陳傳強 ，蔣帆 ，張曉潔 ，張桂芝 ，李浩

（1.山東省農(nóng)業(yè)機械技術(shù)推廣站，濟(jì)南250100；2.山東棉花研究中心，濟(jì)南250100）

我國棉花生產(chǎn)全程機械化生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀、問題與對策

陳傳強 1*，蔣帆 1，張曉潔 2，張桂芝 2，李浩 2

（1.山東省農(nóng)業(yè)機械技術(shù)推廣站，濟(jì)南250100；2.山東棉花研究中心，濟(jì)南250100）

棉花是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。但是，近10年來我國棉花種植面積持續(xù)銳減，究其原因：一是受國際市場影響，棉花價格持續(xù)走低；二是我國棉花生產(chǎn)成本持續(xù)上升，生產(chǎn)資料和勞動力價格持續(xù)上漲；三是我國棉花生產(chǎn)主要依靠人工，機械化水平低。保持并提升我國棉花在國際市場上的競爭優(yōu)勢，發(fā)展棉花生產(chǎn)全程機械化、降低生產(chǎn)成本是必然的選擇。作者分析了近10年我國棉花產(chǎn)業(yè)和棉花生產(chǎn)機械化的現(xiàn)狀和問題，提出了發(fā)展機采棉、推進(jìn)棉花生產(chǎn)全程機械化的對策。

1 我國棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與特點

1.1 面積與總產(chǎn)持續(xù)下降，單產(chǎn)不斷提高

我國棉花種植面積和總產(chǎn)均占全球第二，單產(chǎn)居全球第六。但是近10年來，我國棉花種植面積出現(xiàn)了連續(xù)下滑的局面。2016年全國棉花播種面積337.61萬 hm2，皮棉總產(chǎn)量 534.3萬 t，皮棉單產(chǎn)1 582.5 kg·hm－2[1]。 與 2007 年相比，面積減少 255萬hm2，下滑43%；皮棉總產(chǎn)量減少228萬t，下滑30%；皮棉單產(chǎn)提高 297 kg·hm－2，增加 23%。 近 10年的變化情況如圖1所示。

圖1 近10年我國棉花面積、總產(chǎn)和單產(chǎn)走向

1.2 由“三足鼎立”演變?yōu)椤耙恢Κ毿恪?/h3>

從我國三大棉花產(chǎn)區(qū)來看，棉花主產(chǎn)區(qū)已經(jīng)從長江流域、黃河流域、西北內(nèi)陸地區(qū)（主要為新疆）的 “三足鼎立”演變?yōu)樾陆迏^(qū)的 “一枝獨秀”[2]。2015年，新疆棉區(qū)棉花種植面積為190萬hm2，占全國的50%以上（圖2），比長江與黃河流域的總和還多25萬hm2；2015年，新疆皮棉產(chǎn)量為350.3萬t，占全國的 62.5%，皮棉單產(chǎn)為 1 840 kg·hm－2，比全國平均皮棉單產(chǎn)領(lǐng)先24.7%。無論從面積、單產(chǎn)還是總產(chǎn)來看，新疆都表現(xiàn)出了絕對的優(yōu)勢，并且這種趨勢還在繼續(xù)增強。

圖2 2015年三大棉花主產(chǎn)區(qū)棉花面積所占比例比較

1.3 棉花價格先漲后跌，起伏波動大

從棉花價格來看，2000年到2010年，我國棉花價格不斷走高，2010年達(dá)到歷史峰值，皮棉平均價格達(dá)到 25 700 元·t－1， 最高達(dá)到 31 300 元·t－1。2011年后，棉花價格直線下跌，到2016年最低跌至12 000元·t－1[3]。其原因主要是受國際棉花市場價格的影響，也與我國原棉纖維品質(zhì)與紡織企業(yè)需求不匹配有關(guān)。近幾年由于棉花加工機械越來越大型化、智能化，對棉花纖維品質(zhì)要求越來越高，低品質(zhì)棉花價格難以穩(wěn)定。

