喻樹(shù)迅,張雷,馮文娟
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所/棉花生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南安陽(yáng) 455000)
棉花生產(chǎn)規(guī)?;?、機(jī)械化、信息化、智能化和社會(huì)服務(wù)化發(fā)展戰(zhàn)略研究
喻樹(shù)迅,張雷,馮文娟
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所/棉花生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南安陽(yáng) 455000)
棉花生產(chǎn)規(guī)?;?、機(jī)械化、信息化、智能化和社會(huì)服務(wù)化發(fā)展是解決棉花生產(chǎn)過(guò)程中勞動(dòng)力短缺、降低棉花生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)棉花產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化、鞏固棉花產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)地位的必然選擇。為此,本文介紹了我國(guó)植棉的基本情況、棉花生產(chǎn)規(guī)?;?、機(jī)械化、信息化、智能化和社會(huì)服務(wù)化的發(fā)展現(xiàn)狀及制約因素,最后為加快實(shí)現(xiàn)快樂(lè)植棉提出了對(duì)策建議。
棉花;現(xiàn)代化;建議
DOI 10.15302/J-SSCAE-2016.01.016
棉花是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物和紡織工業(yè)原料,涉及近1億棉農(nóng)和2 000多萬(wàn)紡織工人的收入和就業(yè)問(wèn)題,2012年我國(guó)棉紡織品服裝出口創(chuàng)匯高達(dá)2 500億美元[1],在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有不可替代的地位,特別是在我國(guó)西北棉區(qū),棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在消除貧困,推動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展,增加貧困偏遠(yuǎn)地區(qū)群眾收
入、提升生活水平、維護(hù)邊疆穩(wěn)定具有重要的意義。
近五年來(lái),我國(guó)棉花年均總產(chǎn)量為6.65×106t,而需求量卻高達(dá)1.015×106t,棉花供需缺口逐漸擴(kuò)大,同時(shí),由于美國(guó)等出口國(guó)的巨額補(bǔ)貼,具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)的進(jìn)口棉花對(duì)國(guó)內(nèi)棉花產(chǎn)業(yè)形成威脅,棉花產(chǎn)業(yè)安全關(guān)系到我國(guó)棉紡織產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展。根據(jù)我國(guó)人多地少的基本國(guó)情,在耕地資源稀缺、植棉機(jī)械化水平低下、棉花成本不斷上漲的背景下,加快實(shí)現(xiàn)棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化成為棉花奪取高產(chǎn)、提高農(nóng)民收益、并與糧食和其他經(jīng)濟(jì)作物競(jìng)爭(zhēng)的主要手段。因此,在保障國(guó)家糧食安全的基礎(chǔ)上,我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)要取得突破,必須依靠科技協(xié)作,加強(qiáng)理論和技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。
13世紀(jì)以后,棉花成為中國(guó)重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物,棉纖維成為人們衣著的主要原料。19世紀(jì)末,隨著機(jī)器棉紡織工業(yè)的興起,陸地棉(細(xì)絨棉)引入中國(guó)[2],棉花產(chǎn)業(yè)在全國(guó)得到迅速發(fā)展。20世紀(jì)50年代末,陸地棉取代了亞洲棉,成為中國(guó)棉花的當(dāng)家品種。20世紀(jì)50年代,中國(guó)還引入了海島棉(長(zhǎng)絨棉)[3],并在新疆、廣東、廣西、云南等地試種成功。目前,中國(guó)棉花種植的主要品種是陸地棉和海島棉。其中陸地棉占全國(guó)種植面積的96 %以上,海島棉常年種植面積約為2×106畝(1畝≈666.67 m2),主要集中在新疆南部的阿克蘇地區(qū)。
(一) 植棉面積
中國(guó)植棉面積占全球比例的15 %~16 %,位居全球第二;印度植棉面積超過(guò)1×106hm2(約占全球植棉面積的27 %),位居全球第一。新中國(guó)成立以來(lái),中國(guó)平均植棉面積為5.089×106hm2,波動(dòng)幅度在3.333×106~6.923×106hm2(見(jiàn)圖1),雖然植棉面積整體呈減少趨勢(shì)但總體規(guī)模仍很大。比較1949―2012年的植棉面積,以20世紀(jì)50年代面積最大,達(dá)到5.436×106hm2;60年代最小為4.678×106hm2,比50年代減幅13.9 %;70年代為4.883×106hm2,比60年代增長(zhǎng)4.3 %;80年代為5.396×106hm2,比70年代增長(zhǎng)10.5 %,其中1984年為6.923×106hm2,為60年中面積最大;90年代為5.239×106hm2,比80年代減幅2.9 %,其中1990年、1991年和1992年持續(xù)攀高,分別達(dá)到5.6× 106hm2、6.54×106hm2和6.835×106hm2;21世紀(jì)前十年,植棉面積為5.135×106hm2,比20世紀(jì)90年代略減少1.8 %,其中2006―2007年面積增幅較大,分別達(dá)到5.816×106hm2和5.926×106hm2[4~6]。
圖1 1949―2012年全國(guó)棉花播種面積變化圖
(二)棉花單產(chǎn)和總產(chǎn)水平
1.單產(chǎn)水平
新中國(guó)成立以來(lái),我國(guó)棉花單產(chǎn)水平不斷提高(見(jiàn)圖2)。21世紀(jì)前十年全國(guó)平均單產(chǎn)水平比1949年增長(zhǎng)了6.1倍,比20世紀(jì)50年代增長(zhǎng)了3.7倍;從20世紀(jì)50年代至70年代,單產(chǎn)水平每隔十年約增長(zhǎng)100 kg·hm–2,年均增長(zhǎng)10 kg·hm–2;20世紀(jì)80年代單產(chǎn)水平增長(zhǎng)最快,比70年代增長(zhǎng)287 kg·hm–2,年均增長(zhǎng)28.7 kg·hm–2,90年代單產(chǎn)水平達(dá)到870 kg·hm–2,比80年代增長(zhǎng)128 kg·hm–2,年均增長(zhǎng)12.8 kg·hm–2,這一階段單產(chǎn)的增長(zhǎng)速率相對(duì)較慢;21世紀(jì)前十年,全國(guó)單產(chǎn)1 174 kg·hm–2,
