新疆棉花生产机械化技术发展研究

王旭飞

（新疆生产建设兵团第五师农机技术推广站，新疆 双河 833408）

随着新疆棉区机械化技术的大面积应用，棉花种植模式正在发生变革，规模化、信息化、智能化农业生产模式初现雏形，棉花生产从传统劳动密集型向轻简节本提质增效型绿色农业方向发展。新疆棉花基地应大力推广机械化生产技术，以促使劳动生产率得到大幅度提升，增强新疆棉花基地的市场竞争力[1]。同时，棉花种植成本的增加、劳动力短缺成为制约新疆棉花生产的瓶颈问题。因此，大力推广机械化采棉技术，既可以减轻采收者的劳动强度，又可以促进实现棉花生产标准化、规模化经营，降低植棉成本，促进棉花生产方式的变革和棉花产业的可持续发展[2]。目前，新疆棉花生产机械化技术已得到自治区政府的重视和支持，并取得了长足的进展。然而，随着机械化程度的提高，也出现了一些问题。例如，在机械采收方面，由于采摘机器的性能限制，采摘效率低，容易对棉球造成损伤[3]。同时，机械化技术需要大量的资金和设备投入，对于小农户和贫困地区的农民来说，投资成本高，难以承受。因此，需要进一步研究机械化技术在新疆棉花生产中的应用情况，解决机械化采收等环节存在的问题，同时积极探索适合不同规模农户的机械化生产模式。

1 新疆棉花生产机械化技术的发展历程及现状

1.1 新疆棉花生产机械化技术发展历程

20 世纪60 年代至70 年代初，新疆棉花生产主要依靠传统农业机械进行耕作和收割。此时，机械化耕作技术水平较低，因此全程手工作业仍然是主要的生产模式。随着改革开放的深入推进，大量国外先进技术被引入，特别是在20 世纪80 年代后半期，国内棉花机械行业得到了长足的发展。在这一过程中，新疆棉花生产机械化水平得到了显著的提升[4]。

目前，新疆棉花生产机械化水平已经得到了大幅度提高。机械化耕作技术不断更新，从最初的手扶拖拉机、手推式施肥器逐渐向电控膜拖拉机、整地灭茬机、机械化喷灌设备、智能除草机等高端智能化设备转变。在收割技术方面，从最早的手摘、便携式打捆机到现代化的轮式棉花摘取机、轨道式摘棉机等等，各类设备的性能日益完善，同时也为新疆棉花生产提供了更为广泛的选择[5]。

综上所述，新疆棉花生产机械化技术的发展历程可以概括为：传统机械化时期→初期改革开放时期→后期改革开放时期。随着技术创新、科技进步以及机械化设备不断更新，新疆棉花生产机械化技术未来将会不断发展，进一步提高机械化水平，更好地服务于棉花生产，满足市场需求。

1.2 新疆棉花生产机械化技术现状

随着新疆棉花产业的发展，在机械化技术的推动下，新疆棉花生产机械化技术得到了长足的发展。据统计，新疆棉花机械化率已经超过了70%，而且不断提高[6]。近年来，新疆政府大力支持棉花生产机械化技术的发展，积极引进国外先进的棉花机械化设备，提高机械化程度，提升生产效率[7]。

在新疆棉花机械化生产中，目前主要采用的是拖拉机和棉花采摘机进行作业。其中，棉花采摘机既可以自行行走又可以移动式操作，能够有效地提高采摘效率和品质，减少人工损失，受到了广大农民的青睐。

值得注意的是，新疆的棉花种植形势发生了变化，棉花的种植越来越向规模化、集约化方向发展。在这种情况下，新疆的棉花机械化设备也在不断升级，既有被动式的拖拉机种植模式，也有主动式的机器人种植模式。这些机器的出现，使得棉花生产机械化技术在新疆越来越成熟[8]。

