残膜回收机械化技术的专利分析研究_曹肆林

0引言我国是世界上地膜产量和覆盖量最大的国家，残留地膜造成的农田“白色污染”对我国农业的可持续发展构成了严重威胁，已发展成为当前我国农业生产中迫切需要解决的重要问题[1]。

当前，新疆棉田残膜污染问题尤为突出，平均造成棉花减产11.8%~22%[2]。

残膜回收是新疆棉区棉花生产中的一个重要作业环节，但是缺少适用的回收机械。

我国科研工作者自20世纪80年代即开始研究残膜回收机械化技术，取得了许多成果和专利技术，也先后有不同机械投入农业生产试验，已证明采取机械化回收技术解决农田残膜污染问题是现行的有效方法之一[3~5]。

为此，本文分析了残膜回收机械化技术的专利现状，提出了相应的发展意见，为企业和科研机构的研发、创新活动提供参考和帮助，对构建、实施我国棉花生产全程机械化技术专利战略，推动残膜回收机械的产业化进程具有一定作用。

1残地膜机械化回收技术的专利分析1.1专利信息的收集为了较为全面、科学地采集和分析世界残膜回收机械化技术的专利信息，我们选择了中国、美国、日本和欧盟专利数据库中官方公开的数据作为数据采集的信息来源。

在进行数据采集时，主要通过了关键词、国际分类号(IPC)、申请机构等检索方式，运用PatentHunter 3.5、Pat Get 专利下载快车、Patent Guider 2.0等软件辅助，检索并下载了相关专利。

最后，采用人工对下载的专利数据进行了清洗，得到了最终的分析样本。

1.2专利信息的定量分析1.2.1专利技术在世界上的分布情况如图1所示：在检索入库的74件专利中，美国有6件，欧盟有3件，日本有7件，中国有58件，分别占总数的8.1%、4%、9.5%和78.4%。

根据专利申请数目以及所占的比例的关系来分析，我国在残膜回收机械化技术领域的投入很大，掌握了大量的专利技术，具备了较好的研究基础。

同时，也反映了我国农田残膜污染形式十分严峻，对残膜回收机械化技术的需求十分迫切。

图1相关专利在世界上的分布残膜回收机械化技术的专利分析研究*曹肆林，王序俭，沈从举，鲁滨（新疆农垦科学院农机研究所，新疆石河子，832000）摘要：机械回收地膜是目前解决残膜污染的有效途径。

本文从申请区域分布、申请时间分布、专利权人分布、技术组成情况等方面分析了残膜回收机械化技术的专利现状，提出相应的发展意见。

关键词：农业工程；残膜回收；专利分析；白色污染中图分类号：S223.5文献标识码：Adoi ：10.3969/j.issn.1006-7205.2009.04.014曹肆林,王序俭,沈从举,鲁滨.残膜回收机械化技术的专利分析研究[J].中国农机化,2009,(4):48~50CAO Si-lin,WANG Xu-jian,SHEN Cong-ju,LU Bin.Patent analysis on mechanization technology of retrieving the used plastic film[J].Chinese Agricultural Mechanization,2009,(4):48~50______________收稿日期：2008年7月4日修回日期：2008年8月5日*基金项目：国家知识产权局专利战略推进工程研究项目(2006)；院青年基金项目(YQJ2007-10)。

曹肆林，男，1982年生，安徽望江人，学士，新疆农垦科学院农机研究所研究实习员。

王序俭，男，新疆农垦科学院农机研究所。

沈从举，男，新疆农垦科学院农机研究所。

鲁滨，男，新疆农垦科学院农机研究所。

中国农机化Chinese Agricultural MechanizationNo.4,2009Total No.2242009年第4期总第224期表2我国残膜回收机械化技术专利的组成情况定性分类工作部件整机(按作业时期)整机(按作业形式)整机(按工作深度)收膜分离输送苗期秋后播前单一作业联合作业表层耕层专利数量(件)4124311635164921.2.2我国专利申请时间分布如下图2所示：我国对残膜回收机械的研究起步较早，最早提出的专利申请可以追溯到1986年；在已查明的58件国内专利中，“七五”、“八五”、“九五”、“十五”和“十一五”期间的申请数量分别为6件、5件、14件、23件和10件。

可以看出，“九五”、“十五”期间随着国家科技投入的增多，残膜回收机械化技术的专利数量呈明显的上升趋势，而且在“十一五”的头两年也延续了良好的上升势头。

分析认为：过去10年中，我国残膜污染状况在逐步加重，对残膜回收机械的需求越发迫切，农业生产中缺少实用、成熟的机具。

图2我国专利的申请时间分布1.2.3我国专利申请地区分布如下图3所示：我国的残膜回收机械化技术的专利主要分布在新疆维吾尔自治区和新疆生产建设兵团，一共占到总专利数的65.5%，这与新疆地区长期在大田应用地膜覆盖栽培技术、残膜污染情况严重是紧密相关的，以新疆及兵团为代表的西部广大覆膜种植区对残膜回收技术装备的尤为迫切。

图3我国专利的申请地区分布1.2.4我国专利权人类型分布我国的残膜回收机械化技术专利主要以个人和科研院校申请为主，分别占到总数的44.8%和39.7%，企业的专利技术只占到总数的12.1%，图4所示。

从专利权人的类型分析，个人的专利申请很多，需求极为迫切，市场前景很好；科研院校仍是技术创新的主要力量，技术上处于研发期；企业参与少，市场化程度不够，技术尚不够成熟。

图4我国专利权人类型分布1.2.5我国专利权人排名分析按照残膜回收机械化技术专利的申请量，排名前五的专利权人分别是(见表1)：新疆农业科学院、新疆农垦科学院、东北农业大学、农八师134团和多江学(个人)。