比20世紀(jì)90年代增長(zhǎng)304 kg·hm–2,年均增長(zhǎng)30.4 kg·hm–2,可見(jiàn)近10年是自1949年以來(lái)單產(chǎn)增長(zhǎng)速度最快的時(shí)期;由于面積總體減少,單產(chǎn)的提高對(duì)總產(chǎn)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率為100 %;從20世紀(jì)50年代到21世紀(jì)前十年,我國(guó)棉花單產(chǎn)年遞增率為3.12 %,在1980―2009年的30年間,年遞增率為1.08 %[4~6]??梢?jiàn),未來(lái)提高單產(chǎn)仍有較大潛力。在提高棉花單產(chǎn)的同時(shí),棉花的遺傳品質(zhì)和生產(chǎn)品質(zhì)得到全面的改進(jìn)和提高,能不斷地滿足紡織工業(yè)的新需求。
圖2 1949―2012年全國(guó)棉花單產(chǎn)變化
圖3 1949―2012年全國(guó)棉花總產(chǎn)變化
2. 總產(chǎn)水平
20世紀(jì)50年代到60年代,全國(guó)棉花產(chǎn)能處于較低水平,年均總產(chǎn)為1.35×106~1.67×106t,70年代年均總產(chǎn)比60年代增長(zhǎng)33.1 %(見(jiàn)圖3);20世紀(jì)80年代棉花產(chǎn)能進(jìn)入首個(gè)快速發(fā)展期,年均總產(chǎn)提高到4.004×106t,比70年代增長(zhǎng)80.2 %,但總產(chǎn)穩(wěn)定性為歷史上較差時(shí)期,年際間波幅為24.6 %,其中1984年創(chuàng)歷史最高總量紀(jì)錄,達(dá)到6.258×106t,占當(dāng)年世界總量的1/3;80年代棉花生產(chǎn)發(fā)展加快,實(shí)現(xiàn)了原棉自給有余并開(kāi)始出口;90年代總產(chǎn)提高到4.467×106t,比80年代增長(zhǎng)11.8 %;總產(chǎn)穩(wěn)定性為歷史上較好時(shí)期,年際間波幅為12.2 %;其中1991年創(chuàng)歷史上第二個(gè)高產(chǎn)記錄,達(dá)到5.675×106t;但是,1992―1993年由于黃河流域棉鈴蟲和黃萎病的爆發(fā),導(dǎo)致棉花大幅減產(chǎn),全國(guó)年均皮棉總產(chǎn)大幅下降,供需矛盾尖銳。
進(jìn)入21世紀(jì),全國(guó)棉花生產(chǎn)迎來(lái)了第二個(gè)快速發(fā)展期,年均總產(chǎn)上升到6.07×106t的高水平,比20世紀(jì)90年代凈增1.6×106t,增長(zhǎng)35.8%,是20世紀(jì)50年代的3.45倍;其中2006―2008年連續(xù)3年總產(chǎn)創(chuàng)立新高,達(dá)到750萬(wàn)噸級(jí)水平[4~6]。然而,由于紡織產(chǎn)能連續(xù)10多年的快速擴(kuò)張,雖然年均總產(chǎn)躍入600萬(wàn)噸級(jí)的高臺(tái)階,但仍供不應(yīng)
求,需要進(jìn)口大量的國(guó)際原棉。
(三) 棉花纖維品質(zhì)
從長(zhǎng)江流域、黃河流域、西北內(nèi)陸棉區(qū)纖維品質(zhì)在年份間的差異來(lái)看(見(jiàn)圖4),我國(guó)生產(chǎn)領(lǐng)域棉纖維上半部平均長(zhǎng)度以中絨28~30.9 mm為主,占77.1 %;斷裂比強(qiáng)度主要分布在中等檔次(26 cN· tex–1~28.9 cN·tex–1),占44.51 %;馬克隆值主要分布在4.3~4.9檔次,占49.34 %(見(jiàn)圖4);棉花綜合品質(zhì)年度間有逐年增加的趨勢(shì),西北內(nèi)陸棉區(qū)近幾年來(lái)纖維品質(zhì)逐步好于黃河流域和長(zhǎng)江流域棉區(qū)。這與近幾年來(lái)我國(guó)大力提倡品質(zhì)育種的重視程度是分不開(kāi)的,育種水平和栽培技術(shù)都在大幅度提高,海陸雜交品種的不斷推廣,使得纖維品質(zhì)在長(zhǎng)度和強(qiáng)度方面有很大的改進(jìn)。
但是在收購(gòu)棉花時(shí),一些軋花廠不分品種,主要以外在質(zhì)量(眼觀色澤、手扯定長(zhǎng))定級(jí)、定價(jià),忽視內(nèi)在品質(zhì)。棉農(nóng)上交的棉花得不到合理的分垛堆放,現(xiàn)場(chǎng)看到一些收購(gòu)單位對(duì)棉農(nóng)上交的棉花不嚴(yán)格按照“一試五定”來(lái)細(xì)分,混合入倉(cāng)。因此,要適應(yīng)市場(chǎng)的需求,提高原棉質(zhì)量,必須大力選育、引進(jìn)和推廣優(yōu)良品種,加快優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗病蟲品種的推廣,優(yōu)化品質(zhì)布局、實(shí)現(xiàn)品種的區(qū)域種植,密切聯(lián)系紡織部門,強(qiáng)化訂單生產(chǎn),保證生產(chǎn)的原棉品質(zhì)基本一致。加強(qiáng)棉種經(jīng)營(yíng)企業(yè)的管理,提高種子企業(yè)部門的品種選育技術(shù)水平,保證為棉農(nóng)提供優(yōu)質(zhì)棉種,對(duì)老齡化的植棉人提供技術(shù)保證和規(guī)范化管理。
圖4 1998―2011年三大流域棉花纖維抽樣基本情況
(四) 棉花生產(chǎn)成本較高、效益較低
由于中國(guó)生產(chǎn)資料價(jià)格上漲等因素,棉田生產(chǎn)資料等物化投入的成本不斷增加。1978年每畝棉花種植的物質(zhì)與服務(wù)費(fèi)用僅41.3元,2009年達(dá)到393.6元,2012年已經(jīng)超過(guò)400元,以年均7.2 %的速度增長(zhǎng);其中化肥是投入的主要部分;1978年每畝棉花種植的化肥支出為8元,占物質(zhì)與服務(wù)總支出的19.5 %;2008年達(dá)到168.8元,占物質(zhì)與服務(wù)總支出的41.8 %,這主要是由于化肥價(jià)格的上漲所引起的[7]。
從勞動(dòng)力投入的數(shù)量來(lái)看,棉花生產(chǎn)的勞動(dòng)力
投入量呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì),但與其他農(nóng)作物相比,仍然很大。1978年每畝棉花生產(chǎn)需投入61個(gè)工作日,到2009年每畝棉花生產(chǎn)需要20多個(gè)工作日。隨著棉花單產(chǎn)水平的增加,勞動(dòng)生產(chǎn)率不斷提高,勞動(dòng)工價(jià)顯著上漲,帶動(dòng)人工成本顯著增加;從勞動(dòng)工價(jià)來(lái)看,呈現(xiàn)階段性上漲的態(tài)勢(shì),1978―2009年,勞動(dòng)日工價(jià)從0.8元上漲到24.8元;雇工工價(jià)從2004年起呈現(xiàn)快速上漲的態(tài)勢(shì),2009年增長(zhǎng)到43.7元,由于勞動(dòng)工價(jià)的上漲幅度大于勞動(dòng)投入數(shù)量的下降幅度,使得棉花生產(chǎn)的人工成本顯著增加;1995年以前,人工成本小于物化成本;從1995年開(kāi)始,人工成本所占比例越來(lái)越大;尤其是2003年以來(lái),人工成本保持快速的增長(zhǎng)勢(shì)頭,到2009年,每畝棉花生產(chǎn)的人工成本達(dá)到575元,占棉花生產(chǎn)成本的54.3 %。
