机采棉在长江流域的发展现状与对策分析

易先达 吕博 张涛 王玉美 孟庆忠 张成

[摘要]从长江流域棉花新品种的选育和栽培模式的集成配套技术研究等方面，对机采棉的发展现状和存在的问题进行了分析和探讨，并提出了相应的解决方案与对策，阐明了机采棉在长江流域的发展前景。

[关键词]机采棉;发展现状;长江流域;对策

[中图分类号]S562 [文献标识码] A

长江流域棉区是我国三大优质棉花产区之一，地处东亚副热带季风区，日照充足，雨水丰沛，气候环境十分适宜棉花的生长。随着工业化、城镇化和农业现代化进程的加快，农村劳动力大量向工业和第三产业转移，农村劳动力结构和素质发生了重大变化。棉花生产因其管理繁杂、周期长、用工多、比较效益偏低等原因，受到极大冲击，棉农种棉积极性急剧下降，长江流域棉花种植面积也随之大幅减少。

据2017年国家统计局数据显示，长江中下游棉区实播面积为53.48万hm2，同比减少9.45万hm2，减幅达15%。长江中下游棉区除湖北省外其它所有省份实播面积均同比下降，其中江苏省、江西省、安徽省和湖南省实播面积同比降幅分别为34.4%、33.8%、19.8%和10.3%。棉花从播种保苗、控害除草、整枝化控到采收，生产程序繁多，种植管理复杂，棉花生产人工成本也居高不下。目前长江流域棉花生产的人工成本已达1100～1200元/667m2，占植棉总成本的70%以上。因此，只有实现以棉花机械化采摘为标志的全程机械化，降低劳动力强度，减少人工投入成本，提高劳动生产效率，增加植棉经济收益，才能带动棉农的生产积极性，保障长江流域棉花产业的可持续发展。

1    机采棉在长江流域的实践

1.1    新品种的选育

近几年来，为了满足棉花集中机械采收的要求，长江流域相关农业高等院校和科研院所开展了机采棉品种的选育，引进和筛选出一批性状优异的机采棉品种。湖北省农业科学院经济作物研究所选育的棉花新品系H8010，在2015～2016年潜江市进行的试验中，其籽棉平均产量达230.1 kg/667m2，皮棉产量85.6kg/667m2，生育期110 d，纤维品质经农业部棉花品质监督检验测试中心检测，纤维上半部平均长度为30.96mm，纤维断裂比强度为32.31cn/tex，马克隆值为5.4。该品系于2017年在荆门市屈家岭管理区进行了麦后直播的试验示范，种植面积1hm2，密度为4616株/667m2。尽管当年吐絮期遭遇持续阴雨的天气，总桃数仍然达到69701个/667m2，籽棉产量250.9kg/667m2，皮棉产量93.3 kg/667m2。此外，湖北省农科院经作所还选育出机采棉花品种CN01，该品种属无限果枝类型的常规夏棉品，株型较紧凑，抗倒伏，结铃性强，吐絮畅且集中，对脱叶剂敏感。在江汉植棉区机械化收获示范中，棉花农艺性状、产量和机收效果均达到了机采技术指标，十分适合长江流域油后或麦后直播。湖南省棉花科学研究所在洞庭湖棉区进行品种试验，筛选出早熟性好，株高适当，吐絮集中，耐密植，纤维品质优良，抗病性强的机采棉品种湘297、湘XP611和省工棉2号。此外，以早熟丰产材料FZ18为母本、以湘杂棉5号的F2选系FZ41为父本杂交，选育的机采棉湘FZ001也通过品种审定，该品种综合表现早熟、丰产、抗病虫、吐絮畅且集中。安徽省农业科学院棉花研究所对不同类型的4个棉花品种进行油后直播试验，通过分析不同品种的生育进程、农艺性状、产量和产量构成、品质性状等，筛选出适宜长江流域棉区油后直播的棉花品种中棉所50。

