安徽省发展机采棉再探讨——兼论棉花产业高质量发展

郑曙峰

（安徽省农业科学院棉花研究所，合肥 230031）

安徽是我国主产棉省之一，在稳定我国棉花生产、保障供给安全、促进农民增收、防范产业风险等方面发挥了重要作用。传统的棉花育苗移栽技术存在“四多二长一难”（生产工序多、用工多、施肥多、施药多、生长周期长、成熟期长、机收难）等瓶颈问题。近年来的实践证明，无论是西北内陆棉区，还是长江流域棉区和黄河流域棉区，全程机械化都是棉花生产发展的根本出路，是棉花产业高质量发展的根本手段，因此，发展机采棉的必要性毋庸置疑[1-2]。广义上，机采棉技术模式是指通过农机农技融合技术，最终实现从机械直播到一次性机收的全程机械化作业的生产方式。近年来，我国的机采棉技术发展和推广应用进展很快，2021 年新疆机采棉面积比例已达88%，长江流域棉区和黄河流域棉区机采棉技术也已趋于成熟。安徽省自2010 年开展机采棉技术研究以来，取得了重大进展，获得了显著成效，多年的示范应用效果也反复证明了安徽省发展机采棉的可行性[3-5]，可实现棉花生产“四减二缩一机”[与常规育苗移栽栽培相比，操作环节减少50%，氮肥用量减少50%，用药量减40%，用工减少70%，生产周期（从播种到收获结束）缩短30%，成熟期（开始吐絮到收获结束）缩短50%，人工被替代率达60%，可机收]。为推动安徽省机采棉和棉花产业高质量发展，总结了近年来安徽省发展机采棉的主要进展和成效、关键变革性技术，探讨了主要经验和基本原则，提出了对策和建议。

1 主要变革性技术进展

围绕“艺”（农艺）、“机”（耕整机、播种机、无人机、采棉机、秸秆粉碎还田机等农机）、“品”（品种、化肥等投入品）、“模”（包括棉花在内的前后茬作物的种植模式）、“系”（系统集成，技术体系建立）、“标”（技术标准）等开展了机采棉技术相关研究[6]，并进行了小面积示范、适度规模应用。

1.1 关键变革性技术研发

主要研发内容包括：机采棉“品种- 密度- 氮肥- 化控”4 因素最优组合、油菜/ 麦后棉花机械免耕单粒精准精量种肥同播、简化减量一次性施肥、病虫草害绿色防控、全程株型和熟性化学调控（脱叶催熟等）、无人机田间管理等。

实现了关键技术的变革，主要包括：（1）油菜/麦后单粒精量机械种肥同播。将棉花营养钵育苗移栽改为油菜/ 麦后高密度机械直播棉花，将棉花品种由中熟杂交棉换成早熟或中早熟品种，实现精准精量机械种肥同播。（2）简化田间管理和无人机作业。通过高密度单粒精量机械直播，实现不间苗、不补苗。通过营养调控和化学调控，免去整枝、打杈、打顶等工序。喷施叶面肥、化学调控药剂、脱叶催熟剂和病虫害防控药剂等时，用无人机作业。（3）增密减氮与全程株型熟性调控促集中早熟。通过选育早熟或中早熟品种、增密减氮（与营养钵育苗移栽模式相比，密度增为5 倍，即由每公顷1.80 万～2.25万株增加到9.00 万～10.50 万株；氮肥减五成，即用棉花专用缓控释肥实现一次性种肥同播，减少氮肥用量50%）、从播种开始进行营养调控、苗蕾期至花铃期施用缩节胺5 次左右、吐絮期施用催熟脱叶剂等，进行株型调控和熟性调控，从而达到集中早熟的目的，实现机械化收获。

1.2 机采棉品种筛选

筛选出适合两熟制机械化生产的棉花品种，主要包括中棉425（安徽淮河以北植棉区夏播种植）、中棉所63 等。

1.3 适合机采棉一次性施用的专用缓控释肥料研制

研发了适合一次性种肥同播的棉花专用配方缓控释肥，及适合无人机作业的棉花专用叶面水溶肥套餐[7-8]。

1.4 播种和采收机械选型与研制

研制了适合安徽省油菜/ 麦棉两熟垄作免耕的，集北斗卫星导航、浅旋灭茬、洁区、二次浅旋、单粒精播、测深施肥、镇压、覆秸、起垄（开沟）、喷施苗前除草剂等“十位一体”的“种肥药同播一体机”，可实现棉花精准精量播种施肥[9]，有利于一播全苗，其中2 行播种机，更有利于防控涝渍灾害，适于多雨年份和沿江植棉区使用。筛选了适合安徽省垄作栽培的由农业农村部南京农业机械化研究所研制的4MZ-3 指刷式采棉机、中国农业机械化科学研究院研制的4MZ-3 型自走式摘锭式采棉机（与3 行播种机配套）和钵施然4MZ-4（7419）型自走式采棉机（与2 行播种机配套）。