1.4 棉花成本越來越高，效益持續(xù)下降

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和勞動力價格不斷提升，棉花的生產(chǎn)成本越來越高。根據(jù)山東省農(nóng)業(yè)機械技術(shù)推廣站國家行業(yè)科技計劃“華北棉區(qū)棉花全程機械化關(guān)鍵技術(shù)及農(nóng)藝技術(shù)研究與示范”課題組2016年在東營市利津縣春喜農(nóng)機專業(yè)合作社調(diào)查，除棉花打頂和放苗采用人工作業(yè)，其他環(huán)節(jié)全部采用機械化作業(yè)，機械作業(yè)費（含人員工資）為7 380元·hm－2，種子、地膜、肥料、農(nóng)藥（含除草劑、植物生長調(diào)節(jié)劑）等生產(chǎn)資料成本為4 695元·hm－2，棉花機械化生產(chǎn)成本為12 075元·hm－2。2016年，棉花產(chǎn)量為籽棉 3 000 kg·hm－2、平均價格為 7.2 元·kg－1，每公頃收入為21 600元左右，棉花生產(chǎn)純收益為9 525元·hm－2。被調(diào)查的一般小規(guī)模生產(chǎn)的農(nóng)戶，棉花生產(chǎn)成本為19 500元·hm－2左右，每公頃收入為4 875元。筆者2017年8月份在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師和第八師調(diào)研的情況是，棉花生產(chǎn)的成本是18 000～24 000元·hm－2，籽棉產(chǎn)量一般為6 000 kg·hm－2，生產(chǎn)效益在 22 200 元·hm－2左右。新疆棉花生產(chǎn)效益好，其原因：一是棉花產(chǎn)量高；二是棉花品質(zhì)好，價格高；三是地塊大，機械化作業(yè)生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本相對低。

2 我國機采棉發(fā)展的現(xiàn)狀與問題

棉花生產(chǎn)全程機械化發(fā)展的重點是機械采收，難點是植株長勢的塑造，棉花機采的前提是與采棉機相匹配的種植模式和植株長勢。目前，我國棉花主產(chǎn)區(qū)耕整地、植保、化控、施肥、灌溉等環(huán)節(jié)已經(jīng)實現(xiàn)了機械化，純作直播棉區(qū)全面實現(xiàn)了機械化播種。據(jù)農(nóng)業(yè)部主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機械化專家指導(dǎo)組棉花組調(diào)查數(shù)據(jù)（下文除特殊說明，數(shù)據(jù)均來源于此）：2016年我國棉花機采面積為88萬hm2，采棉機保有量為2 880臺，機采率為23.2%。其中，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)采棉機保有量達(dá)到2 120臺，棉花機采率為92.9%，新疆自治區(qū)（地方）擁有采棉機750臺，機采率達(dá)到20%。山東省采棉機保有量為9臺，機采率不到0.5%，其他地區(qū)棉花機采基本為空白。機型以大型進(jìn)口水平摘錠式采棉機為主，包括凱斯4行機、6行機，迪爾5行機、6行機；國產(chǎn)采棉機有貴航3行機、5行機，缽施然3行機、6行機等。目前從全國棉花產(chǎn)區(qū)布局來看，機采棉工作推進(jìn)的重點是新疆自治區(qū)（地方）和黃河流域、長江流域棉區(qū)。與糧食作物相比，棉花機采發(fā)展遲緩，不僅與農(nóng)機農(nóng)藝技術(shù)不配套有關(guān)，而且與采棉機價格高、棉田規(guī)模小、采收效益差等有關(guān)。

