黃河三角洲棉花機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用效果分析

張曉潔 張桂芝 陳傳強(qiáng) 李浩 王志偉 蔣帆

摘要：從土壤耕整、精量播種、田間管理、脫葉催熟、機(jī)械收獲等方面闡述了棉花全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)，并結(jié)合黃河三角洲棉區(qū)生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行了應(yīng)用效果分析。結(jié)果表明：土壤深松能夠促進(jìn)棉花生長發(fā)育、提高產(chǎn)量；精量播種、田間管理和籽棉收獲全程機(jī)械化，在不降低棉花產(chǎn)量的前提下能夠節(jié)省勞動力投入70%以上，節(jié)本增效顯著。全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)是我國棉花生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢，需要多學(xué)科多領(lǐng)域密切合作、共同推動才可實(shí)現(xiàn)大力推廣與進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：棉花；機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)；黃河三角洲

中圖分類號：S562.048

文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2016）02-0064-04

棉花是山東省的主要經(jīng)濟(jì)作物，面積和產(chǎn)量僅次于新疆。近幾年，由于棉花價格下降、成本上升，加之機(jī)械化程度低，棉花面積呈現(xiàn)連續(xù)下滑態(tài)勢，2015年山東省植棉面積不到40×10⁴h㎡。黃河三角洲土壤瘠薄、地下水位高，植棉效益明顯高于糧食作物，是濱海鹽堿地宜棉區(qū)域。相對于山東其它棉區(qū)而言，黃河三角洲棉區(qū)土地資源豐富、棉田集約面積大、規(guī)模化程度高，具備實(shí)施棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化的基本條件。新疆建設(shè)兵團(tuán)實(shí)施棉花全程機(jī)械化技術(shù)十幾年來，植棉成本下降、田間用工減少、植棉效益增加，為黃河流域?qū)崿F(xiàn)棉花機(jī)械化生產(chǎn)提供了豐富的經(jīng)驗(yàn)

經(jīng)過近十年的努力，山東棉花播種、化防調(diào)控以及肥水運(yùn)用等機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)已相當(dāng)成熟，棉花生長管理輕簡化也在大規(guī)模應(yīng)用，只是人工采收籽棉仍是棉花生產(chǎn)成本最高的環(huán)節(jié)。隨著國家及山東省政府對棉花收獲機(jī)械化支持力度的逐步加強(qiáng)，黃河三角洲棉區(qū)機(jī)采棉發(fā)展迅速，東營、濱州等棉區(qū)至2015年適合機(jī)采的棉花面積達(dá)1.33×10⁴h㎡，為棉花機(jī)械化生產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。本研究以棉花生產(chǎn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、省工高效為目標(biāo)，結(jié)合黃河三角洲棉區(qū)機(jī)采棉推廣應(yīng)用實(shí)際，分析棉花全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用效果，以期為山東省乃至黃河流域推廣機(jī)采棉生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 土壤深松能促進(jìn)棉花生長提高產(chǎn)量

棉田整地造墑是棉花生產(chǎn)的基本措施，對棉花生長發(fā)育具有重要作用。有些棉田長期不深耕或深松致使犁底層堅(jiān)硬，造成棉花根系下扎困難和抗逆、抗倒、抗旱能力差，對棉花產(chǎn)量影響較大。深松是當(dāng)前棉花生產(chǎn)應(yīng)用較多的土壤耕整措施，于冬前在前茬作物收獲后進(jìn)行，深度為25～30cm，可起到疏松土壤、透氣蓄水、減少病害、促進(jìn)根系生長發(fā)育的作用，深松前要用殘膜回收機(jī)清理棉田殘留地膜（殘膜不易降解，在土壤中可殘留200年以上；播前20d進(jìn)行灌水造墑，以旋耕機(jī)、聯(lián)合整地機(jī)等進(jìn)行耙耢平地，并于旋地前施足基肥（約占棉花全生育期需肥量的60%），為棉花全苗壯苗、增產(chǎn)提效打好基礎(chǔ)。

近年利津縣春喜合作社推廣深松（冬前深松、播前旋耙）技術(shù)取得明顯的增產(chǎn)增收效果。2015年8月下旬利津遭遇大雨，因深松大大增強(qiáng)棉田排水能力，深松棉田幾無積水，而其它棉田積水達(dá)7d，對棉花產(chǎn)量影響很大。另外，國家給予土壤深松農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼為600元/h㎡，農(nóng)民僅需補(bǔ)添深松費(fèi)用75元/h㎡即可獲得較為可觀的收益。如表1田間調(diào)查結(jié)果顯示，土壤深松后棉花根系下扎深、植株發(fā)育健壯，單鈴重、單位面積鈴數(shù)顯著高于不深松地塊，深松棉田皮棉產(chǎn)量平均增加50%以上。

