棉花種植及生產機械化發展研究

桑春曉

摘要針對近年來棉花產量和種植面積的連續下降，調研了棉花生產現狀，提出機械化是解決農民植棉積極性下降的關鍵。通過分析棉花生產全程機械化面臨的農機裝備、棉花品種、試驗示范等存在的問題，提出合理規劃、部門協作、資金扶持等政策建議。

關鍵詞棉花；機械化；裝備；品種；示范；建議

中圖分類號S23文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2018）05-0227-04

AbstractAccording to the continuous decline in cotton yield and planting area in recent years， the status of cotton production mechanization was researched. It was put forward that mechanization was the key to solve the farmers enthusiasm decline for cotton planting. Through analyzing the problems of agricultural machinery equipment， cotton varieties， test and demonstration in the whole process of cotton production mechanization， some policy suggestions were put forward， such as reasonable planning， department cooperation and financial support.

Key wordsCotton；Mechanization；Equipment； Variety；Demonstration；Suggestion

黨的十八大報告指出，要“促進工業化、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展”，農業現代化為工業化和城鎮化提供支撐和保障。農業機械化是農業現代化的重要組成部分， 2014年中央一號文件有關農業機械化的第十二條提出要“加快推進大田作物生產全程機械化，主攻機插秧、機采棉、甘蔗機收等薄弱環節”。棉花是我國的重要經濟作物，既是將近兩億農民的主要經濟來源，又關系著紡織行業近兩千萬人的就業問題。我國棉花常年種植面積為533.3萬hm2，約占世界種植面積的15 %。但最近幾年我國棉花種植面積連續下降，國家統計局公布的數據顯示，2016年全國棉花產量534.3萬t，比2015年減產26.0萬t，下降4.6%，2016年全國棉花播種面積337.6萬hm2，比2015年減少42.1萬hm2，下降11.1%，連續3年減少。特別是內陸的黃河流域和長江流域棉花種植面積減幅較大，種植面積下降超過20%。針對近年來棉花產量和種植面積的連續下降，筆者調研了棉花生產現狀，提出機械化是解決農民植棉積極性下降的關鍵。通過分析棉花生產全程機械化面臨的農機裝備、棉花品種、試驗示范等存在的問題，提出合理規劃、部門協作、資金扶持等政策建議。

1棉花種植面積逐年減少的主要原因

1.1棉花種植成本增加、收益減少、比較效益低

隨著經濟的發展及農村勞動力的大量轉移，目前農村勞動力出現極為缺乏的現象[1]。棉花種植田間管理繁雜，從種到收有40多道勞動強度較大的工序，據統計平均用工300多個/hm2，每個工成本約為120元/（d·hm2），僅用工這一項成本就約占棉花生產成本的60%。加上農業生產資料價格持續上漲、自然災害和病蟲害頻繁發生，進一步提高了棉花生產成本。特別是2014年國家取消了臨時收儲政策，僅在新疆進行目標價格試點，2015年在黃河流域及長江流域棉區9個棉花主產省份有2000元/t的補貼，但具體補貼措施尚未出臺。而種植糧食基本上實現全程機械化，從種到收農民基本無需管理，因此有空閑時間打零工掙錢；且國家有多項種糧補貼，相比之下，目前棉花比較效益遠低于糧食作物。

1.2棉花生產全程機械化程度非常低

2016年全國棉花耕種收綜合機械化水平為69.77%，其中機耕水平為93.84%，機播水平為84.61%，機收水平為22.83%。新疆生產建設兵團的棉花生產全程機械化工作居全國前列，機收水平達70%[2]。因此，我國棉花生產全程機械化，特別是機采棉技術正處于起步階段。機械采收棉花（機采棉）技術是亟需攻克的難題。

然而我國傳統的植棉農藝不適宜機械收獲，需要改進品種和種植模式，改變植棉農藝的同時應積極研發有自主知識產權的棉花耕整地、播種、田間管理、采收、打棉模機、轉運車以及采后清花加工、秸稈殘膜處理等系列裝備[3]。