2001―2011年,每畝棉田的平均物化成本為282元,人工成本為383元,總成本為665元,純收益為389元(見(jiàn)表1)。就具體年度來(lái)看,由于人工和生產(chǎn)資料價(jià)格不斷上漲,棉花生產(chǎn)的純收益不高,有些年份基本沒(méi)有純收益,如2008年每畝平均利潤(rùn)僅為2元[4~6];與種植小麥、玉米、水稻等機(jī)械化程度高、用工少、收入穩(wěn)定的作物相比,植棉比較優(yōu)勢(shì)減弱。
總之,隨著農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移、勞動(dòng)力數(shù)量的減少,要滿足新型勞動(dòng)者的需求,亟需從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變,用輕簡(jiǎn)化、機(jī)械化、信息化、智能化替代傳統(tǒng)的精耕細(xì)作。
表1 2001―2011年全國(guó)棉花產(chǎn)值和收益情況 (元·畝–1)
當(dāng)前,我國(guó)棉花生產(chǎn)管理存在的突出問(wèn)題是棉花管理繁瑣,用工多、機(jī)械化程度低,加上種植制度復(fù)雜,戶均植棉規(guī)模小,農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝不配套,急需規(guī)模化、機(jī)械化、信息化和社會(huì)服務(wù)予以破解。
(一)棉花生產(chǎn)規(guī)?;F(xiàn)狀分析
推進(jìn)農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)流轉(zhuǎn),實(shí)行適度規(guī)模經(jīng)營(yíng),是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的客觀要求,是穩(wěn)定農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)制度、發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、增加農(nóng)民收入的重要舉措,也是實(shí)現(xiàn)信息化、智能化、機(jī)械化的必要條件。如果地塊小,機(jī)械化作業(yè)和信息化、智能化的手段均無(wú)法應(yīng)用,所以棉花生產(chǎn)機(jī)械化、信息化及智能化所要具備的首要條件是規(guī)?;?。必須依靠政府來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),要運(yùn)用當(dāng)前土地流轉(zhuǎn)、農(nóng)場(chǎng)經(jīng)營(yíng)的機(jī)遇,積極組織農(nóng)場(chǎng)、莊園式的經(jīng)營(yíng)方式,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,以期應(yīng)用先進(jìn)的生產(chǎn)裝備,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。
隨著城市化、工業(yè)化的逐步推進(jìn),大量的農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移到非農(nóng)產(chǎn)業(yè),農(nóng)民合作經(jīng)濟(jì)組織和種植大戶等規(guī)模經(jīng)營(yíng)主體不斷出現(xiàn),加之農(nóng)村生產(chǎn)力水平的不斷提高,土地流轉(zhuǎn)從自發(fā)到自覺(jué),模式由單一到多樣。
1. 長(zhǎng)江流域土地扭轉(zhuǎn)情況分析
長(zhǎng)江流域棉區(qū)植棉歷史悠久,種植規(guī)模小,棉田基礎(chǔ)薄弱,生產(chǎn)方式落后,大部分以精耕細(xì)作的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式(營(yíng)養(yǎng)缽育苗移栽)為主。長(zhǎng)江流域多省積極響應(yīng),鼓勵(lì)土地流轉(zhuǎn)。四川植棉第一大縣射洪縣,全縣土地流轉(zhuǎn)截至2013年年底為13 200 hm2,占全縣總耕地面積的18.8 %,其中流轉(zhuǎn)于種植業(yè)的占46.6 %。湖北省2012年以前通過(guò)土地流轉(zhuǎn)的有一些棉花種植大戶(30~200畝),2012年以后植棉大戶逐步減少,棉區(qū)土地流轉(zhuǎn)種植棉花的減少,流轉(zhuǎn)土地種植水稻、小麥、玉米的逐步增多。阜陽(yáng)市潁東區(qū)先后出臺(tái)的一些政策,有力地推動(dòng)了農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)。2015年上半年,全區(qū)新增土地流轉(zhuǎn)面積2.35×104畝,流轉(zhuǎn)土地總面積達(dá)3.585×105畝,占全區(qū)6.2×105畝耕地面積的58 %左右,其中,流轉(zhuǎn)土地50畝以上的規(guī)模種植戶已突破1 000戶,規(guī)模經(jīng)營(yíng)總面積超過(guò)1.9×105畝。
蘇北地區(qū)部分農(nóng)民自發(fā)進(jìn)行土地流轉(zhuǎn),取得了一定的成效。江西九江市共建立土地流轉(zhuǎn)示范基地181個(gè),基本上做到了每個(gè)縣區(qū)有千畝連片的流轉(zhuǎn)示范區(qū),每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)有500畝規(guī)模流轉(zhuǎn)示范點(diǎn)。通過(guò)流轉(zhuǎn)建立了1 180多個(gè)100畝以上規(guī)模的生產(chǎn)基地,有效地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的規(guī)?;?jīng)營(yíng)。
2. 新疆農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)基本情況分析
2008年以來(lái),新疆認(rèn)真貫徹農(nóng)村土地承包法,使農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)工作在遵循依法、有序、審慎、穩(wěn)妥的原則下有序開(kāi)展。截至2010年年底,全區(qū)農(nóng)村家庭承包經(jīng)營(yíng)耕地面積為3.041 5×107畝,總流轉(zhuǎn)土地面積為3.190 7×106畝,占總家庭承包土地面積的10.5 %。但是,南疆和北疆地區(qū)土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)流轉(zhuǎn)差異較大。北疆地區(qū)10個(gè)地州家庭承包經(jīng)營(yíng)的耕地面積為1.715 33×107畝,占全區(qū)家庭承包經(jīng)營(yíng)面積的56.4 %;流轉(zhuǎn)面積為2.88×106畝,占全區(qū)總流轉(zhuǎn)面積(3.190 7×106畝)的90.3 %,占北疆家庭承包面積的16.8 %。南疆5個(gè)地州家庭承包經(jīng)營(yíng)耕地面積為1.326 2×107畝,占全區(qū)家庭承包面積的43.6 %,流轉(zhuǎn)面積為3.105×105畝,占全區(qū)總流轉(zhuǎn)面積(319.07萬(wàn)畝)的9.7 %,占南疆家庭承包面積的2.34 %。
表2 2012年棉花機(jī)械化水平
(二)棉花生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀分析
