山东省发展机采棉的前景与对策

收稿日期：2013-03-02

基金项目：国家棉花产业技术体系建设专项（CARS-18-21）

作者简介：陈雪梅（1966-），女，研究员。E-mail：

摘要：山东作为全国产棉大省，大力发展机采棉不仅必要而且可行。本文分析了山东省机采棉发展的现状、前景和存在的问题，提出了发展机采棉的对策措施。

关键词：山东；机采棉；对策措施

中图分类号：S233.4-1（252）文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）12-0107-05

棉花是关系国计民生的重要战略物资。我国是世界上最大的棉花生产国和消费国。山东省是我国重要的棉花传统产区，是仅次于新疆的第二大产棉省份。2011年，全省种植面积7526×10 4 hm 2 ，总产78.46×10 4 t [1]。但是山东省的棉花自产率较低，全省纺织业年用棉量近几年保持在400×10 4 t左右，每年产需缺口300×10 4 t以上[2]。2011年，山东进口棉花132.3×10 4 t，约占全国棉花进口总量的39.3% [3]。为解决省内棉花供求失衡，稳定棉花生产，增加有效供给，2011年3月山东省政府制定出台了《山东省棉花产业振兴规划（2011-2015年） 》，提出了“到2015年，全省棉花面积稳定在80×10 4 hm 2 ，单产1 275 kg/hm 2 ，总产100×10 4 t以上”的发展目标。但从当前棉花种植现状来看，加快棉花产业振兴的任务十分艰巨。近年来农民的植棉意愿显著降低，棉花种植面积逐年减少，棉田撂荒的情况时有发生[4]。

从发达国家棉花产业发展的规律和我国当前棉花产业面临的形势来看，如果棉花生产继续维持目前模式，不仅在经济效益上难以与进口棉抗争、难以与种植粮食等其他农作物抗争，也难以适应山东经济结构调整后农村劳动力减少、农民追求降低劳动强度和节省劳动时间的大趋势。只有实现植棉全程机械化才能解决棉花生产管理用工多、劳动强度大、效益差的问题，从根本上适应经济结构调整后农业人口减少的趋势。目前山东省棉花耕种、施肥、病虫草害防治以及秸秆还田等环节已基本实现机械化，但作为棉花生产劳动强度最大、用工最多的棉花采收仍完全依赖人工，严重影响农民的植棉积极性，成为棉花产业实现全程机械化的主要障碍[5]。因此，发展机采棉，实现棉花生产全程机械化，大幅度降低棉花生产劳动强度和用工量，将是山东省棉花产业振兴的关键。

1国内外机采棉发展现状

机采棉是指使用机械采棉设备取代人工采摘棉花的农业生产方式[6]。国外对机采棉的研究起步较早。美国早在1850年就开始研究机械采棉技术，20世纪40年代，采棉机制造技术基本成熟并开始批量生产。但由于当时棉花品种对机械采摘不适应，机采棉发展一度进展缓慢。20世纪50年代，美国育成了一批适宜机采的棉花品种，机采棉技术得到迅速发展，到1975年已达到了100%，居世界第一[7]。前苏联自1924年开始研制机采棉机械，1970年机采棉达31.6%，2006年达到60%，棉花较集中的种植区机采棉已实现90%以上[8]。澳大利亚、以色列等国家棉花生产也实现了全程机械化，机采棉的实现使这些国家人均管理棉田面积达67 hm 2 以上[9]。

我国采棉机械和机采棉技术的引进、研究、开发是在新疆建设兵团起步的。20世纪50年代新疆建设兵团从前苏联引进采棉机械，并进行试验操作，但因种种原因而搁浅[9]。1990年兵团又从乌兹别克斯坦引进全套棉田作业机械，根据新疆地区特点进行品种和农艺配套研究，经过20年研究和推广，摸索出了从种植到采收、清理、加工全套机械化的生产模式。到2011年兵团机采棉应用率已达到了46% [10]。农八师一四九团等甚至达到100%，实现了机采、打膜、运膜、解膜、清理杂质、加工皮棉“一条龙”全程机械化[11]。但是，长江和黄河流域棉区因气候条件复杂、种植模式多样、棉田分布相对分散、加工不配套等一系列问题，机采棉工作近年才开始试点，尚没有实质性进展。

