本文系統考察黃河三角洲區域棉花生產情況、機械化技術應用的發展現狀，梳理概括現階段存在的問題，結合濱州市進行機采棉試驗示范、實現棉花生產全程機械化的探索和實踐，探討展望棉花生產全程機械化關鍵技術的發展方向。

　　棉花生產全程機械化是一項系統工程，機械采摘是其關鍵，立足機采棉技術，從品種培育入手，注重農機農藝融合，采用系統化的研究策略，研究棉花品種選育、播種、植保、化控、機械收獲等各環節的關鍵技術，確定便于機械化作業的棉花輕簡栽培模式，通過試驗示范制定棉花機械化生產的技術規范和配套裝備的作業質量標準，進行具有區域棉花生產特點的棉花生產全程機械化技術體系研究，全面提升棉花生產機械化水平具有重要意義。

　　1、棉花產業發展

　　黃河三角洲是我國棉花種植的特殊區域，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境生長的為數不多的作物，該區域是全國優勢棉區中種植面積****呈增長趨勢的主產棉區。黃河三角洲棉區獨特的生態和生產條件決定了該區應該成為棉花規模化生產的代表。同時該區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，**有條件建設大規模、標準化優質棉基地。目前,棉花生產、加工及棉紡織業成為黃河三角洲經濟中僅次于石油工業的第二大支柱產業，僅東營、濱州兩市棉紡能力已占到全國的1/8，棉花產業集聚優勢已經顯現。

　　2、棉花生產機械化的發展現狀及存在問題

　　現階段，我國除新疆外其他棉花生產區的生產方式較為落后，機械化水平低、經營規模小、勞動生產率低、生產成本較高。黃河三角洲雖然為我國棉花主產區之一，目前種植面積基本穩定在554萬畝左右，但其機械化水平還較低，僅土地耕整、播種、植保、拔棉柴等環節有部分機械作業，特別是占用勞動力很大的采棉關鍵環節尚未實現機械化作業，剛剛起步，處于探索階段。

　　2.1 棉花品種、種植模式

　　黃河三角洲區域棉花的種植特點是：低密度、高植株、枝杈長而粗壯、行距大小間隔，不適宜機采，更難以實現全程機械化，必須從品種和種植模式上加以改進。農藝與農機的緊密合作，是解決該地區棉花生產機械化的****途徑。

　　2.2 土地耕整

　　目前黃河三角洲區域耕整地機械化程度已經達到100%，棉田耕整地機械化技術的核心是深耕、深松，熟土層要深翻，心土層要深松，耕作層深度應大于22cm。主要有三種形式：1)深耕機械化技術，使用鏵式犁或圓盤犁實現翻土、松土和混土；2)深松機械化技術，使用通用型深松機、全方位深松機作業，實現機械松碎土壤而不翻土、不亂土層；3)深耕深松機械化技術，通常采用在鏵式犁的犁體后加裝深松鏟的辦法來實現上翻下松，不亂土層。并可多工序聯合作業，大大提高功效和質量，做到不誤農時。經深耕、深松后的棉田，播種前還要用中型輪式拖拉機帶輕型圓盤耙和釘齒耙進行整地作業。播前的整地質量達到平、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現機械化，初步實現了種肥同施、鋪膜覆蓋、精量播種，多采用先播種后覆膜的栽培措施，后續采用手工作業方式完成放苗、間苗、補苗等工作。兩行小型棉播機應用較多，較大型的六行膜上打孔穴播機對土地整平要求很高，主要還是從單個的農藝環節考慮，缺少將種植與植保、收獲結合起來的系統化研究。在播種機的配置、排種器的精量控制、鋪膜壓膜技術等方面研究較多。

　　2.4 田間管理

　　棉花是中耕作物，田間管理作業包括：中耕追肥、植保、灌溉、整枝打頂等。

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

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

　　3)整枝打頂扼止棉株瘋長、增加果枝營養和霜前花，是非常重要的田間管理環節。目前整枝打頂采用機械較少，現有的設備技術性能較差不能達到要求，主要還是人工打頂。新疆新疆生產建設兵團曾研制并使用過4行滾刀式打頂機。