植棉用工多、機(jī)械化程度低是制約當(dāng)前我國(guó)實(shí)現(xiàn)“五化”(生產(chǎn)規(guī)模化、機(jī)械化、信息化、智能化和社會(huì)服務(wù)化) 的主要障礙,棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化植棉的根本出路[8]。我國(guó)棉花種植主要集中在西北內(nèi)陸棉區(qū)、黃河流域及長(zhǎng)江流域。由于諸多因素的限制,我國(guó)的棉花機(jī)械化水平還很低,各棉區(qū)之間、各生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間,機(jī)械化水平差異大,部分棉區(qū)機(jī)械化生產(chǎn)還處于剛剛起步階段。
據(jù)棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系調(diào)研數(shù)據(jù)分析,我國(guó)目前棉花生產(chǎn)中僅耕地和播種兩個(gè)環(huán)節(jié)的機(jī)械化率超過(guò)了50 %,分別為86.6 %和56.4 %,采摘收獲環(huán)節(jié)為13.1 %,噴藥、鋪膜、施肥環(huán)節(jié)機(jī)械化率分別為42.5 %、33 %、24.1 %,整枝打頂環(huán)節(jié)機(jī)械化率為7.5 %。根據(jù)毛樹(shù)春[5]按國(guó)家農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)算,2010年全國(guó)棉花耕、種、收綜合機(jī)械化水平為38.3 %,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國(guó)農(nóng)業(yè)的機(jī)械化水平(52.3 %)。從全國(guó)三大棉花主產(chǎn)區(qū)來(lái)看,我國(guó)棉花生產(chǎn)機(jī)械化程度由高到低依次為:西北內(nèi)陸棉區(qū)、黃河流域棉區(qū)和長(zhǎng)江流域棉區(qū)。2012年三大產(chǎn)棉區(qū)機(jī)械化率差異很大(見(jiàn)表2),其中西北內(nèi)陸棉區(qū)機(jī)械化率為75.35 %,黃河流域機(jī)械化率為25 %,長(zhǎng)江流域機(jī)械化率只有10 %。
1. 黃河流域棉區(qū)
該棉區(qū)中的河北、山西、山東、陜西和甘肅均實(shí)現(xiàn)了大面積的棉花機(jī)耕;機(jī)播方面,除河南和陜西較低,分別為5 %和34 %外,河北、山西和山東均高于54 %的全國(guó)平均水平;只有河北、陜西、山西、山東等省實(shí)現(xiàn)了大面積棉花機(jī)播,機(jī)播率為34 %~97 %;其中陜西省最低為34 %,河北省最高達(dá)97 %,山西、山東棉花機(jī)播水平分別為92 %和67 %,其余各省機(jī)播水平基本都在1 %以下;機(jī)收方面,山西、陜西、河北有少量機(jī)收。棉花田間管理和排灌基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,育苗移栽處于示范、推廣和完善階段[9]。
2. 長(zhǎng)江流域棉區(qū)
長(zhǎng)江流域棉區(qū)是三大棉區(qū)中機(jī)械化水平最低的,機(jī)耕水平都低于全國(guó)平均水平, 其中江西的機(jī)耕水平在全國(guó)各棉花主產(chǎn)省中最低,約為3.6 %;機(jī)播水平不到1 %。機(jī)收僅湖南省為2.23 %,其余
各省幾乎為零[10]。棉花田間管理多靠人工,直播棉采用人工穴播方式。近年來(lái),不少地方在制缽、育苗移栽棉中試驗(yàn)示范了沖壓式制缽機(jī),但移栽技術(shù)以及配套機(jī)械的研發(fā)還需進(jìn)一步改進(jìn)和完善。
3. 西北內(nèi)陸棉區(qū)
以新疆為主的西北內(nèi)陸棉區(qū)的棉花生產(chǎn)機(jī)械化水平全國(guó)領(lǐng)先,不過(guò)地方和兵團(tuán)的差距也很大。新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)機(jī)械化水平最高,2009年棉花生產(chǎn)機(jī)械化程度為77 %,棉花機(jī)耕、機(jī)播水平均達(dá)到100 %,但棉花機(jī)收水平也只有23 %。在植保、中耕追肥、噴藥、棉籽脫絨等環(huán)節(jié)也均已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)??梢哉f(shuō),西北內(nèi)陸棉區(qū)除了收獲環(huán)節(jié)外,其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)基本上實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)。
(三)棉花生產(chǎn)信息化現(xiàn)狀分析
信息化涵蓋了農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后各過(guò)程的信息采集、傳輸、處理過(guò)程,包括作物生長(zhǎng)模擬模型、作物生產(chǎn)決策系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)等[2]。近20多年來(lái),農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的快速發(fā)展使作物栽培學(xué)進(jìn)入到定量化和精確化的研究與應(yīng)用階段。美國(guó)已建成世界最大的農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)——飛行試驗(yàn)空地一體化綜合測(cè)試網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(AGNET)。我國(guó)棉花生產(chǎn)信息化起步較晚,近年來(lái)才發(fā)展較快。20世紀(jì)90年代,南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、石河子大學(xué)、新疆農(nóng)墾科學(xué)院等單位先后在棉花生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)與信息管理系統(tǒng)、長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、肥水管理、生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)模擬、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)以及3S(地理信息系統(tǒng) (GIS)、遙感(RS)和全球定位系統(tǒng)(GPS))技術(shù)的應(yīng)用等方面開(kāi)展了一系列研究,取得了良好的進(jìn)展,建立了基于遙感的棉花生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)模型。
1. 長(zhǎng)江流域棉區(qū)
