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黃河三角洲棉花生產(chǎn)機械化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展方向研究

作者:孫冬霞 王歡成 宋德平 本站發(fā)布時間:2013年04月08日 收藏

  本文系統(tǒng)考察黃河三角洲區(qū)域棉花生產(chǎn)情況、機械化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀,梳理概括現(xiàn)階段存在的問題,結(jié)合濱州市進(jìn)行機采棉試驗示范、實現(xiàn)棉花生產(chǎn)全程機械化的探索和實踐,探討展望棉花生產(chǎn)全程機械化關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展方向。

  棉花生產(chǎn)全程機械化是一項系統(tǒng)工程,機械采摘是其關(guān)鍵,立足機采棉技術(shù),從品種培育入手,注重農(nóng)機農(nóng)藝融合,采用系統(tǒng)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(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù),確定便于機械化作業(yè)的棉花輕簡栽培模式,通過試驗示范制定棉花機械化生產(chǎn)的技術(shù)規(guī)范和配套裝備的作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行具有區(qū)域棉花生產(chǎn)特點的棉花生產(chǎn)全程機械化技術(shù)體系研究,全面提升棉花生產(chǎn)機械化水平具有重要意義。

  1、棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展

  黃河三角洲是我國棉花種植的特殊區(qū)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(huán)境生長的為數(shù)不多的作物,該區(qū)域是全國優(yōu)勢棉區(qū)中種植面積****呈增長趨勢的主產(chǎn)棉區(qū)。黃河三角洲棉區(qū)獨特的生態(tài)和生產(chǎn)條件決定了該區(qū)應(yīng)該成為棉花規(guī)?;a(chǎn)的代表。同時該區(qū)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(tǒng),**有條件建設(shè)大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化優(yōu)質(zhì)棉基地。目前,棉花生產(chǎn)、加工及棉紡織業(yè)成為黃河三角洲經(jīng)濟(jì)中僅次于石油工業(yè)的第二大支柱產(chǎn)業(yè),僅東營、濱州兩市棉紡能力已占到全國的1/8,棉花產(chǎn)業(yè)集聚優(yōu)勢已經(jīng)顯現(xiàn)。

  2、棉花生產(chǎn)機械化的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題

  現(xiàn)階段,我國除新疆外其他棉花生產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)方式較為落后,機械化水平低、經(jīng)營規(guī)模小、勞動生產(chǎn)率低、生產(chǎn)成本較高。黃河三角洲雖然為我國棉花主產(chǎn)區(qū)之一,目前種植面積基本穩(wěn)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(huán)節(jié)有部分機械作業(yè),特別是占用勞動力很大的采棉關(guān)鍵環(huán)節(jié)尚未實現(xiàn)機械化作業(yè),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(qū)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(xiàn)全程機械化,必須從品種和種植模式上加以改進(jìn)。農(nóng)藝與農(nóng)機的緊密合作,是解決該地區(qū)棉花生產(chǎn)機械化的****途徑。

  2.2 土地耕整

  目前黃河三角洲區(qū)域耕整地機械化程度已經(jīng)達(dá)到100%,棉田耕整地機械化技術(shù)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(yīng)大于22cm。主要有三種形式:1)深耕機械化技術(shù),使用鏵式犁或圓盤犁實現(xiàn)翻土、松土和混土;2)深松機械化技術(shù),使用通用型深松機、全方位深松機作業(yè),實現(xiàn)機械松碎土壤而不翻土、不亂土層;3)深耕深松機械化技術(shù),通常采用在鏵式犁的犁體后加裝深松鏟的辦法來實現(xiàn)上翻下松,不亂土層。并可多工序聯(lián)合作業(yè),大大提高功效和質(zhì)量,做到不誤農(nóng)時。經(jīng)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(jìn)行整地作業(yè)。播前的整地質(zhì)量達(dá)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(xiàn)機械化,初步實現(xiàn)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(xù)采用手工作業(yè)方式完成放苗、間苗、補苗等工作。兩行小型棉播機應(yīng)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(nóng)藝環(huán)節(jié)考慮,缺少將種植與植保、收獲結(jié)合起來的系統(tǒng)化研究。在播種機的配置、排種器的精量控制、鋪膜壓膜技術(shù)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(yè)包括:中耕追肥、植保、灌溉、整枝打頂?shù)取?/p>

  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(hù)罩,以免在作業(yè)中損傷果枝。肥料投入不合理是該區(qū)域鹽堿地棉花生產(chǎn)中存在的較為突出的問題,沒有根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況和抗蟲棉需肥特點進(jìn)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(jù)鹽堿地棉花需肥特點制定科學(xué)合理的肥料運籌技術(shù)。

  2)植保目前該區(qū)棉花植保還只是為了病蟲害防治、化學(xué)除草、噴施葉面肥。主要采用的是手動背負(fù)式低壓噴霧機,效率較低,霧滴霧化程度不高,不便于實現(xiàn)變量噴灑,難以滿足大面積的棉花植保作業(yè)要求;該方面的技術(shù)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(fēng)屏噴灑技術(shù)方面。