山东省早在2000年前后就有过引进采棉机械进行试验示范的设想，但一直未能起步。随着棉花种植人工费用的不断上涨和劳动力的逐渐减少，全省主要产棉区（特别是黄河三角洲棉区）已把发展机采棉、实现棉花种植全程机械化提上日程。在省农机部门的支持下，山东棉花研究中心和山东省棉花生产技术指导站等单位的配合下，滨州和东营市农机局于2012年初制定了农机农艺结合、试验示范机采棉的方案，并在沾化县、无棣县、东营区等建立了机采棉试验示范基地。2012年9月27日，惠民农机专业合作社从“新疆贵航”购买了首台3行自走型摘锭式采棉机（型号4MZ-3），并于10月份在沾化县李家村机采棉示范基地试采，采净率达到90%以上。在随后举办的全国农机农艺技术融合座谈会暨机采棉现场会上进行了机采棉作业演示，得到与会专家和代表的认可，实现了黄淮海地区机采棉零的突破。同时，由天鹅棉业提供机采棉清选加工及附属设备，沾化县供销社负责土建和烘干设备，在沾化县建成山东首条机采棉清理加工生产线，基本解决了内地机采棉试验示范中的后续加工问题。下一步东营市将引进六行双膜滴灌精量播种机等先进设备，建立全国首家采棉机4S店，完善维修、保养、驾驶员培训等配套服务，开展棉花生产机械化农艺技术培训，推进棉花生产全过程机械化。

2山东发展机采棉的前景分析

2.1山东黄河三角洲棉区地理条件适合发展机采棉

山东棉花生产主要分布在鲁西南、鲁北、鲁西北平原地区。位于鲁北棉区的黄河三角洲滨海地区，地处黄河入海口，每年淤沙造陆20 km 2 之多，是世界上新生土地资源最快的地区。“盐碱旱薄”是黄河三角洲地区部分耕地的主要特征。该地区地势平坦，土地资源丰富，光照充足，年平均气温12.2℃，≥10℃积温4 200℃，无霜期206 d，年日照时数2 600 h以上；耕地盐渍化程度高，土壤含盐量一般在0.3%～2.0%，盐分以Na + 、Cl - 为主；地下水位一般在2～5 m，地下水矿化度多在2 g/ml以上，一般浅层地下水不能灌溉，因而淡水资源短缺，自然降水仅可维持耐旱作物的中低产水平的需要。

相对于其他作物，棉花是一种耐盐碱、耐干旱、耐瘠薄能力较强的大田经济作物，所以棉花是黄河三角洲滨海地区农民的首选经济作物。目前黄河三角洲棉区主要包括东营市、滨州市以及潍坊、德州市的部分县区，常年植棉面积33×10 4 hm 2 ，占全省棉花面积的50%。特殊的地理条件也使得该区人少耕地多，仅东营市6.7 hm 2 以上成方连片的植棉农户就有300多家，随着农村植棉合作社的增加，土地集约化、规模化程度逐渐提高，目前基本实现了播种一体化、管理轻简化、施肥打药机械化的棉花生产模式。黄河三角洲滨海地区的地理条件、气候条件以及生产方式已为该区机采棉的发展提供了合适的条件。

2.2政府高度重视发展机采棉，各方积极性比较高

2010年国务院出台了《关于促进农业机械化和农机工业又好又快发展的意见》，提出加快农业机械化进程，促进农机农艺协调发展。2012年中央一号文件《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》，明确指出要加大农业科技投入，加快现代化农业建设。农业机械化是提高农业现代化生产水平的基本条件，文件特别提到要着力解决棉花机械采收难题。2012年山东省政府出台了关于促进农业机械化和农机工业发展的相关政策，全省主要产棉区特别是黄河三角洲棉区，均把发展棉花生产机械化提上日程，各级政府及植棉专业户实现棉花机收的积极性非常高涨。

