本文系統(tǒng)考察黃河三角洲區(qū)域棉花生產(chǎn)情況,、機(jī)械化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀,，梳理概括現(xiàn)階段存在的問題，結(jié)合濱州市進(jìn)行機(jī)采棉試驗(yàn)示范,、實(shí)現(xiàn)棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化的探索和實(shí)踐,，探討展望棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展方向,。

　　棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，機(jī)械采摘是其關(guān)鍵,，立足機(jī)采棉技術(shù),，從品種培育入手，注重農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，采用系統(tǒng)化的研究策略,，研究棉花品種選育,、播種、植保,、化控,、機(jī)械收獲等各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)，確定便于機(jī)械化作業(yè)的棉花輕簡栽培模式,，通過試驗(yàn)示范制定棉花機(jī)械化生產(chǎn)的技術(shù)規(guī)范和配套裝備的作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),，進(jìn)行具有區(qū)域棉花生產(chǎn)特點(diǎn)的棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)體系研究，全面提升棉花生產(chǎn)機(jī)械化水平具有重要意義,。

　　1,、棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　黃河三角洲是我國棉花種植的特殊區(qū)域，種植棉花具有不可替代性,。由黃河泥沙沖積形成的土地廣袤,，鹽堿化程度很高，棉花是能適合該土壤環(huán)境生長的為數(shù)不多的作物,，該區(qū)域是全國優(yōu)勢棉區(qū)中種植面積****呈增長趨勢的主產(chǎn)棉區(qū),。黃河三角洲棉區(qū)獨(dú)特的生態(tài)和生產(chǎn)條件決定了該區(qū)應(yīng)該成為棉花規(guī)模化生產(chǎn)的代表,。同時(shí)該區(qū)域以其適宜的光熱資源,、豐富的土地資源和悠久的植棉傳統(tǒng)，**有條件建設(shè)大規(guī)模,、標(biāo)準(zhǔn)化優(yōu)質(zhì)棉基地,。目前,棉花生產(chǎn)、加工及棉紡織業(yè)成為黃河三角洲經(jīng)濟(jì)中僅次于石油工業(yè)的第二大支柱產(chǎn)業(yè),，僅東營,、濱州兩市棉紡能力已占到全國的1/8，棉花產(chǎn)業(yè)集聚優(yōu)勢已經(jīng)顯現(xiàn),。

　　2,、棉花生產(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題

　　現(xiàn)階段，我國除新疆外其他棉花生產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)方式較為落后,，機(jī)械化水平低,、經(jīng)營規(guī)模小、勞動生產(chǎn)率低,、生產(chǎn)成本較高。黃河三角洲雖然為我國棉花主產(chǎn)區(qū)之一,，目前種植面積基本穩(wěn)定在554萬畝左右,，但其機(jī)械化水平還較低，僅土地耕整、播種,、植保,、拔棉柴等環(huán)節(jié)有部分機(jī)械作業(yè)，特別是占用勞動力很大的采棉關(guān)鍵環(huán)節(jié)尚未實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè),，剛剛起步,，處于探索階段。

　　2.1 棉花品種,、種植模式

　　黃河三角洲區(qū)域棉花的種植特點(diǎn)是：低密度,、高植株、枝杈長而粗壯,、行距大小間隔,，不適宜機(jī)采，更難以實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化,，必須從品種和種植模式上加以改進(jìn),。農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)的緊密合作，是解決該地區(qū)棉花生產(chǎn)機(jī)械化的****途徑,。

