长江流域棉区机采棉的现状和发展建议

陈全求++蓝家样++韩光明++黄云++董建辉

摘要：为了加快长江流域棉区机采棉的发展。本文对长江流域机采棉的品种、配套的栽培方式和机采棉设备的现状进行了概述，并针对长江流域棉区机采棉的现状从“机采棉品种的选育、机采棉配套栽培技术的深入研究、适合于长江流域的机采设备的研发和种植规模”四个方面提出了相应的发展建议。

关键词：长江流域棉区；机采棉；现状；发展建议

中图分类号：S562. 文献标识码：A 文章编号：2095-3143（2017）04-0002-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2017.04.001

0 引言

长江流域是我国重要的植棉区，长江流域棉区光照充足、热量丰富、水热同步，能满足棉花生产的水热需要，适宜栽植中早熟陆地棉品种[1]。随着中国的生活水平以及城镇化水平提高，棉花生产劳动力严重缺乏，变更生产方式（由精耕细作转为粗放简化），提高复种指数（由单季棉转化为棉花与多种作物的间套作）已成为棉花生产的迫切要求[2-6]。长江流域棉区要适应新的棉花生产发展形势，必须走机械化、 规模化种植道路，因而机采棉是发展的必然趋势。

1 长江流域棉区机采棉发展的现状

1.1 机采棉品种的现状

近几年来，大量的机采棉品种被引进長江流域棉区进行栽培试验，试验结果也表明在长江流域棉区开展机采棉试验是可行的。长江流域各省引进和筛选出一些较好的机采棉品种：安徽省筛选出中棉所50，机收50等机采棉品种，江西省筛选出中棉所50，中425、夏早1号和夏早3号等机采棉品种，湖南省筛选出中棉所60、欣早12-1等机采棉品种，湖北省周家华，等[7]2015 年在荆门开展适于机采棉品种筛选的试验，从26个品种中筛选出生育期较短的中杂 2021和中杂2022是适合麦后或者油后直播的一年两熟栽培机采棉材料，江苏省筛选出中棉所63等机采棉品种。从引进的品种来看，中国农业科学院棉花研究所的品种较多，且引进的品种基本上是黄河流域的机采棉品种。黄河流域和长江流域相邻，部分品种能够适应相邻流域的生态气候。虽然有些品种能够适应长江流域的生态气候，但是两个流域的气候必定存在差异，引进品种不能完全适应长江流域的生态条件，因此许多育种者开展了长江流域机采棉品种筛选和选育的研究，目前也取得了一些进展。长江流域各省根据本地的生态条件培育和筛选的一系列品种在大田生产中表现较好。湖北省农业科学院经过多年研究选育出了适合于机采的棉花品种CN01，目前正在湖北省大面积示范推广，该品种属无限果枝类型，株型松紧适度，植株塔形抗倒伏，结铃性强，吐絮畅，适合长江流域油后或麦后直播，苗期长势强，在机械化收获示范中棉花农艺性状、产量和机收效果均达到了机采技术指标[8]。周家华，等[7]筛选出适合湖北省种植的一年一熟机采棉材料，生育期较长的400837和华棉3109 。湖南省棉花科学研究所培育的早熟、适合机采棉花新品种机采棉1号和省工棉2号，同时筛选出适合机采品种湘297、湘XP611。省工棉2号目前推广面积较大，该品种于 2012～2013年参加湖南省种子管理局组织的多点试验，2014年6月通过湖南省品种审定委员会的审定（湘审棉2014 001），是一个具有早熟、低酚、短果枝特点的棉花杂交种，适合机械化采收[9]。江苏省筛选出适合本省的机采棉品种苏棉24等。从上述结果可以看出，各省根据各自的生态条件，开展了适合机采的棉花品种的选育和筛选，但长江流域棉区机采棉品种筛选才刚刚起步，尚处于探索阶段，选育的棉花品种较少，主要是通过引进材料进行筛选。

1.2 机采棉配套栽培技术研究现状

1.2.1 栽培密度

与新疆一熟制棉花不同的是长江流域棉区几乎是油（麦）棉连作的种植模式，行距株距较大，棉花生长期长、植株高大，采摘期长，费工费力。现阶段，棉花种植用工量大，人工费高，占其成本的一半以上，主要是采摘用工，人工成本和植棉效益的平衡点已经被打破，唯有机采棉，大幅度降低人工投入，方能稳定棉花生产。要想在长江流域棉区发展机采棉技术，必须打破当前传统的种植模式，开展棉花高密度研究，在保证产量的同时要求集中成熟，以便于机器收获。