新疆棉花生产机械化技术在不断发展，但也存在一些问题，例如机械化程度普遍偏低、设备缺乏标准以及研发投入不足等[9]。总之，新疆棉花生产机械化技术需要不断发展，进行进一步改进。随着科技不断进步和人们对棉花采摘效率和质量要求的提高，新疆棉花采摘机械化技术的研究将会不断推进。

2 新疆棉花生产机械化技术的关键技术

2.1 棉花采摘机械化技术

棉花是我国的重要经济作物之一，其采摘工作一直是劳动密集型、效率低下的传统农业。近年来，为提高棉花采摘效率，减轻劳动强度，棉花采摘机械化技术研究不断推进[10]。

目前，棉花采摘主要采用的是轻型手持式割棉机或手推式机械，但是这种机械存在一些问题，例如种植密度不同、棉团大小不一、采摘时间不同等都会影响采摘效率和采摘质量，还会影响机械使用寿命。

因此，新疆棉花采摘机械化技术的研究主要集中在开发适应各种棉团大小和密度的采摘机器人。这些机器人主要采用计算机控制技术，结合视觉识别、力觉传感等技术，实现对棉团的自动定位、切割和采摘。目前，这些机器人在新疆发展得比较快，在一些棉花基地中已经逐步推广并取代了部分传统的采摘方法。

此外，棉花采摘机械化技术还涉及能源问题。常规使用的震棉罐等机械，需要使用大量的燃油或电力，这对于环保及成本方面都存在一定的限制。因此，新疆相关部门也在探索使用太阳能、风能等新型能源替代传统燃油或电力，以满足能源使用的可持续发展需求。

2.2 棉花翻晒机械化技术

随着新疆棉花生产机械化技术不断发展，棉花翻晒机械化技术也日益成熟。现如今，棉花翻晒机械已经成为新疆棉花生产过程中必不可少的一部分。在棉花翻晒机械化技术的研究中，技术创新和工艺改进对于提高生产效率和减轻劳动强度起到了至关重要的作用。

棉花翻晒机械化技术的研究主要是以新型棉花翻晒机的研发为核心。这些棉花翻晒机通过自动控制系统，能够在机械化的前提下，实现对棉花的分块翻晒。在不同的翻晒工艺中，机器按照既定程序进行晒棉，然后通过晒棉的质量情况来控制翻晒速度，从而完成各项翻晒工作。

在棉花翻晒机械化技术的研究中，传统的人脚踩棉花进行翻晒的方式已经成为历史。目前，一些更加高效的棉花翻晒机械已被广泛应用。例如，现如今流行的新型棉花翻晒机，与传统人工方式相比，有着更多的优势。首先，它可以实现在较短时间内完成棉花翻晒的工作，大大提高了生产效率。其次，它能在保证棉花质量的前提下，有效减轻工人劳动强度。这种棉花翻晒机的投入运用，成为整个棉花机械化生产过程中的重要组成部分。

2.3 棉花打捆机械化技术

棉花是世界上重要的纺织原料之一，而打捆是棉花收割后的最后一个工序，也是保障棉花质量的最后一道关卡。因此，棉花打捆机械化技术的研究至关重要。

2.3.1 打捆机械化技术现状

随着农业机械化技术的不断发展，棉花打捆机械化技术也在不断更新换代。目前，市场上出现了一些新型棉花打捆机，包括摇臂式打捆机、半自动打捆机和全自动打捆机等。这些机器大大提高了生产效率，但仍存在一定的问题。

2.3.2 打捆机械化技术存在的问题

目前，棉花打捆机械化技术的主要问题有以下几个方面：1）捆绳使用寿命短。由于硬质杂质对棉花机械化打捆产生的捆绳磨损作用较大，导致捆绳使用寿命短。2）机器维修费用高。由于运行时存在故障率，维修费用较高。3）打捆操作复杂。打捆机械化技术需要专业操作人员，操作过程相对复杂，需要一定的技能。