　　2.2 土地耕整

　　目前黃河三角洲區(qū)域耕整地機(jī)械化程度已經(jīng)達(dá)到100%,，棉田耕整地機(jī)械化技術(shù)的核心是深耕、深松,，熟土層要深翻,，心土層要深松，耕作層深度應(yīng)大于22cm,。主要有三種形式：1)深耕機(jī)械化技術(shù),，使用鏵式犁或圓盤犁實(shí)現(xiàn)翻土、松土和混土,；2)深松機(jī)械化技術(shù),，使用通用型深松機(jī)、全方位深松機(jī)作業(yè),，實(shí)現(xiàn)機(jī)械松碎土壤而不翻土,、不亂土層；3)深耕深松機(jī)械化技術(shù),，通常采用在鏵式犁的犁體后加裝深松鏟的辦法來實(shí)現(xiàn)上翻下松,，不亂土層。并可多工序聯(lián)合作業(yè),，大大提高功效和質(zhì)量,，做到不誤農(nóng)時(shí)。經(jīng)深耕,、深松后的棉田,，播種前還要用中型輪式拖拉機(jī)帶輕型圓盤耙和釘齒耙進(jìn)行整地作業(yè),。播前的整地質(zhì)量達(dá)到平、齊,、松,、碎、地表無殘根,、殘株和雜草,，整地后不跑墑。

　　2.3 棉花播種

　　目前棉花播種已基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,，初步實(shí)現(xiàn)了種肥同施,、鋪膜覆蓋、精量播種,，多采用先播種后覆膜的栽培措施,，后續(xù)采用手工作業(yè)方式完成放苗、間苗,、補(bǔ)苗等工作,。兩行小型棉播機(jī)應(yīng)用較多，較大型的六行膜上打孔穴播機(jī)對土地整平要求很高,，主要還是從單個(gè)的農(nóng)藝環(huán)節(jié)考慮,，缺少將種植與植保、收獲結(jié)合起來的系統(tǒng)化研究,。在播種機(jī)的配置,、排種器的精量控制、鋪膜壓膜技術(shù)等方面研究較多,。

　　2.4 田間管理

　　棉花是中耕作物,，田間管理作業(yè)包括：中耕追肥、植保,、灌溉,、整枝打頂?shù)取?/p>

　　1)中耕追肥目前使用較多的中耕追肥機(jī)有：ZFX-2.8型懸掛式專用中耕追肥機(jī)，2BZ-6型播種,、中耕通用機(jī),，2BMG-A系列鋪膜播種中耕追肥通用機(jī)等。前期中耕追肥時(shí),，多用普通中型輪式拖拉機(jī)作為配套動力,，后期因棉株長高并封垅，選用高地隙輪式拖拉機(jī)作配套動力,，并在輪緣加裝護(hù)罩,，以免在作業(yè)中損傷果枝。肥料投入不合理是該區(qū)域鹽堿地棉花生產(chǎn)中存在的較為突出的問題,，沒有根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況和抗蟲棉需肥特點(diǎn)進(jìn)行施肥,，有機(jī)肥用量少,，氮素化肥用量偏多，磷肥用量偏少,。棉田肥料利用率僅30%，迫切需要根據(jù)鹽堿地棉花需肥特點(diǎn)制定科學(xué)合理的肥料運(yùn)籌技術(shù),。

　　2)植保目前該區(qū)棉花植保還只是為了病蟲害防治,、化學(xué)除草、噴施葉面肥,。主要采用的是手動背負(fù)式低壓噴霧機(jī),，效率較低，霧滴霧化程度不高,，不便于實(shí)現(xiàn)變量噴灑,，難以滿足大面積的棉花植保作業(yè)要求；該方面的技術(shù)研究較少,，多集中在控制噴霧形式的噴頭,、提高壓力的藥液泵、提高噴霧效果的風(fēng)屏噴灑技術(shù)方面,。

　　3)整枝打頂扼止棉株瘋長,、增加果枝營養(yǎng)和霜前花，是非常重要的田間管理環(huán)節(jié),。目前整枝打頂采用機(jī)械較少,，現(xiàn)有的設(shè)備技術(shù)性能較差不能達(dá)到要求，主要還是人工打頂,。新疆新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)曾研制并使用過4行滾刀式打頂機(jī),。

　　2.5 棉花采收

　　棉花生產(chǎn)中用工量**多、機(jī)械化難度**大的作業(yè)是棉花采收,。黃河三角州地區(qū)棉花機(jī)械化收獲尚處于空白階段,，去年秋天因勞動力緊缺、收獲費(fèi)用高,，不少地區(qū)甚至出現(xiàn)棉花棄收現(xiàn)象,。小型手持式電動采棉機(jī)有小范圍應(yīng)用。2011年起,，濱州市率先開始了機(jī)采棉的試驗(yàn)示范,，開啟棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化征程。