1.3進口棉價格大大低于國產棉，化纖產品替代用棉，減少棉花市場的儲備與需求

據統計，我國棉花臨時收儲價格為20 400元/t，而進口完稅成本約15 580元/t，比國內臨時收儲價格低4 000多元/t。由于國內價格大幅高于進口成本，紡織企業不愿入市收購，國家收儲壓力急劇增加，棉花收儲量超過總產量的90%。化纖質量性能逐漸接近棉花，減少了棉花市場的需求，供需矛盾日益明顯。

國內實行的棉花臨時收儲政策形成了數目龐大的國儲棉，棉花需求量大大減少，又因新疆棉花生產全程機械化水平比內陸高，國家一度只對新疆棉花試點目標價格補貼政策，將棉花生產重心放在新疆，導致黃河流域及長江流域棉區的棉農植棉積極性大大降低。

2棉花生產全程機械化現狀

2.1內陸棉區

通過在江蘇、湖北、安徽、山東、河南、新疆、河北棉花主產區實地調研得知，江蘇省射陽縣正在推廣穴盤基質育苗移栽技術，使用富來威生產的移栽機械；大豐市正在進行棉花生產全程機械化的相關試驗。湖北省荊州市、荊門市、天門市等多個棉花主產地均積極開展棉花生產全程機械化的試驗，在試驗點外農業部門開展了棉花生產與高產創建工作。安徽省農業科學院積極組織創建了“棉花輕簡化機械化關鍵技術創新團隊”，選育出了4個生育期短、吐絮集中、適合機采的棉花品種，探索了雜交棉F2油后/麥后高密度直播的種植模式，進行了短季棉和雜交棉F2高密度直播小面積示范，取得了較好的效果。山東省委、省政府十分重視棉花產業，把機械化作為振興棉花產業發展的重要措施，多次召開機采棉現場會，在棉花主產地大力推廣機采棉種植模式。河南省農機部門探索適合當地的機采棉種植模式、品種、脫葉劑使用等田間管理技術，對麥后移栽和麥后直播機械化技術進行了對比試驗。河北省初步制定了棉花生產機械化技術體系，研發了一批新型多功能棉花耕整—施肥—覆膜—播種聯合作業機、棉柴收集處理（還田或粉碎）機具，試制了3WSHZ1000-12型自走式四輪高地隙棉田噴霧機，并將2款棉花收獲機列入河北省農機購置補貼產品。

2.2新疆棉區

新疆生產建設兵團從1996年開始引進技術裝備開展棉花生產全程機械化試驗示范，2001年開始推廣棉花生產全程機械化技術，2016年兵團棉花機械收獲水平達到70%。兵團自1982年開始研制出了棉花鋪膜播種機，至今形成了膜下滴灌精量播種技術。針對中國新疆市場密植需求，制造商將采摘頭的排列寬度縮小到76 cm，單行種植仍無法達到農藝要求的22.5～27.0萬株/hm2，兵團科技工作者試驗成功（66+10）cm寬窄行種植模式，并迅速實現了機械化，且產量不降低，目前兵團90%的棉田采用此模式，76 cm等行距種植模式近年進行小范圍應用， 在相同機械設備采收及軋花的情況下，76 cm等行距種植模式下的棉花產量較（66+10）cm種植模式的高，軋花后皮棉的品質更好。在打頂方面，兵團做了機械打頂的嘗試，但較為困難，藥物控頂是發展趨勢，控制效果與品種、氣候條件和施藥工藝關系較密切，棉花產量與人工打頂差異不顯著，因此兵團正在推廣藥物控頂。與化控一致，脫葉催熟劑的噴施效果也與品種、氣候條件和施藥工藝關系密切。新疆兵團2016年棉花機械收獲水平達到70%，近期發展目標是實現全程機械化，并逐步向規模化、信息化、智能化和社會服務化方向發展，引領我國棉花生產機械化的全面實施。但南疆風沙較大，棉苗經常被吹走，需進行多次補種，導致生長時間無法統一，標準化程度偏低，不利于機采。對于機械收獲后的棉花，含雜率比手采棉高，棉花加工廠原有的設備不適宜清理加工機采棉，新疆兵團幾乎每個機械化收獲棉花的團場都擁有自己的機采棉加工清理設備。