2.3.3 打捆机械化技术的改进方向

为了解决以上问题，需要从以下几个方向加以改进：1）新材料的应用。采用新型材料，提高捆绳的耐磨性和使用寿命。2）机器的智能化。提高机器自动化程度，降低操作难度和操作成本。3）清洁效果的提高。改进清洁装置的设计，提高清洁效果，减少干扰因素对机器运行的影响。

3 新疆棉花生产机械化技术的挑战与对策

3.1 新疆棉花生产机械化技术面临的挑战

新疆棉区棉花生产机械化技术的发展取得了一定的成就，但在该领域的发展道路上还面临着一些挑战。1）技术更新换代带来的技术转移难题。国外新技术的不断涌现，为新疆棉花生产机械化技术发展带来了更新换代的机会，然而，新技术的引进与应用存在其特殊性和难度，一些企业尚未能真正掌握。因此，新疆棉花生产机械化技术发展领域需要重点关注这一方面。2）机械研发和推广应用方面存在的难题。一方面，缺乏优秀的人才是研发的制约因素之一；另一方面，机械的推广应用，包括技术咨询、技术组织和技术培训等方面也存在瓶颈。这些因素影响了新疆棉花生产机械化技术的进一步发展。3）技术的复杂性和维护难度。新疆地区的复杂气候和环境，使得机器的操作和维护相对比较困难，这也就使得机器的使用寿命较短。同时，由于新疆棉区地广人稀，维修网络建设也存在困难，缺乏良好的维修、保养和检测机制，导致一些机器后期使用效果较差。4）政策支持方面仍有改进空间。虽然国家针对农业机械化领域出台的政策有利于推进机械化水平的提升，但实际过程中，一些政策难以得到有效的落实和执行，导致一些企业和地区难以得到实质性的政策支持，从而影响了新疆棉花生产机械化技术的进一步发展。

3.2 新疆棉花生产机械化技术的发展对策

为了推动新疆棉花生产机械化技术的快速发展，需要持续探究一系列配套对策，进一步完善机械化生产工艺，并不断优化生产流程，提高棉花机械化生产的效率和质量。具体来说，需要从以下几个方面入手：1）加强机械化技术的研究和开发。针对不同生产环境和不同品种棉花的生长特点，研究开发更为适应的机械化管理和生产技术，并不断优化机械化生产的各个环节，提高机械化生产的智能化水平。2）增加技术应用的资金支持。这方面需要政府和企业共同努力，加大资金投入力度，鼓励科技创新和成果转化，引导各类资本进入新疆棉花机械化生产领域，促进各类机械化设备的推广应用。3）引进合适的棉花机械化设备。可以通过海外采购、国内联合生产等途径引入先进的机械化设备和技术，满足新疆不同区域和场地的机械化需求，提高棉花生产效益和生产能力。4）完善机械化管理制度，提高管理水平。建立健全机械化管理制度，确保设备的正常运转和使用，规范机械化生产工艺，提高生产效率，同时加强对机械化设备的维护和保养，延长机械化设备的使用寿命。5）注重培训和技能提升。强化对机械化生产管理人员和操作人员的培训和技能提升，提高机械化生产的技能化水平，保证机械化生产稳定健康运行，提高机械化设备的使用效率和产品的生产质量。

4 结语

在新疆，棉花是重要的经济作物。随着农业现代化进程的推进和市场需求的增加，尽快实现棉花生产全程机械化已经成为一个紧迫的任务。机械化能够提高农业生产效率、降低劳动成本、改变劳动力结构，从而促进社会经济发展。因此，在推动新疆棉花生产全程机械化的过程中，需要分析和应对机械化所面临的挑战。在新疆棉花生产机械化领域，推广和应用机械设备和技术并不是一件容易的事情。在应对机械化所面临的挑战的同时，需要找到合适的途径和方法，综合考虑机械化的技术、经济、人文等多层面问题，针对性地制定出全面完善的机械化方案，不断推进新疆棉花生产机械化水平的提升。