　　2.6 棉稈收獲

　　棉稈收獲機(jī)械化技術(shù)近兩三年迅速發(fā)展,，目前主要是分段收獲,，即采用鏟切式或齒盤式先將棉稈拔起后放置于田間，再由撿拾切碎機(jī)將其撿起切碎或人工收集,，該方式雖比人工作業(yè)大大改善,，勞動強(qiáng)度仍然較大,，收獲效率較低；聯(lián)合收獲也有使用,，可一次性完成棉稈的拔取,、收集、粉碎甚至打捆的機(jī)型還很少,；該方面市場前景廣闊,，迫切需要提高機(jī)具工作可靠性。

　　3,、實(shí)現(xiàn)棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化的實(shí)踐

　　從2011年起歷經(jīng)兩年,，濱州市在全國(新疆以外)率先完成棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化試驗(yàn)示范，引領(lǐng)棉產(chǎn)業(yè)發(fā)展革命,。

　　2011年4月,，全省首臺與棉花機(jī)械化采收配套的棉花播種機(jī)械在沾化縣馮家鎮(zhèn)支農(nóng)農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社開展試驗(yàn)示范，按照機(jī)采棉作業(yè)農(nóng)藝技術(shù)要求,，運(yùn)作35畝示范田,；2011年10月，采棉機(jī)進(jìn)行機(jī)采示范,，采凈率達(dá)到96%,，濱州首次棉花機(jī)械化收獲示范獲得成功；2011年12月,，濱州市沾化縣被確定為全國農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合(棉花)示范區(qū),；2012年擴(kuò)大機(jī)采棉示范規(guī)模；2012年2月,，山東省沾化縣棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化核心示范區(qū)成立,，示范核心區(qū)面積(成方連片)500畝，輻射帶動1萬畝,；山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械管理局與約翰迪爾(中國)投資有限公司簽署《山東省約翰迪爾棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化合作基地項(xiàng)目合作協(xié)議》,，雙方合作在濱州沾化縣建設(shè)山東省約翰迪爾棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化基地，“約翰迪爾”的大型植保機(jī),、采棉機(jī)無償用于基地示范并幫助沾化縣農(nóng)興棉花種植合作社建設(shè)首條機(jī)采棉清選加工生產(chǎn)線,；2012年8月，濱州市農(nóng)業(yè)機(jī)械管理局與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所簽署《科技合作發(fā)展戰(zhàn)略框架協(xié)議》,，機(jī)采棉花品種培育是重點(diǎn)合作的內(nèi)容之一,；2012年9月，濱州市定購的全省首臺4MZ-3型采棉機(jī)運(yùn)抵濱州,；2012年8月全國除新疆之外的首條機(jī)采棉清選加工生產(chǎn)線已落戶濱州沾化,；至此，棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化示范的各個(gè)環(huán)節(jié)全部到位,。2012年10月,，全國農(nóng)機(jī)農(nóng)藝技術(shù)融合座談會暨機(jī)采棉現(xiàn)場會在濱州市成功召開,。

　　4、棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展方向研究

　　棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,，涉及到品種培育,、栽培農(nóng)藝、田間管理,、化學(xué)脫葉催熟,、機(jī)械采收、棉花清理加工,、殘膜回收等諸多環(huán)節(jié)。機(jī)械采摘是關(guān)鍵,，著眼于實(shí)現(xiàn)棉花全程機(jī)械化,，立足機(jī)采棉技術(shù)，從品種培育入手,，注重農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合,，采用系統(tǒng)化的研究策略，研究棉花品種選育,、播種,、植保、化控,、機(jī)械收獲等各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù),；探索便于機(jī)械化作業(yè)的棉花種植、管理和收獲模式,；通過試驗(yàn)示范制定棉花機(jī)械化生產(chǎn)的技術(shù)規(guī)范和配套裝備的作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),；進(jìn)行具有區(qū)域棉花生產(chǎn)特點(diǎn)的棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)體系研究，循序漸進(jìn)的提高棉花生產(chǎn)機(jī)械化水平,。