2.3各省棉花生產全程機械化示范點與新疆一熟制棉花不同，其他棉區幾乎是油（麥）棉連作的種植模式，傳統種植模式的種植行距約為100 cm，株距為30～50 cm，種植密度為1.8萬～2.4萬株/hm2，大多使用雜交品種，株高100 cm以上，按照棉花開花結鈴時間分為伏前桃、伏桃和秋桃，采棉時間為9月初—11月，這與采棉機的作業條件極不相符。在黃淮海以及長江流域棉區發展機采棉技術，必須打破當前傳統的種植模式。目前，各省棉花生產全程機械化試驗示范點具體情況如下：

（1）播種。除河南進行了機械移栽與機械直播對比試驗外，其他省份均采用機械直播的方式，使用中小型拖拉機牽引本地農機企業生產或引進的2行或3行棉花播種機，棉花播種時期，南方部分地區地溫已足夠使棉種發芽存活，不再需要覆膜。內陸棉區的各棉花生產全程機械化試驗點大多采用76 cm（或81 cm）等行距的種植模式，其中湖北荊州試驗了4～6個短季棉品種，種植密度為7.5萬、9.0萬株/hm2，江蘇大豐試驗了3個短季棉品種，種植密度為4.50萬、6.75萬、9.00萬株/hm2，河南通過試驗發現，盡管機械直播的效益比機械移栽稍低，但其生產效率較高，農民更愿意采用機械直播技術。

（2）田間管理。湖北荊州使用本地農機企業生產的簡易棉花專用田間管理機械，在株高為140 cm以下時均可用，江蘇大豐引進了法國產的拋肥機，兵團、河南、山東采用噴桿式噴藥機，后期采用高地隙拖拉機作業。河南通過試驗證明脫葉劑對下茬作物無影響。在噴施脫葉催熟與化控藥物后，采棉機的作業條件要求棉花脫葉率在80%以上，棉桃吐絮率在80%以上，株高在70～100 cm，最低結鈴離地高度大于20 cm，江蘇大豐試驗表明中棉50較符合條件。

（3）收獲。目前山東已擁有8臺采棉機，2013年機采面積達到567 hm2，2014年棉花機采面積達到1 120 hm2，棉花生產全程機械化大力推廣中。棉花收獲機標準中指出采凈率應大于或等于93%，籽棉含雜率應小于或等于11%，江蘇大豐試驗結果顯示，籽棉含雜率能滿足條件，但采凈率還達不到要求，主要原因是棉株中下部僵瓣較多，吐絮不夠暢，機器無法收獲，這一點與湖北荊州的試驗非常相似，可能是由于收獲時間過早。

（4）收獲后處理。江蘇使用機具將棉稈粉碎還田，安徽宿松使用了中國農機院研制的拔棉稈打捆機。山東近年扶持3家棉花加工企業建立了機采棉加工生產專用線，其他地區暫無機采棉加工生產專用線。然而采后清花是能否推進棉花機械收獲的一個關鍵環節，應將機采棉加工清理設備作為棉花機械系列產品來補貼。

在各省棉花生產全程機械化試驗示范點積極試驗適宜當地機采棉品種、種植模式及化學藥物使用方法的同時，管理部門應充分認識到機械直播是棉花生產全程機械化的必要途徑。各地試驗結果也顯示，選擇適宜的品種進行直播比雜交品種移栽的產量高，直播比移栽更宜實現機械化，生產效率及收益更高，所以應先積極推廣機械直播及機械植保，待試驗成功后再推廣機械收獲，進而發展成棉花生產全程機械化技術體系。

3棉花生產全程機械化存在的問題

此次調研大量汲取了各地試驗、推廣過程中遇到的問題，現總結如下：

3.1裝備是制約棉花生產機械化發展的關鍵因素調研發現雖然各棉花主產地從種到收各環節幾乎都有相應的機械進行作業，但這些機械或簡陋或進口，缺乏先進適用的裝備。可以通過引進消化再吸收的方式系統地研發一系列棉花耕整地、播種、田間管理、采收、打棉模機、轉運車以及采后清花加工、秸稈殘膜處理等各環節具有自主知識產權的裝備[4]。