2.3新疆为山东发展机采棉提供了可资借鉴的经验

经过几十年的发展，新疆建设兵团基本摸索出机采棉生产、加工的一整套模式。从适宜机采棉特殊要求的棉花品种的筛选到基本种植方式，从简化栽培管理技术到催熟落叶剂的使用，以及采收后棉花的打包、清理、加工等各个环节，都基本整合到位。黄河流域棉区在借鉴新疆经验基础上开展试点，取得了初步试验数据，可为山东发展机采棉提供一定的技术参考。

2.4采棉机械国产化有了良好进展

迄今为止，我国生产中采用的采棉机械主要是来自美国的约翰迪尔公司、凯斯国际公司。20世纪50年代我国开始进行采棉机研究，研制出气吸和气吸振动式采棉机，并在新疆仿制建设了机采籽棉清理加工试验车间[12]。经过多年发展积累，国产采棉机械现已取得很大进展。贵州平水机械有限责任公司研制生产的自走式采棉机在新疆应用较多。贵航农机装备有限责任公司、中国农机化研究院、山东天鹅棉机有限公司等单位也都研制或生产成功采棉机，并投入生产试用。到2011年底，新疆建设兵团已拥有采棉机1 007台，建成130条机采棉清理加工线，其中半数以上实现了国产化。根据山东省黄河三角洲地区的植棉特点，2～3行自走式采棉机比较适宜。

2.5在机采棉配套品种和栽培技术研究方面已取得一定技术储备

山东省推广的棉花品种已形成不同系列，分别适合不同生态区的植棉需要。针对黄河三角洲的生态自然条件和规模化种植方式，已育出系列较适宜品种，并研究出与之相适应的简化栽培技术。如山东棉花研究中心培育成功“鲁棉研”系列转基因抗虫棉品种30多个，具有丰产、抗逆、优质等多方面优势，机采棉品种不但要求具备以上优势，而且具有株型紧凑、早熟、抗倒伏、吐絮畅且含絮力强、第一果枝节位高等特点。“鲁棉研”系列品种的育成以及大量征集筛选的适于机采棉应用的优异种质资源材料，为山东机采棉品种的筛选和培育奠定了较好基础。

机采棉的推广应用不但在品种上要有所突破，也要形成与之相配套的栽培生产技术，以适应采棉机械的使用，达到农机农艺配套。采棉机一般要求等行距种植、株高控制在60～80 cm，第一果枝节位高15 cm以上，吐絮集中，棉叶脱落干净，机械采净率高等。目前，经过多年研究，山东棉花研究中心已研究出精量播种、轻简化生产技术体系和滨海盐碱地棉花丰产栽培技术，初步完成机采棉生产技术的基础研究，为今后发展机采棉提供了丰富的技术储备。

3山东发展机采棉面临的问题

虽然机采棉在新疆等地已取得一定成效，但是，实现棉花机采并不仅仅是棉花采摘一个环节的问题，而是从棉花品种、田间管理、催熟脱叶、采收、打包储运、清理加工一直到下游棉纺业，涉及到整个棉花产业链的一场革命。目前，从新疆的发展经验来看，新的机采棉产业链各个环节还非常不成熟、不完备，存在很多难题亟需解决。

3.1缺乏优良的机采棉品种

机采需要重点选择早熟、衣分高、株型通透、果枝始节位高、吐絮集中、含絮较好、抗倒伏、纤维品质优的棉花品种。当前棉花生产中应用的品种虽然通过专项栽培、化学调控等措施可以达到适合机采的要求，但是熟相偏晚、成铃不集中、含絮力差、始节位低等仍是棉花机械采收的不利因素。目前针对机采棉的育种进展不大，既具备以上基本的机采性状、又高抗高产的优良品种尚未出现。新疆种植的机采棉品种就存在多、乱、杂的情况，造成机采棉含杂高、采净率低、落地花多。通过今年山东省的试验发现，目前种植的棉花存在烂铃多、吐絮不集中、采净率低、产量及品质下降等一系列问题，适宜机采棉要求的品种较少。