　　4.1 品種選育

　　“科技興農(nóng),，良種先行”。適宜機(jī)采棉的棉花配套品種培育是實(shí)現(xiàn)棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化的首要問題,，該品種應(yīng)滿足：1)早熟,，減少因噴施落葉劑造成的產(chǎn)量損失，提高棉花品質(zhì),，實(shí)現(xiàn)早收獲早軋花,；2)纖維較長(≥30mm),纖維斷裂比強(qiáng)大(一級≥30，二,、三級≥28),；3)衣分高(≥39%)；4)成熟期一致,，提高一次性采凈率,減少清地勞動強(qiáng)度,；5,、吐絮暢，不夾殼,，含絮力適中,，減少掛枝棉、遺留棉,、撞落棉,，提高采凈率；6,、株型緊湊,，**好是筒型；棉枝相對較少,，棉花在棉株上分布均勻,；7)抗倒伏，減少扶禾器對棉株的碰撞,，降低撞落棉,；棉朵離地高度＞20cm，提高采凈率,。

　　4.2 種植模式

　　在延續(xù)發(fā)展一年一熟的基礎(chǔ)上,，探索黃河三角洲區(qū)域麥棉輪作生產(chǎn)模式，即晚播麥?zhǔn)斋@后直播夏播短季棉或者育苗移栽,，解決糧棉爭地突出矛盾,，同時(shí)通過麥棉輪作壓堿改良土壤。在既保證產(chǎn)量又適合機(jī)械化作業(yè)的前提下,，農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合,，確定**合理種植行距。目前新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)機(jī)采棉棉區(qū)均采用適應(yīng)采棉機(jī)采收機(jī)構(gòu)的(66+10)cm帶狀種植方式,，黃河三角洲棉區(qū)常規(guī)種植采用大小行,，行距為90cm、45cm,，理論株數(shù)在每公頃約6萬株,，若要實(shí)現(xiàn)76cm等行距難度不大，關(guān)鍵是是提高鋪膜與播種質(zhì)量,，解決好地膜邊行的保苗問題,。行距是否沿用(66+10)cm還是確定新的行距關(guān)鍵是對采棉機(jī)采棉頭技術(shù)進(jìn)行深入研究。

　　4.3 播種機(jī)械化

　　應(yīng)充分考慮農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的融合問題,，將種植與收獲,、植保結(jié)合起來進(jìn)行系統(tǒng)化研究。在國外棉花播種向著種肥同施、寬行折疊,、聲光電全方位監(jiān)測與控制等方向發(fā)展,。未來幾年，我國應(yīng)加強(qiáng)與國外的聯(lián)系,，重視智能化控制,、可視化監(jiān)控等方面的技術(shù)在棉花播種機(jī)械的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)膜上打孔精量穴播和智能化監(jiān)測,，進(jìn)一步減少用工和提高勞動生產(chǎn)率,，是當(dāng)前急需解決的技術(shù)難題。

　　4.4 化控技術(shù)

　　采用化學(xué)藥劑控制株型,、進(jìn)行脫葉催熟,，是進(jìn)行棉花機(jī)械化采收必不可少的技術(shù)環(huán)節(jié)，也是減少籽棉含雜率,、提高棉花品質(zhì),、保證棉花產(chǎn)量的技術(shù)保障?；丶夹g(shù)在國內(nèi)開展較晚，目前也有使用,，主要是從提高棉花產(chǎn)量方面考慮,。目前應(yīng)將當(dāng)前的化控技術(shù)與噴灑時(shí)間、噴灑量,、藥劑類型以及機(jī)械化作業(yè)要求結(jié)合起來,，研究能夠保證棉花產(chǎn)量、便于機(jī)械化植保,、收獲的新型化控技術(shù),。為了提高藥劑的噴灑效果、減少藥劑的噴施量,、減少對作物的損傷,，棉花植保機(jī)械將會應(yīng)用或出現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制下的藥靶定向噴灑技術(shù)、根據(jù)病蟲害嚴(yán)重程度和機(jī)器行走速度自動控制的變量噴灑技術(shù),、霧化效果更好的超低量噴灑技術(shù)以及高地隙,、寬噴幅、自走式甚至航空棉花植保機(jī)械,，實(shí)現(xiàn)高效,、高速、高適應(yīng)性的農(nóng)藥噴施,。

