劉照啟 張蔚然 劉海濤 韓 鑫* 白京波
(1 山東理工大學 山東 淄博 255000; 2 山東思遠農業開發有限公司 山東 淄博 255424)
棉花打頂是棉花生長過程中至關重要的環節,打頂效果的優劣影響棉花的產量、品質。棉花打頂即去除棉花頂心,以消除其頂端優勢,使更多的營養物質和水分輸送到枝葉促進棉花的橫向生長,減少主莖的增高,減少營養物質和水分的浪費,最終增加棉花的產量提高棉花品質。中國的棉花種植歷史悠久,民間留下了“棉花土肥雨水多,正枝打杈好收獲”、“棉花不打頂,桃少枝葉盛”等諺語,農民對棉花打頂技術的總結推動了我國早期棉花打頂技術的發展,近年來,由于化學藥劑的推廣使用和農業機械化的發展,化學藥劑打頂技術和機械打頂技術興起并不斷被推廣應用。
2.1 人工打頂。人工打頂是棉花打頂最原始的方法,也是應用時間最長的方法。農民通過“摘心”(摘除棉花頂心)進行棉花打頂作業,這種方式簡單、方便,農民經過簡單的實踐即可掌握,但是這種棉花打頂方法效率低,需要的勞動力多,增加了農業生產過程的經濟成本和人力消耗。目前我國農業生產活動不斷趨向機械化、智能化,這種方式正在逐漸被淘汰,逐漸被化學打頂、機械打頂等方式取代。
2.2 化學打頂。化學打頂主要是通過噴施生長調節劑控制棉花生長的頂端優勢來抑制棉花主莖的增高,以協調植物營養物質的分配,從而減少無效枝葉的生長。這種打頂方法效率高、效果好,減少了勞動力的投入。大部分的植物調節劑為低毒性,但是不合理使用也會造成植物體內激素過量、不協調、激素中毒等問題,此外,不同的棉花植株長勢不同,棉花打頂作業時,不容易控制化學藥劑的使用量和噴灑的均勻性。
2.3 機械打頂
2.3.1 地面機械打頂。地面機械打頂在發展之初時,其作業方式受地形影響大,容易對棉花植株造成損傷,經過不斷發展,目前主要以仿形棉花打頂機為主,其打頂效率是人工的5 ~7 倍,可以節省大量的勞動力,但是地面機械打頂容易造成土地壓實,影響棉花植株的生長,對棉花的蕾鈴也容易造成傷害使其脫落,漏打率也較高。
2.3.2 空中機械打頂。空中機械打頂主要是通過無人機掛載打頂裝置進行棉花打頂作業,無人機具有精準的定位系統和高效的作業方式,成為棉花打頂的最新發展方向,石河子大學對棉花打頂無人機進行了相關研究,設計的打頂無人機結構較為簡單,促進了無人機棉花打頂技術早期發展,近期山東理工大學對打頂無人機進行了創新,消減了打頂作業時無人機風場對棉花植株的擾動,提高了打頂的準確率,推動了空中機械打頂的進一步發展。
3.1 棉花品種的選擇和培育。在化學藥劑打頂過程中,化學藥劑對不同的棉花品種的作用效果有差別。在機械打頂過程中,打頂機械對不同品種的棉花植株作業效果也不相同。選擇和培育更加優良的棉花品種配合棉花打頂作業是目前的一個發展方向。
3.2 化學藥劑的研制和使用。棉花打頂化學藥劑主要為生長調節劑,但是其使用不合理容易引起棉花植株體內激素不協調,造成激素中毒現象,影響棉花植株的生長發育,并且使用時要注意使用時間,盡量不要在連續陰雨天使用,此時植物光合作用差,容易造成激素中毒,目前需要尋求更優質的棉花打頂劑改良此種作業方法。
3.3 機械打頂的創新和研發。地面機械向精準化、輕量化發展,減少地面機械對土地的壓實,研發新型打頂裝置,減少機械對棉花植株的損傷;加快無人機打頂技術的研發,提高無人機打頂的精度和效率,將無人機與紅外測距等技術有效結合,完善無人機打頂系統,促進無人機打頂領域的發展。