棉花全程機(jī)械化配套技術(shù)初探

藺江霞 楊興柏 黃昌武 周家華 李洪菊

摘要：荊門(mén)（中國(guó)農(nóng)谷）農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院依托兩個(gè)院士工作站的技術(shù)力量，引進(jìn)棉花直播機(jī)、單行采摘機(jī)等機(jī)械開(kāi)展麥后棉、油后棉全程機(jī)械化試驗(yàn)。結(jié)果表明，棉花機(jī)械直播與收獲雖然受到氣候、品種等因素的限制，但還是取得了省工省時(shí)輕簡(jiǎn)的效果。機(jī)械收獲棉花應(yīng)掌握高密度直播、全程化調(diào)、化學(xué)催熟脫葉、機(jī)械收獲等技術(shù)要領(lǐng)，選擇株型緊湊、結(jié)鈴集中、吐絮暢快、后發(fā)性強(qiáng)、易脫葉、品質(zhì)較好的早熟短季棉，采取引進(jìn)新型精量直播機(jī)、定高化調(diào)等改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：棉花；全程機(jī)械化；配套技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：S562.048 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）13-3098-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.13.007

Preliminary Study on Whole Mechanization Supporting Technology of Cotton

LIN Jiang-xia， YANG Xing-bai， HUANG Chang-wu， ZHOU Jia-hua， LI Hong-ju

（Jinmen Academy of Agricultural Sciences， Jimen 448000， Hubei， China）

Abstract： Jinmen academy of agricultural sciences relies on the technology of two working stations， the direct sowing machine and single picking machine were used to conduct experiments on whole mechanization of cotton after wheat and cotton after rape. The results showed that although mechanical direct sowing and harvest of cotton were affected by climate， species and other factors， it still had some advantages of time-saving and energy-saving. Mechanical harvest of cotton should follow the principles of high density direct sowing， chmical acceleration of maturation and mechanical harvest. It is suggested to choose early-maturing and short season cotton with compact plant， which were concentrated in time， easy to disleave， and had good ball blowing and quality. Meanwhile， the new precision direct sowing machine should be adopted.

Key words： cotton； whole mechanization； supporting technology

棉花全程機(jī)械化在新疆棉區(qū)已基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋，在黃河流域棉區(qū)也已取得積極進(jìn)展，長(zhǎng)江流域棉區(qū)正處于探索階段[1]。目前，長(zhǎng)江流域棉區(qū)因用工多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、種植比較效益低[2]，生產(chǎn)面積連年萎縮。為扭轉(zhuǎn)棉花生產(chǎn)的不利趨勢(shì)，荊門(mén)（中國(guó)農(nóng)谷）農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院依托喻樹(shù)迅院士工作站和陳學(xué)庚院士工作站的專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)，在沙洋縣馬良鎮(zhèn)、京山縣永隆鎮(zhèn)、屈家?guī)X管理區(qū)何集辦事處進(jìn)行了油（麥）后棉棉花全程機(jī)械化試驗(yàn)，對(duì)棉花全程機(jī)械化配套技術(shù)進(jìn)行了初步探索。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

棉花全程機(jī)械化配套技術(shù)主要試驗(yàn)機(jī)械直播、全程化調(diào)、化學(xué)催熟脫葉、機(jī)械采摘等技術(shù)，試驗(yàn)安排在兩個(gè)不同前茬的田進(jìn)行：一個(gè)是油菜田，油菜收獲后采用機(jī)械栽培棉花，即油后棉全程機(jī)械化試驗(yàn)[3]。布點(diǎn)沙洋縣馬良鎮(zhèn)水閘村，機(jī)直播華棉3109 5 336 m2。另一個(gè)是小麥田，小麥?zhǔn)斋@后采用機(jī)械栽培棉花，即麥后棉全程機(jī)械化試驗(yàn)，布兩個(gè)點(diǎn)，第一個(gè)點(diǎn)在京山縣永隆鎮(zhèn)，機(jī)直播華棉3109 3 330 m2、中915 3 330 m2。第二個(gè)點(diǎn)在屈家?guī)X管理區(qū)何集辦事處，機(jī)直播華棉3109 5 336 m2。

機(jī)械直播：各點(diǎn)機(jī)械直播行株距均為76 cm×15 cm，理論密度87 750株/hm2。棉花機(jī)直播機(jī)選用河北省衡水金帆農(nóng)機(jī)制造有限公司制造的2BMP-3多功能精量穴播機(jī)。