　　4.5 棉花采收機(jī)械化

　　在保證品種,、種植模式及相應(yīng)的機(jī)械化農(nóng)藝配套技術(shù)均符合機(jī)采棉要求的前提下，選用適用性好、價(jià)格合理的采棉機(jī),，進(jìn)行棉花機(jī)械采摘,。目前采棉機(jī)主要生產(chǎn)廠家是美國約翰迪爾公司和凱斯公司，新疆通過對原蘇聯(lián)全套棉花田間生產(chǎn)機(jī)械化設(shè)備引進(jìn),、消化和再創(chuàng)新,，開發(fā)了CMX—2.8垂直摘錠采棉機(jī)、棉桃收獲機(jī)等多種棉花收獲機(jī)械,，并開始部分投入生產(chǎn)使用,；貴航農(nóng)機(jī)裝備有限責(zé)任公司在關(guān)鍵技術(shù)引進(jìn)的基礎(chǔ)上開發(fā)了4MZ-3、4MZ-5型采棉機(jī),。目前國產(chǎn)采棉機(jī)的采棉頭均是仿制或直接進(jìn)口,，所以國內(nèi)采棉機(jī)在很長的一段時(shí)間內(nèi)，其研究的重點(diǎn)應(yīng)該是突破棉花采摘技術(shù),，研制出能提高棉花采收率,、減少含雜、提高棉花品質(zhì)的采棉頭,，在此基礎(chǔ)上,，向?qū)挿郫B采收臺甚至計(jì)算機(jī)識別技術(shù)方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)棉花的定向高效采收,，提高棉花的收獲質(zhì)量,。

　　4.6 棉稈收獲

　　棉花秸稈是主要的生物發(fā)電原料，未來幾年應(yīng)該結(jié)合棉稈綜合利用的具體要求,，研究拔禾技術(shù),，從棉稈收獲功耗、收集,、打捆,、集成和優(yōu)化等角度進(jìn)行研究，開發(fā)具有拔凈率高,、功耗少,、棉稈收集運(yùn)輸方便的聯(lián)合作業(yè)棉稈收獲機(jī)械；其次,，研究適合棉花保護(hù)性耕作的秸稈處理方式,，研發(fā)相應(yīng)裝備。

　　4.7 機(jī)采棉后續(xù)加工

　　機(jī)采籽棉的含雜很高,，與人工采摘籽棉清理加工生產(chǎn)線不同,，必須經(jīng)過特有的清理加工生產(chǎn)線才能生產(chǎn)出符合紡紗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的皮棉。目前各加工企業(yè)所使用的機(jī)采棉加工生產(chǎn)線大多是邯鄲,、山東的成套設(shè)備,，以及少量國外引進(jìn)設(shè)備,，所有這些生產(chǎn)線其設(shè)計(jì)思想基本一致，籽棉四遍清理,，并且每一次清理側(cè)重不同,，以保證付軋籽棉含雜在3%以下，皮棉三遍清理,，清理出皮棉中的不孕籽及雜質(zhì)等,，以保證高等級皮棉含雜率在1.2%以下。目前應(yīng)用的機(jī)采籽棉清理加工生產(chǎn)線設(shè)備已經(jīng)較完善,，可以滿足加工要求,。

　　棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要多工序,、多環(huán)節(jié),、多部門的協(xié)作與配合，不可能一蹴而就,，農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合是根本,，機(jī)械采摘是關(guān)鍵，抓住機(jī)采棉這個(gè)龍頭,，統(tǒng)籌良種培育,、耕整土地、機(jī)械精播,、中耕施肥,、化控植保、機(jī)械采摘,、棉稈收獲、后續(xù)加工,，促進(jìn)各環(huán)節(jié)的機(jī)械化生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的提高,，**終實(shí)現(xiàn)棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化。(濱州市農(nóng)機(jī)所 孫冬霞 王歡成 宋德平）