棉花生产全程机械化技术

摘 要：实现全程机械化是棉花生产节本增效的核心，也是稳定棉花产业必须突破的短板。本文针对山东地区棉花生产存在的问题，提出了全程高效、农机农艺融合的机械化技术，能有效提升棉花种植产量、品质和生产效益。

关键词：棉花生产；全程机械化；技术要点

1 引言

山东是我国内地棉花的第一大种植区。近年来，棉花生产成本逐年升高、效益不断下滑，种植面积不断萎缩，严重威胁了棉花产业的发展，主要原因是棉花生产机械化水平低，棉花生产农机农艺融合度相对较差，主要依靠单株优势增产，而秋季又连阴多雨，造成棉株中下部僵瓣、烂铃较多，严重影响了棉花的整体产量与纤维品质。棉花生产全程机械化技术以机械采收为核心，统筹协调各生产环节农机农艺相互融合，采取等行距高密度种植模式，通过“提密降高、科学化控、集中成熟”等技术措施，以轻简化、机械化技术调节水、肥、药的合理运筹，达到单株与群体优势的合理配置，实现棉花高产、优质、高效生产。

2 棉花生产全程机械化技术

2.1 主要内容

棉花机械化生产的难点在于机械采收，目前市场上的采棉机以水平摘锭式为主，采棉机76cm的最小行距也基本满足棉花的种植农艺要求。棉花生产全程机械化技术是基于76cm等行距种植模式下，在棉花种管收三个环节通过机械代替人工，实现机械播种、机械田间管理、机械收获在内的棉花全程机械化种植。其主要内容包含：耕整地、精量播种、膜下滴灌水肥一体化、科学化控及脱叶催熟、化学打顶、机械收获等技术。

2.2 技术路线

棉花生产全程机械化的技术路线如图1所示。

3 棉花生产全程机械化技术要点

3.1 棉花品种

棉花具有无限生长和无限开花的习性，在棉花的生长发育过程中，只要环境条件适宜，就可以像多年生植物一样，不断进行纵向和横向生长。采棉机作业要求棉花株型为桶型或者塔形，为适应摘锭式采棉机采收，必须筛选具备适宜机械采摘的棉花品种。应选择果枝始节位较高、果枝短、株型较紧凑、成筒型，不易在机采时被撞落或挂枝；早熟性好、结铃吐絮时间集中，吐絮畅、含絮力适中，有利于一次性机械采收；抗逆性好，纤维品质高，对脱叶剂敏感的品种。推荐 K836、鲁棉研37号、鲁棉1131、鲁棉696、中棉619等品种［1］。

3.2 耕前处理

棉花收获后，使用秸秆粉碎还田机将棉花秸秆粉碎还田，增加土壤有机质含量。棉花秸秆木质纤维化程度较高，推荐使用悬挂式锤爪秸秆粉碎还田机作业。作业前对田块中的沟渠、垄台进行平整，霜冻前完成还田，秸秆粉碎长度≤10cm，平均留茬高度≤10cm。作业时刀具不得入土，尽可能减少对土壤的扰动。目前，新疆研发的秸秆还田残膜回收一体机，可在秸秆还田的同时完成残膜回收，主要工作原理是秸秆粉碎后抛空，利用秸秆未落地的时间差，回收残膜。

3.3 耕整地及施肥

不平整的地块，耕前要用激光平地机对土地进行精平整理。棉田耕地一般在深秋初冬或第二年化冻后进行，用翻转犁进行耕翻，深耕前均匀撒施有机肥，有机肥每亩施用量2000kg，耕深一般在25cm以上，要求耕深一致，土垡翻转良好，地面残茬杂草与肥料覆盖严密，耕后地表平整，土壤松碎。耕翻与深松轮流进行，一般每隔3～4年深松一次，深松当年不耕翻。深松深度要比深翻深度大5cm。