1.5 安徽省机采棉生产技术体系建立

集成建立了安徽省机采棉生产技术体系，包括：油（麦）后机械直播棉花、密度成五倍氮肥减五成、“十位一体”精准精量机械种肥同播、全程化学除草病虫害简化防控、简化田间管理无人机作业、株型熟性调控促集中早熟、脱叶催熟机械收获[4，10-11]。

1.6 标准制定

制定了安徽省机采棉生产系列标准，基本形成了标准体系。对DB34/T 2652－2016《机采棉花生产技术规程》[12]进行了修订，修订形成的DB34/T 2652－2023[13]中规定了麦/油后机采棉生产的种植模式、棉田整理、品种选择、机械种肥同播、病虫草害防控、喷施叶面水溶肥、株型和熟性调控、脱叶催熟、机械采收等技术。《棉花专用缓控释肥料一次性减量施用技术规程》（DB34/T 1336－2020）[14]，规定了棉花专用缓控释肥料一次性减量施用的施肥目标，缓释肥料的性能、配方和用量，施用方法和配套技术，适用于机采棉生产的一次性减量施肥。《棉花病虫草害绿色综合防控技术规程》（DB34/T 4130－2022）[15]，规定了棉花主要病虫草害的绿色防控策略、防控对象、农业防控、物理防控、生物防控和化学防控，适用于机采棉生产的病虫草害绿色综合防控。《农用无人机棉花田间管理技术规程》（DB34/T 3648－2020）[16]，规定了农用无人机棉花田间管理的目标、作业总体要求、化学除草、虫害防治、叶面追肥、化学调控、脱叶催熟、效果检查等。

2 技术示范应用成效

2014 年开始，机采棉生产技术在安徽省沿江棉区、淮北植棉区进行小面积示范和适度规模化应用，结果表明，机采棉技术已趋于成熟。采用机采棉生产技术的棉花单产与两熟制常规育苗移栽植棉相当，缩短棉花生产周期30%（80 d 左右），缩短成熟期50%，省工70%，减氮肥用量50%，减用药量40%，减少操作环节50%，使用农机对人工的替代率达60%，可实现机械化收获。机采棉生产技术于2020 年、2021 年、2022 年被安徽省农业农村厅评为安徽省主推技术（皖农科函〔2020〕255 号，皖农科函〔2021〕315 号，皖农教函〔2022〕334 号），2022年被农业农村部种植业管理司评为主推技术模式[农农（经作）〔2022〕4 号]。

李凌扎实的法律功底以及谦虚好学的精神，得到了检察院同事们的一致肯定，也坚定了李凌做好公诉工作的信心。自此之后，李凌跟着龚科长一起办理了一系列大案要案，对检察院的业务也逐渐变得熟稔起来。仅仅半年时间，李凌便开始像其他资深检察员一样，开始独立办理重大、疑难案件，从而被破格提拔为助理检察员，三年之后便被任命为检察员。

3 主要经验和基本原则

通过10 余年机采棉研究和示范，总结出安徽省发展机采棉的基本经验，也是须遵循的基本原则，主要包括：发展模式上要遵循两熟双高（高产高效）原则、绿色化原则，生产技术上要遵循轻简化原则、机艺融合原则，组织方式上要遵循适度规模化原则、系统化原则、社会化组织化原则。发展机采棉是棉花高质量发展的根本手段、必由之路，因此，这些原则也是安徽棉花产业高质量发展须遵循的。

3.1 两熟双高原则

安徽省植棉区域地跨黄河流域和长江流域两大优势棉区，位于黄淮平原南阳盆地水浇地旱地二熟区（2.5 区）和江淮江汉平原丘陵旱水二熟兼三熟农区（3.2 区）[17]。该区也是我国水稻、小麦、玉米、油菜、大豆等粮油作物的主产区，肩负着保障国家粮食安全和油料安全的重任。因此，无论从资源禀赋、满足经营主体需求，还是从符合国家重大战略需求来看，安徽省发展机采棉首先要遵循两熟双高原则，即在采用棉田两熟制前提下，保障棉花在内的两熟作物周年均衡、提质增产增效，做到前茬后茬（或间套作、复合种植作物）并重、高产高效优质并举，以实现周年双高产双高效。

