甘肃省敦煌市机采棉生产技术探索与实践

2024-12-31杨莒宿俊吉

中国棉花 2024年9期

摘要：从甘肃敦煌市机采棉的生产现状入手，通过对机采棉生产技术和效果等方面综合分析，介绍了敦煌机采棉生产发展现状，全面总结了敦煌市目前机采棉生产中发生重大转变的关键技术，并分析了敦煌发展机采棉的优势，最后提出了敦煌市今后发展机采棉的对策，为甘肃大面积发展机采棉提供技术支持。

关键词：棉花；机采棉；敦煌；生产现状；生产模式；发展对策

棉花作为甘肃省传统的经济作物，在发挥区域优势、提高土地利用率、缓解植棉区水资源短缺、发展地方畜牧、打造特色品牌、优化产业结构和增加地方经济收入等方面都有重要的作用。敦煌市植棉历史悠久，气候干燥少雨，植棉优势突出，生产的棉花纤维品质优，产量高，效益好，一直以来是敦煌农民增收致富的重要产业。近年来，敦煌植棉区推广应用膜下滴灌机采棉生产技术，该技术具有省水省肥、节本增效等特点，推广应用前景广阔[1]。

1 敦煌机采棉生产发展现状

1.1 机采棉种植面积不断扩大

敦煌、瓜州、金塔、玉门、高台、民勤等县（县级市）组成甘肃河西走廊植棉区，属于西北内陆棉区的重要组成部分，也是甘肃省主要棉花生产基地[2]。敦煌植棉区主要分布在党河下游戈壁沙漠的绿洲内，气候资源独特，日照时间长，热量丰富，降水少，特别适合种植棉花[3]。敦煌植棉区域包含肃州镇、转渠口镇、黄渠镇、郭家堡镇、莫高镇和国营敦煌农场。近年来，敦煌植棉区大面积推广机采棉生产技术。据敦煌市农业技术推广中心统计，2022年敦煌棉花播种面积达到3 893.3 hm2（合5.84万亩；注：亩为非法定单位，1亩≈666.7 m2），比2021年的2 866.7 hm2（4.30万亩）增加了1 026.6 hm2（1.54万亩），其中机采棉种植面积为2 146.7 hm2（约3.22万亩），比2021年的1 000 hm2（1.50万亩）增加1 146.7 hm2（1.72万亩），占敦煌棉花播种面积的55.1%。2023年敦煌棉花播种面积达到4 400 hm2（6.60万亩），比2022年增加506.67 hm2（0.76万亩），机采棉种植面积为3 200 hm2（4.80万亩），比2022年增加1 053.3 hm2（1.58万亩），占敦煌棉花种植面积的72.73%。上述数据表明，敦煌植棉区的机采棉种植面积不断扩大。

1.2 机采棉生产基地逐步建立

2018年，敦煌市敦川生态农林牧专业合作社联合4个合作社和家庭农场，在敦煌农场、效谷农场、黄渠镇代家墩村、转渠口镇吕家庄村和郭家堡镇东湾村等地，流转土地333.3 hm2（5 000亩），种植新陆早46号（从新疆引种）[4]，首次进行机采棉试验示范。2020年敦煌农场示范种植666.7 hm2（1万亩）机采棉，品种为Z1112。至此，实行统一种植、统一技术指导、统一收购的敦煌机采棉种植基地初步形成。2023年敦煌市建成了机采棉种植万亩示范基地1个、333.3 hm2（5 000亩）连片规模化种植示范基地2个、66.7 hm2（1 000亩）连片规模化种植示范基地8个。这些机采棉种植基地的建设，使敦煌棉花产业由传统生产迈向全程机械化和规模化生产。

2 敦煌机采棉关键生产技术应用总结

敦煌市发展机采棉主要采取“新品种引进、筛选相结合，边试验、边示范推广”的技术路线和方法，以机采棉新品种的引进、筛选为突破口，广泛应用棉花膜下滴灌、干播湿出、精量播种、机采棉种植模式、侧封土、化学封顶、化学脱叶催熟、病虫害全程机械化防治、机械采棉等关键技术[1]，并集成配套推广，实现了棉花全程机械化生产的目标。