2.1 現(xiàn)有棉花種植模式不適合機械采收要求

一是種植模式多，不適合機采要求。要實現(xiàn)機采棉首先要按照配套采棉機要求的行距進(jìn)行棉花種植，再按照機采要求對棉花株型和高度進(jìn)行管理，也就是說棉花的規(guī)范化種植與管理是機采的前提。從棉花的種植模式來看，全國三大棉區(qū)各有差別。在黃河流域的黃河三角洲地區(qū)棉花的傳統(tǒng)種模式是大小行種植，行距一般為80 cm+50 cm。在長江流域和黃河流域的其他一年兩作地區(qū)，棉花種植模式五花八門，有棉麥套作、蒜棉套作、瓜棉套作、椒棉套作等，小行距50 cm左右，大行距為90～150 cm，也有些地區(qū)采用100 cm左右的等行距，在新疆的南疆也存在大小行種植。而目前的主流采棉機——摘錠式采棉機，收獲行距是76 cm。非76 cm等行距種植模式、大小行種植模式均不符合機采棉的要求。

二是種植不規(guī)范，密度過低，植株高矮不一。由于種植模式的多樣性，不同模式靠群體增產(chǎn)還是靠單體增產(chǎn)的目標(biāo)就不同，導(dǎo)致管理措施的不一致，最終造成棉花長勢各異。以山東菏澤地區(qū)為例，套種棉花的密度為22 500～30 000株·hm－2，株高在150 cm以上，高的達(dá)到200 cm。在長江和黃河流域大部分棉區(qū)棉花高度在130 cm以上，這與采棉機的適宜采收高度要求——80 cm左右相差甚遠(yuǎn)，采棉機無法進(jìn)行高效的收獲作業(yè)，或者說不能發(fā)揮采棉機的最佳作業(yè)效果。在山東濱州、東營，河北河間等單作棉花種植區(qū)，為推廣機采棉技術(shù)，采用76 cm等行距種植，加大棉花種植密度至90 000株·hm－2左右，按照機采棉的要求進(jìn)行打頂、化控和水肥管理，力圖使棉花高度控制在80 cm左右，取得了明顯成效。但由于這些區(qū)域棉花生長期雨水充足，棉花高度控制技術(shù)難度較大，一般高度為100 cm以上?？偟膩砜?，目前，這些地區(qū)要根據(jù)當(dāng)?shù)氐挠晁畻l件通過適當(dāng)?shù)拇胧┰黾用藁芏?、降低高度、依靠群體增產(chǎn)，達(dá)到機采棉收獲的要求。

2.2 種植管理水平差影響機械采收質(zhì)量

棉花種植有直播和移栽2種方式。

一是機械播種，目前，無論是春播棉還是夏播棉，在棉花直播地區(qū)均實現(xiàn)了機械播種，春播棉均實行地膜覆蓋。在新疆大型、高效膜上打孔精密播種機械得到大面積推廣應(yīng)用，播種質(zhì)量好，能有效保證機采作業(yè)效果。在黃河流域以2行小型機引專用棉花播種機為主。傳統(tǒng)的排種器是外槽輪和窩眼式，播種質(zhì)量差，受“有錢買種、無錢買苗”的傳統(tǒng)思想影響用種量大，造成種子浪費和間苗用工量大。在山東、河北等技術(shù)示范區(qū)，勺輪式、指夾式排種器得到了應(yīng)用，提高了播種質(zhì)量，部分地區(qū)引進(jìn)生產(chǎn)了4行和6行棉花播種機，提高了播種作業(yè)效率。在長江流域，專用的棉花播種機較少，許多棉花播種機是用玉米播種機改制或替代，不能保證作業(yè)質(zhì)量。在黃河流域和長江流域，由于整地質(zhì)量差，播種深度不一致，常導(dǎo)致出苗效果差，加上因沒有應(yīng)用衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)導(dǎo)致播行不端直，銜接行距不均勻，造成機械采棉作業(yè)效率低、質(zhì)量差。

二是移栽。移栽作業(yè)效率低、生產(chǎn)成本高。傳統(tǒng)的移栽方式是人工育苗、裸苗移栽，作業(yè)效率低，緩苗時間長。近幾年，隨著蔬菜移栽機的成功應(yīng)用，棉花機械化移栽技術(shù)也不斷成熟，采用穴盤育苗、帶缽體移栽，但是仍然存在增加生產(chǎn)成本的問題，移栽一棵苗的成本在0.1元左右，按照習(xí)慣種植密度每移栽1 hm2增加成本4 500～7 500元。