长江流域各省根据各自的生态条件筛选出了相应的机采棉品种，同时根据品种特性开展了相应机采棉配套栽培技术，目前已经取得进展。由表1可知，别墅，等在湖北省开展了机采棉品系CN01配套栽培技术研究和机械化收获示范，结果表明： CN01适宜种植密度为6.00万～6.75万株/hm2，专家组田间调查结果：总成桃为82.85万个/hm2，按铃重4.4g计算，估计籽棉产量3645.0 kg/hm2，高于全省棉花平均产量[8]。张兴平，等[10]在湖南省开展的机采棉收获密度基本在6.75万株/hm2左右，能较准确地满足试验要求。别墅和张兴平这两人对长江流域机采棉种植密度研究结果较一致，与其他人结果比较种植密度较低。李永旗，等[11]在江西省赣北地区研究表明：5月13日播种和密度为10.5万株/hm2的处理马克隆值略低，籽棉产量显著高于其他处理，且其纤维品质较好。王维，等[12]采用正交设计3套3因素3水平田间试验，研究了安徽机采棉适宜于5月下旬直播，播种密度为10.50万～11.25万株/hm2。杨磊，等[13]在江西省彭泽县机采棉示范区的播种密度9万株/hm2，收获密度8.25万株/hm2左右；在江西省棉花研究所的机采棉示范区播种密度12万株/hm2，收获密度 10.65万 株/hm2左右；经组织测产，彭泽县示范区平均籽棉产量为 3689.4 kg/hm2，江西省棉花研究所示范区籽棉产量平均为 3663.6 kg/hm2。周家华，等[7]在湖北省荆门市对机采棉种植密度研究表明，中杂2021密度达到9.2万株/hm2，籽棉产量达到3120 kg/hm2，华棉3109密度达到10.53万株/hm2，籽棉产量达到2985 kg/hm2。这几人研究结果较一致，一般在10万株/hm2左右产量相对较高。长江流域的机采棉配套栽培技术研究刚起步，长江流域特殊的生态气候导致开展机采棉配套栽培技术的研究存在一定的难度，需要研究者更深入的研究，找出适合长江流域的最佳密度。

1.2.2 播期和化控

从表2可以看出，不同省份的播种时期不一样。取得最大籽棉产量的播种时期在5月13日与5月30日之间，大部分省份在5月下旬播种，机采棉播期相对较晚，有利于发展长江流域麦（油）后直播短季棉栽培，是稳定长江流域棉田面积、提高复种指数、提高棉田效益的一项新举措。机采棉采取全程化调，长江流域各省分别在棉花蕾期、初花期、盛花期和打顶后各喷1次缩节胺，总用量为180～285 g/hm2，各个时期用量比例根据田间棉花各个时期的生产来定。一般适宜在8月10日左右进行打顶，脱叶时间各省一般在10月上中旬，但湖南省的省工棉2号、湘297等品种在9月27日左右脱叶，相对于其他省份偏早。长江流域棉区在脱叶剂的筛选和脱叶剂对棉花性状的影响上研究很少，大部分是通过借鉴其他流域的试验结果。别墅，等在长江流域进行了脱叶剂的筛选试验结果表明，脱吐隆+助剂+乙烯利和脱叶剂Ⅱ这2个处理的脱叶催熟效果较好。喷施脱叶剂后对棉花铃重和籽棉产量有一定影响，平均铃重下降，籽棉产量下降，衣分有所提高。脱叶剂对棉花纤维品质存在不同程度影响，长度、比强度和马克隆值下降，伸长率增加[8] 。

1.3 机采设备的现状

长江流域棉区是传统棉区，不仅有悠久的植棉传统，也有土地、气候上的优势，但是棉花用工量大，人工费高，维持优势棉区的棉花种植离不开降低植棉成本，提高生产效率，机械化是长江流域发展的必然趋势。2013年以来，长江流域各省的机采棉实验在不断推进，湖北省2016年采用美国进口的采棉机先后在荆州市的洪湖和监利以及天门市首次“试水”棉花机械化采收，一举攻克了这一技术最后堡垒。实测采收率90%左右，虽然与单行采棉机在理想条件下采收率达95%有一定差距，但这是棉农可接受的水平。试验表明，湖北省机采棉主要技术难题已基本解决，大面积推广机采棉时机已基本成熟。安徽沿江植棉区棉花机械化采收现场观摩研讨会于2014年11月6日在望江召开，一台4MZ-3型三行自走式采棉机，正在华阳镇大号村的中棉所长江生态试验站的棉花试验田里忙着采收棉花。从效果上看，速度快、采净率超90%。湖南省棉花科学研究所培育的早熟、适合机采棉花新品种机采棉2号及引进品种中棉所60号的集中吐絮现场及美国约翰迪尔单行侧挂式采棉机采棉演示，现场采棉机采摘效果很好，不到20分钟就完成666.7 m2的采收，采净率超过90%，比人工采收效率提高了近200倍。2014年江西省试验示范的采收机具为国产 4MZ-3型摘锭自走式采棉机。在喷施脱叶催熟剂 20天以后，适时观察脱叶效果，在脱叶率达到90%以上、吐絮率达到95%以上时进行机械采收。由此可见，长江流域实行机械化收获是可行的。

