新疆长绒棉机采的实践与思考

洪梅，张磊磊，陈晋瑞，卢振兴，范阿棋，吐尔逊·吐尔洪，马志华，谢利

（1.新疆巴音郭楞蒙古自治州农业科学研究院/ 农业农村部新疆早中熟及早熟陆地棉、长绒棉科学观测实验站，新疆 库尔勒841000；2.阿瓦提县鲁泰丰收棉业有限责任公司，新疆 阿瓦提843200）

新疆长绒棉是我国高端纺织品和特种纺织品的重要原料，是关乎国家安全的战备资源[1]。 相比陆地棉，长绒棉铃小，铃尖易扎手，人工采收困难、采收成本高始终是困扰新疆长绒棉产业发展的核心问题。近年来人工采摘成本的快速上涨严重制约着长绒棉生产效益的提升，这种困局更加凸显。 据统计，新疆长绒棉人工采摘成本折合每吨皮棉近万元，已占植棉总成本的43%以上，仍有不断上涨的趋势。这将直接影响棉农种植及国内纺织企业使用新疆长绒棉的积极性， 危及这一战备资源的发展。因此，改变传统人工采摘现状，实现集约化种植、机械化采收是必须解决的关键技术[2]。

1 新疆长绒棉机采研究及试验

随着新疆陆地棉机采技术的日趋成熟以及机采面积的逐年增加，促使新疆长绒棉机采试验和一定规模的试点提上日程。

2014 年10 月，新疆农业科学院孔庆平团队在库尔勒市新疆农科院基地开展新疆长绒棉机采试采，品种为新海35 号[3]，采收机械为石河子贵航农机装备有限责任公司的4MZ-3 型中型采棉机，获得了初步成功。

2017―2018 年， 阿瓦提县鲁泰丰收棉业有限责任公司实施了长绒棉大面积机采，约4 133.33 hm2，棉花品种为丰海7 号、新海45 号[4]、新海44 号和新海46 号， 机采效果较好的为新疆鲁泰丰收棉业有限责任公司选育的丰海7 号和巴音郭楞蒙古自治州农业科学研究院选育的新海45 号。 采棉机选用美国产的约翰迪尔六行式7760 型采棉机， 日采收作业10 h，采收面积为26.67～33.33 hm2，采收成本（含打包）为3 000～3 300 元·hm－2。 机采长绒棉棉籽外在质量为水杂率≤18%[其中籽棉含杂率 （叶屑、棉秆、铃壳等）≤8%，籽棉含水率≤10%]，可安全堆放30 d。 与陆地棉水杂率25%相比，长绒棉水杂率低7 百分点左右。

试验证明，长绒棉的机采是完全可行的，但存在机采后田下部棉铃采净率低，漏采棉铃多，机采长绒棉清花、轧花工艺落后难以加工等现实问题。

2 深入剖析新疆长绒棉机采存在难题的主要原因

2.1 长绒棉脱叶难

新疆长绒棉株型多为零式分枝筒形或零式分枝和Ⅰ型混生紧凑型，其叶柄和果柄直接着生于主茎上，叶片脱落时易挂在下部果枝而不落地。 与陆地棉相比相同生长条件下长绒棉叶柄粗、 基部大，叶片大而厚，叶功能期长，叶面蜡质层厚，影响脱叶剂的渗透和吸收效果。若采用与陆地棉相同的施用方法及脱叶剂用量，长绒棉的叶片难以脱落。

2.2 长绒棉第一果节高度低，下部铃难以采收

新疆存在无霜期短、热量不足等自然环境劣势因素，种植的长绒棉均为早熟品种。 与陆地棉的松散株型不同，长绒棉株型紧凑，棉铃依主茎条型分布，一般第一果枝节位在2～3 节，高度偏低，一般在8～12 cm。 目前，机械采收通常采用水平摘锭式采棉机，其采摘头离地面8 cm，加上行走时的振动， 一般要求果枝始节高度应≥15 cm，因此长绒棉下部铃采收较为困难，造成一定的产量损失。

2.3 长绒棉轧花加工工艺落后

长绒棉吐絮后铃壳韧性差，对采收时间有较严苛的要求。如果采收不及时，铃壳易破碎混入籽棉，造成籽棉含杂率高，严重影响加工质量。 长绒棉纤维长且细，为保证长绒棉长度，加工时一般使用皮辊机轧花，很少使用锯齿机轧花。 机采长绒棉轧花时如不进行籽棉清理，容易将机采混杂的铃壳带入皮辊中，碳化物致使部分棉花纤维染色，皮棉色泽不匀。 这是目前制约长绒棉大面积机采的最大障碍。 机采长绒棉需要的籽棉清理设备，因贸易限制暂时无法从国外进口，2018 年以前国内还未开发出适宜机采长绒棉的籽清设备。 2020 年喀什地区新粤纺织有限公司联合了国内的一些棉花清理设备厂家，改良出一套用于机采长绒棉的籽棉清理设备，目前正在安装调试中。

3 解决长绒棉机采的现实路径

新疆是我国唯一的长绒棉商业化生产区。新疆长绒棉机采的探索比陆地棉晚近20 年， 陆地棉机采的经验也不能直接应用于长绒棉，需要从选育适宜机采的长绒棉品种、集成长绒棉机采的关键种植技术、应用脱叶催熟技术、改进采棉机械和机采后长绒棉籽棉清花机械的研制、农机与农艺的融合等各环节上解决问题。 为此，巴音郭楞蒙古自治州农业科学研究院长绒棉课题组在新疆长绒棉的机采探索及大面积采收实践中， 针对长绒棉的特点特性、长绒棉机采中存在的特殊问题，通过试验研究与总结，提出了长绒棉机采的改进方案。