長(zhǎng)江流域目前處在粗略信息化階段,主要通過(guò)廣播、電視、會(huì)議、刊物、網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行棉花生產(chǎn)信息傳播。長(zhǎng)江流域也參與各類生產(chǎn)信息的采集與發(fā)布工作。江西棉花生產(chǎn)信息化主要在于測(cè)土配方施肥系統(tǒng)的應(yīng)用,按照《測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范(試行)》的要求,采樣前收集采樣區(qū)域土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖和行政區(qū)劃圖等資料,繪制樣點(diǎn)分布圖,制訂采樣工作計(jì)劃,分析各縣市土壤元素情況,完成網(wǎng)上配方施肥系統(tǒng)。近年來(lái),湖南省也啟動(dòng)了測(cè)土配方施肥項(xiàng)目,對(duì)土壤信息進(jìn)行采集整理,以便用于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。
2. 黃河流域棉區(qū)
黃河流域棉區(qū)棉花生產(chǎn)的信息化還停留在科研人員進(jìn)行學(xué)術(shù)探討的“概念”形成階段。離生產(chǎn)應(yīng)用階段還相距甚遠(yuǎn)。
3. 西北內(nèi)陸棉區(qū)
新疆地區(qū)在棉花生產(chǎn)信息化研究方面起步較晚,始于20世紀(jì)90年代。新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)一直堅(jiān)持農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展道路“高水平集成,大面積示范”的原則。2005年,新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)結(jié)合棉花種植的實(shí)際情況和基礎(chǔ)條件,利用地理信息系統(tǒng)、遙感、 全球定位系統(tǒng)和專家系統(tǒng)(ES)等新技術(shù),組裝集成了一套包含精準(zhǔn)播種、節(jié)水灌溉、變量施肥、病蟲害預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)與防治,長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)等產(chǎn)前、產(chǎn)中管理決策的棉花生產(chǎn)管理智能化決策系統(tǒng)[11]。目前已基本實(shí)現(xiàn)利用全球定位系統(tǒng)導(dǎo)航和生長(zhǎng)模型對(duì)棉花進(jìn)行精量播種,利用遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行棉花面積和長(zhǎng)勢(shì)的提取、產(chǎn)量的估測(cè),建立了棉田信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)以及微機(jī)決策平衡施肥系統(tǒng),制訂了多項(xiàng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的技術(shù)指標(biāo)與技術(shù)規(guī)程,進(jìn)行了廣泛的棉花信息化和機(jī)械化技術(shù)的試驗(yàn)、示范和推廣。
(四) 棉花生產(chǎn)智能化現(xiàn)狀分析
絞好的肉、食鹽和亞硝酸鈉(用水溶解)放入攪拌機(jī)中攪拌為10min,肉出料溫度控制在3~6℃。用塑料薄膜覆蓋肉的表面進(jìn)行腌制,腌制溫度為2~6℃,腌制時(shí)間控制為20h。
所謂智能化農(nóng)業(yè),我們可以定義為:在動(dòng)態(tài)環(huán)境下,先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)通過(guò)電子信息技術(shù)的邏輯運(yùn)算、傳導(dǎo)、傳遞,發(fā)出適宜指令指揮的科研儀器、農(nóng)業(yè)機(jī)械來(lái)完成正確的動(dòng)作,從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的智能化。智能化農(nóng)業(yè)包涵農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)智能化控制系統(tǒng)和農(nóng)作物智能化機(jī)械。此外,智能化機(jī)械在我國(guó)也已經(jīng)被科技界和社會(huì)廣為接受。目前在西北內(nèi)陸棉區(qū)應(yīng)用得較多。
1.信息采集手段
石河子大學(xué)等引入中分辨率陸地衛(wèi)星 (Landsat)監(jiān)測(cè)棉花黃萎病、利用圖像識(shí)別技術(shù)快速獲取棉花水分信息的方法、對(duì)棉花群體數(shù)字圖像的顏色特征值和實(shí)測(cè)葉綠素含量及其關(guān)系,可以監(jiān)測(cè)黃萎病的發(fā)生、棉花生長(zhǎng)期水分變化和棉花長(zhǎng)勢(shì)[12]。
同時(shí),王克如[13]將作物病蟲草害識(shí)別的專家知識(shí)與數(shù)字圖像處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合,綜合運(yùn)用人
工智能和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),研究實(shí)現(xiàn)了作物病蟲草害的遠(yuǎn)程圖像識(shí)別與診斷。此外,何清海[14]研究設(shè)計(jì)了一種基于ARM-Linux的棉花嵌入式圖像處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)棉花病蟲害的智能檢測(cè),該系統(tǒng)具有體積小、成本低、實(shí)時(shí)性好、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。
2. 信息化決策
該系統(tǒng)發(fā)展傳統(tǒng)的施肥技術(shù),將地理信息系統(tǒng)技術(shù)引入到現(xiàn)代施肥技術(shù)領(lǐng)域,有力地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)施肥技術(shù)的改良,提高了農(nóng)肥的利用率,減少了對(duì)環(huán)境的污染,增加了農(nóng)作物的產(chǎn)量。此外,新型智能灌溉技術(shù)將在原有滴灌系統(tǒng)節(jié)水的基礎(chǔ)上進(jìn)一步節(jié)水40 %, 截至2012年年底,兵團(tuán)農(nóng)業(yè)有效灌溉面積為1.628 07×107畝,其中高新節(jié)水灌溉面積為1.155 06×107畝,占有效灌溉面積的比重超過(guò)70 %。
3. 信息化田間作業(yè)
筆者開(kāi)展了土壤養(yǎng)分管理系統(tǒng)與變量施肥機(jī)的集成研究,建立了棉田土壤養(yǎng)分信息數(shù)據(jù)庫(kù)、膜下滴灌棉田施肥決策支持系統(tǒng)、滴灌棉田變量自動(dòng)控制施肥裝置三個(gè)主要部分的研究開(kāi)發(fā),并將三部分有機(jī)組裝,構(gòu)建棉田養(yǎng)分管理、施肥推薦決策與滴灌施肥自動(dòng)控制為一體的綜合系統(tǒng)[17]。
4. 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)
