摘要:介紹了江西省棉花生產概況和發展機械化生產的意義,指出發展棉花機械化中存在的主要問題,并提出江西省發展棉花機械化生產的主要對策與建議,以實現江西省棉花全程機械化生產的格局。
關鍵詞:江西省;棉花生產;機械化;對策與建議
中圖分類號:S233.75 文獻標識碼:B 文章編號:0439-8114(2011)23-4940-05
Discussion of Developing Mechanized Cotton Production in Jiangxi Province
GAO Sheng,TIAN Shao-ren
(Cotton Research Institute of Jiangxi Province, Jiujiang 332105,Jiangxi,China)
Abstract: The overview of the development of cotton production in Jiangxi province was introduced and the significance of mechanized production was clarified. The major issues existed in cotton mechanization production were pointed out and the major countermeasures and suggestions about cotton production mechanization technology were proposed.
Key words: Jiangxi province; cotton production; mechanization; countermeasure and suggestion
棉花是江西省重要的經濟作物,在全省經濟中占有重要地位。但隨著現代農村勞動力大量外出務工、工價上漲以及農村產業結構調整的影響,植棉成本投入是越來越大,且經濟效益較低。據河北省農林科學院棉花研究所林永增研究員統計,從種到收,棉花整個管理操作需經40多道程序,冗長的程序決定了管理的復雜性和勞動的艱難性[1]。因此,傳統的依靠大量勞動力的精耕細作技術正遭受嚴峻的挑戰,這就要求棉花生產簡化種植技術和發展機械化,用機器代替人工進行繁重的體力勞動也將是未來中國棉花生產的必然趨勢。
1 江西省棉花生產概況及發展機械化的意義
1.1 江西省棉花生產概況
1.1.1 棉區生態條件與布局 江西省位于我國東南部,長江中下游地南岸,與浙、粵、皖、閩、湘、鄂六省交界,與“長三角”毗鄰,地理位置十分優越。江西省屬中亞熱帶濕潤季風性氣候,四季分明,雨熱充沛,光照充足,熱量條件好。江西省棉花生產布局主要在贛北和贛中的九江、宜春、新余、上饒和南昌等地[2]。
該區域歷年(1971~2000年,下同)年平均氣溫為16.6~17.3℃,日平均氣溫穩定通過10.0 ℃的持續天數為240.8~244.6 d,全年≥10.0℃有效積溫為2 896.7~3 041.1℃,全年無霜期間隔日數為243.2~265.7 d;3~11月份日照時數為1 408.4~1 541.8 h,6~7月份雨量較集中,常有伏、秋干旱,年降水量為1 469.1~1 591.6 mm。此外該地區地下水資源極為豐富,全年大部分時間50 cm以下土層土壤相對濕度持續在60%以上。
1.1.2 棉區棉花種植面積、產量 據公益性行業科研棉花專項組對江西的棉情進行的連續監測表明,2006~2010年江西省棉花平均每年的播種面積為8.67萬hm2左右。其中在江西省棉花高產創建的2009年種植面積為8.67萬hm2、2010年為9.00萬hm2,增幅為3.8%。皮棉總產量年均為10.7~12.1萬t,皮棉單產為1 275~1 560 kg/hm2,其中2006年為1 560 kg/hm2、2007年為1 425 kg/hm2、2008年為1 339 kg/hm2、2009年為1 335 kg/hm2、2010年為1 275 kg/hm2。