播种前，用动力耙碎土整地，要求地表平整，土壤细碎。大水漫灌后要用小钉齿耙耙匀耙细，要达到上虚下实，土壤细碎 （无直径2cm以上的土块），虚土层厚度3cm边角整齐，地面平整，无残茬残膜。耙前每亩喷洒氟乐灵150mL混土。4月上旬施底肥，用卫星导航拖拉机配套76cm等行距3行分层施肥机施肥，施肥深度为10cm、18cm，再用小钉齿耙将施肥沟耙平处于待播状态。

3.4 精量播种

棉花播种要求行距均76cm等行距，播深2.5cm左右，膜厚0.01mm。种子覆土厚度合格率应达到90%以上，膜边覆土厚度达到1～1.5cm，空穴率不超过4%，孔穴错位率不超过1%。播行端直，行距一致。

山东鲁西北、黄河三角洲棉花纯作地区适合在4月下旬适墒播种，中重度盐碱地块播种时间可适当推迟，不宜晚于5月10日。有条件的地区推荐采用160kW以上卫星导航拖拉机配套2膜4行、1膜2行棉花覆膜播种机进行播种覆膜作业，同时铺设滴灌管。

根据棉花品种特点、种植模式和地块杂草类型科学确定亩播种量、除草剂类型和施用量。播种后如遇雨土壤板结，要及时使用钉齿耙破除板结层，帮助棉苗出土。铺设滴灌管时应保持平直不弯曲扭结，滴管方向要保证流道凸面向上，要按照农艺要求与苗带保持合理间距。播种深度要求为2.5 cm左右。

3.5 培土及中耕除草

蕾期棉株根系的再生能力强，现蕾后中耕伤断一批侧根后可促进根系下扎、控制旺长。蕾期中耕一定要深，中耕深度10cm左右，随即破膜，并将地膜清除。作业时可选择锄铲式中耕机按照播种时的行走路线进地，采用梭行式中耕法进行中耕、除草作业。注意使用锄铲式中耕机其除草范围要有2～3cm的重叠量，锄铲外缘与苗间应留出10～15cm的护苗带，作业时悬挂机构应处于浮动位置，作业速度不超过6km/h，草多、板结地块不超过4km/h［2］。

3.6 水肥一体化管理

山东地区4月底到6月初干旱少雨，降水不能满足棉花播种和前期生长要求，因此需要灌溉补水。节水灌溉技术能够精准控制水量、节约水资源，同时可以随水将肥料一同输送给田间作物，可取得较好的效益。

在棉花生长过程中，根据棉花长势和天气情况灵活进行水肥一体化管理作业。6月底7月初见花追施花铃肥，滴灌并随水施入；如果棉花长势弱或者有早衰迹象可于8月上旬滴施盖顶肥。

3.7 植保化控

植保作业应根据病虫草害的危害程度、抗药性和作物生长状况来选择适宜的农药品种，并根据喷药量确定喷头类型、孔径、工作压力，正确调整植保机械喷头的角度、喷杆末端工作压力，确定施药方法。

植保作业要注意：合理选择施药机械。应根据病虫害发生部位防治要点、药剂类型科学选择植保机械。重点防治蚜虫、飞虱、盲蝽象、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、棉叶螨等害虫。合理选择选择施药时机。不同气象因素对植保作业效果影响很大，宜选择风速≦3m/s、天气晴朗、温度在20℃～27℃时，开展植保作业。

化控应掌握“少量多次、轻控勤控、前轻后重”的原则，确保棉株“壮而不旺、稳健生长”。根据棉花密度和长势进行化学调控，依我省中度盐碱地力棉花为例，正常情况下，棉花密度在7000株/亩时，应在棉苗3～4叶期进行第一次化控，间隔7～10天化控一次，打顶后10～15天化控结束。如果棉花长势弱或者旱情严重可推迟和减少化控次数，甚至不化控。正常情况下棉花化学调控时间与用量可（见表1）。