  3)整枝打頂扼止棉株瘋長、增加果枝營養(yǎng)和霜前花,是非常重要的田間管理環(huán)節(jié)。目前整枝打頂采用機械較少,現(xiàn)有的設(shè)備技術(shù)性能較差不能達(dá)到要求,主要還是人工打頂。新疆新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)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(chǎn)中用工量**多、機械化難度**大的作業(yè)是棉花采收。黃河三角州地區(qū)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(qū)甚至出現(xiàn)棉花棄收現(xiàn)象。小型手持式電動采棉機有小范圍應(yīng)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(chǎn)全程機械化征程。

  2.6 棉稈收獲

  棉稈收獲機械化技術(shù)近兩三年迅速發(fā)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(yè)大大改善,勞動強度仍然較大,收獲效率較低;聯(lián)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(xiàn)棉花生產(chǎn)全程機械化的實踐

  從2011年起歷經(jīng)兩年,濱州市在全國(新疆以外)率先完成棉花生產(chǎn)全程機械化試驗示范,引領(lǐng)棉產(chǎn)業(yè)發(fā)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(zhèn)支農(nóng)農(nóng)機專業(yè)合作社開展試驗示范,按照機采棉作業(yè)農(nóng)藝技術(shù)要求,運作35畝示范田;2011年10月,采棉機進(jìn)行機采示范,采凈率達(dá)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(nóng)機農(nóng)藝融合(棉花)示范區(qū);2012年擴大機采棉示范規(guī)模;2012年2月,山東省沾化縣棉花生產(chǎn)全程機械化核心示范區(qū)成立,示范核心區(qū)面積(成方連片)500畝,輻射帶動1萬畝;山東省農(nóng)業(yè)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(chǎn)全程機械化合作基地項目合作協(xié)議》,雙方合作在濱州沾化縣建設(shè)山東省約翰迪爾棉花生產(chǎn)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(nóng)興棉花種植合作社建設(shè)首條機采棉清選加工生產(chǎn)線;2012年8月,濱州市農(nóng)業(yè)機械管理局與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所簽署《科技合作發(fā)展戰(zhàn)略框架協(xié)議》,機采棉花品種培育是重點合作的內(nèi)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(chǎn)線已落戶濱州沾化;至此,棉花生產(chǎn)全程機械化示范的各個環(huán)節(jié)全部到位。2012年10月,全國農(nóng)機農(nóng)藝技術(shù)融合座談會暨機采棉現(xiàn)場會在濱州市成功召開。

  4、棉花生產(chǎn)全程機械化關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展方向研究

  棉花生產(chǎn)全程機械化是一項系統(tǒng)工程,涉及到品種培育、栽培農(nóng)藝、田間管理、化學(xué)脫葉催熟、機械采收、棉花清理加工、殘膜回收等諸多環(huán)節(jié)。機械采摘是關(guān)鍵,著眼于實現(xiàn)棉花全程機械化,立足機采棉技術(shù),從品種培育入手,注重農(nóng)機農(nóng)藝融合,采用系統(tǒng)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(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù);探索便于機械化作業(yè)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(chǎn)的技術(shù)規(guī)范和配套裝備的作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);進(jìn)行具有區(qū)域棉花生產(chǎn)特點的棉花生產(chǎn)全程機械化技術(shù)體系研究,循序漸進(jìn)的提高棉花生產(chǎn)機械化水平。

  4.1 品種選育

  “科技興農(nóng),良種先行”。適宜機采棉的棉花配套品種培育是實現(xiàn)棉花生產(chǎn)全程機械化的首要問題,該品種應(yīng)滿足:1)早熟,減少因噴施落葉劑造成的產(chǎn)量損失,提高棉花品質(zhì),實現(xiàn)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(xù)發(fā)展一年一熟的基礎(chǔ)上,探索黃河三角洲區(qū)域麥棉輪作生產(chǎn)模式,即晚播麥?zhǔn)斋@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(chǎn)量又適合機械化作業(yè)的前提下,農(nóng)機農(nóng)藝融合,確定**合理種植行距。目前新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)機采棉棉區(qū)均采用適應(yīng)采棉機采收機構(gòu)的(66+10)cm帶狀種植方式,黃河三角洲棉區(qū)常規(guī)種植采用大小行,行距為90cm、45cm,理論株數(shù)在每公頃約6萬株,若要實現(xiàn)76cm等行距難度不大,關(guān)鍵是是提高鋪膜與播種質(zhì)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(guān)鍵是對采棉機采棉頭技術(shù)進(jìn)行深入研究。