1.1.3 棉田種植制度與主推栽培技術 江西省棉地主要是以油棉連作為主,油棉連作棉田約占75%,冬閑棉田約占20%,近城郊瓜果蔬菜間套棉田約占5%。種植密度由以群體增效向發揮個體優勢發展,由2002年的30 000株/hm2到2010年的
18 000~24 000株/hm2,改雙行為單行種植[3]。近幾年來,江西省主要推行營養缽育苗移栽技術、免耕技術、測土配方施肥技術、全程化調技術以及保水灌溉技術等。這使得棉區植棉水平進一步提高,單產穩步上升,特別是2009年江西省實施棉花高產創建項目,使子棉單產達到7 605.9 kg/hm2,創造了長江、黃河流域棉區“百畝”連片棉花子棉單產歷史最高紀錄,取得了顯著的社會效益和經濟效益。
1.2 發展機械化生產的意義
我國是一個植棉大國,無論是種植面積還是單位面積產量都位于先進植棉大國的前列。棉花也是我國重要的經濟作物和紡織工業原料,棉花生產的好壞直接關系到棉區農民收入、紡織工業生產及國民經濟發展[4]。目前我國棉花生產機械化水平較低,《國務院關于促進農業機械化和農機工業又好又快發展的意見》提出要“大幅度提高棉花機收水平”、“優先發展棉花收獲機”、“到2015年,糧棉油等大宗農作物機械化水平明顯提高”的目標。因此,發展棉花機械化生產是農業現代化的內在要求,是衡量農業現代化水平的重要標志,是農業現代化的核心內容。
棉花生長期長,用工多,如何實現棉花的省工、節本和增效是急待解決的問題。2005年新疆建設兵團從美國購進采棉機進行0.4萬hm2棉田的試驗示范,采摘進度每天可達10.00~13.33 hm2,日采子棉40 000 kg,相當于600個拾花工人的日采收量[5]。因此,棉花生產機械化可以大大提高勞動生產率。當前我國棉花的生產正經歷著從依靠人力手工作業為主,進入到實用機械作業的綜合集成技術的關鍵時期,繼而將發展到模式化、標準化生產技術體系。在棉花生產中最大限度地使用各種機械代替手工進行土地翻耕、播種、收割、灌溉、田間管理、采收、運輸等各項作業,是現代農業發展的必然趨勢,它不僅可以大大節省勞動力、減輕勞動強度和降低成本投入,又可提高農業勞動生產率和單位面積產量,增強克服自然災害的能力。面對當前的植棉形勢,圍繞節本增效,建立技術、資金、信息密集的現代化、機械化棉花生產體系已成為當務之急。因此,江西省發展棉花機械化生產是棉花生產的必由之路。
2 江西省發展棉花機械化生產存在的主要問題
中國棉花生產機械化技術雖然經過幾十年的研究與創新,但與先進植棉大國相比,中國的棉花生產方式落后、機械化水平較低、經營規模小、勞動強度大,生產率低、成本比較高。特別是江西省棉花生產,應用機械化植棉程度極低,都是一些手工機械和噴施機械在應用,其中機播機收水平均為空白,究其原因,主要存在以下幾個問題。
2.1 江西省機械化植棉技術落后,且措施難以統一
江西省屬于長江中下游棉區,該區域是國內三大棉區(黃河中下游流域棉區、長江中下游流域棉區、西北內陸棉區)中機械化水平最低的,機播水平不到1%,機收僅湖南省為2.23%,其余省份幾乎為零[6]。棉花種植主要靠手工勞作,表現在:一是江西省棉花種植以營養缽育苗移栽為主,在苗床先人工使用制缽器制缽點播棉種,再人工挑揀壯株移栽,營養缽育苗移栽面積占到80%以上,而國內棉花缽盤移栽機械還不夠成熟,難以滿足地膜覆蓋移栽(膜上移栽和移栽后鋪膜)、大缽體移栽、寬窄行移栽、免耕打穴移栽(如移栽麥后棉、稻田棉等)等農藝要求,在機械移栽過程中還容易出現破缽、傷根、窩根和漏苗,同時移栽質量不穩定、勞動生產率較低和生產投入高等因素都會限制機械化移栽技術的進一步推廣[6];二是棉花田間管理主要靠人工操作,在施肥上的主要措施是在棉行一側開溝撒施或打洞點施肥料,并當棉株有18~20層果枝時打頂心、摘老葉和空枝;三是棉田植保和化控采用背負式噴霧器進行,費力費工,生產效率低下,且防治效果差,還極易引起人員中毒,不少地方逐步推廣了超低量噴霧器和大型高效植保機械;四是由于棉花的生育期長,分批采收時間也長,用工較多,一般要采收8~10次;五是在棉花排灌方面,江西省示范了一些先進適用的排灌設備,但用工量也不少。