3.1 确定适于机采的长绒棉品种指标

机采长绒棉的品种指标：早熟性好，全生育期135～140 d；丰产性好，结铃性强，单株平均结铃＞10 个，衣分≥32%；纤维品质优良，长度≥37 mm，断裂比强度≥42 cN·tex－1，马克隆值A 级；抗枯萎病、黄萎病。 在早熟、优质、丰产、抗病的基础上，还要求：株高≥100 cm、植株坚韧、抗倒伏；第一果节高度距地面≥12 cm，第一果节果柄上举，棉铃不下垂，果枝较短且上冲；对脱叶剂敏感，喷施脱叶剂和催熟剂后，脱叶效果较好，不挂叶；吐絮集中，含絮力适中，有一定的抗风和抗冲撞力。

3.2 推广长绒棉脱叶剂催熟技术

目前生产中推广的机采棉脱叶技术不适于长绒棉。 本课题组通过多次试验并在生产中实际应用，确定了以下脱叶关键技术。

3.2.1脱叶时间。 日平均气温≥18 ℃、夜间最低气温＞12 ℃， 第一果枝至第四果枝吐絮率达到30%时喷施脱叶剂和催熟剂。 综合考虑天气状况、生育进程适宜喷施时间为9 月15―25 日， 可达到较好的脱叶和催熟效果。

3.2.2药剂选择及用量。 经过大量筛选及反复试验，筛选出目前最适于长绒棉机采的脱叶剂是噻苯隆，催熟剂是乙烯利。为了达到更好的喷药效果，可配合助剂使用。经过大量的试验比对及纤维品质测试，噻苯隆具有优良的脱叶效果，而乙烯利的催熟效果显著，二者混合施用，既能解决脱叶问题，又能起到较好的催熟作用，对长绒棉的纤维品质几乎没有影响[5]。

3.2.3脱叶催熟方式。早衰长绒棉棉田植株叶片在9 月15 日已落叶30%的， 可一次脱叶催熟， 喷施50%噻苯隆450 mL·hm－2搭配40%水剂乙烯利600 mL·hm－2和助剂。正常生长的棉田采用二次脱叶催熟， 第1 次喷施50%噻苯隆450 mL·hm－2搭配40%水剂乙烯利900 mL·hm－2和助剂；7～10 d后， 喷施50%噻苯隆300 mL·hm－2搭配40%水剂乙烯利600 mL·hm－2和助剂， 可保证长绒棉的脱叶和催熟效果。

3.2.4喷施方式关键技术。 推荐采用无人机施药，药液量不少于18 L·hm－2，飞行高度2.2～2.5 m，往复喷施时喷幅要略微重叠， 无人机没有喷到的地头、地边，需要人工及时辅助补喷。

3.3 研发集成长绒棉机采配套的核心栽培技术体系

根据“精准化、机械化、全调控、高效率”的基本要求， 创新形成解决机采难点的栽培管理技术体系。重点研发以机械化采收为核心的全程机械化植棉技术，通过从不同类型品种的高效机采棉种植模式、调控技术措施、落叶催熟、棉田清理等关键技术研发开始，集成熟化多种类型的全程机械化高效植棉技术体系。

3.3.1改进地膜使用。 使用加厚地膜 （厚度≥0.1 mm），注重减少各生产作业环节对地膜造成的破损。 灌头水前揭膜，可明显减少地膜被采棉机混入籽棉的数量。 有条件的地区推荐免膜栽培。

3.3.2提高播种技术水平。为了提高长绒棉的采净率，棉田必须要播行笔直，接行准确，争取一播全苗。 4 月10－20 日适期播种，不宜过早或过晚。有条件的应采用卫星导航播种机播种，可减少因播行不直造成采收时撞落棉铃的损失。

3.3.3提高棉花生长整齐度。 运用土地平整技术、一播全苗技术、全苗匀苗田间管理技术，可提高棉花生长的整齐度，降低漏采率。

3.3.4促早熟技术。 苗期严禁使用缩节胺化控，以提高始果节高度， 从而减少机械采收过程中的浪费。因此，可根据品种的特性，综合调节首次化控的时间和药量，调控果枝始节高度，保证长绒棉正常成熟和纤维发育，提高机采长绒棉的品质，降低乙烯利对纤维品质的影响。

3.4 综合运用农机与农艺的融合技术

长绒棉机械采收需要独有的农机农艺融合控制技术，从脱叶时间、采收时间、采棉机的作业调整和行走速度等方面优化，提高采净率。

3.4.1确定合适的采收时间。应在早晚空气湿度较大时采收， 中午空气湿度大幅降低时停止作业，可减少撞落棉铃数量。

3.4.2匀速慢行。采棉机的行走速度应比采摘陆地棉时稍慢一些， 确保采棉机的作业速度控制在3.5～4.0 km·h－1，可提高采净率。

3.4.3机采后籽棉的整理。加工环节必须配备与皮辊轧花机相配套的籽棉清理设备，降低棉壳、果枝等杂质，提高加工质量，增强皮棉的商品率，凸显长绒棉应有的商品价值。

4 长绒棉机采的前景

新疆长绒棉种植面积6.67～13.33 万hm2。 推广长绒棉机械采收技术， 每年可节本增效5～10 亿元，对于解决人工拾花劳动力紧张、长绒棉面积大幅度萎缩问题，加速长绒棉生产集约化，保障国家用棉安全，提高国际竞争力，推动新疆高端纺织用棉稳定生产具有长期而深远的重要意义。