2.1 机采棉优良品种

以适于敦煌当地种植的机采棉品种K07-12、酒棉21号[5]、Z1112[6]为机采棉主栽品种，以从新疆引入的新陆早74号、新陆早76号[7]和新陆早84号[8]为机采棉配套品种。这些品种抗逆性强，衣分42%以上，比原引进示范品种新陆早46号提高4百分点以上，纤维长度30 mm以上，比新陆早46号提高了2 mm，纤维品质指标明显改善。此外，通过统一品种，从源头上有效地改变了纤维长度、细度、强度、成熟度等不协调的现象，为统一管理和提高规范化、标准化生产水平奠定了基础[9]。

2.2 机采棉种植模式

2.2.1 “66 cm＋10 cm”机采棉种植模式。在生产中主要推广应用“66 cm＋10 cm”机采棉栽培模式，采用幅宽2.05 m的地膜覆盖，1膜种植6行棉花，宽行66 cm，窄行10 cm，株距9.5 cm，膜间距30 cm，理论密度为每666.7 m2 1.84万株[10]，配套大型机械整地、膜下滴灌、水肥一体化、干播湿出、精量播种、宽窄行种植、机械覆膜种肥同播、机械侧封土、无人机化学调控（化控）与植（物）保（护）、化学脱叶催熟、机械采收等全程机械化生产技术措施。据敦煌市农业技术推广中心测产统计结果，2022年全市机采棉田平均每666.7 m2分别产籽棉、皮棉407.60 kg和186.30 kg，当年全市平均每666.7 m2籽棉和皮棉产量分别为377.50 kg和171.30 kg。与当年全市平均籽棉和皮棉单产相比，2022年全市机采棉棉田平均每666.7 m2籽棉、皮棉产量分别增加了30.10 kg和15.00 kg，增幅分别为7.97%和8.76%。

2.2.2 “76 cm等行距”机采棉种植模式。为了进一步探索适合敦煌自然条件的新型栽培模式，2022年和2023年分别开展“76 cm等行距”新技术示范4 hm2和20 hm2 [11]，采用幅宽2.05 m的地膜，种植3行棉花，行距76 cm，株距7.5 cm，膜间距30 cm，理论种植密度为每666.7 m2 1.2万株。田间调查结果表明，“76 cm等行距”种植模式比对照一膜六行“66 cm＋10 cm”种植模式每666.7 m2减少0.64万株，减少种子用量0.5 kg。2022年敦煌市农业技术推广中心大田对比示范，设一膜六行“66 cm＋10 cm”种植模式与一模三行“76 cm等行距”种植模式2个处理，试验品种为机采棉品种Z1112，面积各4 hm2。田间测产结果表明，一膜三行“76 cm等行距”示范田每666.7 m2产籽棉480.66 kg，较对照一膜六行“66 cm＋10 cm”种植（445.93 kg）增产34.73 kg，增产7.8%；每666.7 m2产皮棉214.85 kg，较对照（194.87 kg）增产19.98 kg，增产幅度为10.3%。室内考种结果表明“76 cm等行距”示范田铃重比对照增加了0.07 g，衣分比对照增加了1.00百分点。另外，上述示范结果显示，一膜三行“76 cm等行距”模式表现出省工、省水、省肥、省种、便于滴灌带和残膜回收等优点[12-13]。

2.3 机采棉促使敦煌植棉的重大转变

2.3.1 “安根植棉”向“干播湿出”转变。深灌安根水是传统植棉方式下，敦煌市棉花种植的先决条件。机采棉种植模式利用膜下滴灌设备进行“干播湿出”，打破了传统的“冬（春）水安根”植棉模式，节水率大幅提升[14]。

2.3.2 “抢墒播种”向“适期播种”转变。“抢墒播种”是传统植棉模式下的主要措施之一，但受土壤墒情和天气的影响较大。在“干播湿出”条件下，播种时间不受土壤墒情的限制，农户可根据天气情况确定适宜播期，从而有效避免因降温、沙尘、降水等灾害性天气引起的“粉籽”、苗期病害等导致的缺苗断垄现象，有利于实现“一播全苗、苗齐苗壮”的播种和苗期管理目标[3]。

2.3.3 “多籽穴播”向“精量播种”转变。传统种植方式下，每穴播种量为4～5粒，每666.7 m2用种量约为5 kg；机采棉采用精量播种机，每穴播种1粒，每666.7 m2用种量约为1 kg，每666.7 m2节约种子约4 kg[15]。