在機械化植棉技術方面,江西省發展比較落后,除了機械深耕實現了機械化外,其他技術都是靠手工勞作,這種植棉方式根本無法滿足機械化生產的要求。江西省棉花品種多,表現為株高高矮不一、早熟性不一致、不能一次性集中開花且花期太長,無法進行一次性機械采收。同時,在江西省推廣與應用的棉花機械化機具較少,而配套的集成技術還不夠完善,而且目前在機采棉的收購和加工方面,尚無明確標準,子棉和皮棉的含雜及等級的確定缺乏依據,影響到棉農的利益和機采棉的推廣應用。目前農民的科技素質普遍不是很高,缺乏現代農業發展意識,組織化程度低下,小農經濟思想嚴重,同時地域間的差異、種植模式的不一致,使得各地區植棉技術措施難于統一,這些都影響著機械化技術的推廣應用。
2.2 適宜機械化生產的棉花品種少
機械化生產對棉花品種的要求較高,適宜的品種問題一直制約著江西省棉花生產的機械化發展,當前還沒有一個適合長江中游棉區機械化收獲相配套的棉花品種。在現有品種(系)當中,目前尚無一個既抗枯、黃萎病又早熟高產且株型理想的符合機采要求的棉花品種(系)。目前江西省種植的棉花品種大部分是雜交抗蟲棉,這些品種生育期長,株型松散,結鈴相對不集中,單株棉鈴成熟、吐絮延續時間長,還需要人為的給棉花“脫褲腿”、整枝、提前打頂等。因此,適宜在江西省機械化種植的品種很少,有待于農業相關部門的引種與培育。
2.3 棉田經營分散,集約化程度低
江西主要棉產區分布在贛北地區、環鄱陽湖地區及贛西地區,該區域棉田種植制度基本上是一家一戶種植模式,少則幾畝,多則幾十畝,且棉田比較分散,從播種、田間管理、采收到銷售各個環節都難以統一。這種分散的經營方式,很大程度上限制了棉花生產的規模化、集約化推行,也阻礙了機械化技術的推廣。
2.4 棉花采收機械化程度低是制約江西省棉花機械化水平的關鍵因素
一是機械采棉與棉花品種不相配套,而適宜機械采棉的品種少;二是農藝栽培技術與農機不適應,棉花的機械化采收是一個從機械的準備、品種的選擇以及生產環節技術措施相配套的一個完整農業系統工程,棉花生產全程機械化的關鍵就是收獲機械化,如果哪個生產環節沒有安排好,都會影響機械化采收的進程。現有采棉機無法滿足對行采摘要求,再加上棉花品種不能一次性集中開花,花期太長,無法一次采摘干凈,也會影響機采棉技術的應用[7];三是與采棉機配套的機具,需要進一步研發、改進、組裝、配套和技術集成[7];四是國家還沒有出臺明確的機采棉等級標準,現行普遍的做法是沿用手采棉的標準來確定機采棉的等級;五是地膜污染影響棉花品質;六是實施機采棉的機械主要靠進口,價格昂貴;七是傳統棉花加工工藝落后,不重視清雜和烘干環節,不能滿足機采棉的加工要求,同時新建或升級改造一條配套的機采棉清花加工設備生產線的投入太大,使得棉花加工企業沒有升級改造的積極性,同時政府相關管理部門對新上的機采棉清花設備生產線的審批也沒有傾斜政策。而在實際種植過程中沒有系統地安排各生產環節與機械采摘相配套,而是單一地注重每個生產環節本身的質量標準,到了采摘的季節再根據實際種植情況選擇性地安排機械采摘計劃,從而造成各環節的不適應,造成很多不必要的損失。
2.5 江西省棉花生產實際情況影響機械化的進程