3.2 绿色化原则

推进农业绿色发展是党的十八大以来我国的重大决策部署。此前很长时期内，我国特别是长江流域棉区和黄河流域棉区棉花生产主要采取的是依靠资源消耗的粗放经营方式，生产效益不高、农业面源污染重。推广机采棉技术是对棉花生产方式的根本变革，是棉花生产的根本出路。安徽省机采棉发展还在起步阶段，因此应通过研发、集成应用绿色投入品（高效优质多抗棉花新品种、环保高效肥料与农药）、节能低耗智能化农业装备、绿色生产技术（棉田耕地质量提升与保育技术、化肥农药减施增效技术、免膜技术、节水抗旱技术、减少机械作业次数节省能源消耗的轻简化技术、棉田秸秆还田肥料化利用技术）、绿色增产增效技术模式（棉田用地养地相结合的种植制度和耕作制度、重金属污染区植棉修复和替代种植）、智慧植棉技术和模式等，走绿色发展的道路，践行“绿水青山就是金山银山”的理念，助力实现国家“碳达峰碳中和”战略目标。

3.3 轻简化原则

农艺技术的轻简化是机械化的前提，只有做到了农艺技术的轻简化，机械化才能真正实现，才能提高机械化的效率和效益。因此，机采棉生产首先需要通过品种、种植模式和农艺技术变革来简化和合并作业工序，减少生产环节，减少农机作业次数和耗能，缩短生产周期，从而实现轻简化。

3.4 机艺融合原则

农机农艺融合是发展机采棉的重中之重，也是机采棉所要达到的技术目标。只有实现农机农艺的深度融合，才能更好发挥农机的作用，提高农机和农艺的效率和效益。安徽省沿江棉区棉花播种出苗期、蕾期常常处在“梅雨季”，排涝降渍对棉花生长发育十分重要，因此该区棉花需要垄作。此外，该区棉田为两熟制，适合棉花播种的时间很短，往往没有足够的时间翻耕整地，需要灭茬免耕直播。因此，该区棉花机械播种技术更加复杂，对农机特别是播种机的要求更高，要求农机尽可能适应农艺。

3.5 适度规模化原则

农业适度规模的生产经营是对土地、劳动力、资金、设备、管理、信息等各种资源的充分合理利用，并使其达到生产成本最低、经济效益最佳的一定规模范围。机采在安徽省是一种全新的棉花生产经营方式，也需要遵循适度规模化原则。其适度规模应根据棉田地形地貌和面积、棉花生产机械、棉花加工设备、资金投入、市场要求、当年气候、前后茬作物等因素来确定。

3.6 系统化原则

机采棉技术包括 “艺”、“机”、“品”、“模”、“加”（籽棉清理、皮棉清理、籽棉加工、棉籽加工等）、“用”（纺织、服装、油料、饲料等）等，是一个庞大系统。因此，机采棉研究、示范和应用均要遵循系统化原则。如果系统不完善，就难以获得应有的效益，不利于可持续发展。当然，机采棉技术的系统化，可以根据社会经济条件的不断成熟和政策的不断完善，逐步实现。

3.7 社会化组织化原则

4 对策和建议

4.1 熟化优化机采棉生产技术

10 余年来，安徽省机采棉生产技术进展很快，在沿江植棉区和淮北植棉区进行了多年多点示范性应用。但在应用上还处在“样机”“样品”和“盆景”阶段，大规模推广应用中，该技术仍有待于进一步熟化和优化，主要包括如下几个方面：（1）进一步培育和筛选适合安徽省沿江植棉区和江淮植棉区麦（油菜）棉双直播、棉花花生（大豆）带状轮作间作等多种种植制度的纤维品质优的机采棉品种。根据以往的研究和示范结果，不同生育期的品种（主要是早熟、中早熟和中熟品种）都可以通过不同栽培措施（种植密度、施肥、化学调控等）来实现集中早熟、机械化采收，但选择早熟和中早熟品种较容易实现集中早熟、机械化采收。因此，安徽省机采棉品种培育和筛选目标可根据生产目标来确定：当生产目标为高产时，可优先选择生育期短产量高的品种；当生产目标为优质时，优先选择纤维品质优的品种。（2）研究和示范推广全面机械化的棉花花生（大豆）带状轮作间作种植技术和模式，提高周年生产效益，增加棉纤维、油料、饲料产能。（3）研究预测沿江植棉区和江淮植棉区当年气候变化趋势，特别是5月中旬至6 月初（前茬成熟收获、棉花播种期）、10月中旬至11 月初（棉花成熟、后茬播种期）2 个时间段的气候状况，以合理确定机采棉的应用场景，确定种植制度和种植规模，制定机采棉品种、种植密度、施肥、株型和熟性调控、集中收获等整体技术方案及应急预案。（4）进一步研发和优化适合安徽省油菜/ 麦棉两熟垄作免耕的“十位一体”的播种机械，提高播种质量，实现一播全苗。（5）进一步研究机采棉大面积生产的苗蕾期除草技术，包括筛选对棉苗安全、低残留、高效能的除草剂，研发和优化适合机采棉行距的中耕除草机。

