棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)

摘 要：實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化是棉花生產(chǎn)節(jié)本增效的核心，也是穩(wěn)定棉花產(chǎn)業(yè)必須突破的短板。本文針對(duì)山東地區(qū)棉花生產(chǎn)存在的問(wèn)題，提出了全程高效、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的機(jī)械化技術(shù)，能有效提升棉花種植產(chǎn)量、品質(zhì)和生產(chǎn)效益。

關(guān)鍵詞：棉花生產(chǎn)；全程機(jī)械化；技術(shù)要點(diǎn)

1 引言

山東是我國(guó)內(nèi)地棉花的第一大種植區(qū)。近年來(lái)，棉花生產(chǎn)成本逐年升高、效益不斷下滑，種植面積不斷萎縮，嚴(yán)重威脅了棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，主要原因是棉花生產(chǎn)機(jī)械化水平低，棉花生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合度相對(duì)較差，主要依靠單株優(yōu)勢(shì)增產(chǎn)，而秋季又連陰多雨，造成棉株中下部僵瓣、爛鈴較多，嚴(yán)重影響了棉花的整體產(chǎn)量與纖維品質(zhì)。棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)以機(jī)械采收為核心，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相互融合，采取等行距高密度種植模式，通過(guò)“提密降高、科學(xué)化控、集中成熟”等技術(shù)措施，以輕簡(jiǎn)化、機(jī)械化技術(shù)調(diào)節(jié)水、肥、藥的合理運(yùn)籌，達(dá)到單株與群體優(yōu)勢(shì)的合理配置，實(shí)現(xiàn)棉花高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)。

2 棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)

2.1 主要內(nèi)容

棉花機(jī)械化生產(chǎn)的難點(diǎn)在于機(jī)械采收，目前市場(chǎng)上的采棉機(jī)以水平摘錠式為主，采棉機(jī)76cm的最小行距也基本滿足棉花的種植農(nóng)藝要求。棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)是基于76cm等行距種植模式下，在棉花種管收三個(gè)環(huán)節(jié)通過(guò)機(jī)械代替人工，實(shí)現(xiàn)機(jī)械播種、機(jī)械田間管理、機(jī)械收獲在內(nèi)的棉花全程機(jī)械化種植。其主要內(nèi)容包含：耕整地、精量播種、膜下滴灌水肥一體化、科學(xué)化控及脫葉催熟、化學(xué)打頂、機(jī)械收獲等技術(shù)。

2.2 技術(shù)路線

棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化的技術(shù)路線如圖1所示。

3 棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)要點(diǎn)

3.1 棉花品種

棉花具有無(wú)限生長(zhǎng)和無(wú)限開(kāi)花的習(xí)性，在棉花的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，只要環(huán)境條件適宜，就可以像多年生植物一樣，不斷進(jìn)行縱向和橫向生長(zhǎng)。采棉機(jī)作業(yè)要求棉花株型為桶型或者塔形，為適應(yīng)摘錠式采棉機(jī)采收，必須篩選具備適宜機(jī)械采摘的棉花品種。應(yīng)選擇果枝始節(jié)位較高、果枝短、株型較緊湊、成筒型，不易在機(jī)采時(shí)被撞落或掛枝；早熟性好、結(jié)鈴?fù)滦鯐r(shí)間集中，吐絮暢、含絮力適中，有利于一次性機(jī)械采收；抗逆性好，纖維品質(zhì)高，對(duì)脫葉劑敏感的品種。推薦 K836、魯棉研37號(hào)、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(jī)將棉花秸稈粉碎還田，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量。棉花秸稈木質(zhì)纖維化程度較高，推薦使用懸掛式錘爪秸稈粉碎還田機(jī)作業(yè)。作業(yè)前對(duì)田塊中的溝渠、壟臺(tái)進(jìn)行平整，霜凍前完成還田，秸稈粉碎長(zhǎng)度≤10cm，平均留茬高度≤10cm。作業(yè)時(shí)刀具不得入土，盡可能減少對(duì)土壤的擾動(dòng)。目前，新疆研發(fā)的秸稈還田殘膜回收一體機(jī)，可在秸稈還田的同時(shí)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(shí)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(jī)對(duì)土地進(jìn)行精平整理。棉田耕地一般在深秋初冬或第二年化凍后進(jìn)行，用翻轉(zhuǎn)犁進(jìn)行耕翻，深耕前均勻撒施有機(jī)肥，有機(jī)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(zhuǎn)良好，地面殘茬雜草與肥料覆蓋嚴(yán)密，耕后地表平整，土壤松碎。耕翻與深松輪流進(jìn)行，一般每隔3～4年深松一次，深松當(dāng)年不耕翻。深松深度要比深翻深度大5cm。