2.3 化控及水肥管理措施不到位

在品種選定后，棉花株型和高度基本上由化控以及水肥管理措施決定。也就是說在棉花品種確定后，棉花的高度和株型與化控的時間、頻次、生物調(diào)節(jié)劑的量，以及水分調(diào)控和肥料調(diào)控的時間、量緊密相關(guān)。在新疆棉區(qū)由于降水量少、采用滴灌措施，化控和水肥調(diào)節(jié)的目標(biāo)基本上能按棉田管理者的意志實現(xiàn)。在黃河和長江流域棉區(qū)，棉花種植初期的5月份降水量極少，又沒有滴灌設(shè)施，常常因干旱導(dǎo)致棉花減產(chǎn)；而在棉花生長后期由于降水量大導(dǎo)致化控和水肥調(diào)節(jié)技術(shù)難度加大。因此，新疆棉區(qū)的管理經(jīng)驗很難復(fù)制到黃河和長江流域棉區(qū)。黃河和長江流域棉區(qū)要認(rèn)真研究化控技術(shù)，力爭精準(zhǔn)控制棉花的株型和高度，在有條件的地區(qū)應(yīng)示范滴灌技術(shù)，實現(xiàn)水肥的有效控制。

2.4 采棉機價格高，購買能力差

現(xiàn)有采棉機從結(jié)構(gòu)與工作原理上看，主要分為選收式（摘錠式，只收籽棉）和統(tǒng)收式（梳齒式、對輥式等，棉鈴、棉枝和棉葉一起收獲）2類。新疆作為我國棉花的主產(chǎn)區(qū)，在率先發(fā)展機采棉方面做了大量的工作。20世紀(jì)50年代，新疆建設(shè)兵團(tuán)就開始引進(jìn)和研發(fā)采棉機，先后引進(jìn)前蘇聯(lián)單行垂直摘錠采棉機、2行垂直摘錠自走式采棉機、烏茲別克斯坦4行采棉機，進(jìn)行了大量的試驗，但是效果都不理想[4]。一直到1995年，引進(jìn)了美國摘錠式采棉機，示范推廣工作才取得了明顯的成效，目前新疆棉區(qū)推廣應(yīng)用的采棉機主要是美國迪爾公司和凱斯公司的大型采棉機。2002年，貴航與中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院聯(lián)合，在新疆研發(fā)生產(chǎn)5行自走摘錠式采棉機，得到有效推廣。目前，新疆缽施然農(nóng)業(yè)機械科技有限公司、山東天鵝棉業(yè)機械股份有限公司等企業(yè)生產(chǎn)的水平摘錠式采棉機已通過推廣鑒定，部分產(chǎn)品已批量生產(chǎn)供應(yīng)市場。從摘錠式采棉機發(fā)展來看，目前國外設(shè)備、技術(shù)已經(jīng)非常成熟，國產(chǎn)采棉機也不斷走向成熟。但是，國外進(jìn)口大型采棉機價格少則200多萬元，多則500多萬元；對小規(guī)模生產(chǎn)的棉農(nóng)來講，雖然有國家的植棉補貼政策，但是仍然是杯水車薪，沒有能力購買。