3.2农机与农艺尚未完全配套

新疆机采棉是按照“密矮简”（密度大、植株矮、管理简化）模式种植和管理，通过科学化控、适时打顶、科学运筹肥水、合理配置株行距，使棉花株高适中、结铃性好、吐絮集中，从而提高机采棉的采净率。从目前山东试点情况看，栽培管理技术还有很多方面需要研究改进。一是密度过高，有的地块666.7m 2 达到8 000株以上，不仅导致烂铃和脱落加重，也造成棉花贪青晚熟；二是化控技术掌握不到位，棉株徒长，棉田郁闭，通风透光性差，铃病加重，烂铃增加，降低了产量，影响了采净率；三是棉花播种行距与采棉机规格不匹配，目前山东多数棉田为节约地膜，播种行距多采用大小行，而机采棉多要求等行距，致使机采时易增加撞落棉和挂枝棉数量，影响机采棉产量；四是棉花含杂率高，主要是脱叶催熟剂施用时间及剂量不易把握，脱叶不彻底。另外还有地膜处理不当、棉花成熟度不一等原因。

3.3采棉机械及后续储运加工配套设施与实际要求还有一定距离

我国机采棉技术发展较晚，采棉机仍主要是模仿国外现有机械研制和生产，缺少针对包括山东在内的黄淮海棉区生产方式的采棉机的研制。机采棉配套清理加工和运输技术还不够成熟。另外，山东虽已引进了首条机采棉加工生产线，但针对机采棉含杂率高于手采棉的现象，在籽清、皮清、加湿和烘干等关键环节的掌握上仍不到位，存在过度烘干、过度加湿、清理不净、棉结和短纤维含量较高等问题，并最终降低棉花纤维品质。脱叶剂的施用效果关系着机采棉质量的好坏，山东脱叶剂的喷施还主要依靠传统的喷雾设备，致使药剂喷不透、喷不均，从而影响棉株下部叶片的脱落效果。

3.4当前山东棉花生产方式尚不适合机采棉

近年来，新疆发展机采棉最成功的主要是建设兵团，其中主要经验之一就是采用“六统一”的种植模式，即：统一品种、统一整地、统一播种、统一田管、统一采收、统一交售，这样才能够保证达到棉花大规模机采所要求的集中成熟、吐絮等条件。在新疆建设兵团以外的棉花种植地区，由于种植品种不一、地块耕作规格不同等原因，机采棉一直难以大面积推广。直到最近几年，新疆各地政府大力推动机采棉发展，借鉴建设兵团“六统一”经验，在各类合作社内组织棉农开展统一生产，才取得一定进展。山东棉区主要采取以家庭或小范围合作社为主的经营模式，各家各户棉花品种不一、棉田规格不一、管理不一，难以达到棉花机采的条件。

3.5机采棉在经济效益上还差强人意

当前机械采棉每666.7m 2 成本价约在280元左右，比人工采棉效率高、价格低。但由于机械采摘对棉花有一定的损害，纤维长度、强度、光洁度等方面都受到一定影响，机采的棉花品级一般要比普通手工采摘的品级下降1～2级，每吨棉花售价平均降低600元左右，而且许多棉纺企业不愿意收购使用，使得机采棉在经济效益上存在一定风险。

4山东发展机采棉的建议

机械采收是棉花产业发展的重要内容，也是农业现代化生产的必然趋势。针对山东发展机采棉存在的问题，提出如下建议。

4.1加大政府扶持力度，给予综合项目支持

在科研方面，机采棉是现代化植棉的一项系统工程，包括棉花品种、农艺栽培、田间管理、残膜回收、脱叶催熟、机械采摘、棉花的清理加工、纤维质量等诸多环节，涉及到育种、栽培、农机、加工等多个技术专业，单方面的科研条件很难取得进展。因而需要政府统筹规划，综合各方面的技术力量，实现跨学科、跨行业、跨领域的协作攻关。进一步加大政策扶持力度，设置专项资金，给予综合项目支持，针对山东棉花生产特点进行农机农艺联合攻关，完成机采棉技术储备。