化學(xué)催熟脫葉：于棉花吐絮率達(dá)到30%～40%時(shí)，每公頃用噻苯隆600 g對(duì)水450 kg噴霧進(jìn)行催熟脫葉。

機(jī)械采摘：選用美國(guó)迪爾公司生產(chǎn)的單行采棉機(jī)進(jìn)行單行試驗(yàn)性采收。

1.2 田間管理

播種與施肥：馬良點(diǎn)（油后機(jī)采棉，下同）：油菜5月15日收獲，5月27日機(jī)械旋田，5月28日下午機(jī)播棉種，每公頃用種量30 kg，每公頃施30%（15-7-8）含量的復(fù)合肥375 kg作底肥，8月2日每公頃用30%（15-7-8）含量的復(fù)合肥375 kg、尿素135 kg、氯化鉀195 kg、持力硼3 kg進(jìn)行追施，每行中間挖窩點(diǎn)施。永隆點(diǎn)（麥后機(jī)采棉，下同）：小麥5月26日機(jī)械收獲，5月28日上午機(jī)械旋田后機(jī)播棉種，棉花每公頃用種量30 kg，未施底肥，8月1日用固體施肥槍在行間施肥，每公頃施46%（20-12-14）含量的復(fù)合肥450 kg、尿素195 kg、氯化鉀195 kg、持力硼3 kg。何集點(diǎn)（麥后機(jī)采棉，下同）：5月23日小麥?zhǔn)斋@，5月29日上午進(jìn)行機(jī)械旋田并機(jī)播棉種。每公頃用種量30 kg。未施底肥，8月6日每公頃施48%（16-16-16）含量的復(fù)合肥337.5 kg、尿素90 kg、氯化鉀210 kg、持力硼3 kg，先撒施，后用中耕機(jī)蓋肥。

間苗定苗：馬良點(diǎn)6月3日出苗，6月12日第一次間苗，6月20日第二次間苗，7月2日定苗。永隆點(diǎn)6月2日出苗，6月7日間苗，6月23日定苗。何集點(diǎn)6月3日出苗，6月7日間苗，6月23日定苗。

化控打頂及脫葉催熟：馬良點(diǎn)、何集點(diǎn)均于苗期、蕾期、初花期、打頂后用助壯素分別進(jìn)行了四次化控，公頃用量分別為60、120、144、240 mL。8月10日打頂。馬良點(diǎn)、何集點(diǎn)分別于10月10日、10月14日用噻苯隆進(jìn)行催熟脫葉。京山點(diǎn)于苗期、蕾期用“棵可豐”于初花期、打頂期兩次化控，剪頂后用助壯素化控，每公頃用量300 mL。6月30日進(jìn)行整枝，8月10日打頂，8月15日根據(jù)機(jī)收要求剪去頂端3-4層果枝，保證棉株高度在105 cm左右。10月10日用噻苯隆進(jìn)行催熟脫葉[4]。

中耕除草、病蟲(chóng)害防治等田間其他管理與移栽大田相同。

2 結(jié)果與分析

2.1 機(jī)直播出苗情況

播種時(shí)墑情較好，除種子因素外，各點(diǎn)出苗率因播種質(zhì)量而不同。6月4日調(diào)查表明，馬良點(diǎn)華棉3109出苗率為91%。永隆點(diǎn)華棉3109出苗率為92%，中915出苗率為82%。何集點(diǎn)華棉3109出苗率為71%。出苗差的主要原因是播種時(shí)播種器下壓土層過(guò)深，播種孔被泥土堵塞不能出子，造成缺穴。

2.2 田間病害

各點(diǎn)棉花苗期立枯病均有一定程度發(fā)生，包衣子較光子的立枯病發(fā)病株率略低。華棉3109為光子，中915為包衣子。6月12日對(duì)各點(diǎn)立枯病發(fā)生進(jìn)行了調(diào)查，馬良點(diǎn)華棉3109立枯病病株率為13%。永隆點(diǎn)華棉3109立枯病病株率為11%，中915病株率為10%。何集點(diǎn)華棉3109立枯病病株率為31%。

受中溫高濕氣候影響，各點(diǎn)均有枯黃萎病發(fā)生。7月11日調(diào)查表明，馬良點(diǎn)華棉3109枯黃萎病病株率為4%。永隆點(diǎn)華棉3109枯黃萎病病株率為4%，中915病株率為3%。何集華棉3109枯黃萎病病株率為8%。7月22日調(diào)查，馬良點(diǎn)、永隆點(diǎn)、何集點(diǎn)華棉3109枯黃萎病病株率分別為44%、32%、30%。

2.3 生育期

各點(diǎn)因播期不同、地點(diǎn)不同、田間肥力不同，在中后期生育進(jìn)程上略有不同。馬良點(diǎn)華棉3109從出苗到吐絮117 d；永隆點(diǎn)華棉3109從出苗到吐絮114 d，中915為112 d；何集點(diǎn)華棉3109從出苗到吐絮114 d。永隆點(diǎn)中915雖吐絮期較華棉3109提前2 d，但吐絮進(jìn)度較慢，集中收獲期較同期播種的華棉3109推遲5 d（表1）。