4.2 调整优化产业政策加大支持力度

安徽省棉花的生产方式和经营方式正处在转型期，政策的支持扶持至关重要，特别是在起步阶段。建议：

（1）优化和完善包括安徽省在内的全国各棉花主产区的棉花目标价格政策，实行“同棉同策、优质优价、稳定预期”，提高对采用机采棉模式、规模化种植主体的棉花生产补贴力度。

（2）开展高标准棉田建设，实施小田变大田工程，为规模化机械化植棉创造条件。

（3）设立专项基金，加大支持力度。充分利用《国务院关于建立粮食生产功能区和重要农产品生产保护区的指导意见》（国发 〔2017〕24 号），财政部、农业农村部棉花生产支持政策等，结合落实安徽省“两强一增（科技强农、机械强农、增加农民收入）”行动，加大机采棉扶持力度，设立机采棉发展专项基金，主要开展如下工作：①稳队伍。组建省级棉花专家服务团或恢复安徽省棉花产业技术体系，稳定人才队伍，开展全省和县域棉花产业技术研发和应用，实行“一人一县”对口指导。②促创新。开展优质机采棉品种培育、机艺融合技术优化、播种机等机械装备研发、机采棉大面积示范等工作。③增补贴。将优质棉花品种以及机械播种、无人机田间管理、机械化采收等棉田机械作业纳入补贴范围，对采用新模式、新品种、新农机、新产品等的生产主体给予综合补贴；加大保险和“期货＋保险”补贴力度。④建基地。在沿江植棉区和淮北植棉区各建1～2 个机采棉规模化生产示范片，示范片配备相关农业机械1～2 套，主要是棉花专用单粒精量种肥同播机、采棉机、无人机等。⑤补链条。在沿江植棉区和淮北植棉区各建1 条机采棉清理加工示范生产线，补齐机采棉收购加工短板和链条。⑥育主体。鼓励和扶持专业合作社、家庭农场、农业龙头企业、纺织企业、棉籽棉秆等深加工利用企业等组建融合体，探索社会化服务模式，发展机采棉生产，创建创响品牌。

（4）制定安徽省机采棉品种审定标准，按照机采棉种植模式设计区域试验方案，并建立绿色通道尽快审定适合安徽省种植的机采棉品种。

（5）对具有纤维品质优、早熟性好、棉籽油脂含量高、棉籽蛋白质含量高等优异性状的品种试行备案制和订单生产。

4.3 加强棉花饲用、油用和重金属污染农田替代种植等多功能利用，将棉花同时视为油、饲作物管理

棉籽仁中含油脂35%、蛋白质37%～50%[18-19]，从全球来看，棉籽油占食用植物油的10%，棉籽蛋白占蛋白总供给量的6%。棉花不仅是纺织工业的原料来源，也是优质饲料蛋白原料和植物油料的重要来源，对保障我国油料安全和粮食安全具有独特作用。如按安徽省每年种植6.67 万hm2棉花、皮棉单产1 200 kg·hm－2计算，每年可产约8 万t 皮棉，还可满足近200 万人的油脂和蛋白质的年摄入量，相当于多种植约4.2 万hm2小麦和5.2 万hm2大豆，相当于多产约24.0 万t 小麦和10.4 万t 大豆。因此，建议相关管理部门将棉花同时视为油料作物、饲料作物管理，加大支持力度。此外，棉花在重金属污染的农田可以替代粮食作物种植，还可以在一定程度上修复土壤[20]。而安徽省重金属污染农田面积较大，其中镉（Cd）的累积程度最为严重，其次为重金属铜（Cu）和汞（Hg）[21]。因此，建议加强棉花饲用、油用、重金属污染农田替代种植等多功能利用。