3.2品種是制約機采棉技術發展的瓶頸無論是在棉花機械化收獲較成熟的新疆兵團還是在各試驗點，均表示機采棉新品種選育是亟待攻克的難題，并從農機農藝結合的角度對品種提出了以下幾點要求：

①株型緊湊，第一果枝節位高；

②莖稈堅硬不倒伏；

③早熟性好，吐絮集中；

④有利于后期鈴重和纖維品質；

⑤纖維長度適當高1～2 mm；

⑥對脫葉劑敏感，有利于機械采收；

⑦產量與不打脫葉劑能持平。

若能培育出滿足這些農藝要求的品種，機采棉的產量及品質會進一步提高[5]。

3.3試驗示范是推動機采棉技術發展推廣的重要手段目前內陸棉區機采棉技術處于起步階段，需要進行大量的試驗示范工作來確定適宜當地的棉花品種、種植模式、種植密度、化控及脫葉催熟劑噴施的濃度和時機，然后總結出一套可復制推廣的模式。

在已開展試驗示范工作的一些地區資金不充裕，采棉機大多采用租借的形式，去年江蘇大豐試驗點的棉花收獲機就從山東租借，實際試驗1 d花費7萬元，代價太高，試驗時間也很緊迫，調研發現今年湖北荊州等地也存在類似難以找到棉花收獲機械試驗的問題。若給每個有棉花生產機械化試驗基地的省份配置一臺采棉機，就能為棉花生產機械化關鍵技術——機械收獲試驗提供保障。

在有采棉機進行試驗的地區，還應考慮采棉機的適用性。據湖北荊州、天門等地使用某廠家生產兩行牽引式采棉機進行收獲試驗表明，其適用性存在較多問題：除收獲時間偏早導致僵瓣過多掉落外，還存在采棉機體積較大的問題，在收獲時對下一行棉花的摩擦、碰撞導致部分棉花還未收獲就已掉落，另外兩行牽引式采棉機長度過長，長江流域棉區地塊較小，田間地頭轉彎半徑太大，大大降低了使用效率，現有的五行、六行采棉機也難以施展，若要大規模推廣，適宜研發兩行或三行自走式采棉機。

4棉花生產全程機械化的建議

4.1加強部門協作是推進機采棉技術的關鍵調研發現目前棉花品種科研、生產管理和農機部門認識一致、合作愿望強烈，是解決棉花生產全程機械化問題的好時機。棉花機械收獲是一項較為復雜的系統工程，不能孤立單一解決棉花采摘機械化的問題，必須將棉花品種、種植模式、田間管理、化學控制、脫葉催熟、機械收獲和清理加工綜合考慮、研究，將農機、農藝技術有機結合[6]。農機部門要大力示范推廣先進適用的棉花生產機械，積極探索科學完善的棉花生產全程機械化的技術路線和適應市場需求的社會化服務方式；農業科研部門要加快培育更適應棉花機械收獲的新品種；農業技術推廣單位要積極引導棉農改進種植和管理方式，從農藝上為棉花機械收獲提供支持；農機鑒定部門應按規定優先鑒定棉花生產機械；供銷部門要加大棉花加工企業的技術改造，增加籽清、皮清等設備。

4.2合理布局規劃是發展機采棉技術的前提條件在市場經濟環境下，效益是引導產業發展的基本動力。從國民經濟對棉花產業發展的整體出發，結合國內外棉花供求市場和我國農業區劃狀況制定棉花生產布局以及產業發展規劃，以新疆兵團棉區為重心，黃淮海鹽堿地、長江流域砂壤土等只適宜種植棉花的地區為支撐，在此基礎上分區域考慮棉花生產全程機械化問題。

4.3加大政策扶持是發展機采棉技術的根本保障目前黃淮海及長江流域棉區機采棉技術還處在起步階段，在當前和今后的一個時期還需要加大政策資金扶持力度。

（1）安排專項試驗示范推廣資金，建立多處示范基地。在遵循國家對棉花生產合理布局的前提下，在適宜種植棉花的地區大力發展棉花生產全程機械化試驗示范工作。黃淮海和長江流域棉區的機采棉技術流程圖如圖1所示，供各試驗示范點參考。