2.4 生育性狀表現(xiàn)

株高：按機(jī)采棉需要的高度要求100 cm以下，馬良點(diǎn)調(diào)控較好，株高91.5 cm；何集點(diǎn)因前茬施肥過(guò)多，地力較好，植株生長(zhǎng)較旺，調(diào)控后株高略超標(biāo)，株高128.1 cm；永隆點(diǎn)也因株高超標(biāo)，經(jīng)人工剪去上部近20 cm后，株高達(dá)到102 cm。

果枝著生節(jié)位與高度：各點(diǎn)因播期不同、地點(diǎn)不同、田間肥力不同，果枝著生節(jié)位與高度都不同。華棉3109在馬良點(diǎn)、永隆點(diǎn)、何集點(diǎn)的第一果枝著生節(jié)位分別為7.6、5.0、5.9節(jié)，著生高度分別為28.4、16.8、29.9 cm；中915在永隆點(diǎn)的第一果枝著生節(jié)位為7節(jié)，著生高度為37.3 cm。

成桃：因播種過(guò)遲，各點(diǎn)均沒(méi)有伏前桃，只有伏桃、秋桃，因九月中下旬低溫影響，基本沒(méi)有晚秋桃（表2）。

鈴重、子指與衣分：噴施催熟脫葉劑后取樣測(cè)定，華棉3109在馬良點(diǎn)、永隆點(diǎn)、何集點(diǎn)的單鈴重分別為4.8、4.8、4.75 g；子指分別為8.0、7.9、8.5 g；衣分分別為43.5%、45.0%、43.9%。中915在永隆點(diǎn)的單鈴重為5.35 g，子指為10.4 g，衣分為39.4%。

2.5 調(diào)控與脫葉

華棉3109在馬良點(diǎn)用助壯素化控效果較好，果枝緊湊，果枝層平均間距7.1 cm；在永隆點(diǎn)用“棵可豐”化控效果一般，果枝層平均間距10.9 cm；在何集點(diǎn)用助壯素化控，因肥力較高，前期較旺，效果一般，果枝層平均間距9.9 cm。中915在永隆點(diǎn)用“棵可豐”化控效果一般，果枝層平均間距10.7 cm。

噴施化學(xué)催熟脫葉劑后因品種吐絮率不一樣。11月5日調(diào)查（噴藥后第26天），馬良點(diǎn)華棉3109單株平均暢絮桃（吐絮順暢、易采摘的絮桃，下同）占比77.6%，笑口桃占比14.4%，青桃占比8.0%；永隆點(diǎn)華棉3109單株平均暢絮桃占比79.2%，笑口桃占比11.4%，青桃占比9.4%。何集點(diǎn)（噴藥后第22天）華棉3109單株平均暢絮桃占比63.4%，笑口桃占比10.5%，青桃占比26.1%。永隆點(diǎn)中915單株平均暢絮桃占比69.2%，笑口桃占比3.9%，青桃占比26.9%。

2.6 產(chǎn)量

永隆點(diǎn)因中915吐絮慢且吐絮率不高，脫葉也不理想，所以中915未進(jìn)行機(jī)收試驗(yàn)；馬良點(diǎn)因道路太窄不適宜采棉機(jī)進(jìn)出，也未進(jìn)行機(jī)械采收試驗(yàn)。11月6日在馬良點(diǎn)人工實(shí)收華棉3109子棉產(chǎn)量3.83 t/hm2，皮棉產(chǎn)量1.67 t/hm2；11月5日在永隆點(diǎn)人工實(shí)收子棉產(chǎn)量 3.82 t/hm2，皮棉產(chǎn)量1.72 t/hm2；機(jī)收子棉產(chǎn)量3.45 t/hm2，折算機(jī)收損失率9.7%。何集點(diǎn)人工實(shí)收子棉產(chǎn)量 3.56 t/hm2，皮棉產(chǎn)量 1.56 t/hm2；機(jī)收子棉產(chǎn)量 3.16 t/hm2，折算機(jī)械損失率11.3%。中915在永隆點(diǎn)人工實(shí)收子棉產(chǎn)量4.28 t/hm2，皮棉產(chǎn)量 1.69 t/hm2。

2.7 品質(zhì)

永隆點(diǎn)人工采收華棉3109纖維長(zhǎng)度29 mm，雜質(zhì)1.9%，馬克隆值4.8；機(jī)械采收華棉3109纖維長(zhǎng)度29.0 mm，雜質(zhì)4.1%，馬克隆值4.8（未清雜直接用皮輥機(jī)軋出的皮棉）。永隆點(diǎn)中915人工采收纖維長(zhǎng)度29.0 mm，雜質(zhì)1.8%，馬克隆值4.5。

