棉花生產全程機械化技術

摘 要：實現全程機械化是棉花生產節本增效的核心，也是穩定棉花產業必須突破的短板。本文針對山東地區棉花生產存在的問題，提出了全程高效、農機農藝融合的機械化技術，能有效提升棉花種植產量、品質和生產效益。

關鍵詞：棉花生產；全程機械化；技術要點

1 引言

山東是我國內地棉花的第一大種植區。近年來，棉花生產成本逐年升高、效益不斷下滑，種植面積不斷萎縮，嚴重威脅了棉花產業的發展，主要原因是棉花生產機械化水平低，棉花生產農機農藝融合度相對較差，主要依靠單株優勢增產，而秋季又連陰多雨，造成棉株中下部僵瓣、爛鈴較多，嚴重影響了棉花的整體產量與纖維品質。棉花生產全程機械化技術以機械采收為核心，統籌協調各生產環節農機農藝相互融合，采取等行距高密度種植模式，通過“提密降高、科學化控、集中成熟”等技術措施，以輕簡化、機械化技術調節水、肥、藥的合理運籌，達到單株與群體優勢的合理配置，實現棉花高產、優質、高效生產。

2 棉花生產全程機械化技術

2.1 主要內容

棉花機械化生產的難點在于機械采收，目前市場上的采棉機以水平摘錠式為主，采棉機76cm的最小行距也基本滿足棉花的種植農藝要求。棉花生產全程機械化技術是基于76cm等行距種植模式下，在棉花種管收三個環節通過機械代替人工，實現機械播種、機械田間管理、機械收獲在內的棉花全程機械化種植。其主要內容包含：耕整地、精量播種、膜下滴灌水肥一體化、科學化控及脫葉催熟、化學打頂、機械收獲等技術。

2.2 技術路線

棉花生產全程機械化的技術路線如圖1所示。

3 棉花生產全程機械化技術要點

3.1 棉花品種

棉花具有無限生長和無限開花的習性，在棉花的生長發育過程中，只要環境條件適宜，就可以像多年生植物一樣，不斷進行縱向和橫向生長。采棉機作業要求棉花株型為桶型或者塔形，為適應摘錠式采棉機采收，必須篩選具備適宜機械采摘的棉花品種。應選擇果枝始節位較高、果枝短、株型較緊湊、成筒型，不易在機采時被撞落或掛枝；早熟性好、結鈴吐絮時間集中，吐絮暢、含絮力適中，有利于一次性機械采收；抗逆性好，纖維品質高，對脫葉劑敏感的品種。推薦 K836、魯棉研37號、魯棉1131、魯棉696、中棉619等品種［1］。

3.2 耕前處理

棉花收獲后，使用秸稈粉碎還田機將棉花秸稈粉碎還田，增加土壤有機質含量。棉花秸稈木質纖維化程度較高，推薦使用懸掛式錘爪秸稈粉碎還田機作業。作業前對田塊中的溝渠、壟臺進行平整，霜凍前完成還田，秸稈粉碎長度≤10cm，平均留茬高度≤10cm。作業時刀具不得入土，盡可能減少對土壤的擾動。目前，新疆研發的秸稈還田殘膜回收一體機，可在秸稈還田的同時完成殘膜回收，主要工作原理是秸稈粉碎后拋空，利用秸稈未落地的時間差，回收殘膜。

3.3 耕整地及施肥

不平整的地塊，耕前要用激光平地機對土地進行精平整理。棉田耕地一般在深秋初冬或第二年化凍后進行，用翻轉犁進行耕翻，深耕前均勻撒施有機肥，有機肥每畝施用量2000kg，耕深一般在25cm以上，要求耕深一致，土垡翻轉良好，地面殘茬雜草與肥料覆蓋嚴密，耕后地表平整，土壤松碎。耕翻與深松輪流進行，一般每隔3～4年深松一次，深松當年不耕翻。深松深度要比深翻深度大5cm。

