黄河三角洲棉花机械化生产技术应用效果分析

张晓洁 张桂芝 陈传强 李浩 王志伟 蒋帆

摘要：从土壤耕整、精量播种、田间管理、脱叶催熟、机械收获等方面阐述了棉花全程机械化生产技术，并结合黄河三角洲棉区生产实际进行了应用效果分析。结果表明：土壤深松能够促进棉花生长发育、提高产量；精量播种、田间管理和籽棉收获全程机械化，在不降低棉花产量的前提下能够节省劳动力投入70%以上，节本增效显著。全程机械化生产技术是我国棉花生产发展的必然趋势，需要多学科多领域密切合作、共同推动才可实现大力推广与进步。

关键词：棉花；机械化生产技术；黄河三角洲

中图分类号：S562.048

文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2016）02-0064-04

棉花是山东省的主要经济作物，面积和产量仅次于新疆。近几年，由于棉花价格下降、成本上升，加之机械化程度低，棉花面积呈现连续下滑态势，2015年山东省植棉面积不到40×10⁴h㎡。黄河三角洲土壤瘠薄、地下水位高，植棉效益明显高于粮食作物，是滨海盐碱地宜棉区域。相对于山东其它棉区而言，黄河三角洲棉区土地资源丰富、棉田集约面积大、规模化程度高，具备实施棉花生产全程机械化的基本条件。新疆建设兵团实施棉花全程机械化技术十几年来，植棉成本下降、田间用工减少、植棉效益增加，为黄河流域实现棉花机械化生产提供了丰富的经验

经过近十年的努力，山东棉花播种、化防调控以及肥水运用等机械化生产技术已相当成熟，棉花生长管理轻简化也在大规模应用，只是人工采收籽棉仍是棉花生产成本最高的环节。随着国家及山东省政府对棉花收获机械化支持力度的逐步加强，黄河三角洲棉区机采棉发展迅速，东营、滨州等棉区至2015年适合机采的棉花面积达1.33×10⁴h㎡，为棉花机械化生产打下良好基础。本研究以棉花生产高产优质、省工高效为目标，结合黄河三角洲棉区机采棉推广应用实际，分析棉花全程机械化生产技术的应用效果，以期为山东省乃至黄河流域推广机采棉生产提供技术支撑。

1 土壤深松能促进棉花生长提高产量

棉田整地造墒是棉花生产的基本措施，对棉花生长发育具有重要作用。有些棉田长期不深耕或深松致使犁底层坚硬，造成棉花根系下扎困难和抗逆、抗倒、抗旱能力差，对棉花产量影响较大。深松是当前棉花生产应用较多的土壤耕整措施，于冬前在前茬作物收获后进行，深度为25～30cm，可起到疏松土壤、透气蓄水、减少病害、促进根系生长发育的作用，深松前要用残膜回收机清理棉田残留地膜（残膜不易降解，在土壤中可残留200年以上；播前20d进行灌水造墒，以旋耕机、联合整地机等进行耙耢平地，并于旋地前施足基肥（约占棉花全生育期需肥量的60%），为棉花全苗壮苗、增产提效打好基础。

近年利津县春喜合作社推广深松（冬前深松、播前旋耙）技术取得明显的增产增收效果。2015年8月下旬利津遭遇大雨，因深松大大增强棉田排水能力，深松棉田几无积水，而其它棉田积水达7d，对棉花产量影响很大。另外，国家给予土壤深松农机补贴为600元/h㎡，农民仅需补添深松费用75元/h㎡即可获得较为可观的收益。如表1田间调查结果显示，土壤深松后棉花根系下扎深、植株发育健壮，单铃重、单位面积铃数显著高于不深松地块，深松棉田皮棉产量平均增加50%以上。

2 联合式机械化精量播种节本增收效果明显

棉花联合式机械化精量播种技术（简称联合式机械精播）就是利用棉花播种联合作业机，集开沟、施肥、喷施除草剂、精量播种、覆土、镇压、覆膜等多项作业一次性完成的播种方法，播种均匀一致、深浅均等，可为苗全苗壮创造良好的生长环境。选择适合机采的棉花品种，要求果枝短、始果枝节位高、株型紧凑、抗病抗倒伏、开花结铃集中、吐絮畅且含絮力好、纤维品质优、对脱叶剂敏感、适合机械化作业，要求种子纯度95%以上、净度98%以上、发芽率90%以上、含水量小于11%。其它技术要求：种子播量22.5～15.0kg/h㎡，保证出苗密度10.0万株/h㎡；种植要有一定规模，摘锭式采棉机要求地块长度300m以上、面积10h㎡以上、76cm等行距种植，所以播种时要将联合式精量播种机播幅调整为适合棉花机采模式。

2013～2014年黄河三角洲棉区的东营、滨州均采用联合式机械精播技术，种子播量降低、劳动力成本投入减少、播种效率大大提高、产量有所增加（表2）。该技术减免了人工施基肥、喷洒除草剂、覆膜等工序，并且出苗后按照预设密度只放苗不再间苗定苗，仅播种、出苗环节就节省人工投入70%以上。

3 棉花田间管理全程机械化

传统植棉管理过程中要多次整枝（包括去营养枝、抹赘芽、去节间叶枝、打顶等），治虫、防病、化控以及追肥等均靠人工完成，耗费大量人力工时。黄河三角洲棉区已形成机械代替人工、简化整枝或不整枝、联防治虫、化控调节、机械采收的生产模式，这些现代轻简化植棉措施的推广取得了显著效果。