鄭欽華等[18]采用Borland Delphi 7.0高級(jí)編程語(yǔ)言Microsoft SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫(kù)、模塊化程序設(shè)計(jì)思想、面向?qū)ο蟮募砷_(kāi)發(fā)模式開(kāi)發(fā)了棉田墑情遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)分布式結(jié)構(gòu)的信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)運(yùn)用農(nóng)田墑情遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取水分監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程獲取中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)中新疆全境自動(dòng)氣象站的實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)、棉田苗情數(shù)據(jù),判斷棉花是否缺水并向農(nóng)戶手機(jī)發(fā)布棉田墑情狀態(tài)和灌溉決策。該系統(tǒng)在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)六師105團(tuán)2連、農(nóng)八師149團(tuán)11連、農(nóng)八師150團(tuán)12連自動(dòng)化灌溉地塊進(jìn)行了安裝應(yīng)用。
5. 地理信息系統(tǒng)的研究
危常州等[19]開(kāi)發(fā)的基于地理信息系統(tǒng)的棉田精準(zhǔn)施肥和土壤養(yǎng)分管理系統(tǒng),通過(guò)田間試驗(yàn)、土壤測(cè)試和農(nóng)田地理信息資源開(kāi)發(fā),試圖建立新疆芳草湖農(nóng)場(chǎng)綜合肥料效應(yīng)模型,并以MapInfo 6.0 地理信息系統(tǒng)為平臺(tái),建立相應(yīng)的計(jì)算機(jī)棉田養(yǎng)分管理和精準(zhǔn)施肥計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
王海江[20]結(jié)合實(shí)驗(yàn)室多年的研究成果建立了基于地理信息系統(tǒng)的棉花施肥信息數(shù)字化管理與決策系統(tǒng),將棉田土壤養(yǎng)分、棉田施用肥料、歷年種植品種、病蟲害發(fā)生、棉田基本信息等數(shù)據(jù)資料輸入計(jì)算機(jī),導(dǎo)入Access數(shù)據(jù)庫(kù)完成了棉田基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和建立,以SQL Server為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù),把棉花田間管理和作物施肥理論等專家知識(shí)進(jìn)行科學(xué)組裝和集成,建立了基于網(wǎng)絡(luò)的棉花施肥推薦專家系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程專家施肥推薦和信息查詢等功能。
(五)服務(wù)社會(huì)化現(xiàn)狀
我國(guó)棉花種植服務(wù)大致可分為兩個(gè)階段: 第一階段為“代工”服務(wù)。采用代耕、代播、代育、代栽、代管、代治、代收和代運(yùn)的服務(wù)方式。從當(dāng)前來(lái)看,要為棉農(nóng)提供階段式的服務(wù),如整地、播種、育苗、移栽、防治、化學(xué)調(diào)控、施肥、灌排、收獲和交售產(chǎn)品運(yùn)輸服務(wù)等,切實(shí)解決生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)中的具體問(wèn)題。第二階段為“全程式”服務(wù)。采用專業(yè)化服務(wù)、全程服務(wù)和托管式服務(wù)。
從棉花產(chǎn)前領(lǐng)域來(lái)看,生產(chǎn)資料服務(wù)尚可,而種苗服務(wù)及信息服務(wù)明顯滯后;新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)是以團(tuán)場(chǎng)為基礎(chǔ)單位的棉花生產(chǎn)企業(yè),其專業(yè)化、組織化和社會(huì)化經(jīng)營(yíng)、管理、服務(wù)體系完整,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)裝備先進(jìn),組織、管理和服務(wù)手段健全,這是中國(guó)棉花的特例。在黃河流域,小麥機(jī)收始于1990年,經(jīng)過(guò)十幾年的努力,到2005年實(shí)現(xiàn)小麥全部機(jī)械化收獲,2011年玉米機(jī)收達(dá)到70 %。棉花生產(chǎn)社會(huì)化還沒(méi)有啟動(dòng),相對(duì)較落后。
在棉花大田生產(chǎn)中領(lǐng)域,傳統(tǒng)的地域性服務(wù)急劇削弱,而新興的專業(yè)性服務(wù)興起緩慢;從棉花收
獲后領(lǐng)域來(lái)看,整個(gè)棉花流通環(huán)節(jié)服務(wù)都相對(duì)滯后。在國(guó)內(nèi)棉花買方市場(chǎng)擴(kuò)大、棉花過(guò)剩和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇的條件下,倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售環(huán)節(jié)服務(wù)滯后,已成為農(nóng)民走向市場(chǎng)、發(fā)展棉花生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)的主要障礙。我國(guó)農(nóng)業(yè)信息服務(wù)體系建設(shè)還處于起步階段,還不能完全適應(yīng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的客觀要求,信息服務(wù)體系的能力與對(duì)信息服務(wù)的需求相比,也存在較大差距,還需要進(jìn)一步加強(qiáng)建設(shè)。
(一)土地規(guī)?;まD(zhuǎn)不可回避
推進(jìn)農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)流轉(zhuǎn),實(shí)行適度規(guī)模經(jīng)營(yíng),是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的客觀要求,是穩(wěn)定農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)制度、發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、增加農(nóng)民收入的重要舉措,也是實(shí)現(xiàn)信息化、智能化、機(jī)械化的必要條件。棉花種植規(guī)模是實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、信息化和智能化所必備的條件。