江西省植棉歷年來都是靠手工精耕細作,且經營分散,規模化程度低,導致棉花抗風險能力小,受自然氣候和病蟲災害影響比較明顯。同時,江西省大多種植雜交抗蟲棉品種,實行油棉連作的營養缽育苗移栽方式,在種植密度和田間管理方法上都比較靈活。這種棉花生產實際情況都不利于開展機械化生產,因而嚴重影響了江西省棉花機械化的進程。
3 江西省發展棉花機械化生產的對策
江西省種植棉花主要還是依靠手工作業,實行精耕細作與輕簡化相結合的栽培模式,用工數量已從1978年的每公頃750多個減到目前的300個左右,但就是這樣,植棉經濟效益還是較低。其主要原因:一是隨著社會經濟發展,農業生產資料價格成倍上漲;二是由于農村勞動力大量轉移,工價高;三是棉花價格波動大,除2010年的棉花子棉平均價格達到11.0元/kg,其他年份都在7.5元/kg以下;四是受自然災害和栽培技術的影響,子棉平均產量低。隨著國民經濟的增長和農業生產的發展,以及農村勞動力的大量轉移,投入棉花生產的勞力大大減少,同時,隨著人們生活水平的提高,棉花紡織品需求量大幅度增加,這又刺激了棉花生產的發展。因此,發展棉花生產的關鍵在于降低生產成本,提高勞動生產力,提高經濟效益。棉田機械化能最大限度地減少用工量,提高勞動生產率。根據江西省植棉特點,提出如下機械化生產對策。
3.1 選擇、選育適合江西省棉花機械化生產的早熟棉品種
種植適宜的棉花品種是實現機械化生產的前提。機械化植棉在新疆、黃河流域棉區大面積豐產的實踐證明,適宜全程機械化生產的棉花品種應具備以下品質[8]:一是棉花株型要緊湊、半矮稈(株高70~80 cm);二是結鈴部位集中在中上部、集中吐絮、第一果枝節位在20 cm左右;三是具備早熟性,且成熟度一致;四是具抗蟲抗病性,且棉花吐絮后含絮力適中,有一定的抗風和抗沖撞力;五是棉花纖維強度要高,能經受清理機械的沖擊;六是葉片小、通風透光性強等。因此,江西省棉花機械化生產要合理地選擇適宜品種,并兼顧地理環境與氣候條件適時引種,通過科學試驗示范,最終選擇最適的品種推廣種植,以實現江西省棉花機械化生產的格局。
由于適宜機械化植棉的品種較少,而在江西省種植的就更少。為了適應棉花機械化生產形勢的發展要求,必須對棉花新品種選育研究重新進行設計,廣泛篩選種質資源,以有限生長型的早熟種質系為核心親本,分別與優質、高產、抗病、抗蟲棉花品種(系)進行復式雜交實現多目標性狀的遺傳聚合,選育出半矮稈、早熟的棉花新品種,以實現棉花生產省工、節本、增效的目的。因此,江西省要加大資金和科研投入,選育出半矮稈、早熟、適宜晚播、密植且無需整枝、摘頂心、化學調控的棉花新品種,在溫光資源充足的江西省推廣油(麥)后機械直播棉花,能夠實現棉花生產的省工、節本、優質、高產和高效益[9]。
3.2 農藝栽培技術措施與農機化要求緊密結合、配合作業
棉田機械化作業對棉花農藝栽培的要求相對嚴格,需要制訂一套適合機械化作業的棉花種植制度與農藝栽培措施,以滿足機械化生產的要求。其主要栽培技術為:一是要選擇防風條件好、鹽堿小、肥力適中、地勢平坦、便于灌溉的連片棉田;二是選擇合適的栽培模式,在國內機械化程度最高的新疆,機采棉以66 cm+10 cm或68 cm+8 cm兩種模式[8];三是在田間管理上要早播、早防病蟲害、早定苗,以培養全苗、壯苗,同時,抓好機械化調,做到科學運籌肥水,以水調苗,促控結合,確保棉花長勢均勻一致;四是適時進行機械打頂作業,將機采棉的棉株高度控制在75~85 cm,為機采棉提供良好的條件,促使棉花早結鈴、早吐絮;五是脫葉催熟,該技術對提高機采棉的采摘質量影響很大,脫葉催熟效果越好,采凈率就越高,脫葉催熟效果越差,采凈率就越低,并且還會造成葉素對棉花的污染,同時,脫葉催熟效果與噴施脫葉劑的時間、外界氣溫、脫葉劑的用量有直接關系,脫葉劑噴施時間過早會影響棉花品質,過晚又會影響脫葉效果。因此,農藝措施與農機化的相結合是一個從機械的準備、品種的選擇以及生產環節技術措施相配套的一個完整的農業系統工程,各個生產環節都要與農機的技術要求相一致,才能避免不必要的經濟損失[10]。