可以看出，科研院校在残膜回收机械化技术的研究上具有较好的基础和优势。

不过，从专利权人拥有的专利数量看，排名第一的专利权人的专利数量也只有6件，研究呈分散状态。

表1排名前五的专利权人分布1.3专利信息的定性分析国外残膜回收机械化技术的研究主要是关于卷膜机的。

该类机型结构比较简单，一般主要由起膜铲和卷膜辊组成，成卷回收残膜以便后期处理或继续使用，适用于较厚地膜的回收。

我国残膜回收机械化技术的专利主要以整机的实用新型专利为主，形式多样(见表2)。

按作业时期划分，我国研发的有苗期、秋后和播前残膜回收机，其中苗期残膜回收机结构相对简单，用于卷收残膜；按作业形式划分，有联合作业机和单项作业机，联合作业的方式主要有残膜回收与秸秆还田联合和残膜回收与整地联合；按工作深度划分，有表层残膜回收机和耕层残膜回收机，其中绝大多数属于表层残膜回收专利权人专利权人类型专利数量(件)新疆农业科学院科研单位6新疆农垦科学院科研单位3东北农业大学学校3农八师134团企业3多江学个人3曹肆林等：残膜回收机械化技术的专利分析研究第4期49机。

收膜部件是残膜回收机的核心工作部件，现有滚筒式、弹齿式、齿链式、滚轮缠绕式、气力式等多种形式[4,6]。

其中，滚筒式收膜部件应用较多且基本成熟，主要依靠偏心机构、凸轮或滑道实现捡膜杆齿的伸缩，从而完成残膜的捡拾与脱送；弹齿式收膜部件结构简单、造价低、工作可靠，多应用于播前残膜回收机械。

2发展残膜回收机械化技术几点建议根据我国国情，采用机械化技术清除残膜是切实可行的[7]。

针对目前国内外残膜回收机械化技术专利现状及发展趋势，笔者提出以下几点意见：1)坚持自主创新。

国外的残膜回收机用于较厚地膜的回收，在我国不适用。

国内尚缺少先进、实用的残膜回收机，相关专利主要以整机的实用新型专利为主，对主要工作部件研究较少，原理性创新不够。

今后，应加强研究残膜回收机械的机械原理和设计理论，研制新型的残膜收集、分离、输送装置。

2)坚持发展秋后残膜回收机。

秋后是回收残膜的最佳时机，此时残膜处于地表且相对完整，易于回收。

国内的残膜回收机械化技术的专利绝大部分是关于秋后残膜回收机的，前期研究基础很好，通过努力，可以取得重大突破。

3)坚持发展联合作业。

联合作业是近年来专利技术的主要发展趋势，可以提高作业效率、降低作业成本，解决了单项作业延误农时等问题。

今后主要研究方向是残膜回收与秸秆粉碎的联合作业机。

4)重视开发耕层残膜回收机。

随着农业新技术(超宽膜、膜上膜种植技术等)的应用，地膜用量在逐渐增加，而现有专利技术主要用来回收表层残膜，且残膜回收率不高，农田“白色污染”仍将持续加重。

为更加有效地治理农田残膜污染，应重视开发耕层(0~15cm)残膜回收机。

5)重视技术熟化，提高专利利用率。

我国残膜回收机械化技术的专利多，总体技术水平在世界上处于领先地位，其产业化市场前景广阔。

但是，现有专利的利用率很低，多数专利处于试验样机阶段，有些只是设想，未付诸实施。

今后，应集中资金优先扶持基础较好的单位，积极吸收企业参与产品研发、推广，努力促进科技成果的转化。

3结束语残膜回收是一项利国利民的重要工作，对改善农业生态环境，保障农产品安全及市场竞争力，促进农业增产增收及可持续发展具有重要意义。

我国残膜回收机械化技术专利多，科研实力强，总体技术水平在世界上处于领先地位，且政府重视，具备了产业化的基础和有利条件，应用前景十分广阔。

参考文献[1]王序俭,曹肆林.残膜污染的治理技术与装备[J].石河子大学学报,2005,23:56~59.[2]孙孝贵,刘文江,甘润伟.新疆棉田残膜污染危害及其治理对策[J].中国棉花,2005,33(2):7~8.[3]侯书林,胡三媛,孔建铭,等.国内残膜回收机的研究现状[J].农业工程学报,2002,18(3):186~189.[4]赵海军.残膜捡拾滚筒的运动学和动力学研究[D].乌鲁木齐:新疆农业大学,2005.[5]林育,唐军.兵团农田残膜回收机械研制现状及对策[J].新疆农机化,2004,(6):22~23.[6]白圣男.弹齿式收膜机捡拾装置的试验研究[D].哈尔滨:东北农业大学,2006.[7]杨希晨,刘炳,龚军.残膜回收机的研究现状及存在问题[J].新疆农机化,2006,(5):15~17.Patent Analysis on Mechanization Technology of Retrieving the Used Plastic FilmCAO Si-lin,WANG Xu-jian,SHEN Cong-ju,LU Bin(Agricultural Machinery Institute,Xinjiang Academy of Land Reclamation Sciences,Xinjiang Shihezi,832000,China )Abstract:The mechanical collection of the plastic film is one of the effective ways to resolve the used plastic film pollution at present.This paper analyzed the patent current status of mechanization technology of retrieving the used plastic film from different respects that include regional distribution of patent application,time distribution of patent application,patentees distribution,technology composition situation,etc,and put forward corresponding development suggestions.Keywords:agricultural engineering;used plastic film collecting;patent analysis;white pollution中国农机化2009年50。