2 聯(lián)合式機(jī)械化精量播種節(jié)本增收效果明顯

棉花聯(lián)合式機(jī)械化精量播種技術(shù)（簡稱聯(lián)合式機(jī)械精播）就是利用棉花播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)，集開溝、施肥、噴施除草劑、精量播種、覆土、鎮(zhèn)壓、覆膜等多項(xiàng)作業(yè)一次性完成的播種方法，播種均勻一致、深淺均等，可為苗全苗壯創(chuàng)造良好的生長環(huán)境。選擇適合機(jī)采的棉花品種，要求果枝短、始果枝節(jié)位高、株型緊湊、抗病抗倒伏、開花結(jié)鈴集中、吐絮暢且含絮力好、纖維品質(zhì)優(yōu)、對脫葉劑敏感、適合機(jī)械化作業(yè)，要求種子純度95%以上、凈度98%以上、發(fā)芽率90%以上、含水量小于11%。其它技術(shù)要求：種子播量22.5～15.0kg/h㎡，保證出苗密度10.0萬株/h㎡；種植要有一定規(guī)模，摘錠式采棉機(jī)要求地塊長度300m以上、面積10h㎡以上、76cm等行距種植，所以播種時要將聯(lián)合式精量播種機(jī)播幅調(diào)整為適合棉花機(jī)采模式。

2013～2014年黃河三角洲棉區(qū)的東營、濱州均采用聯(lián)合式機(jī)械精播技術(shù)，種子播量降低、勞動力成本投入減少、播種效率大大提高、產(chǎn)量有所增加（表2）。該技術(shù)減免了人工施基肥、噴灑除草劑、覆膜等工序，并且出苗后按照預(yù)設(shè)密度只放苗不再間苗定苗，僅播種、出苗環(huán)節(jié)就節(jié)省人工投入70%以上。

3 棉花田間管理全程機(jī)械化

傳統(tǒng)植棉管理過程中要多次整枝（包括去營養(yǎng)枝、抹贅芽、去節(jié)間葉枝、打頂?shù)龋?，治蟲、防病、化控以及追肥等均靠人工完成，耗費(fèi)大量人力工時。黃河三角洲棉區(qū)已形成機(jī)械代替人工、簡化整枝或不整枝、聯(lián)防治蟲、化控調(diào)節(jié)、機(jī)械采收的生產(chǎn)模式，這些現(xiàn)代輕簡化植棉措施的推廣取得了顯著效果。

黃河三角洲棉田生產(chǎn)管理基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)，植棉密度由過去的4.50萬～6.00萬株/h㎡提高到7.50萬～8.25萬株/h㎡，出苗后人工放苗補(bǔ)土提升至人工放苗機(jī)械扶苗機(jī)補(bǔ)孔覆土；治蟲防病采取合作社制大型高地隙聯(lián)合化防機(jī)統(tǒng)一防治，調(diào)控植株生長結(jié)合聯(lián)合化防進(jìn)行（一般從棉花現(xiàn)蕾后5～10d開始，掌握“少量多次、逐漸加量”的原則，噴施縮節(jié)胺用量一般是初次使用為4.5～7.5g/h㎡，盛蕾期和初花期15.0～30.0g/h㎡，7月中旬打頂后重控可加大到52.5g/h㎡）；傳統(tǒng)打頂均是人工完成，現(xiàn)代植棉技術(shù)可用觸感式棉花打頂機(jī)進(jìn)行作業(yè)；苗期機(jī)械中耕可以保持地面無雜草、土壤不板結(jié)、表土疏松，盛蕾初花期中耕結(jié)合施肥、揭膜、除草、培土，用鋤鏟式中耕施肥機(jī)械一并進(jìn)行，即可減少行間作業(yè)對棉花植株的損傷，也能節(jié)省人工投入。據(jù)統(tǒng)計(jì)，完全機(jī)械化棉花田間管理可節(jié)約人工投入70%。

4 棉花化學(xué)脫葉催熟技術(shù)與應(yīng)用

化學(xué)脫葉催熟技術(shù)是棉花機(jī)械化采收的關(guān)鍵配套技術(shù)，是指在棉花生育后期應(yīng)用人工合成的化合物促進(jìn)葉片脫落和棉鈴開裂。不同的脫葉劑和催熟劑發(fā)揮最佳活性所要求的環(huán)境條件不同。由于棉花脫葉后通風(fēng)透光增強(qiáng)，脫葉劑的使用也促進(jìn)了棉鈴成熟，因此在棉花實(shí)際生產(chǎn)中常常采用復(fù)配型或混用型的脫葉催熟劑，同時二者復(fù)配和混用也可以降低用量、節(jié)約成本。

在黃河三角洲棉區(qū)化學(xué)脫葉催熟時間應(yīng)以上部棉桃發(fā)育40d以上、田間吐絮率達(dá)到40%～60%時為最佳施藥期（多在9月25日～10月5日）；要求施藥后Sd日均氣溫≥18℃且相對穩(wěn)定；施藥種類要求脫葉性能好、溫度敏感性低、價格適中，山東棉區(qū)試驗(yàn)以噻苯?。╰hidiazuron）和乙烯利混用效果較好，一般施藥比例為50%噻苯隆可濕性粉劑300～450g/h㎡和40%乙烯利水劑2.25～3.0L/h㎡混合施用。2015年東營利津縣、濱州無棣縣的機(jī)采棉生產(chǎn)試驗(yàn)，以K836為供試品種，均種植3.33h㎡，采用50%噻苯隆可濕性粉劑450g/h㎡+40%乙烯利水劑2.25L/h㎡進(jìn)行棉花脫葉催熟，10月下旬采用約翰迪爾摘錠式5行采棉機(jī)進(jìn)行采收，效果良好，脫葉率均超過90%（表3），采凈率均達(dá)到采棉機(jī)作業(yè)性能指標(biāo)。