播種前，用動(dòng)力耙碎土整地，要求地表平整，土壤細(xì)碎。大水漫灌后要用小釘齒耙耙勻耙細(xì)，要達(dá)到上虛下實(shí)，土壤細(xì)碎 （無(wú)直徑2cm以上的土塊），虛土層厚度3cm邊角整齊，地面平整，無(wú)殘茬殘膜。耙前每畝噴灑氟樂(lè)靈150mL混土。4月上旬施底肥，用衛(wèi)星導(dǎo)航拖拉機(jī)配套76cm等行距3行分層施肥機(jī)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(tài)。

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(yīng)達(dá)到90%以上，膜邊覆土厚度達(dá)到1～1.5cm，空穴率不超過(guò)4%，孔穴錯(cuò)位率不超過(guò)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(qū)適合在4月下旬適墑播種，中重度鹽堿地塊播種時(shí)間可適當(dāng)推遲，不宜晚于5月10日。有條件的地區(qū)推薦采用160kW以上衛(wèi)星導(dǎo)航拖拉機(jī)配套2膜4行、1膜2行棉花覆膜播種機(jī)進(jìn)行播種覆膜作業(yè)，同時(shí)鋪設(shè)滴灌管。

根據(jù)棉花品種特點(diǎn)、種植模式和地塊雜草類型科學(xué)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(jié)，要及時(shí)使用釘齒耙破除板結(jié)層，幫助棉苗出土。鋪設(shè)滴灌管時(shí)應(yīng)保持平直不彎曲扭結(jié)，滴管方向要保證流道凸面向上，要按照農(nóng)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(qiáng)，現(xiàn)蕾后中耕傷斷一批側(cè)根后可促進(jìn)根系下扎、控制旺長(zhǎng)。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(yè)時(shí)可選擇鋤鏟式中耕機(jī)按照播種時(shí)的行走路線進(jìn)地，采用梭行式中耕法進(jìn)行中耕、除草作業(yè)。注意使用鋤鏟式中耕機(jī)其除草范圍要有2～3cm的重疊量，鋤鏟外緣與苗間應(yīng)留出10～15cm的護(hù)苗帶，作業(yè)時(shí)懸掛機(jī)構(gòu)應(yīng)處于浮動(dòng)位置，作業(yè)速度不超過(guò)6km/h，草多、板結(jié)地塊不超過(guò)4km/h［2］。

3.6 水肥一體化管理

山東地區(qū)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(zhǎng)要求，因此需要灌溉補(bǔ)水。節(jié)水灌溉技術(shù)能夠精準(zhǔn)控制水量、節(jié)約水資源，同時(shí)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(zhǎng)過(guò)程中，根據(jù)棉花長(zhǎng)勢(shì)和天氣情況靈活進(jìn)行水肥一體化管理作業(yè)。6月底7月初見(jiàn)花追施花鈴肥，滴灌并隨水施入；如果棉花長(zhǎng)勢(shì)弱或者有早衰跡象可于8月上旬滴施蓋頂肥。

3.7 植?；?/p>

植保作業(yè)應(yīng)根據(jù)病蟲(chóng)草害的危害程度、抗藥性和作物生長(zhǎng)狀況來(lái)選擇適宜的農(nóng)藥品種，并根據(jù)噴藥量確定噴頭類型、孔徑、工作壓力，正確調(diào)整植保機(jī)械噴頭的角度、噴桿末端工作壓力，確定施藥方法。

植保作業(yè)要注意：合理選擇施藥機(jī)械。應(yīng)根據(jù)病蟲(chóng)害發(fā)生部位防治要點(diǎn)、藥劑類型科學(xué)選擇植保機(jī)械。重點(diǎn)防治蚜蟲(chóng)、飛虱、盲蝽象、斜紋夜蛾、甜菜夜蛾、棉葉螨等害蟲(chóng)。合理選擇選擇施藥時(shí)機(jī)。不同氣象因素對(duì)植保作業(yè)效果影響很大，宜選擇風(fēng)速≦3m/s、天氣晴朗、溫度在20℃～27℃時(shí)，開(kāi)展植保作業(yè)。

化控應(yīng)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(wěn)健生長(zhǎng)”。根據(jù)棉花密度和長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)行化學(xué)調(diào)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(shí)，應(yīng)在棉苗3～4葉期進(jìn)行第一次化控，間隔7～10天化控一次，打頂后10～15天化控結(jié)束。如果棉花長(zhǎng)勢(shì)弱或者旱情嚴(yán)重可推遲和減少化控次數(shù)，甚至不化控。正常情況下棉花化學(xué)調(diào)控時(shí)間與用量可（見(jiàn)表1）。