2 长江流域棉区机采棉的发展建议

2.1 机采棉品种的选育

在兼顾产量和抗性的基础上，棉花外观形态选择也是重要内容，机采棉对不同种植区域棉花品种农艺性状有较高的要求，农艺性状特点与农机要求相吻合，才能实现机械生产[14-16]。长江流域棉区相对于西北内陆棉区光照充足、热量丰富、水热同步，能满足棉花生产的水热需要，但是特定的气候条件对机采棉品种的性状提出了特殊的要求。我国从20世纪90年代中期就开始了机采棉品种选育的研究[17-19]，新疆是最早开始推广机采棉品种的，目前已经选育出一系列的机采棉品种，长江流域推广机采棉较晚，选育的品种较少，主要是通过引进和筛选外地的机采棉品种。

大力发展长江流域的机采棉，必须结合长江流域生态条件，培育适合长江流域的机采棉新品种。在品种选育上主要注意以下几点：一是纤维品质要提高，长江流域以其丰富的光温资源、肥沃的地力条件被定位优质棉生产基地，与其他棉区比在品质上具有较大的优势，同时经机采的棉花其纤维品质较低于手采棉[20]，因此在品种纤维品质上要加强，选育品种的纤维品质要向长绒、高比强方向发展，才能提高长江流域机采棉的竞争力；二是早熟和吐絮集中度要加强，长江流域光温资源丰富，适合于麦油后直播，提高复种指数，增加农民收益，因而需要选用生育期短的机采棉品种，同时长江流域雨水较多，但10月份相对雨水较少，适合于棉花机收，因此在品种选育上应选育在该时间集中吐絮的机采棉品种；三是选育耐高温品种，目前长江流域的机采棉品种绝大部分都是通过引进筛选其他棉区的品种，虽然在产量上达到要求，但是长江流域存在高温天气，因此应该重视机采棉品种的抗高温能力，机采棉品种应注重抗高温性状的转入。

2.2 机采棉配套栽培技术的深入研究

棉花的农艺性状受气候、 环境、 栽培管理措施影响很大， 开展与机采棉品种相配套的栽培技术研究显得尤为重要[21]。相对于新疆植棉区，长江流域机采棉配套栽培技术研究起步较晚。近几年，通过了对机采棉播种时间、 播种方式、 栽培密度、 水肥管理、 化学调控及打顶、 脱叶催熟等关键栽培技术的试验研究，但还存在很多不足，需要进一步的探讨。例如在栽培密度上还存在一定的分歧，对机采棉轻简化栽培研究不够深入，脱叶剂的筛选和喷施的最佳时间也需要进一步的研究；在化学调控上长江流域棉区各个时期雨水较多且不均衡，对化控也提出了一些难题，需要进一步收集资料，总结最佳的化控方法。制定出适合长江流域棉区机采棉发展的全程机械化栽培管理模式， 是发展机采棉、促进棉区全面机械化生产的关键。

2.3 適合于长江流域的机采设备的研发

机采棉主要有机采前的化学脱叶催熟、机械采棉和棉花清理加工三大技术。其中化学脱叶催熟技术和棉花清理加工技术较成熟。采棉机主要有摘锭式、复指杆式、刷辊式等。长江流域棉区采用的采棉机械主要是大型的采棉机，主要有美国约翰迪尔采棉机、国产 4MZ-3 型摘锭自走式采棉机等。虽然在采摘过程中速度快、采净率超90%，但不能完全满足长江流域棉区的需要。长江流域棉区由于地理条件和农民耕地相对较少，更适合小型采棉机的发展，建议加快轻小型采棉机的研发步伐，通过农机与农艺相结合，研制出适宜本棉区的具有自主知识产权的、小型的、结构简单的、性能优越的、造价低廉的采棉机械；同时要综合考虑对棉花机采后续清花、扎花、打包等机械设备的配套，为长江流域棉区棉花大面积机采提供保障。

2.4 种植规模

棉花全程机械化生产对面积要求较大。而长江流域人口多，相应个人耕地较少，大多数还是处于一家一户的经营模式。种植规模小且分散，种植的棉花品种多而杂，再加上收购、加工渠道的放开，导致生产的原棉品质上参差不齐、整齐度差，“三丝”问题严重，质量档次单一，缺乏品质一致性。因此，通过政府引导，补助等方式，加快土地流转、承包，集约种植，发挥规模效应，以降低风险、提高效益。联合加工企业采取订单预约，专业生产，采取采摘-收购-加工一条龙的方式，以提高竞争力。

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