播種前，用動力耙碎土整地，要求地表平整，土壤細碎。大水漫灌后要用小釘齒耙耙勻耙細，要達到上虛下實，土壤細碎 （無直徑2cm以上的土塊），虛土層厚度3cm邊角整齊，地面平整，無殘茬殘膜。耙前每畝噴灑氟樂靈150mL混土。4月上旬施底肥，用衛星導航拖拉機配套76cm等行距3行分層施肥機施肥，施肥深度為10cm、18cm，再用小釘齒耙將施肥溝耙平處于待播狀態。

3.4 精量播種

棉花播種要求行距均76cm等行距，播深2.5cm左右，膜厚0.01mm。種子覆土厚度合格率應達到90%以上，膜邊覆土厚度達到1～1.5cm，空穴率不超過4%，孔穴錯位率不超過1%。播行端直，行距一致。

山東魯西北、黃河三角洲棉花純作地區適合在4月下旬適墑播種，中重度鹽堿地塊播種時間可適當推遲，不宜晚于5月10日。有條件的地區推薦采用160kW以上衛星導航拖拉機配套2膜4行、1膜2行棉花覆膜播種機進行播種覆膜作業，同時鋪設滴灌管。

根據棉花品種特點、種植模式和地塊雜草類型科學確定畝播種量、除草劑類型和施用量。播種后如遇雨土壤板結，要及時使用釘齒耙破除板結層，幫助棉苗出土。鋪設滴灌管時應保持平直不彎曲扭結，滴管方向要保證流道凸面向上，要按照農藝要求與苗帶保持合理間距。播種深度要求為2.5 cm左右。

3.5 培土及中耕除草

蕾期棉株根系的再生能力強，現蕾后中耕傷斷一批側根后可促進根系下扎、控制旺長。蕾期中耕一定要深，中耕深度10cm左右，隨即破膜，并將地膜清除。作業時可選擇鋤鏟式中耕機按照播種時的行走路線進地，采用梭行式中耕法進行中耕、除草作業。注意使用鋤鏟式中耕機其除草范圍要有2～3cm的重疊量，鋤鏟外緣與苗間應留出10～15cm的護苗帶，作業時懸掛機構應處于浮動位置，作業速度不超過6km/h，草多、板結地塊不超過4km/h［2］。

3.6 水肥一體化管理

山東地區4月底到6月初干旱少雨，降水不能滿足棉花播種和前期生長要求，因此需要灌溉補水。節水灌溉技術能夠精準控制水量、節約水資源，同時可以隨水將肥料一同輸送給田間作物，可取得較好的效益。

在棉花生長過程中，根據棉花長勢和天氣情況靈活進行水肥一體化管理作業。6月底7月初見花追施花鈴肥，滴灌并隨水施入；如果棉花長勢弱或者有早衰跡象可于8月上旬滴施蓋頂肥。

3.7 植保化控

植保作業應根據病蟲草害的危害程度、抗藥性和作物生長狀況來選擇適宜的農藥品種，并根據噴藥量確定噴頭類型、孔徑、工作壓力，正確調整植保機械噴頭的角度、噴桿末端工作壓力，確定施藥方法。

植保作業要注意：合理選擇施藥機械。應根據病蟲害發生部位防治要點、藥劑類型科學選擇植保機械。重點防治蚜蟲、飛虱、盲蝽象、斜紋夜蛾、甜菜夜蛾、棉葉螨等害蟲。合理選擇選擇施藥時機。不同氣象因素對植保作業效果影響很大，宜選擇風速≦3m/s、天氣晴朗、溫度在20℃～27℃時，開展植保作業。

化控應掌握“少量多次、輕控勤控、前輕后重”的原則，確保棉株“壯而不旺、穩健生長”。根據棉花密度和長勢進行化學調控，依我省中度鹽堿地力棉花為例，正常情況下，棉花密度在7000株/畝時，應在棉苗3～4葉期進行第一次化控，間隔7～10天化控一次，打頂后10～15天化控結束。如果棉花長勢弱或者旱情嚴重可推遲和減少化控次數，甚至不化控。正常情況下棉花化學調控時間與用量可（見表1）。