2.3.4 “宽窄行矮密早”模式向“机采棉”种植模式转变。传统的“45 cm＋33 cm宽窄行矮密早”栽培模式已经不适应机械采收的要求：一是“矮密早”栽培采用“45 cm＋33 cm”一模四行种植，机采棉要求采用“76 cm等行距” 一膜三行或“66 cm＋10 cm”一膜六行种植；二是“45 cm＋33 cm宽窄行矮密早”栽培模式以“通过增加密度实现增加总铃数”为增产途径，以“高产稳产”为主要目标，存在棉纤维长度短、断裂比强度下降等可纺性变差的问题；三是机采棉要求第一果枝节位距地面不低于18 cm，这一要求与“矮化”栽培相矛盾。在机采棉种植条件下，棉花种植技术路线由“45 cm＋33 cm宽窄行”向“76 cm等行距”和“66 cm＋10 cm宽窄行”机采棉种植模式转变是必由之路。

2.3.5 “一水一肥”向“按需追肥”转变。按照作物不同生育期需肥规律合理施肥是基本的水肥管理原则之一。在传统漫灌条件下，具体灌水时间受机井供水情况、河水轮灌期等因素限制，这一原则在实际生产中无法得到完全遵循；机采棉的水肥一体化滴灌系统可有效解决灌水施肥受限的问题，通过滴水追肥实现“按需追肥”，提高肥水利用率[16]。

2.3.6 人工种植向全程机械化转变。机械采收是实现棉花种植全程机械化的关键环节，机采棉可降低拾花成本约0.90元·kg－1，经济效益非常明显。通过对全球定位系统（global positioning system， GPS）导航播种、干播湿出、机械封土、机械中耕、膜下滴灌水肥一体化、化学封顶、无人机化控与植保、化学脱叶催熟、立杆耧膜机耧膜、秸秆粉碎还田等技术进行组装配套，可实现棉花种植由人工种植向全程机械化的转变。

2.3.7 分散经营向规模化种植转变。机采棉因其“低风险、稳收益”的优势，在敦煌市土地流转中起到了有效的“兜底”作用，出现单个农民专业合作社植棉规模333.3 hm2（5 000亩）以上的情况。随着机采棉种植技术在敦煌市的应用推广和日趋成熟，农村土地流转价格由每666.7 m2 200元增加到每666.7 m2 600元，“土地撂荒”和“无偿流转”等不正常现象已极为罕见。

2.3.8 品种“多乱杂”向“一区一品”转变。传统植棉模式下，种植农户多各自为政，种植品种多乱杂的问题一直较为突出；而机采棉种植属于规模化生产，种植户少，容易统一品种，从而可为分堆分轧和提高品级奠定基础。经过持续不懈的棉花新品种试验示范推广工作，敦煌市目前已初步实现了1个机采棉示范区1个机采棉品种的目标，有效降低了棉花品种“多乱杂”的程度[17]。

2.3.9 “高投低产”向“高产优质”转变。结合近年来的示范推广总体情况来看，随着机采棉种植面积的逐年扩大，敦煌市棉花产业呈现出由高投低产向高产优质转变的明显趋势，主要表现如下：一是品种更新换代速度更快。由于采用精量播种技术，每666.7 m2用种量仅为1 kg，种子价格不再是选择优良品种的制约因素，农户选择新品种的积极性更高。二是田间管理更为精细，特别是在落实“机械中耕”和“秸秆还田”方面较为到位。机采棉田普遍进行3次以上膜间中耕，传统植棉条件下，由于没有可进入田间作业的配套机械，一般不进行中耕。三是肥料投入更为科学。由于规模种植户较为重视肥料的投入产出比，配方施肥技术的应用率明显提升，肥料结构更为合理，腐殖酸、有机肥、棉花专用水溶肥用量明显增加。由2.1和2.2所述敦煌市农业技术推广中心大田测产和纤维品质测定结果可知，以上转变有效促进了敦煌棉花产业进一步朝“高产优质”的方向发展。

3 机采棉生产优势分析

目前敦煌市机采棉种植仍处于示范推广阶段，从近几年的试验示范推广情况来看，机采棉生产技术不是单纯的机械采收，还涉及一系列农艺农机、技术路线、经营方式等的改变。总体看，机采棉生产技术在促进当地棉花产业提质增效转型升级，推动棉花产业高质量发展方面具有明显优势[18]。