　　2.5 棉花采收

　　棉花生產中用工量**多、機械化難度**大的作業是棉花采收。黃河三角州地區棉花機械化收獲尚處于空白階段，去年秋天因勞動力緊缺、收獲費用高，不少地區甚至出現棉花棄收現象。小型手持式電動采棉機有小范圍應用。2011年起，濱州市率先開始了機采棉的試驗示范，開啟棉花生產全程機械化征程。

　　2.6 棉稈收獲

　　棉稈收獲機械化技術近兩三年迅速發展，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，再由撿拾切碎機將其撿起切碎或人工收集，該方式雖比人工作業大大改善，勞動強度仍然較大，收獲效率較低；聯合收獲也有使用，可一次性完成棉稈的拔取、收集、粉碎甚至打捆的機型還很少；該方面市場前景廣闊，迫切需要提高機具工作可靠性。

　　3、實現棉花生產全程機械化的實踐

　　從2011年起歷經兩年，濱州市在全國(新疆以外)率先完成棉花生產全程機械化試驗示范，引領棉產業發展革命。

　　2011年4月，全省首臺與棉花機械化采收配套的棉花播種機械在沾化縣馮家鎮支農農機專業合作社開展試驗示范，按照機采棉作業農藝技術要求，運作35畝示范田；2011年10月，采棉機進行機采示范，采凈率達到96%，濱州首次棉花機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機農藝融合(棉花)示范區；2012年擴大機采棉示范規模；2012年2月，山東省沾化縣棉花生產全程機械化核心示范區成立，示范核心區面積(成方連片)500畝，輻射帶動1萬畝；山東省農業機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全程機械化合作基地項目合作協議》，雙方合作在濱州沾化縣建設山東省約翰迪爾棉花生產全程機械化基地，“約翰迪爾”的大型植保機、采棉機無償用于基地示范并幫助沾化縣農興棉花種植合作社建設首條機采棉清選加工生產線；2012年8月，濱州市農業機械管理局與中國農業科學院棉花研究所簽署《科技合作發展戰略框架協議》，機采棉花品種培育是重點合作的內容之一；2012年9月，濱州市定購的全省首臺4MZ-3型采棉機運抵濱州；2012年8月全國除新疆之外的首條機采棉清選加工生產線已落戶濱州沾化；至此，棉花生產全程機械化示范的各個環節全部到位。2012年10月，全國農機農藝技術融合座談會暨機采棉現場會在濱州市成功召開。

　　4、棉花生產全程機械化關鍵技術及其發展方向研究

　　棉花生產全程機械化是一項系統工程，涉及到品種培育、栽培農藝、田間管理、化學脫葉催熟、機械采收、棉花清理加工、殘膜回收等諸多環節。機械采摘是關鍵，著眼于實現棉花全程機械化，立足機采棉技術，從品種培育入手，注重農機農藝融合，采用系統化的研究策略，研究棉花品種選育、播種、植保、化控、機械收獲等各環節的關鍵技術；探索便于機械化作業的棉花種植、管理和收獲模式；通過試驗示范制定棉花機械化生產的技術規范和配套裝備的作業質量標準；進行具有區域棉花生產特點的棉花生產全程機械化技術體系研究，循序漸進的提高棉花生產機械化水平。

　　4.1 品種選育

　　“科技興農，良種先行”。適宜機采棉的棉花配套品種培育是實現棉花生產全程機械化的首要問題，該品種應滿足：1)早熟，減少因噴施落葉劑造成的產量損失，提高棉花品質，實現早收獲早軋花；2)纖維較長(≥30mm),纖維斷裂比強大(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

　　在延續發展一年一熟的基礎上，探索黃河三角洲區域麥棉輪作生產模式，即晚播麥收獲后直播夏播短季棉或者育苗移栽，解決糧棉爭地突出矛盾，同時通過麥棉輪作壓堿改良土壤。在既保證產量又適合機械化作業的前提下，農機農藝融合，確定**合理種植行距。目前新疆生產建設兵團機采棉棉區均采用適應采棉機采收機構的(66+10)cm帶狀種植方式，黃河三角洲棉區常規種植采用大小行，行距為90cm、45cm，理論株數在每公頃約6萬株，若要實現76cm等行距難度不大，關鍵是是提高鋪膜與播種質量，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鍵是對采棉機采棉頭技術進行深入研究。