我國(guó)棉區(qū)植棉歷史悠久,種植較為分散,規(guī)模小,生產(chǎn)方式落后,既不利于統(tǒng)一品種,也不便于新技術(shù)的推廣,更不適宜機(jī)械化的耕種。棉田基礎(chǔ)薄弱,其主產(chǎn)棉區(qū)田間基礎(chǔ)設(shè)施投入不足,排灌設(shè)施差。隨著勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移,加快土地流轉(zhuǎn),改善基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)規(guī)?;N植,也是大勢(shì)所趨。不少企業(yè)種植大戶參與進(jìn)行土地流轉(zhuǎn),土地流轉(zhuǎn)進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的規(guī)模和面積不斷增大,但種植和經(jīng)營(yíng)的作物多數(shù)為水果、蔬菜等高附加值的特色經(jīng)濟(jì)作物,土地流轉(zhuǎn)規(guī)模生產(chǎn)棉花的很少。因?yàn)橹裁迣?shí)現(xiàn)“五化”的必要條件是規(guī)模化,如果地塊沒(méi)有足夠的面積,機(jī)械化作業(yè)和信息化、智能化的手段均無(wú)法應(yīng)用,所以必須依靠政府來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),抓住當(dāng)前土地流轉(zhuǎn)、農(nóng)場(chǎng)經(jīng)營(yíng)的機(jī)遇,積極組織農(nóng)場(chǎng)式、莊園式的經(jīng)營(yíng)方式,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,以期應(yīng)用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化。
(二)缺乏適合機(jī)采棉花品種
棉花采收機(jī)械化程度低,是制約我國(guó)棉花生產(chǎn)機(jī)械化水平的關(guān)鍵因素。機(jī)采需要重點(diǎn)選擇早熟、衣分高、株型通透、果枝始節(jié)位高、吐絮集中、含絮較好、抗倒伏、纖維品質(zhì)優(yōu)的棉花品種。當(dāng)前棉花生產(chǎn)中應(yīng)用的品種雖然通過(guò)栽培、化學(xué)調(diào)控等措施可以達(dá)到適合機(jī)采的要求,但是熟相偏晚、成鈴不集中、含絮力差、始節(jié)位低等仍是棉花機(jī)械采收的不利因素。目前針對(duì)機(jī)采棉的育種進(jìn)展不大,既具備以上基本的機(jī)采性狀,又高抗、高產(chǎn)的優(yōu)良品種尚未出現(xiàn)。
隨著我國(guó)工業(yè)化、城市化步伐的加快和人民生活水平的不斷提高,農(nóng)村階段性用工矛盾不斷加劇,用工成本急劇上升,棉花收獲已成為影響棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素,實(shí)現(xiàn)機(jī)械化收獲勢(shì)在必行。采用機(jī)械化收獲,可極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)力,降低農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展節(jié)約大量的人力資源,為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,差距較大,因此,選育適合機(jī)采的棉花品種勢(shì)在必行。根據(jù)現(xiàn)有機(jī)采棉的特性和生產(chǎn)方式,利用現(xiàn)代分子生物技術(shù)培育機(jī)采棉,要重點(diǎn)改良:早熟,成熟期一致;纖維長(zhǎng)度好,纖維斷裂比強(qiáng)度高,吐絮暢,不夾殼;株型緊湊,抗倒伏,棉朵離地高度大于20 cm,從而提高機(jī)械采摘的效率,促進(jìn)農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝結(jié)合。
(三)機(jī)采棉栽培技術(shù)規(guī)程不完善
機(jī)采棉栽培技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的農(nóng)藝栽培技術(shù),實(shí)現(xiàn)機(jī)采棉栽培標(biāo)準(zhǔn)化是中國(guó)棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化的關(guān)鍵。中國(guó)土壤、氣候、農(nóng)藝技術(shù)與國(guó)外差異很大,目前國(guó)內(nèi)外均無(wú)成熟的機(jī)采棉栽培技術(shù)規(guī)程,制訂實(shí)施機(jī)采棉栽培技術(shù)規(guī)程成為迫切需要解決的問(wèn)題。農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝緊密結(jié)合是發(fā)展趨勢(shì),機(jī)采棉栽培技術(shù)體系需要符合中國(guó)國(guó)情[21]。
(四)輕簡(jiǎn)化、機(jī)械化技術(shù)跟不上
在耕地資源稀缺、棉花成本不斷上漲的背景下,技術(shù)和服務(wù)成為棉花奪取高產(chǎn),并于糧食、其他經(jīng)濟(jì)作物競(jìng)爭(zhēng)的手段。棉花機(jī)械化水平低,區(qū)域間差異大。根據(jù)毛樹(shù)春(2011)[22]按國(guó)家農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)算,2010年全國(guó)棉花耕、種、收綜合機(jī)械化水平為38.3 %,同年全國(guó)農(nóng)作物耕、種、收綜合機(jī)械化水平為52.3 %,棉花的機(jī)械化水平比全國(guó)農(nóng)作物的機(jī)械化水平低14個(gè)百分點(diǎn)。與此同時(shí),三大棉區(qū)機(jī)械化水平的差異很大,西北內(nèi)陸棉區(qū)最高為73.6 %,新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)還高于地方10.5個(gè)
百分點(diǎn),在兵團(tuán)一些團(tuán)場(chǎng)棉花生產(chǎn)機(jī)械化率達(dá)到了98 %[23]。根據(jù)棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系調(diào)研數(shù)據(jù)分析,我國(guó)棉花綜合機(jī)械化水平僅為47.83 %,其中機(jī)耕為76.84 %,機(jī)播為54.18 %,機(jī)收為2.81 %,而同期小麥、大豆、玉米和水稻的綜合機(jī)械化水平分別為89.4 %、68.9 %、60.2%和55.3 %[24]。棉花生產(chǎn)中收獲環(huán)節(jié)是勞動(dòng)強(qiáng)度最大、耗費(fèi)人力最多、投入成本最高的環(huán)節(jié),已經(jīng)成為影響我國(guó)棉花生產(chǎn)的瓶頸。
1952年以來(lái),我國(guó)先后引進(jìn)了垂直摘錠式采棉機(jī)、摘棉鈴機(jī)及水平摘錠采棉機(jī)等多種棉花收獲機(jī)械。在引進(jìn)吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí),結(jié)合我國(guó)棉花種植特點(diǎn),加大了采棉機(jī)及清花設(shè)備的開(kāi)發(fā)力度,取得了較大的科技成果,先后研制出了氣流加機(jī)械振動(dòng)的采棉工作部件、小型單行間歇式水平摘錠采棉機(jī)和雙行平面式水平摘錠采棉機(jī)、真空氣吸式采棉機(jī)等產(chǎn)品。現(xiàn)有采棉機(jī)主導(dǎo)機(jī)型為水平摘錠式,要求棉花行距不同,采棉機(jī)采收行距的局限性要求栽培農(nóng)藝要與其相配套。缺乏適應(yīng)不同種植模式、不同區(qū)域棉花采收的采棉機(jī)。