3.3 合理流轉土地,積極引導農民發展棉花區域性規模生產,提高產業化水平
當前江西省植棉棉田比較分散,大多是一家一戶經營,各自的植棉面積小,而且種植的品種較多,栽培管理技術上千差萬別。所以要大力鼓勵農民將棉花生產向種植大戶、植棉能手轉移和集中,組織和發展棉花生產合作社和棉農協會,推動棉花種植規模型經營的發展,并結合土地承包權的有償流轉,鼓勵并促進棉花種植向規模化、集約化發展,便于棉花生產機械化可持續發展,形成區域性良性循環。
3.4 改革棉花種植模式,推廣機械化植棉新技術
近幾年來,江西省主要推廣的植棉技術是營養缽育苗移栽技術、測土配方施肥技術、免耕板土移栽技術、全程化調技術以及油(麥)棉兩熟套種技術等,雖然在植棉水平上有了顯著提高,單產也是一年比一年高。但是,這種主要靠人工操作的植棉模式生產投入成本較大,用工較多(300個工時/hm2),且需要精工細作,才能獲得較高的收益。這也不利于發展機械化作業。因此,要大力改革江西省現有的棉花種植模式,推廣機械化植棉新技術迫在眉睫。要大膽引進國內外棉花優良品種,積極引進培育適合機采的易采收、吐絮相對集中、不夾殼、品質優良且抗病抗蟲的機采棉新品種,不斷探索和改進適應植棉機械化的棉花豐產栽培模式。
鑒于江西省棉花生產現狀,可逐步實行棉花機械化生產:第一步,大力推廣棉田機械化耕作技術,改善土壤理化結構;第二步,實現棉花“兩無兩化”栽培新技術;第三步,在集中連片種植和規模化經營的基礎上,實現棉花播種、施肥、中耕、除草和治蟲等栽培措施的機械化,而子棉采摘仍然沿用人工方式,并加大棉花機械化栽培示范推廣;第四步,隨著國產采棉機的成熟以及棉花生產專業戶種植規模的穩定,適時啟動機械化采棉,實現棉花全程機械化生產管理[7]。
3.5 加強機械植棉社會化服務組織建設
現代的棉花生產單靠一家一戶的生產方式很難與市場接軌,尤其是在發展機械化植棉上更是如此,如昂貴的機械設備、專業的機械作業技術和科學的植棉技術等,單靠個人是無法完成的。因此,農業的機械化需要一支專業的農機社會化服務隊伍,加強技術培訓和指導,并聯合種植業管理等部門改進棉花生產模式,為棉農開展機械化作業服務,使呈現出組織形式多樣化、服務方式市場化、服務內容專業化的服務模式,并使農機社會化服務成為推廣實施棉花生產機械化可持續發展新技術的有效途徑。
3.6 加強政策扶持引導和科研開發力度
要想實現棉花生產的機械化,最基本的條件是必須要有適合于棉花生產的機械。但由于各種植棉機械的價格都比較貴,單靠農民自身去購買實在困難,所以需要政府部門加強政策扶持力度,提高各種機械設備的補貼額度。同時,棉花生產機械化研發難度大、成本高,且經濟效益低,應充分發揮大專院校、科研單位、大型農機企業和農機化技術推廣單位的優勢,凝聚和整合行業科研力量,做到產、學、研、推相結合,努力提高原始創新、集成創新和引進、消化、再創新能力,促進企業和科研單位的聯合,促使企業成為技術開發的主體,增強農機科研成果的轉化能力。應對生產農業機械產品和科研的單位,給予政策上的優惠,并增加開發新技術、研制新機具的科研經費,加快推進棉花種植機械化可持續技術創新,為棉花種植機械化可持續發展提供技術保障。建議開展棉花免耕鋪膜播種機械化技術及關鍵設備研究、棉花制缽育苗技術與缽苗移栽機械化技術研究。同時,開發出一批先進技術裝備,形成成熟、完備的棉花種植機械化可持續技術體系。重視植棉機械化技術的示范推廣,建立百畝連片的機械化高產示范基地,并以政府推廣機構為主導,植棉專業合作組織、種棉大戶、植棉科技示范戶為主體,科研單位和生產、流通機械產品企業廣泛參與,分工協作、服務到位、充滿活力的多元化植棉機械化技術推廣體系,積極推動植棉機械化技術的普及應用。
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