黄河三角洲棉田生产管理基本实现了机械化作业，植棉密度由过去的4.50万～6.00万株/h㎡提高到7.50万～8.25万株/h㎡，出苗后人工放苗补土提升至人工放苗机械扶苗机补孔覆土；治虫防病采取合作社制大型高地隙联合化防机统一防治，调控植株生长结合联合化防进行（一般从棉花现蕾后5～10d开始，掌握“少量多次、逐渐加量”的原则，喷施缩节胺用量一般是初次使用为4.5～7.5g/h㎡，盛蕾期和初花期15.0～30.0g/h㎡，7月中旬打顶后重控可加大到52.5g/h㎡）；传统打顶均是人工完成，现代植棉技术可用触感式棉花打顶机进行作业；苗期机械中耕可以保持地面无杂草、土壤不板结、表土疏松，盛蕾初花期中耕结合施肥、揭膜、除草、培土，用锄铲式中耕施肥机械一并进行，即可减少行间作业对棉花植株的损伤，也能节省人工投入。据统计，完全机械化棉花田间管理可节约人工投入70%。

4 棉花化学脱叶催熟技术与应用

化学脱叶催熟技术是棉花机械化采收的关键配套技术，是指在棉花生育后期应用人工合成的化合物促进叶片脱落和棉铃开裂。不同的脱叶剂和催熟剂发挥最佳活性所要求的环境条件不同。由于棉花脱叶后通风透光增强，脱叶剂的使用也促进了棉铃成熟，因此在棉花实际生产中常常采用复配型或混用型的脱叶催熟剂，同时二者复配和混用也可以降低用量、节约成本。

在黄河三角洲棉区化学脱叶催熟时间应以上部棉桃发育40d以上、田间吐絮率达到40%～60%时为最佳施药期（多在9月25日～10月5日）；要求施药后Sd日均气温≥18℃且相对稳定；施药种类要求脱叶性能好、温度敏感性低、价格适中，山东棉区试验以噻苯隆（thidiazuron）和乙烯利混用效果较好，一般施药比例为50%噻苯隆可湿性粉剂300～450g/h㎡和40%乙烯利水剂2.25～3.0L/h㎡混合施用。2015年东营利津县、滨州无棣县的机采棉生产试验，以K836为供试品种，均种植3.33h㎡，采用50%噻苯隆可湿性粉剂450g/h㎡+40%乙烯利水剂2.25L/h㎡进行棉花脱叶催熟，10月下旬采用约翰迪尔摘锭式5行采棉机进行采收，效果良好，脱叶率均超过90%（表3），采净率均达到采棉机作业性能指标。

5 棉花收获机械与采摘效果

棉花机械化采收要求棉田具备一定的种植规模和适宜机采的种植模式，即农机农艺技术配套。现在山东机采棉生产主要集中在黄河三角洲棉区，采棉机械主要是水平摘锭式采棉机，来自于美国约翰·迪尔（DOES MOINES）、凯斯（CASE IH）以及新疆石河子贵航农机装备公司，复指杆式（统收式）采棉机仅用于小面积试验。摘锭式采棉机在美国、澳大利亚、以色列等发达国家已普遍使用，机采技术已相当发达。目前我国大规模应用的采棉机多以国外引进的为主，自主研制的摘锭式或统收式采棉机也有应用，但采净率、工作效率等指标有待于进一步提高。我国规定的棉花收获机械采棉作业性能指标要达到：采净率≥93%、籽棉含杂率≤11%、撞落棉率≤2.5%、籽棉含水增加值≤3%。

黄河三角洲地区应用的水平摘锭式采棉机主要分为3行、4行、5行、6行类型，从东营、滨州近三年的棉花机采示范看，适合山东的采棉机械是自走式摘锭式采棉机。但是不同类型摘锭式采棉机的田间作业及对棉纤维的损伤效果有着明显的差异，凯斯自走式摘锭采棉机的田间采净率要高于迪尔和贵航的机械，但采收后籽棉的含杂率也明显高于其它类型，因此在棉花加工过程中籽清和皮清对棉花纤维品质受损伤程度也高。贵航采棉机采购价格显著低于进口，但作业性能和采棉效率有待于进一步提高。

6 小结

棉花全程机械化生产技术涉及到品种选育、栽培农艺、植保化调、脱叶催熟、机械采摘、信息控制以及工厂化清理等，为多学科的技术集成，该技术在国外一些植棉发达国家已十分成熟，在我国新疆棉区也已较大规模的应用。根据黄河三角洲棉区特殊的气候生态条件和种植模式，借鉴国外和新疆成熟的棉花机械化生产技术经验，在棉花轻简化生产的基础上形成了适于黄河三角洲地区的棉花全程机械化生产技术体系，即棉花播种已由传统的施基肥、播种、除草、覆膜等分体式操作提升到了联合一体式作业，由大播量用种改进为精量播种并且只放苗不再间定苗；田间管理也由传统的精细管理简化至只打顶不再整枝，棉花打顶机械也正在推广示范中，化防、调控、施肥、中耕等田间作业均已实现机械化联合操作；棉花机械化采收技术也日渐成熟，机采面积增加迅速。棉花田间用工大大减少，已由传统用工375个/h㎡减少到了90个/h㎡，黄河三角洲地区棉花生产机械化程度大幅提高。

实践证明，推广棉花全程机械化生产技术是棉花生产发展的根本出路，发展机采棉也是我国棉花生产的必然趋势。目前机采棉相对于人工采收还存在着购机成本高、采净率低、籽棉含杂率高、纤维品质下降、售棉价格低等问题，与棉花机采相配套的籽棉清理加工工艺也需相应提升，与机械化生产密切相关的农业装备水平也需进一步提高和完善，这就为全面实现棉花全程机械化生产提出了新的研究课题和方向，切实需要农机、农艺、生物化学、棉纺加工等技术人员密切合作，共同促进农机、农艺技术高度融合，为山东乃至我国棉花实现全程机械化生产做出贡献。