1.2    配套栽培技术的集成

长江流域棉区多年来主要以油（麦）棉套作的种植模式为主，行距株距较大，棉花生育期较长、吐絮不集中，不利于机械化采收。因此，实施油（麦）后直播棉花和棉花短季栽培技术的集成配套，在缩短棉花生育期的前提下，通过配套栽培技术提高棉花群体日产量而获得群体高产。油（麦）后直播短季棉的连作生产模式，可以保证前茬作物滿幅播种，生长发育时间充裕，有利于提高连作作物产量，有效解决棉花与粮食争地的问题。冯长辉等选取三种不同类型的中、早熟棉花品种作为研究对象，分析了湖北省麦后直播棉特性及其适宜播种时期，明确了不同品种铃重受播种时期影响不大，但是铃大小影响麦后直播棉品种的产量。早熟性强的品种采用麦后直播高产潜力大。5月底至6月初雨前播种，利于提高前作小麦收益和减少人工成本。秦鸿德等通过在湖北省进行多年机采棉田间试验和示范，总结出在摘锭式和指杆式两种不同机械采收模式下适用于油（麦）棉两熟的配套栽培管理措施。阳会兵等采用直播方式推迟播种，通过适当的水肥管理和药剂施用，使棉花各生育阶段缩短，将棉花全生育期控制在150 d左右，比当前育苗移栽模式的全生育期210～230d缩短了1/3左右。通过提高棉花的平均日产量达到获得棉花在短期内高产的效果，比传统的育苗移栽日均籽棉产量高出10～15kg/hm2。曹鹏等选择湖北省10个县（市、区）连续4年对短季棉中棉所50和中棉所64的栽培方式进行了种植模式比对试验和集成配套技术示范，从产量品质指标、生长发育指标以及品种、播期、种植密度、简化施肥、全程化学调控、病虫害综合防治、打顶催熟等方面，优化出一套便于湖北地区棉农进行田间管理的配套栽培技术。赵丽等在安徽省阜阳市进行了短季棉品种中棉所50接茬直播机械化种植高产栽培技术研究，通过确定适宜播期和优化集成配套栽培技术，为大面积推广小麦～棉花或马铃薯～棉花连作提供技术支撑。刘新稳等利用棉花品种中棉所50进行植棉轻简化和机械化栽培技术研究，明确了短季棉品种中棉所50在陕西棉区夏播的适宜播期。

1.3    合理的种植密度

合理的种植密度是创造理想群体结构、协调个体与群体关系的重要因素。在保持良好的田间通风透光条件下又保证有足够的叶面积，是获得高产优质的基础和前提。大量研究认为，密度对棉花群体冠层内部的温度湿度及光分布情况有影响，密度过高或过低都不利于高产。王孝刚等在湖北省荆州市对麦后直播棉CN01分别在45000、52500、60000、67500、75000株/hm2不同种植密度下的生育特性进行了分析比较，研究结果表明不同播种密度对麦后直播棉的生育进程无明显影响，而对单株成铃数、群体成铃数、衣分、绒长、断裂比强度、马克隆值、整齐度等指标有显著影响。麦后直播棉种植适宜密度为67500株/hm2和60000株/hm2，与麦后移栽棉产量相当，可达220kg/667m2。刘晓飞等在江苏省宿迁市以中棉所50为试验材料分析了不同播期（大麦后和小麦后）和密度（60000、75000、90000、105000株/hm2）对产量和干物质量的影响，研究结果表明大（小）麦后播种密度均为90000株/hm2条件下产量最高，分别达到269.7kg/667m2和216.7kg/667m2。纪根学在安徽省池州市通过对油后短季棉种植密度和成桃规律进行研究，认为短季棉株高随着密度增加而增高，果枝节数随着密度的增加而减少，果枝台数随密度的增加而增多，单位面积的伏桃、秋桃绝对数均随密度增加而增加，产量随密度增加而增加，短季棉密度在60000株/hm2以上为宜。

2    长江流域机采棉实践中存在的问题

2.1    品种短缺

长江流域棉区多年以来是以麦（油）套作种植模式为主，种植密度低，田间预留棉行影响棉花和小麦（油菜）产量，且长江流域推广的棉花品种多数属于中晚熟品种，植株高、茎秆粗、果枝多、棉花吐絮期长，吐絮不集中，加之棉田小户种植，集约化程度低，棉花机械化采收成本大、效率低。

