棉花精量播種技術(shù)現(xiàn)狀及應(yīng)用

（阿瓦提縣農(nóng)業(yè)檢驗(yàn)檢測(cè)中心，新疆維吾爾自治區(qū) 阿瓦提 843200）

棉花是紡織行業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展必不可少的原材料。新疆地區(qū)晝夜溫差大、光照時(shí)間長，非常適合栽培棉花。新疆已成為我國最大的棉花種植基地和優(yōu)質(zhì)棉花主產(chǎn)區(qū)，積累了豐富的棉花生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，并形成了全國最大的棉花交易市場中心，棉花產(chǎn)業(yè)化發(fā)展優(yōu)勢(shì)突出。截至2020 年，新疆棉花產(chǎn)量高達(dá)516.1×104t，占全國棉花總產(chǎn)量的87.3%。從2006 年開始，為促進(jìn)棉花高質(zhì)高效生產(chǎn)，提高棉花種植效益，新疆地區(qū)就陸續(xù)開始推廣半精量化棉花點(diǎn)播機(jī)及技術(shù)。隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)的發(fā)展，棉花播種機(jī)的精量化程度越來越高。精量化播種機(jī)在棉花種植中的推廣與應(yīng)用也為棉花產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了生產(chǎn)基礎(chǔ)。隨著新疆地區(qū)棉花現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)發(fā)展，棉花精量播種機(jī)的推廣應(yīng)用對(duì)于提升棉花全程機(jī)械化、現(xiàn)代化生產(chǎn)意義重大。

1 棉花精量播種機(jī)及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 棉花精量播種機(jī)

精量播種機(jī)指能夠根據(jù)農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需求精準(zhǔn)調(diào)整作物播種參數(shù)，并一次性完成平整、開溝、覆膜、壓膜、均勻化播種及覆土等作業(yè)的播種機(jī)械。精量播種機(jī)的生產(chǎn)參數(shù)一般采用自動(dòng)化、智能化管理，播種距離、播種深度、播種量可根據(jù)土壤肥力、濕度等情況自動(dòng)調(diào)整，或通過調(diào)整參數(shù)自動(dòng)完成精量化播種。精量化播種技術(shù)是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一項(xiàng)非常重要的新技術(shù)。

棉花精量播種機(jī)指可應(yīng)用于棉花種植與生產(chǎn)管理的多功能精量播種機(jī)械。這類機(jī)械具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化程度高、生產(chǎn)精量化額度高的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。如棉花播種時(shí)通過調(diào)試參數(shù)，設(shè)定每穴的播種粒數(shù)、播種距離、播種速度等參數(shù)，播種機(jī)即可根據(jù)設(shè)定的播種參數(shù)自動(dòng)播種。精量化播種機(jī)在棉花播種中的應(yīng)用提高了機(jī)械播種下穴種子的精準(zhǔn)性，一方面節(jié)省了棉花種子，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度；另一方面提高了生產(chǎn)效率和標(biāo)準(zhǔn)化程度，為棉花全程推廣機(jī)械化生產(chǎn)管理技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

常見的精量播種機(jī)根據(jù)工作部件的工作原理分為機(jī)械傳動(dòng)式和真空吸氣式兩類；根據(jù)播種方式分為撒播機(jī)、條播機(jī)、點(diǎn)播機(jī)；根據(jù)動(dòng)力分為機(jī)引播種機(jī)、懸掛播種機(jī)、半懸掛播種機(jī)等。新型精量播種機(jī)有精密播種機(jī)、免耕精密播種機(jī)等。精量播種機(jī)的選擇根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需求而定[1]。

1.2 精量播種機(jī)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

棉花精量播種機(jī)可精確控制棉花播種量、行距、株距、深度等作業(yè)參數(shù)，且種子播種的標(biāo)準(zhǔn)化程度高。大面積棉花種植時(shí)，可應(yīng)用精量播種機(jī)同期播種，播種效率高，可替代多人勞作，極大地減輕了人工播種的強(qiáng)度。由于精量化播種后種子齊苗率高，苗株大小均勻且生長健壯，播種后無須定植。此外，棉花播種應(yīng)用精量播種機(jī)，使得播種作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化程度提高，便于棉花生產(chǎn)全程配套推廣機(jī)械化作業(yè)，便于后期實(shí)施精細(xì)化管理，如機(jī)械除草、機(jī)械噴藥、機(jī)械施肥等。整體而言，棉花精量播種機(jī)及技術(shù)的應(yīng)用具有以下優(yōu)勢(shì)：棉花播種標(biāo)準(zhǔn)化優(yōu)勢(shì)；棉花生產(chǎn)機(jī)械化配套管理優(yōu)勢(shì)；降低棉花播種成本和提高效率的優(yōu)勢(shì)；促進(jìn)齊苗、壯苗的優(yōu)勢(shì)。