3.1 纤维品质和衣分明显提高

从近年来敦煌市农业技术推广中心机采棉新品种引进试验示范结果看，纤维长度30 mm以上，比原有品种提高2 mm，衣分42%以上，比原有品种提高4百分点。

3.2 实现了节本、节水和节省劳动力

3.2.1 节本增效明显。根据试验示范结果，机采棉膜下滴灌栽培模式应用精量播种干播湿出技术每666.7 m2节水300 m3，节约种子4 kg，比常规种植增产10.01%；每666.7 m2平均纯收入为387.10元，比常规棉田增加119.53元。该植棉模式增产增收效果非常明显，在农业节水、乡村振兴以及农业现代化发展方面的经济和社会效益非常明显。

3.2.2 节水效果显著。Z1112的示范推广，将开始灌水日期从原来的6月10日推迟到了6月下旬至7月上旬，节约了近4次滴灌水，每666.7 m2节水近120 m3，加上干播湿出技术每666.7 m2节水近300 m3，使得棉花膜下滴灌的节水率由45.00%提高到61.76%，为敦煌大面积开展农业高效节水树立了典范[19]。

3.2.3 节省了大量的劳动力。传统人工采摘棉花效率低，对劳动力需求大，导致季节性用工矛盾突出。2022年肃州镇杨家堡机采棉示范点，面积333.33 hm2（相当于传统植棉情况下约500户，1 000个成年劳动力）的流转土地，从播种到采收全过程仅雇工16人，以每人230个工作日计算，机采棉种植整个生产季节平均每666.7 m2用工0.74个，与常规棉田平均每666.7 m2用工35个相比，节省人工效果极为明显。

4 机采棉生产发展对策

4.1 加速土地流转和规模化、集约化种植

大力推广应用现代化智能化机械化植棉技术，使膜下滴灌机采棉生产配套技术应用面积占到全市棉花播种面积的72%以上，同时要积极扶持机采棉花加工企业，树立品牌战略意识，高质量发展，提高棉花产品竞争力，带动当地棉花产业可持续健康发展[16，19]。

4.2 大力开发利用沙化盐碱化土地

敦煌植棉区水资源相对短缺，土壤盐渍化严重，致使可使用耕地面积减少，粮棉油争地矛盾突出。棉花较小麦、玉米等粮食作物抗旱耐盐性强，开发利用旱区及盐碱地植棉也是敦煌市发展机采棉生产的必由之路，同时应加速盐碱改良剂[20]和抗旱抗盐碱棉花品种的研发与推广应用，发展土壤培肥、种植绿肥作物等。

4.3 加强农机农艺技术进一步融合

提高机械化程度，推进规模轻简化生产。各级农机、农技部门应发挥各自优势，密切合作，农技部门规范优良种子繁育、加强轻简化生产技术指导[9]，农业机械部门大力推广机械化作业，逐步提高棉花机械化、轻简化生产水平，提高棉花种植效益[21]。

4.4 做好抓点示范，发挥带动效应

设立专门资金，省市县3级联合开展抓点示范工作，扶持一批“设施完备、功能齐全、特色明显、效益良好”的机采棉种植合作社及“种植规模化、机械化程度高、经验丰富”的机采棉种植大户等作为示范典型[22]，组织种植合作社负责人和种植户、植棉能手到新疆等地参观交流，学习先进技术、管理经验、经营模式。在棉花主产区黄渠镇、转渠口镇、肃州镇等地，建立新品种试验示范基地和棉花机械化生产试验示范基地，引进、推广先进适用新技术、新机具进行试验、示范，充分发挥基地以点带面、节本增效的示范带动作用[23]。

4.5 建立健全基层农技推广体系

建立农技人员到户、良种良法到田、技术要领到人的农技推广新机制，通过绩效考评，充分调动农业技术人员和农民的积极性，提高农技人员技术服务水平和能力，持续提升机采棉技术普及率[22，24]。

4.6 加强宣传培训提高农民科技素质

依靠高素质农民培训不断提高农民的科技文化水平，特别是要加大对机采棉种植大户、合作社的直接培训力度，组织专家在机采棉生产的关键时期，做好田间会诊、技术会商和技术讲座，开展形式多样的技术服务，充分发挥各类媒体的作用，广泛宣传机采棉生产关键技术措施，促进机采棉生产健康发展[23]。

参考文献：

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