2.2    气候问题

长江流域棉区地处湿润区，平均降水量1067 mm，年降水总量19200亿m3，70%降水量集中在每年5～10月。长江流域棉区传统棉花品种吐絮期持续时间较长，一般从8月持续至9月底，如遇当年9月秋高气爽，日照充足，田间湿度适宜，则棉花产量较高且品质较好;如棉花吐絮期正值9月阴雨连绵，田间湿度大，特别是植棉密度较高的地区，棉花烂桃十分严重，棉花产量和品质大幅下降，极大地影响当地棉农植棉的经济效益。

2.3    机采棉杂质清理

由于我国棉花生产环境与国外存在较大差别，目前机采棉含杂率在8%～15%，籽棉中混入的丝、麻、毛发、塑料绳、布块、残膜等異性纤维或有色纤维相对较多，长度整齐度指数、成熟度较差，需要增加多级清理环节和烘干环节才能加工出含杂率合格的皮棉，一般经过除杂加工，棉花的纤维长度和断裂比强度都会有3%～7%的损失，极大地降低了棉花品质。

2.4    机采棉机械的购买与维护

目前，我国使用的采棉机多为外国进口，均价在200万元以上，机械化种植前期成本投入高，投资回报周期长。从市场上所使用的采棉机来看，大部分使用进口水平摘锭式采棉机，与国产采棉机性能差价格低相比，其价格及护理成本高昂。由于水平摘锭式采棉机复杂的结构特点，国产采棉机的核心机构及工作部件全部需要从国外进口，尤其是采棉机的关键零部件采摘头摘锭性能的好坏对采棉性能造成直接的影响。水平摘锭为易损件，水平摘锭在工作过程中高速旋转，磨损快、易折断、寿命比较短，1～2个采季就需全部更换，更换费用很高，但摘锭目前仍依赖进口尚不能实现国产化，这也使农户的购机和使用成本大大提高。

3    长江流域机采棉发展的对策与建议

3.1    加强品种选育

加快品种资源的创制，选育生育期短、抗病、优质且适应性广的机采棉花品种，是稳定长江流域植棉面积的有效途径之一。选育的机采棉品种应具有早熟，株型紧凑，第一果枝夹角大（果枝上举），吐絮集中，对脱落剂敏感，抗倒伏，抗病抗虫等优异性状。同时，加强对调控棉花重要性状相关基因的分子生物学理论研究，深入了解性状相关基因表达的分子机理，以期通过基因工程定向育种技术打破棉花熟性、抗性、品质、产量等性状之间的连锁效应，选育综合性状更优良的棉花种质资源。

3.2    深化集成栽培技术研究

通过合理的栽培管理技术，达到集中吐絮，集中采收的目标。加大种植模式和配套栽培技术体系的研发支持力度，解决机采棉残膜污染。通过对播种时间与方法、株行距配置、栽培密度、肥水管理、打顶时间和脱叶催熟等方面进行系统性优化，完善机采棉配套栽培技术，从而在保障产量水平和纤维品质的基础上，使机械采收效率得到有效提升。

3.3    加强清花设备配套研究

机采棉由于含杂率高、回潮率高且不均匀、等级混杂等原因，给后续加工带来诸多不便。机采棉加工质量的高低直接影响皮棉产量和质量，关系着机采棉技术的推广应用。机采棉中通常含有大量的碎叶、破碎膜片、灰尘等杂质，增加清理设备的数量和清理次数，虽然可以达到清理杂质的目的，但是棉花会受到多次梳理和打击致使质量品质下降。因此，要保证原棉的质量，就必须在不增加清理设备的情况下，对现有的清花设备进行技术改进。清花加工过程中可根据不同籽棉含杂率和回潮率，选择不同的清理次数，最大限度的减少机械对棉纤维的损伤，尽可能排除籽棉和长纤维中的杂质（沙土、碎棉叶、碎膜、棉结等），确保加工后的棉纤维保持原有物理性能（长度、整齐度、强度、色泽等），排出杂质过程中应严格控制落棉损失，并做好下脚料的清理回收工作，以减少衣亏损失。

总之，机采棉是长江流域棉花产业发展的方向和必然趋势，它的发展有利于棉花生产的集约化、农场化、规模化、专业化。只有在品种选育、生产管理和采收加工等环节不断地进行技术创新升级，合理解决机采棉发展实践过程中出现的问题，长江流域棉区的机械化进程才能不断推进，从而保障棉花产业的可持续发展。

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