新疆农垦科学院机械装备研究所研发的4mkj-2000残膜回收打捆与秸秆粉碎联合作业机。这款机型实现了收膜成捆一体化作业，填补了国内空白（摄于6月13日）。 兵团日报全媒体记者 赵优 摄
新疆农垦科学院“回收地膜再利用关键技术研究与示范”项目团队成员在进行膜杂分离试验（资料图片）。 新疆农垦科学院机械装备研究所 提供
6月14日，石河子开发区锐益达机械装备有限公司厂房内，工人正在操作复合材料加工装备系统。该系统可将残膜及棉秆粒料加工成座椅、道路隔离栏、载物框等多种新型复合材料产品。兵团日报全媒体记者 赵优 摄
残膜粒料、棉秆粒料及其加工出的新型复合材料产品（摄于6月13日）。兵团日报全媒体记者 赵优 摄
地膜是重要的农业生产资料，在一些地区对提升作物产量发挥着重要作用。20世纪80年代初，兵团开始引进地膜栽培技术种植棉花，后被陆续用于其他覆膜作物上。薄薄的白色地膜，能够增温保墒、抗旱节水、增产增收，为兵团农业发展作出了重要贡献。然而，随着地膜的广泛使用，其难回收、难降解、难利用等弊端日益凸显，农田里的“白色污染”成为制约农业绿色发展的突出问题。
回收地膜利用率低，处置不当容易造成二次污染。有没有一种技术，能让残膜变废为宝，既解决回收难题，又可创造新的经济价值？来自新疆农垦科学院机械装备研究所的科研团队，在兵团科技局重点领域科技攻关计划项目支持下，通过与高校、企业及合作社的“产学研用”一体化深度合作，在回收地膜再利用关键技术上取得突破。
该团队首创了从残膜机械化回收，到干法清理除杂，再到自“热”成粒，最终形成残膜棉秆复合材料的农田残膜污染闭环治理装备系统，成功构建出“地膜机械化回收——回收地膜干法清理制粒——复合材料加工”的农田残膜污染闭环治理技术体系，为我国地膜污染治理提供一条可借鉴、可复制的技术路线。
近日，本报全媒体记者走进新疆农垦科学院、兵团团场、企业，看他们如何算巧账、算细账，一步步利用新技术破解地膜回收再利用的“卡脖子”难题，让“白色污染”实现“绿色重生”。
算“生态账”——
机械优化更新，提高农田地膜回收效率
盛夏时节，走进六师芳草湖农场，由一块块棉花田组成的千里沃野透出勃勃生机，在一株株棉苗的掩映下，白色地膜若隐若现。
“每逢收获时节，看着地上的白色棉花，喜人；再看看地面的白色残膜，恼人。”芳草湖农场一连职工张金春说。
在新疆及兵团，地膜应用面积超过5500万亩，年地膜用量约25万吨，造成残留污染。多年来，兵团深入开展农田废旧地膜污染治理，积极推进地膜回收机械化。
市面上的地膜回收机，张金春也开过。但地膜回收机打捆后需停机卸捆，停机作业交接处的地膜难以回收，膜捆分散也增加了后期的转运工作量。
能不能将膜捆直接放置在机器上？为此，新疆农垦科学院科研工作者不断改进技术，最终让地膜回收打捆与茎秆粉碎联合作业机成功实现了携捆作业、地头定点卸膜。
2023年，张金春开上了由新疆农垦科学院机械装备研究所研发的4mkj-2000残膜回收打捆与秸秆粉碎联合作业机。
“30多年来，新疆农垦科学院持续开展地膜污染治理技术攻关，三代科研工作者先后研发了20多款残膜回收机械。这款新机型可在前期完成收膜、打捆、茎秆粉碎与还田的基础上实现携捆作业、地头定点卸膜，是目前农业生产中唯一可携捆作业的地膜回收联合作业机，填补了国内空白。”新疆农垦科学院机械装备研究所副所长卢勇涛说。
在张金春看来，这款残膜回收打捆与秸秆粉碎联合作业机不仅更加高效便捷，地膜与杂质分离效果也更好，膜捆含杂率更低、含膜量更高。“地里的残膜收得多、收得干净！”他这样总结。
对卢勇涛来说，残膜回收机械的不断优化改进，只有一个目的——助力回收地膜的再利用，提高资源化利用率。“农田地膜回收是实施农田净化的有效途径，实现回收地膜再利用则是从根源上解决农田地膜污染的关键。”卢勇涛说。
算“经济账”——