2 棉花精量播種技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

新疆是我國棉花主產(chǎn)區(qū)，僅新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)就建設(shè)有多個(gè)棉花種植農(nóng)場。截至2022 年5 月，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)棉花種植面積達(dá)到81.85×104hm2，棉花出苗率達(dá)到90%以上。新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)棉花種植之所以能夠取得如此高的成就，與其推廣精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)有著緊密的關(guān)系。新疆地區(qū)水資源短缺，農(nóng)業(yè)生態(tài)條件相對(duì)較差。早在“十五”期間，新疆建設(shè)兵團(tuán)完成26.67×104hm2滴灌噴灌節(jié)水工程，開啟了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型之路。2002年，新疆建設(shè)兵團(tuán)推出了精量播種機(jī)，每穴下種數(shù)為1.9～2.1 粒，播種量為52.7～57 kg/hm2。2003 年新疆建設(shè)兵團(tuán)在棉花種植中推廣精準(zhǔn)量鋪膜播種機(jī)，實(shí)現(xiàn)了棉花種植由半精量化向精量化技術(shù)的過渡。2014年，新疆建設(shè)兵團(tuán)在棉花種植中推廣2BMJQ-4（6/12/18）氣吸式精量鋪膜播種機(jī)。這款精量播種機(jī)的空穴率＜3%，可同時(shí)完成翻地整形、鋪膜、開溝、鋪管、膜邊覆土、準(zhǔn)確打孔、精量播種、蓋土、行鎮(zhèn)壓等環(huán)節(jié)的作業(yè)。該款播種機(jī)具有多種株行距選擇模式，最小株距參數(shù)為9 cm，基本能適應(yīng)市場上80%以上的棉花機(jī)械采收?，F(xiàn)階段，新疆地區(qū)棉花種植中采用到的棉花精量播種機(jī)械較多，棉花精量播種模式的應(yīng)用表現(xiàn)出多樣性。其中以氣吸式精量鋪膜播種機(jī)應(yīng)用率最高，種子一穴一粒精準(zhǔn)率大于90%。隨著新疆農(nóng)機(jī)化的推廣，越來越多的農(nóng)機(jī)合作社將精量播種機(jī)作為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的核心技術(shù)進(jìn)行推廣。新疆許多州縣大量引進(jìn)棉花精量播種機(jī)，并配套推廣精量播種技術(shù)。針對(duì)新疆棉花精量化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的需求，農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社還制定了農(nóng)機(jī)運(yùn)作模式及經(jīng)營方式，用于統(tǒng)一對(duì)農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣實(shí)施管理。政策上，還給予棉花精量播種機(jī)購進(jìn)補(bǔ)貼，以調(diào)動(dòng)農(nóng)戶購買棉花精量播種機(jī)的積極性，制定了通過農(nóng)機(jī)大戶帶動(dòng)廣大農(nóng)民群體購進(jìn)棉花精量播種機(jī)的政策，以推動(dòng)棉花精量播種技術(shù)向更大范圍推廣[2]。

