 降 低 对 土 壤 作 物 水 资 源 甚 至 大 气 污 染 确 保 农 膜 的 质量化生产 提高农膜的回收利用率 重点推广可行的 农 膜 回 收 再 利 用 技 术 可 以 从 以 下 几 个 方 面 开 展 研 究 1 通 过 研 制 低 成 本 的 促 降 解 添 加 剂 研 发 低 价 的 可 降 解 地 膜 进 一 步 提 升 可 降 解 地 膜 的 稳 定 性 缩 短 地 膜 在 土 壤 中 的 降 解 时 间 从 而 减 轻 对 环 境 的 污 染 2 大 力 发 展 废 弃 农 膜 循 环 利 用 制 度 形 成 完 备 的 制 度体系 建立农膜回收经济补偿制度 提高农膜回收处 理效率 6 总结 通 过 对 起 垄 覆 膜 机 械 的 现 状 以 及 对 地 膜 的 发 展 现 状 进 行 研 究 提 出 了 目 前 现 有 起 垄 覆 膜 作 业 机 械 存 在 的 问 题 通 过 对 各 种 机 械 的 优 缺 点 进 行 对 比 进 而 对 未 来 机 械 的 智 能 化 发 展 趋 势 提 出 一 些 设 想 为 实 现 根 茎 类 作 物 的 优 质 高 产 而 努 力 为 减 轻 农 业 种 植 的 劳 动 力 响 应 国 家 对 绿 色 农 业 科 技 农 业 的 发 展 提 供 一 些 参 考 参考文献 1 靳 乐 乐 乔 匀 周 董 宝 娣 等 起 垄 覆 膜 栽 培 技 术 的 增 产 增 效 作 用 与 发展 J 中国生态农业学报 中英文 2019 27 9 1364 1374 2 彭 燕 农 业 水 利 灌 溉 现 状 及 节 水 措 施 J 农 业 工 程 2018 8 3 79 80 3 陈 东 银 永 安 王 永 强 等 中 国 农 业 节 水 灌 溉 技 术 现 状 及 其 发 展 对 策 J 作物研究 2018 32 4 330 333 4 陈 兆 波 生 物 节 水 研 究 进 展 及 发 展 方 向 J 中 国 农 业 科 学 2007 40 7 1456 1462 图 7 新型旋耕起垄抛土覆膜铺管机 张 鹏 程 等 起 垄 铺 管 覆 膜 复 式 作 业 机 械 的 发 展 趋 势 155中国农学通报 5 SUN H Y LIU C M ZHANG X Y et al Effects of irrigation on water balance yield and WUE of winter wheat in the North China Plain J Agriculturalwatermanagement 2006 85 1 2 211 218 6 胡 云 峰 水 稻 种 植 机 械 化 发 展 问 题 及 对 策 分 析 J 乡 村 科 技 2019 13 117 118 7 赵 晋 黄 赟 徐 锦 大 等 垄 作 覆 膜 机 具 的 现 状 与 发 展 J 现 代 农 机 2015 4 46 48 8 安世才 张勇 王贽 等 机械化全 膜双垄沟 铺膜机的 应用与推 广 J 农业机械 2009 18 89 90 9 王 明 武 何 润 兵 邓 健 等 1QLFM 2 型 甘 薯 起 垄 覆 膜 机 的 研 发 及 意 义 J 农业机械 2011 16 117 119 10 王 淑 红 1QLFM 2 型 甘 薯 起 垄 覆 膜 机 的 生 产 试 验 与 检 测 J 农 业 机械 2012 3 68 71 11 赵 春 祥 张 三 强 丁 永 清 等 2BSKQM 2 型 双 垄 开 沟 全 覆 膜 播 种 机 J 农机科技推广 2014 1 45 48 12 孙 骊 杨 青 2MBL 2 6 型 小 麦 起 垄 覆 膜 沟 播 机 J 农 业 机 械 2000 1 34 13 薛 惠 岚 卢 博 友 2MBL 2 6 型 小 麦 起 垄 覆 膜 沟 播 机 J 农 机 与 食 品 机械 1999 5 15 18 14 安 长 江 地 膜 覆 盖 机 现 状 与 分 析 J 农 机 质 量 与 监 督 2014 7 15 17 15 尹 荣 海 胡 广 林 地 膜 覆 盖 机 械 化 技 术 的 发 展 前 景 J 农 机 使 用 与 维修 2002 6 16 17 16 邓 纯 宝 日 本 地 膜 覆 盖 栽 培 的 现 状 与 动 向 J 辽 宁 农 业 科 学 1982 3 50 52 17 杨晓东 地膜覆盖技术探讨 J 农业科技与装备 2016 3 49 50 18 严 昌 荣 刘 恩 科 舒 帆 等 我 国 地 膜 覆 盖 和 残 留 污 染 特 点 与 防 控 技 术 J 农业资源与环境学报 2014 31 2 95 102 19 马 兆 嵘 刘 有 胜 张 芊 芊 等 农 用 塑 料 薄 膜 使 用 现 状 与 环 境 污 染 分 析 J 生态毒理学报 2020 15 4 21 32 20 STEVENS E S Green plastics an introduction to the new science ofbiodegradableplastics J Journalofindustrialecology 2010 7 3 4 231 233 21 李 平 推 广 春 秋 覆 膜 节 水 技 术 是 中 部 干 旱 带 旱 作 农 业 的 必 然 选 择 J 中国农业信息 2010 8 28 22 中 国 地 膜 覆 盖 栽 培 研 究 会 地 膜 覆 盖 栽 培 技 术 大 全 M 北 京 农 业出版社 1988 29 30 23 LIU Q F CHEN Y LIU Y et al Coupling effects of plastic film mulching and urea types on water use efficiency and grain yield of maizeintheLoessPlateau China J Soilandtillageresearch 2016 157 1 10 24 ZHOU X M XING D TANG Y H et al PCR free detection of genetically modified organisms using magnetic capture technology andfluorescencecross correlationspectroscopy J Plosone 2009 4 11 e8074 25 ANDREW R H SCHLOUGH D A TENPAS G H Some relationships of a plastic mulch to sweet corn maturity J Agronomyjournal 1976 68 2 422 26 DONG Q DANG T H GUO S L et al Effects of mulching measures on soil moisture and N leaching potential in a spring maize planting system in the southern Loess Plateau J Agriculturalwatermanagement 2019 213 803 808 27 李 久 英 农 用 机 械 设 计 与 制 造 发 展 现 状 及 先 进 技 术 应 用 探 析 J 现代农机 2020 4 49 50 28 朱 宏 爱 张 玲 艳 吴 念 庆 等 山 地 果 园 机 械 化 栽 培 模 式 J 农 业 工 程 2021 11 5 33 35 29 HAM J M KLUITENBERG G J LAMONT W J Optical properties of plastic mulches affect the field temperature regime J Journal of the American society for horticultural science 1993 118 2 188 193 30 WATERER D Evaluation of biodegradable mulches for production of warm season vegetable crops J Canadian journal of plant science 2010 90 5 7