　　4.3 播種機械化

　　應充分考慮農機農藝的融合問題，將種植與收獲、植保結合起來進行系統化研究。在國外棉花播種向著種肥同施、寬行折疊、聲光電全方位監測與控制等方向發展。未來幾年，我國應加強與國外的聯系，重視智能化控制、可視化監控等方面的技術在棉花播種機械的應用。實現膜上打孔精量穴播和智能化監測，進一步減少用工和提高勞動生產率，是當前急需解決的技術難題。

　　4.4 化控技術

　　采用化學藥劑控制株型、進行脫葉催熟，是進行棉花機械化采收必不可少的技術環節，也是減少籽棉含雜率、提高棉花品質、保證棉花產量的技術保障。化控技術在國內開展較晚，目前也有使用，主要是從提高棉花產量方面考慮。目前應將當前的化控技術與噴灑時間、噴灑量、藥劑類型以及機械化作業要求結合起來，研究能夠保證棉花產量、便于機械化植保、收獲的新型化控技術。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，棉花植保機械將會應用或出現計算機控制下的藥靶定向噴灑技術、根據病蟲害嚴重程度和機器行走速度自動控制的變量噴灑技術、霧化效果更好的超低量噴灑技術以及高地隙、寬噴幅、自走式甚至航空棉花植保機械，實現高效、高速、高適應性的農藥噴施。

　　4.5 棉花采收機械化

　　在保證品種、種植模式及相應的機械化農藝配套技術均符合機采棉要求的前提下，選用適用性好、價格合理的采棉機，進行棉花機械采摘。目前采棉機主要生產廠家是美國約翰迪爾公司和凱斯公司，新疆通過對原蘇聯全套棉花田間生產機械化設備引進、消化和再創新，開發了CMX—2.8垂直摘錠采棉機、棉桃收獲機等多種棉花收獲機械，并開始部分投入生產使用；貴航農機裝備有限責任公司在關鍵技術引進的基礎上開發了4MZ-3、4MZ-5型采棉機。目前國產采棉機的采棉頭均是仿制或直接進口，所以國內采棉機在很長的一段時間內，其研究的重點應該是突破棉花采摘技術，研制出能提高棉花采收率、減少含雜、提高棉花品質的采棉頭，在此基礎上，向寬幅折疊采收臺甚至計算機識別技術方向發展，實現棉花的定向高效采收，提高棉花的收獲質量。

　　4.6 棉稈收獲

　　棉花秸稈是主要的生物發電原料，未來幾年應該結合棉稈綜合利用的具體要求，研究拔禾技術，從棉稈收獲功耗、收集、打捆、集成和優化等角度進行研究，開發具有拔凈率高、功耗少、棉稈收集運輸方便的聯合作業棉稈收獲機械；其次，研究適合棉花保護性耕作的秸稈處理方式，研發相應裝備。

　　4.7 機采棉后續加工

　　機采籽棉的含雜很高，與人工采摘籽棉清理加工生產線不同，必須經過特有的清理加工生產線才能生產出符合紡紗質量標準的皮棉。目前各加工企業所使用的機采棉加工生產線大多是邯鄲、山東的成套設備，以及少量國外引進設備，所有這些生產線其設計思想基本一致，籽棉四遍清理，并且每一次清理側重不同，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等，以保證高等級皮棉含雜率在1.2%以下。目前應用的機采籽棉清理加工生產線設備已經較完善，可以滿足加工要求。

　　棉花生產全程機械化是一項系統工程，需要多工序、多環節、多部門的協作與配合，不可能一蹴而就，農機農藝融合是根本，機械采摘是關鍵，抓住機采棉這個龍頭，統籌良種培育、耕整土地、機械精播、中耕施肥、化控植保、機械采摘、棉稈收獲、后續加工，促進各環節的機械化生產和經濟效益的提高，**終實現棉花生產全程機械化。(濱州市農機所 孫冬霞 王歡成 宋德平）