3 棉花精量播種技術(shù)的應(yīng)用及其應(yīng)用效果

3.1 “中國棉城”新疆阿瓦提

新疆阿瓦提縣屬阿克蘇地區(qū)，是優(yōu)質(zhì)棉花生產(chǎn)基地，境內(nèi)有兵團(tuán)農(nóng)一師的部分團(tuán)場。棉花產(chǎn)業(yè)是阿瓦提縣的支柱性產(chǎn)業(yè)。截至2021 年10 月，阿瓦提縣棉花種植面積9.67×104hm2，其中長絨棉2.69×104hm2，細(xì)絨棉6.98×104hm2。2021 年3 月下旬，阿克蘇阿瓦提縣引入無人駕駛自動(dòng)精量播種機(jī)，采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航及時(shí)系統(tǒng)，可通過自動(dòng)設(shè)定棉花播種參數(shù)一次性完成鋪膜、鋪設(shè)滴灌管、播種、覆土等作業(yè)。無人駕駛自動(dòng)精量播種機(jī)播行整齊標(biāo)準(zhǔn)、播量均勻、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、作業(yè)效率高，日播種棉花可達(dá)40 hm2。阿瓦提縣還在棉花生產(chǎn)中全程配套推廣機(jī)械化生產(chǎn)，引入無人植保機(jī)、無人駕駛拖拉機(jī)、無人駕駛采棉機(jī)、無人噴藥機(jī)、無人殘膜回收機(jī)等，實(shí)現(xiàn)了高標(biāo)準(zhǔn)棉花農(nóng)田的建設(shè)。在棉花田間管理期間，配套應(yīng)用高效節(jié)水微噴灌、滴灌等，提高了水肥管理的精量化水平。阿瓦提縣在棉花種植方面采用了“企業(yè)+合作社+農(nóng)戶”利益聯(lián)結(jié)模式，大力推廣干播濕出的高效節(jié)水、精量播種技術(shù)等，在棉花種植管理中采用全程機(jī)械化。無人駕駛自動(dòng)精量播種機(jī)的應(yīng)用標(biāo)志著阿瓦提棉花種植已經(jīng)進(jìn)入了以采棉機(jī)械化、播種機(jī)械化為主的全程機(jī)械化生產(chǎn)階段[8]。

3.2 棉花精量播種技術(shù)推廣應(yīng)用

3.2.1 平地整地

棉花精量播種的土壤翻耕深度為28～30 cm，需要配套翻轉(zhuǎn)深耕垡片。翻耕后的地塊應(yīng)保持土壤疏松平整、翻耕均勻、地表整齊、地壟標(biāo)準(zhǔn)且直。

3.2.2 精量播種機(jī)改裝

現(xiàn)階段，棉花精量播種技術(shù)推廣中應(yīng)用最為廣泛的為氣吸式播種機(jī)。氣吸式播種機(jī)需要經(jīng)過改造才能滿足棉花精量播種技術(shù)的應(yīng)用要求。對(duì)氣吸式播種機(jī)的改造包括：調(diào)整行距、株距，與采棉機(jī)行距、株距標(biāo)準(zhǔn)相統(tǒng)一。因此，需將播種機(jī)窄行行距調(diào)整為10～13 cm，并通過不斷試驗(yàn)、調(diào)試，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的行距效果。

3.2.3 精量播種機(jī)調(diào)試

棉花精量播種前應(yīng)該先根據(jù)棉花全程機(jī)械化技術(shù)要求對(duì)精量播種機(jī)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定與調(diào)試。主要參數(shù)調(diào)試參考如下：播種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為1穴1粒；空穴率＞2%；單粒率≥90%；錯(cuò)位率≤3%；播種深度為2～3 cm，深度誤差應(yīng)＜1 cm；株距9～15 cm，株距偏差應(yīng)＜2 cm，株距合格率應(yīng)＞90%；行距66～76 cm；播種密度為16.5×104～27×104株/hm2。在技術(shù)推廣方面，應(yīng)由農(nóng)技站技術(shù)人員向農(nóng)戶提供技術(shù)指導(dǎo)服務(wù)，或組織農(nóng)機(jī)工人進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，學(xué)習(xí)對(duì)棉花精量播種機(jī)械的現(xiàn)場調(diào)試技術(shù)、機(jī)械故障檢查及保養(yǎng)技術(shù)等。精量播種機(jī)調(diào)試完成后應(yīng)檢查連接各部件的可靠性，做到風(fēng)管接頭不漏氣[4]。

3.2.4 種子選擇

為提高棉花精量化播種的苗齊率和壯苗率，應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)棉花種子，并對(duì)種子做包衣處理。要求棉花種子破損率低于3%，種子發(fā)芽率大于90%。

3.2.5 精量播種機(jī)及其配套機(jī)械的選擇

氣吸式精量播種機(jī)可選擇47.8～58.8 kW 的輪式拖拉機(jī)作為配套機(jī)械。

3.2.6 播種時(shí)間

棉花精量化播種機(jī)播種效率極高。一般新疆棉花播種時(shí)間從3 月下旬—4 月中下旬。具體的播種時(shí)間根據(jù)氣候及土壤墑情而定。連續(xù)7 d地膜內(nèi)5 cm地溫達(dá)到14℃就可以播種，若遇到下雨則以雨后播種為宜。此外，還要根據(jù)精量化播種機(jī)而定。大面積棉花種植應(yīng)保證在4 月下旬前全部完成，宜早不宜遲。裝有北斗導(dǎo)航自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的棉花精量播