5 棉花收獲機(jī)械與采摘效果

棉花機(jī)械化采收要求棉田具備一定的種植規(guī)模和適宜機(jī)采的種植模式，即農(nóng)機(jī)農(nóng)藝技術(shù)配套。現(xiàn)在山東機(jī)采棉生產(chǎn)主要集中在黃河三角洲棉區(qū)，采棉機(jī)械主要是水平摘錠式采棉機(jī)，來自于美國約翰·迪爾（DOES MOINES）、凱斯（CASE IH）以及新疆石河子貴航農(nóng)機(jī)裝備公司，復(fù)指桿式（統(tǒng)收式）采棉機(jī)僅用于小面積試驗(yàn)。摘錠式采棉機(jī)在美國、澳大利亞、以色列等發(fā)達(dá)國家已普遍使用，機(jī)采技術(shù)已相當(dāng)發(fā)達(dá)。目前我國大規(guī)模應(yīng)用的采棉機(jī)多以國外引進(jìn)的為主，自主研制的摘錠式或統(tǒng)收式采棉機(jī)也有應(yīng)用，但采凈率、工作效率等指標(biāo)有待于進(jìn)一步提高。我國規(guī)定的棉花收獲機(jī)械采棉作業(yè)性能指標(biāo)要達(dá)到：采凈率≥93%、籽棉含雜率≤11%、撞落棉率≤2.5%、籽棉含水增加值≤3%。

黃河三角洲地區(qū)應(yīng)用的水平摘錠式采棉機(jī)主要分為3行、4行、5行、6行類型，從東營、濱州近三年的棉花機(jī)采示范看，適合山東的采棉機(jī)械是自走式摘錠式采棉機(jī)。但是不同類型摘錠式采棉機(jī)的田間作業(yè)及對棉纖維的損傷效果有著明顯的差異，凱斯自走式摘錠采棉機(jī)的田間采凈率要高于迪爾和貴航的機(jī)械，但采收后籽棉的含雜率也明顯高于其它類型，因此在棉花加工過程中籽清和皮清對棉花纖維品質(zhì)受損傷程度也高。貴航采棉機(jī)采購價格顯著低于進(jìn)口，但作業(yè)性能和采棉效率有待于進(jìn)一步提高。

6 小結(jié)

棉花全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)涉及到品種選育、栽培農(nóng)藝、植?；{(diào)、脫葉催熟、機(jī)械采摘、信息控制以及工廠化清理等，為多學(xué)科的技術(shù)集成，該技術(shù)在國外一些植棉發(fā)達(dá)國家已十分成熟，在我國新疆棉區(qū)也已較大規(guī)模的應(yīng)用。根據(jù)黃河三角洲棉區(qū)特殊的氣候生態(tài)條件和種植模式，借鑒國外和新疆成熟的棉花機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，在棉花輕簡化生產(chǎn)的基礎(chǔ)上形成了適于黃河三角洲地區(qū)的棉花全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)體系，即棉花播種已由傳統(tǒng)的施基肥、播種、除草、覆膜等分體式操作提升到了聯(lián)合一體式作業(yè)，由大播量用種改進(jìn)為精量播種并且只放苗不再間定苗；田間管理也由傳統(tǒng)的精細(xì)管理簡化至只打頂不再整枝，棉花打頂機(jī)械也正在推廣示范中，化防、調(diào)控、施肥、中耕等田間作業(yè)均已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化聯(lián)合操作；棉花機(jī)械化采收技術(shù)也日漸成熟，機(jī)采面積增加迅速。棉花田間用工大大減少，已由傳統(tǒng)用工375個/h㎡減少到了90個/h㎡，黃河三角洲地區(qū)棉花生產(chǎn)機(jī)械化程度大幅提高。

實(shí)踐證明，推廣棉花全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)是棉花生產(chǎn)發(fā)展的根本出路，發(fā)展機(jī)采棉也是我國棉花生產(chǎn)的必然趨勢。目前機(jī)采棉相對于人工采收還存在著購機(jī)成本高、采凈率低、籽棉含雜率高、纖維品質(zhì)下降、售棉價格低等問題，與棉花機(jī)采相配套的籽棉清理加工工藝也需相應(yīng)提升，與機(jī)械化生產(chǎn)密切相關(guān)的農(nóng)業(yè)裝備水平也需進(jìn)一步提高和完善，這就為全面實(shí)現(xiàn)棉花全程機(jī)械化生產(chǎn)提出了新的研究課題和方向，切實(shí)需要農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝、生物化學(xué)、棉紡加工等技術(shù)人員密切合作，共同促進(jìn)農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝技術(shù)高度融合，為山東乃至我國棉花實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化生產(chǎn)做出貢獻(xiàn)。