目前使用的田間運(yùn)輸車主要是自主研發(fā)和制造的,還有一些籽棉抓斗,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、使用方便,在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中都起到了很好的作用。隨著采收面積的不斷增加,棉花的儲(chǔ)運(yùn)成為關(guān)鍵,急需研制出與采棉機(jī)配套的棉花打模、開(kāi)模及清花設(shè)備。但缺乏經(jīng)濟(jì)適用型的棉花田間作業(yè)機(jī)具。為此,亟需加快植棉業(yè)從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變,用輕簡(jiǎn)化、機(jī)械化等現(xiàn)代植棉技術(shù)替代傳統(tǒng)的精耕細(xì)作。
(五)政策不健全
根據(jù)我國(guó)的國(guó)情,實(shí)現(xiàn)棉花生產(chǎn)的“五化”光靠市場(chǎng)調(diào)節(jié)是不夠的,還必須依賴政府的正確引導(dǎo)和財(cái)政扶持,規(guī)模化的推進(jìn),機(jī)械的研制與生產(chǎn)、示范推廣都必須有政府的大力支持和財(cái)政投入,設(shè)立棉花機(jī)械化研究專項(xiàng),加快研究進(jìn)程。另外,應(yīng)逐步完善農(nóng)業(yè)機(jī)械購(gòu)置補(bǔ)貼,加大補(bǔ)貼力度。
同時(shí),組織大專院校和科研院所的專家教授對(duì)棉花機(jī)械化作業(yè)技術(shù)中存在的問(wèn)題進(jìn)行攻關(guān),集中創(chuàng)新力量,突破棉花機(jī)械化技術(shù)瓶頸,快速提高我國(guó)棉花生產(chǎn)的機(jī)械化作業(yè)技術(shù)與裝備水平。
(一)采用同質(zhì)同價(jià)政策,保留長(zhǎng)江流域、黃河流域、西北內(nèi)陸棉區(qū)三大棉區(qū)三足鼎力的布局
盡管新疆地區(qū)有著得天獨(dú)厚的棉花種植環(huán)境和優(yōu)勢(shì),但仍需保留我國(guó)三大棉區(qū),主要原因如下:①可減輕新疆過(guò)度植棉造成的地膜污染、水資源匱乏等環(huán)境問(wèn)題;②可以充分利用我國(guó)黃河流域棉區(qū)的鹽堿地、長(zhǎng)江流域的缺水區(qū)種植棉花,在保證我國(guó)植棉面積的同時(shí),解決鹽堿地生態(tài)環(huán)境和農(nóng)用水資源短缺的問(wèn)題;③可以利用早熟棉品種在長(zhǎng)江流域、黃河流域棉區(qū)進(jìn)行小麥和油菜后直播,在保證我國(guó)糧食用地的同時(shí),保證植棉面積和棉花產(chǎn)量。
(二)研發(fā)適合全程機(jī)械化作業(yè)的棉花新品種及與其配套的栽培措施和農(nóng)機(jī)設(shè)備
與美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)械化水平相比,我國(guó)的機(jī)械化植棉水平很低,主要原因是我國(guó)農(nóng)機(jī)、品種、栽培不配套。
因此,要實(shí)現(xiàn)我國(guó)棉花生產(chǎn)的全程機(jī)械化,首先要立項(xiàng)培育適合機(jī)械化作業(yè)的棉花新品種,并研究與其相配套的栽培措施;其次要立項(xiàng)研發(fā)與品種、栽培相配套的農(nóng)機(jī)設(shè)備;最后是保證機(jī)械化后棉花不減質(zhì),紡織企業(yè)愿意收購(gòu)機(jī)采棉。
(三)增強(qiáng)長(zhǎng)江流域、黃河流域的研發(fā)力度,推進(jìn)內(nèi)地棉花的機(jī)械化進(jìn)程
長(zhǎng)江流域、黃河流域因種植方式分散、種植規(guī)模小、棉田基礎(chǔ)薄弱、生產(chǎn)方式落后等問(wèn)題,機(jī)械化植棉水平很低。
因特殊的種植模式及地理環(huán)境,長(zhǎng)江流域、黃河流域棉區(qū)對(duì)機(jī)械化的要求與新疆地區(qū)完全不同,甚至比新疆地區(qū)要求更高。因此,應(yīng)增強(qiáng)內(nèi)地整地、播種、采收機(jī)械化的研究力度,尤其是采收環(huán)節(jié)機(jī)械化的研究力度。
本研究根據(jù)我國(guó)棉花生產(chǎn)的基本情況,在充分調(diào)研我國(guó)三大棉區(qū)植棉規(guī)?;?、機(jī)械化、信息化和
智能化的基礎(chǔ)上,通過(guò)借鑒國(guó)外植棉的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),提出采用同質(zhì)同價(jià)政策,穩(wěn)定長(zhǎng)江流域、黃河流域、西北內(nèi)陸棉區(qū)三大棉區(qū)三足鼎力的布局,加大適合機(jī)采棉花新品種及配套栽培措施和農(nóng)機(jī)設(shè)備的研發(fā)力度,推進(jìn)我國(guó)三大棉區(qū)棉花生產(chǎn)的機(jī)械化進(jìn)程,加快實(shí)現(xiàn)快樂(lè)植棉。
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Study on Strategy of Large Scale, Mechanization, Informationization, Intelligence and Social Services for Cotton Production
Yu Shuxun, Zhang Lei, Feng Wenjuan
(Institute of Cotton Research of Chinese Academy of Agricultural Sciences / State Key Laboratory of Cotton Biology, Anyang 455000, Henan, China)
The development of large scale, mechanization, informationization, intelligence and social services for cotton production is an inevitable choice to solve the labor shortage in cotton production, reduce the cost of cotton production, realize cotton industry modernization and consolidate the cotton industry dominance. The paper introduces the basic situation of cotton cultivation, the development situation and restricting factors of large scale, mechanization, informationization, intelligence and social services for cotton production in China, and puts forwards suggestions for easy cotton planting.
cotton; modernization; suggestion
S37
A
2015-12-25;
2016-01-05
喻樹(shù)迅,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,教授,博士生導(dǎo)師,主要研究方向?yàn)槊藁ㄟz傳育種;E-mail: yu@cricaas.com.cn
中國(guó)工程院咨詢研究項(xiàng)目“棉花生產(chǎn)規(guī)模化、機(jī)械化、信息化、智能化發(fā)展戰(zhàn)略研究”(2014-07-XY-002)
本刊網(wǎng)址:www.enginsci.cn