  4.3 播種機械化

  應(yīng)充分考慮農(nóng)機農(nóng)藝的融合問題,將種植與收獲、植保結(jié)合起來進(jìn)行系統(tǒng)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(jiān)測與控制等方向發(fā)展。未來幾年,我國應(yīng)加強與國外的聯(lián)系,重視智能化控制、可視化監(jiān)控等方面的技術(shù)在棉花播種機械的應(yīng)用。實現(xiàn)膜上打孔精量穴播和智能化監(jiān)測,進(jìn)一步減少用工和提高勞動生產(chǎn)率,是當(dāng)前急需解決的技術(shù)難題。

  4.4 化控技術(shù)

  采用化學(xué)藥劑控制株型、進(jìn)行脫葉催熟,是進(jìn)行棉花機械化采收必不可少的技術(shù)環(huán)節(jié),也是減少籽棉含雜率、提高棉花品質(zhì)、保證棉花產(chǎn)量的技術(shù)保障。化控技術(shù)在國內(nèi)開展較晚,目前也有使用,主要是從提高棉花產(chǎn)量方面考慮。目前應(yīng)將當(dāng)前的化控技術(shù)與噴灑時間、噴灑量、藥劑類型以及機械化作業(yè)要求結(jié)合起來,研究能夠保證棉花產(chǎn)量、便于機械化植保、收獲的新型化控技術(shù)。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(yīng)用或出現(xiàn)計算機控制下的藥靶定向噴灑技術(shù)、根據(jù)病蟲害嚴(yán)重程度和機器行走速度自動控制的變量噴灑技術(shù)、霧化效果更好的超低量噴灑技術(shù)以及高地隙、寬噴幅、自走式甚至航空棉花植保機械,實現(xiàn)高效、高速、高適應(yīng)性的農(nóng)藥噴施。

  4.5 棉花采收機械化

  在保證品種、種植模式及相應(yīng)的機械化農(nóng)藝配套技術(shù)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(jìn)行棉花機械采摘。目前采棉機主要生產(chǎn)廠家是美國約翰迪爾公司和凱斯公司,新疆通過對原蘇聯(lián)全套棉花田間生產(chǎn)機械化設(shè)備引進(jìn)、消化和再創(chuàng)新,開發(fā)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(chǎn)使用;貴航農(nóng)機裝備有限責(zé)任公司在關(guān)鍵技術(shù)引進(jìn)的基礎(chǔ)上開發(fā)了4MZ-3、4MZ-5型采棉機。目前國產(chǎn)采棉機的采棉頭均是仿制或直接進(jìn)口,所以國內(nèi)采棉機在很長的一段時間內(nèi),其研究的重點應(yīng)該是突破棉花采摘技術(shù),研制出能提高棉花采收率、減少含雜、提高棉花品質(zhì)的采棉頭,在此基礎(chǔ)上,向?qū)挿郫B采收臺甚至計算機識別技術(shù)方向發(fā)展,實現(xiàn)棉花的定向高效采收,提高棉花的收獲質(zhì)量。

  4.6 棉稈收獲

  棉花秸稈是主要的生物發(fā)電原料,未來幾年應(yīng)該結(jié)合棉稈綜合利用的具體要求,研究拔禾技術(shù),從棉稈收獲功耗、收集、打捆、集成和優(yōu)化等角度進(jìn)行研究,開發(fā)具有拔凈率高、功耗少、棉稈收集運輸方便的聯(lián)合作業(yè)棉稈收獲機械;其次,研究適合棉花保護(hù)性耕作的秸稈處理方式,研發(fā)相應(yīng)裝備。

  4.7 機采棉后續(xù)加工

  機采籽棉的含雜很高,與人工采摘籽棉清理加工生產(chǎn)線不同,必須經(jīng)過特有的清理加工生產(chǎn)線才能生產(chǎn)出符合紡紗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的皮棉。目前各加工企業(yè)所使用的機采棉加工生產(chǎn)線大多是邯鄲、山東的成套設(shè)備,以及少量國外引進(jìn)設(shè)備,所有這些生產(chǎn)線其設(shè)計思想基本一致,籽棉四遍清理,并且每一次清理側(cè)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(zhì)等,以保證高等級皮棉含雜率在1.2%以下。目前應(yīng)用的機采籽棉清理加工生產(chǎn)線設(shè)備已經(jīng)較完善,可以滿足加工要求。

  棉花生產(chǎn)全程機械化是一項系統(tǒng)工程,需要多工序、多環(huán)節(jié)、多部門的協(xié)作與配合,不可能一蹴而就,農(nóng)機農(nóng)藝融合是根本,機械采摘是關(guān)鍵,抓住機采棉這個龍頭,統(tǒng)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(xù)加工,促進(jìn)各環(huán)節(jié)的機械化生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的提高,**終實現(xiàn)棉花生產(chǎn)全程機械化。(濱州市農(nóng)機所 孫冬霞 王歡成 宋德平)

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新聞來源地址: http://www.sdnj.gov.cn/
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