3.8 打顶

打顶是塑造适宜机采株型必不可少的一项农艺措施，目前有化学封顶和机械打顶2种技术。化学封顶以药剂强制延缓或抑制棉花顶尖的生长。机械打顶以物理方式切除棉花顶尖部分。打顶时期应按照“时到不等枝，枝到不等时”的原则，正常年份春棉以7月15～20日为宜、夏棉以7月25～30日为宜。打顶机械目前存在一刀切式和单体仿形两类，但都很难做到人工打顶摘除“一叶一心”的要求。而且一刀切方式对棉花顶部花蕾和枝叶造成较大机械损伤，在一定程度上加剧棉花病虫害发生和早衰［3］。单体仿形类打顶机每行均可独立仿形实现精确打顶，它采用一套PLC（可编程控制器）伺服控制系统来实现自动控制。机械打顶比化学打顶成本高、效率低。

化学封顶是利用植物生长调节剂强制抑制棉花顶尖生长优势，促进棉花营养生长向生殖生长的转化，达到类似人工打顶效果的一种新型株型控制技术［3］。当前国内外使用最多的植物生长调节剂是缩节胺和氟节胺，也有二者配合或混合使用的。从大量生产实践来看，缩节胺比氟节胺更加安全可靠，化学打顶首选缩节胺。在前期缩节胺化控的基础上，棉花正常打顶前5天（达到预定果枝数前5天），用无人机按5～7g/亩叶面喷施缩节胺，10天后用无人机按7～8g/亩再次叶面喷施缩节胺，可有效控制棉花主茎和侧枝生长，降低株高，减少中上部果枝蕾花铃的脱落，提高坐铃率，加快铃的生长发育［3］。

3.9 脱叶催熟

脱叶催熟剂施用以“絮到不等时，时到不等絮”为原则，田间棉花自然吐絮率达到60%以上，棉花上部铃龄达40天以上，采收前18～25天，连续7～10天平均气温在20℃以上，最低气温高于12℃，无大风及降雨可以进行脱叶催熟作业。为达到喷雾均匀和棉花中下部叶片都能附着药剂，应选择吊杆式喷雾机作业，确保药液沉积均匀。喷雾机每亩每次使用脱叶剂欣噻利100mL +30kg水，间隔7天两次喷施。

3.10 机械采收

棉花脱叶率达93%以上、吐絮率达95%以上时，应及时进行采收。采收前清除田间残膜、支管、障碍物等，两边地头清理出15m掉头空间。过程中要严格按照播种行进路线规划采收作业路线，采摘头精准对行；早种的早收，晚种的晚收。根据棉花株高和种植密度严格控制作业速度，以防止撞落和漏采，株高在90cm左右时作业速度不超过6.4km/h，遇到低矮、倒伏棉株作业速度控制在3.5km/h以下。

4 结论

采用激光整平、精细耕耙土地，可有效提高棉花播种质量，保证了出苗的一致性。

棉花水肥一体化灌溉技术可有效保证棉花的出苗，保证干旱缺水时棉花需水需肥的有效供应，促进正常生长发育，保证苗期化控有效实施。

合理增加种植密度并配套科学合理的化学调控，能促进棉花协调生长，结铃均匀，依靠群体增加产量，实现集中成熟。

参考文献

［1］ 陈传强，张晓洁.2022.棉花全程机械化生产技术与装备［M］.第一版.北京：中国农业出版社：22.

［2］ 林熬，王冀川，胡宝.化学封顶剂在棉花生产中的应用［J］.农业科技与装备，2022，（2）：14-16.

［3］ 何钟佩，奚惠达，杨秉芳，等.DPC效应的定向定量诱导及其在棉花丰产栽培中的应用［J］.北京农业大学学报，1984，（1）：19-28．

作者简介：蒋帆，工程师，主要从事农业机械技术推广工作。