2.8 機(jī)械播種與收獲

采用2BMP-3多功能精量穴播機(jī)播，各點(diǎn)公頃用種量均為30 kg，沒(méi)有達(dá)到精量播種目的，主要原因是播種機(jī)播種時(shí)為增密將間隔孔打開(kāi)，間隔孔播種粒數(shù)過(guò)大所致。直播機(jī)在實(shí)際操作過(guò)程及田間出苗表現(xiàn)中存在許多不足。一是直播機(jī)械兩邊無(wú)寬度標(biāo)識(shí)；二是兩邊行播種帶設(shè)計(jì)不合理；三是穴播粒數(shù)不均勻；四是子粒播完后無(wú)報(bào)警裝置；五是未播完的種子取出困難；六是株距不可調(diào)；七是無(wú)配套的開(kāi)溝、施肥、除草等設(shè)備；八是光子未消毒播種后感病率高。機(jī)械直播，每小時(shí)播種0.4 hm2；永隆點(diǎn)、何集點(diǎn)棉花機(jī)械收獲時(shí)，吐絮率接近80%，機(jī)械收獲每小時(shí)采棉0.4 hm2，每公頃機(jī)收成本3 240元。

2.9 田間用工

機(jī)械直播每公頃需用時(shí)2.55 h/臺(tái)，人工營(yíng)養(yǎng)缽育苗移栽每公頃需用時(shí)165 h/人（未考慮間苗、以后精量直播時(shí)不間苗），播種環(huán)節(jié)采用機(jī)械播種的效率是人工育苗移栽的64.7倍，相當(dāng)于每公頃節(jié)約用工20.3個(gè)。機(jī)械收花每公頃需時(shí)2.55 h/臺(tái)，人工收花每公頃需600 h/人，棉花采摘環(huán)節(jié)機(jī)收的效率是人工采摘的235.3倍，相當(dāng)于每公頃節(jié)約用工29.1個(gè)。另外，每公頃節(jié)約施肥培土用工34.5個(gè)、施藥用工13.5個(gè)。每公頃節(jié)約用工97.4個(gè)。

3 小結(jié)與討論

1）初步試驗(yàn)表明，棉花機(jī)械直播與收獲雖然受到氣候、品種等因素的限制，但還是取得了省工省時(shí)輕簡(jiǎn)的效果。在墑情較好的前提下（漏播除外），成苗率較高，化控后長(zhǎng)勢(shì)較好，脫葉劑發(fā)揮作用較理想，后期吐絮較暢。在吐絮較好、天氣較好的前提下，機(jī)械收獲棉花是成功的。單行采棉機(jī)工作效率較人工高，在小規(guī)模試驗(yàn)階段可采用。

2）中915脫葉、吐絮進(jìn)度較慢，未進(jìn)行機(jī)收；華棉3109脫葉、吐絮速度較快，適宜當(dāng)?shù)剡M(jìn)行機(jī)收。今后，應(yīng)加大機(jī)采棉品種篩選力度，以株型緊湊、結(jié)鈴集中、吐絮暢快、后發(fā)性強(qiáng)、易脫葉、品質(zhì)較好的早熟短季棉為標(biāo)準(zhǔn)，選擇適宜區(qū)域栽培的耐高溫、耐低溫品種。

3）機(jī)采棉的播種期要考慮到下茬作物的延續(xù)播種，防止產(chǎn)生茬口矛盾。小麥、油菜等前茬作物收獲后要及時(shí)播種，配套澆水設(shè)施，確保一播全苗。不人為推遲播種期。

4）因機(jī)械原因，大田密度未達(dá)到或接近理論密度，還需繼續(xù)進(jìn)一步引進(jìn)新直播機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。

5）化學(xué)調(diào)控上應(yīng)以定高化調(diào)為目標(biāo)，以機(jī)收要求的棉株高度為標(biāo)準(zhǔn)，讓第一果枝著生高度保持在20～30 cm，田間操作時(shí)要根據(jù)肥力水平與長(zhǎng)勢(shì)情況進(jìn)行，防止棉花株高超過(guò)機(jī)收標(biāo)準(zhǔn)高度。

6）機(jī)收后棉花含雜量較高，影響皮棉品質(zhì)。應(yīng)配套清雜設(shè)備，機(jī)采后的子棉經(jīng)清雜后再進(jìn)行皮棉加工，以確保品質(zhì)少受影響[5]。

7）化學(xué)催熟脫葉劑在確保棉花品質(zhì)的前提下，如何快速促進(jìn)催熟與脫葉，還需進(jìn)一步試驗(yàn)。

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