種機(jī)播種時(shí)調(diào)整好參數(shù)，將空穴率控制在2%以下，將行距、株距錯(cuò)位率控制在3%以內(nèi)[5]。

3.2.7 播種質(zhì)量要求

棉花精量化播種機(jī)的播種速度控制在3.5 km/h，動(dòng)力輸出周轉(zhuǎn)速控制在400 r/s，風(fēng)機(jī)保持高轉(zhuǎn)速。無人駕駛自動(dòng)精量播種機(jī)應(yīng)在駕駛艙內(nèi)安裝安全報(bào)警器，對(duì)排種器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)異常排種情況自動(dòng)報(bào)警。發(fā)生報(bào)警時(shí)應(yīng)停止播種，檢查和調(diào)試精量播種機(jī)播種量、行距、株距等參數(shù)，確保排種器正常時(shí)再進(jìn)行播種。出苗后應(yīng)及時(shí)檢查棉田缺苗率。當(dāng)缺苗率＞20%或連續(xù)缺苗數(shù)＞5%時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取人工補(bǔ)種措施。

3.2.8 回收殘膜

棉花精量播種機(jī)播種時(shí)，在有地膜的情況下必須先對(duì)地膜進(jìn)行清理，或?qū)⒕坎シN機(jī)行距、株距參數(shù)調(diào)整到與原地膜行距、株距一致，對(duì)原地膜進(jìn)行二次利用。

3.2.9 水肥管理

棉花精量播種技術(shù)全程配套滴灌、微噴灌等技術(shù)，提高水肥管理的精量化水平。棉花施基肥以有機(jī)肥或農(nóng)家腐熟肥為主，輔助磷肥；追肥以氮肥、磷肥、鉀肥為主，輔助硼肥、鋅肥等微量元素。追肥遵循棉花生育期需肥規(guī)律分多次施用，并結(jié)合重施保鈴肥的原則。微量元素水肥可與微噴、滴灌結(jié)合，或者噴施葉面肥。此外，在棉花各時(shí)期采取膜下滴灌的方法，調(diào)節(jié)滴灌參數(shù)，實(shí)現(xiàn)精量化滴灌的目標(biāo)，以提高水資源的利用率[6]。

3.3 棉花精量播種技術(shù)應(yīng)用效果

半精量播種技術(shù)每0.067 hm2用種量按6 kg計(jì)算，種子成本120 元；精量播種技術(shù)每0.067 hm2用種量按2 kg 計(jì)算，種子成本40 元，僅種子成本可節(jié)約80 元。一臺(tái)氣吸式精量播種機(jī)價(jià)格約為1.5×104～1.8×104元，原機(jī)加裝排種器成本大約3 200 元。購置后可重復(fù)使用，也可租賃。例如，就阿瑪松氣吸式精量播種機(jī)推廣情況來看，0.067 hm2播種成本比半精量播種機(jī)種子成本減少80 元。播種裝有北斗導(dǎo)航自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的棉花精量播種機(jī)日播種量為40 hm2，綜合生產(chǎn)效率高，平均0.067 hm2的平攤成本更低。

此外，棉花半精量播種機(jī)完成播種后還需人工定苗，采用人工定苗，每0.067 hm2需要?jiǎng)趧?wù)費(fèi)20 元，且人工定苗的成活率低于精量播種成活率。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的棉花精量播種機(jī)的應(yīng)用，便于棉花生產(chǎn)全程推廣機(jī)械化技術(shù)，有利于降低棉花綜合采收的成本。因此，棉花精量化播種技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于降低棉花生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)量意義重大。

4 結(jié)語

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)粗放化生產(chǎn)經(jīng)營向現(xiàn)代化、精量化生產(chǎn)經(jīng)營轉(zhuǎn)型的必然要求，棉花精量播種技術(shù)的推廣應(yīng)用則是棉花全程機(jī)械化技術(shù)推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)。隨著我國農(nóng)機(jī)自動(dòng)化、智能化水平不斷提升，棉花精量播種技術(shù)的精量化水平將越來越高。通過精量化控制棉花播種參數(shù)，棉花播種技術(shù)規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)化程度和精量化水平，確保了棉田出苗快、齊、壯，便于全程實(shí)施棉田精量化機(jī)械化管理。