3.8 打頂

打頂是塑造適宜機采株型必不可少的一項農藝措施，目前有化學封頂和機械打頂2種技術。化學封頂以藥劑強制延緩或抑制棉花頂尖的生長。機械打頂以物理方式切除棉花頂尖部分。打頂時期應按照“時到不等枝，枝到不等時”的原則，正常年份春棉以7月15～20日為宜、夏棉以7月25～30日為宜。打頂機械目前存在一刀切式和單體仿形兩類，但都很難做到人工打頂摘除“一葉一心”的要求。而且一刀切方式對棉花頂部花蕾和枝葉造成較大機械損傷，在一定程度上加劇棉花病蟲害發生和早衰［3］。單體仿形類打頂機每行均可獨立仿形實現精確打頂，它采用一套PLC（可編程控制器）伺服控制系統來實現自動控制。機械打頂比化學打頂成本高、效率低。

化學封頂是利用植物生長調節劑強制抑制棉花頂尖生長優勢，促進棉花營養生長向生殖生長的轉化，達到類似人工打頂效果的一種新型株型控制技術［3］。當前國內外使用最多的植物生長調節劑是縮節胺和氟節胺，也有二者配合或混合使用的。從大量生產實踐來看，縮節胺比氟節胺更加安全可靠，化學打頂首選縮節胺。在前期縮節胺化控的基礎上，棉花正常打頂前5天（達到預定果枝數前5天），用無人機按5～7g/畝葉面噴施縮節胺，10天后用無人機按7～8g/畝再次葉面噴施縮節胺，可有效控制棉花主莖和側枝生長，降低株高，減少中上部果枝蕾花鈴的脫落，提高坐鈴率，加快鈴的生長發育［3］。

3.9 脫葉催熟

脫葉催熟劑施用以“絮到不等時，時到不等絮”為原則，田間棉花自然吐絮率達到60%以上，棉花上部鈴齡達40天以上，采收前18～25天，連續7～10天平均氣溫在20℃以上，最低氣溫高于12℃，無大風及降雨可以進行脫葉催熟作業。為達到噴霧均勻和棉花中下部葉片都能附著藥劑，應選擇吊桿式噴霧機作業，確保藥液沉積均勻。噴霧機每畝每次使用脫葉劑欣噻利100mL +30kg水，間隔7天兩次噴施。

3.10 機械采收

棉花脫葉率達93%以上、吐絮率達95%以上時，應及時進行采收。采收前清除田間殘膜、支管、障礙物等，兩邊地頭清理出15m掉頭空間。過程中要嚴格按照播種行進路線規劃采收作業路線，采摘頭精準對行；早種的早收，晚種的晚收。根據棉花株高和種植密度嚴格控制作業速度，以防止撞落和漏采，株高在90cm左右時作業速度不超過6.4km/h，遇到低矮、倒伏棉株作業速度控制在3.5km/h以下。

4 結論

采用激光整平、精細耕耙土地，可有效提高棉花播種質量，保證了出苗的一致性。

棉花水肥一體化灌溉技術可有效保證棉花的出苗，保證干旱缺水時棉花需水需肥的有效供應，促進正常生長發育，保證苗期化控有效實施。

合理增加種植密度并配套科學合理的化學調控，能促進棉花協調生長，結鈴均勻，依靠群體增加產量，實現集中成熟。

參考文獻

［1］ 陳傳強，張曉潔.2022.棉花全程機械化生產技術與裝備［M］.第一版.北京：中國農業出版社：22.

［2］ 林熬，王冀川，胡寶.化學封頂劑在棉花生產中的應用［J］.農業科技與裝備，2022，（2）：14-16.

［3］ 何鐘佩，奚惠達，楊秉芳，等.DPC效應的定向定量誘導及其在棉花豐產栽培中的應用［J］.北京農業大學學報，1984，（1）：19-28．

作者簡介：蔣帆，工程師，主要從事農業機械技術推廣工作。