干法清理加工，破解再利用“卡脖子”难题
常年来，受技术、效益等因素制约，大量回收地膜未能得到有效处理，被废弃堆放在地头，成为大地的“伤疤”。
如何破解这一农田地膜污染治理中的“卡脖子”难题。记者在六师芳草湖农场合盛昌农业农民专业合作社找到了答案。
在合作社的院子里，一台长50米、宽3米的机器，将小山一般的残膜“吃”进肚子，“吐”出来的是残膜粒料。
不用一滴水，就能将原本含膜量为20%的膜捆变为含膜量达80%的粒料，这是新疆农垦科学院机械装备研究所攻克的又一项技术——回收地膜干法清理加工关键技术。
记者了解到，传统地膜预处理技术主要是将回收的地膜进行湿法造粒，需要通过增加清洗和粉碎次数进行除杂，以此来提高塑料颗粒纯度，但其耗电耗水量大，运行成本高，对于水资源缺乏的西北地区并不适用，因此许多加工企业搭建的地膜湿法造粒生产线基本处于闲置状态。
“不仅要算‘生态账’，还要算‘经济账’。提升回收地膜再利用技术的经济性，是最终落实地膜回收工作、切实保护农田质量的实际需要。我们这个技术的特点就是全程不需要一滴水，且除杂率非常高。”新疆农垦科学院机械装备研究所研究员王吉亮说。
对比湿法造粒技术，项目团队从拓宽地膜再利用范围角度出发，创制出集回收地膜破碎、多级“抛切”、多级除杂、自“热”成粒等多项技术于一体的干法清理加工装备系统，成本低了、产值却更高了。
合盛昌农业农民专业合作社理事长杨龙给记者算了一笔账：这套回收残膜干法清理加工装备系统，占地不大，投资仅150万元，相当于水洗造粒装备的4成，年加工残膜粒料超过500吨，每吨残膜粒料成本约1000元，但是销售价格能达到2000元。
“这样的处理能力和经济效益，不仅解决了废旧地膜的存放难题，也有效提高了职工群众回收地膜的积极性。”杨龙说。
田间“减白”，职工也能增收。2023年秋天，芳草湖农场利用6台4mkj-2000残膜回收打捆与秸秆粉碎联合作业机，对近2万亩农田的地膜进行回收和清理加工，张金春也挣到了一大笔“外快”。“回收一亩地膜，种植户给35元，我作业了2000多亩，加上农场给的拉运补贴，总共有好几万元呢！”张金春乐呵呵地说。
算“社会账”——
复合材料加工，地膜污染治理形成闭环
芳草湖农场合盛昌农业农民专业合作社加工出的残膜粒料还能创造出什么价值？石河子开发区锐益达机械装备有限公司厂房内的复合材料加工装备系统给出了答案。
按下按钮，启动机器，轰鸣声中，一袋袋残膜及棉秆粒料就变身为一条条结实的户外步道板材。通过不同的原料配比，这套装备系统还能将残膜及棉秆粒料加工成座椅、道路隔离栏、载物框等多种新型复合材料产品。
“农田残膜高值化再利用生产复合材料是近年来由木塑生产衍生出的新生技术，我们通过对回收地膜预处理及回收地膜、棉花秸秆与塑料助剂制备复合材料关键技术攻关，突破热熔成型关键技术，完成核心部件改进、技术工艺优化及配方改良，成功创制以地膜粒料、棉秆为母料的新型复合材料装备系统。”王吉亮说。
石河子开发区锐益达机械装备有限公司副总经理窦凤玲也看到了巨大的市场蓝海。“在复合材料加工装备系统中，残膜棉秆粒料占到母料的95%以上，制作出的复合材料产品不仅性能优于传统的复合材料产品，还有极大的价格优势，这将成为企业发展的一条新赛道。”窦凤玲说。
从车间到田间，再从田间回到车间。从农田残膜高效回收到低成本处理，再到农田残膜高效利用，由此形成了农田“白色污染”治理闭环。中国农业大学教授高振江认为，地膜机械化回收技术、回收地膜干法清理加工技术及复合材料加工技术的有机结合和相关装备的成功创制，实现了废旧地膜的资源化循环利用，构建出农田残膜污染闭环治理技术模式和体系，为推进农田残膜污染全链条治理提供了一种可行方案。
“我们将持续加强技术攻关，推进项目技术成果熟化与示范应用，突破地膜污染治理智能化监、管、用关键技术，为推进农业绿色高质量发展提供技术支撑。”卢勇涛表示。