3.8 打頂

打頂是塑造適宜機(jī)采株型必不可少的一項(xiàng)農(nóng)藝措施，目前有化學(xué)封頂和機(jī)械打頂2種技術(shù)。化學(xué)封頂以藥劑強(qiáng)制延緩或抑制棉花頂尖的生長(zhǎng)。機(jī)械打頂以物理方式切除棉花頂尖部分。打頂時(shí)期應(yīng)按照“時(shí)到不等枝，枝到不等時(shí)”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(jī)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(duì)棉花頂部花蕾和枝葉造成較大機(jī)械損傷，在一定程度上加劇棉花病蟲(chóng)害發(fā)生和早衰［3］。單體仿形類打頂機(jī)每行均可獨(dú)立仿形實(shí)現(xiàn)精確打頂，它采用一套PLC（可編程控制器）伺服控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。機(jī)械打頂比化學(xué)打頂成本高、效率低。

化學(xué)封頂是利用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑強(qiáng)制抑制棉花頂尖生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)棉花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)化，達(dá)到類似人工打頂效果的一種新型株型控制技術(shù)［3］。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外使用最多的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是縮節(jié)胺和氟節(jié)胺，也有二者配合或混合使用的。從大量生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)看，縮節(jié)胺比氟節(jié)胺更加安全可靠，化學(xué)打頂首選縮節(jié)胺。在前期縮節(jié)胺化控的基礎(chǔ)上，棉花正常打頂前5天（達(dá)到預(yù)定果枝數(shù)前5天），用無(wú)人機(jī)按5～7g/畝葉面噴施縮節(jié)胺，10天后用無(wú)人機(jī)按7～8g/畝再次葉面噴施縮節(jié)胺，可有效控制棉花主莖和側(cè)枝生長(zhǎng)，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(zhǎng)發(fā)育［3］。

3.9 脫葉催熟

脫葉催熟劑施用以“絮到不等時(shí)，時(shí)到不等絮”為原則，田間棉花自然吐絮率達(dá)到60%以上，棉花上部鈴齡達(dá)40天以上，采收前18～25天，連續(xù)7～10天平均氣溫在20℃以上，最低氣溫高于12℃，無(wú)大風(fēng)及降雨可以進(jìn)行脫葉催熟作業(yè)。為達(dá)到噴霧均勻和棉花中下部葉片都能附著藥劑，應(yīng)選擇吊桿式噴霧機(jī)作業(yè)，確保藥液沉積均勻。噴霧機(jī)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(jī)械采收

棉花脫葉率達(dá)93%以上、吐絮率達(dá)95%以上時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)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(guò)程中要嚴(yán)格按照播種行進(jìn)路線規(guī)劃采收作業(yè)路線，采摘頭精準(zhǔn)對(duì)行；早種的早收，晚種的晚收。根據(jù)棉花株高和種植密度嚴(yán)格控制作業(yè)速度，以防止撞落和漏采，株高在90cm左右時(shí)作業(yè)速度不超過(guò)6.4km/h，遇到低矮、倒伏棉株作業(yè)速度控制在3.5km/h以下。

4 結(jié)論

采用激光整平、精細(xì)耕耙土地，可有效提高棉花播種質(zhì)量，保證了出苗的一致性。

棉花水肥一體化灌溉技術(shù)可有效保證棉花的出苗，保證干旱缺水時(shí)棉花需水需肥的有效供應(yīng)，促進(jìn)正常生長(zhǎng)發(fā)育，保證苗期化控有效實(shí)施。

合理增加種植密度并配套科學(xué)合理的化學(xué)調(diào)控，能促進(jìn)棉花協(xié)調(diào)生長(zhǎng)，結(jié)鈴均勻，依靠群體增加產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)集中成熟。

參考文獻(xiàn)

［1］ 陳傳強(qiáng)，張曉潔.2022.棉花全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)與裝備［M］.第一版.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社：22.

［2］ 林熬，王冀川，胡寶.化學(xué)封頂劑在棉花生產(chǎn)中的應(yīng)用［J］.農(nóng)業(yè)科技與裝備，2022，（2）：14-16.

［3］ 何鐘佩，奚惠達(dá)，楊秉芳，等.DPC效應(yīng)的定向定量誘導(dǎo)及其在棉花豐產(chǎn)栽培中的應(yīng)用［J］.北京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1984，（1）：19-28．

作者簡(jiǎn)介：蔣帆，工程師，主要從事農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣工作。