在生产推广方面，更需要政府全方位的支持。发展机采棉需要在棉花品种、生产管理、栽培技术、机械设备等多方面进行革命，需要提高采棉机械的购置补贴力度以降低成本，需要投入大量的人力物力来开展有针对性的技术培训、推广，等等。例如：2012年是新疆阿克苏地区大面积推广机采棉的第一年，自治区共提供机采棉发展专项资金520万元，机采棉总投资达1.29亿元，分别在阿克苏市、阿瓦提县、库车县、新和县、沙雅县五县（市）推广机采棉1.4×10 4 hm 2 [13]。

4.2加快培育机采棉品种，开展配套栽培技术研究

根据机采棉设备要求，适于机采的棉花品种要具备早熟性好、株型紧凑、抗逆性强、含絮率高，衣分不低于41%、麦克隆值4.2～4.5、比强度不低于30 cN/tex等指标。一般要求棉花果枝始节位15 cm以上、株高60～80 cm、等行距种植，种植密度6.75万株/hm 2 ，单株结铃数12～15个[13]。由于山东机采棉发展的主要地区在黄河三角洲滨海盐碱区域，同时由于山东特殊的气候条件，在棉花开花成铃的重要时期，即每年的7、8月份，降雨量比较多常常导致棉花烂铃、倒伏，不利于机械采收。因此，对品种的抗旱耐盐碱和耐阴湿、抗倒伏性状也有较高要求。针对这些特殊要求，科研部门应及时调整棉花育种目标，储备机采棉所需种质材料，通过系统选育、杂交选育及分子选育等手段，加快选育适合山东的优良机采棉品种。同时，积极进行机采棉配套栽培技术研究，根据黄河三角洲生态地理条件和棉花生长特点，研究棉花精简化栽培技术。通过种植模式调整、播期调节、化调以及化学催熟等一系列的技术手段，达到农机农艺的高效率融合。

4.3合理利用资源，建立集约化、规模化的棉花生产基地

当前棉花机械收获设备均为大型农机具，机采棉棉区应该是成方连片，达到一定规模，才能得到较好效益。山东黄河三角洲地区棉田规模较大，但管理不统一，家庭式种植模式也给机采棉的推广造成一些障碍。建立合作社式的棉花统管方式是推进机采棉发展的便利之路。建议制定政策鼓励棉区成立棉花合作社，并给予资金补贴，进一步整合土地资源，扩大棉田规模，做到品种统一、管理统一、采收统一，为机采棉的实施打好基础。

4.4建立完善的机采棉加工技术体系和质量标准

机采棉由于含杂量高、等级混杂、采收不均匀等导致品质下降，也给棉花加工生产带来诸多不利。目前山东多数棉花加工生产线只适用于手采棉清理加工，建议借鉴国内外先进的机采棉加工技术机械，设立专项资金完善机采棉加工生产线的研发和安装试用，使田间机采作业与棉花加工技术融合起来，提高原棉质量。现在我国棉花收购质量标准仅适用于人工采摘棉花，由于机采棉和手采棉在品质上差异明显，建议根据机采棉特点、纺织需求等制定机采棉收购质量标准，并经质量技术监督部门认证并监管，保证农民植棉效益，才能更好地推动机采棉发展。

4.5加快研制适用于山东棉区的机械采收设备，实现采收、打包、储运、加工设备配套

当前的采棉机械大多是大型机械，比较适应大面积规模化种植地区。但是，山东省棉区除黄河三角洲一带很少有大面积成方连片棉田，不论是从使用的角度还是从成本的角度，现有采棉机都不适合在这些地区应用。只有针对这些地区的特点开发相应的机械设备，才能促进机采棉在这些地区的发展。

另外，后期储运加工问题也是制约机采棉发展的主要因素。如果不能解决后期配套加工问题，就不能保证机采棉的品质，甚至使机采棉花难以被纺织企业接受，机采棉的效益就难以实现。因此，要在开发采棉机的同时，重视对后期配套设备的研发，在一定程度上提高清杂效果，尽可能小地影响棉花品质，保证机采棉实现较大经济效益。

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