品種選擇、栽培、化學調控以及機械收獲等環節亟需各試驗示范點根據該地生產特點及氣候條件進行大量試驗解決。可以設計正交試驗，挑選約3個短果枝、株型緊湊、吐絮集中、含絮力適中、纖維較長且強度高、抗病抗倒伏、對脫葉劑比較敏感的適合該地生態條件、種植制度和綜合性狀優良的品種；每個品種的種植密度分別設計2～3個水平，按照行距為76 cm（或81、86、91 cm任選一種）播種，形成若干組試驗棉田；根據棉田墑情掌握化控時間和化控量，以塑造相對緊湊的株型，并促進集中結鈴和吐絮，株高要求控制在70～100 cm，第一果枝節位距地面20 cm以上；在采收前18～25 d，連續7～10 d平均氣溫在20 ℃以上、最低氣溫不低于14 ℃的情況下噴施脫葉催熟劑，要求噴施20 d后田間棉株脫葉率達90%以上、吐絮率達95%以上，達到這個指標后進行機械收獲作業。機械收獲前分別對各組試驗棉田進行測產，機械收獲后分別測出各組試驗棉田的機采棉含雜率及其纖維長度等品質指標，將各組試驗棉田的產量、機采棉含雜率、品質進行對比，選出最優的品種和種植模式組合。在下一年的試驗中，對最優組合的種植密度和化學試劑噴施的濃度、時機及工藝進一步優化，以期提高產量、降低含雜率、提升品質。具體試驗工作可在植棉大戶的棉田中進行，讓棉農參與到試驗中，使棉農對機采棉技術慢慢由認識到接受再到參與，為全面推廣做準備。

（2）扶持構建產、學、研、推協作平臺。投入專項資金，加快機具的研發創新，爭取盡快在棉花種植、植保、采摘、運輸、清理加工等生產環節上，實現新型機具的研發突破，投入生產，加快棉花生產機械裝備發展，為棉花生產機械化發展提供先進的裝備支撐。尤其應充分考慮到機械裝備的適用性，在地塊較小的長江流域和部分黃淮海棉區鼓勵發展兩行或三行等小型自走式采棉機，還應考慮到機采籽棉的儲存及運輸，采棉機的集棉箱應帶有壓實裝置。

（3）提高國產采棉機補貼比例。目前進口采棉機價格為160萬～320萬元，三行采棉機已經100%實現國產化，價格也較高，約為100萬元/臺。不僅農民和農機合作社，甚至許多試驗示范點也難以承擔。有試驗示范需求的省份對三行采棉機的購置補貼應當不少于新疆兵團的30萬元標準，并給予適當的獎勵來引導試驗示范點購買。另外，采棉機采摘結構的關鍵部位——摘錠為耗材且數量較多，一個三行采棉機有648～960個摘錠，建議將采棉機的摘錠一并列入購置補貼范圍，與整機的比例一致，不低于30%。

（4）支持棉花加工企業技術改造。機采棉清理加工生產線的加工工藝為：原棉——喂花——重雜分離——均勻卸料——清鈴——一級烘干——一級籽棉清理——二級烘干——二級籽棉清理——軋花——一級皮棉清理——二級皮棉清理——（加濕）——集棉、打包——取樣、稱重——輸送棉包。一條機采棉清理加工線的設備共需大約200萬元，包括棉花喂料機、籽棉清理烘干機、4個機采棉籽清機、軋花機、2～3個皮棉清理機、棉花加濕器等。其中除皮棉清理機和軋花機外，其余機械新疆兵團的購置補貼均為5萬元/臺，一條清理加工線補貼比例約為30%。黃淮海及長江流域棉區機采棉市場尚未形成，棉花加工廠增上機采棉清理加工設備后短期內難以收回成本。因此，為了加快機采棉技術的發展，應將機采棉清理加工生產線設備的購置補貼比例提高至約40%。除將機采棉清理加工機械納入農機購置補貼政策范圍內外，還應對棉花加工企業增上機采棉清理加工設備給予一定獎勵，并協調安排一定的政策貸款。

參考文獻

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