統(tǒng)收式采棉機改變了原有采棉機的采摘臺結(jié)構(gòu)，沒有摘錠和滾筒，而是利用梳齒或刷輥等將棉鈴一次性收獲，然后將棉鈴喂入清花機壓碎后再進(jìn)行棉花清選。其結(jié)構(gòu)簡單、購置成本及使用維修費用低，大大降低了棉花采收成本，但是，統(tǒng)收式采棉機與選收式相比，采收棉花的含雜率高，清理過程中對棉花纖維品質(zhì)也造成損傷。在統(tǒng)收式采棉機研發(fā)推廣方面新疆也起到了率先的作用，2008年以后，新疆農(nóng)墾科學(xué)院、新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院、新疆大學(xué)等單位開始引進(jìn)和研發(fā)梳齒式采棉機，并進(jìn)行了小批量的生產(chǎn)推廣。2012年，農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機化所承擔(dān)了國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項經(jīng)費項目“華北棉區(qū)棉花全程機械化關(guān)鍵技術(shù)及農(nóng)藝技術(shù)研究與示范”，把指桿式（梳齒式）采棉機列為研發(fā)重點，至2016年，共研發(fā)出3種統(tǒng)收式采棉機，包括指桿式（梳齒式）、指刷式和刷輥式。刷輥式采棉機在美國西部和南部棉區(qū)已大批量推廣應(yīng)用，其特點是在矮小棉花收獲方面比摘錠式具有更好的適應(yīng)性，但是其棉花含雜率高。因其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，若不過分要求棉花品質(zhì)，而以棉花生產(chǎn)效益為目的，仍然會有一定的市場需求。統(tǒng)收式采棉機有望成為適合中小規(guī)模生產(chǎn)的另一種推廣機型，應(yīng)繼續(xù)加快研發(fā)試驗。

2.5 地塊小不適合大機型規(guī)模化作業(yè)

在新疆棉區(qū)，由于土地規(guī)模大，單臺套大型摘錠式采棉機年作業(yè)量為500 hm2左右，若跨區(qū)域開展作業(yè)服務(wù)甚至達(dá)到700 hm2，能夠充分發(fā)揮大型采棉機的效能；而在長江和黃河流域棉花生產(chǎn)地塊小，地頭短，采棉機作業(yè)效率低，年作業(yè)量達(dá)不到新疆的一半，不能有效發(fā)揮大型機械的效能，導(dǎo)致高價格的大型摘錠式采棉機投資回收期太長。目前，在長江和黃河流域大部分地區(qū)還是應(yīng)該以3行小型摘錠式采棉機為主。

3 對策與建議

棉花生產(chǎn)用工多，勞動強度大，生產(chǎn)成本高，只有發(fā)展棉花生產(chǎn)全程機械化，才能降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益，增加棉農(nóng)收益。因此，推進(jìn)棉花生產(chǎn)全程機械化是提高棉花產(chǎn)業(yè)國際競爭力，振興我國棉花產(chǎn)業(yè)的必由之路。針對以上問題，提出我國棉花生產(chǎn)全程機械化發(fā)展的建議與對策。

3.1 提高認(rèn)識，增強發(fā)展機采棉的信心

機械化水平低是我國棉花生產(chǎn)成本高的主要原因，沒有機械化棉花產(chǎn)業(yè)在國際上就沒有競爭力。棉花生產(chǎn)全程機械化技術(shù)在新疆棉區(qū)已得到了廣泛的推廣應(yīng)用，取得了成功的經(jīng)驗。在全國棉區(qū)全面推廣機采棉只是路徑和時間的問題，這是不容置疑的，必須樹立信心——在糧食以及部分經(jīng)濟(jì)作物實現(xiàn)了機械化之后，棉花生產(chǎn)全程機械化的實現(xiàn)已經(jīng)為時不遠(yuǎn)。

3.2 強化政策支持，全力推進(jìn)棉花生產(chǎn)全程機械化的發(fā)展

機采棉是棉花生產(chǎn)全程機械化的瓶頸和重點。前幾年，國產(chǎn)采棉機技術(shù)不過關(guān)，因受國外技術(shù)壟斷，國外采棉機在我國售價高，導(dǎo)致推廣難度大、發(fā)展速度慢。目前，我國已有多家企業(yè)實現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)突破，其產(chǎn)品通過了推廣鑒定，具備推廣條件，實現(xiàn)了采棉機生產(chǎn)的國產(chǎn)化。但是，采棉機價格仍偏高，農(nóng)民購買困難。因此，國家必須給予政策支持，從而調(diào)動生產(chǎn)企業(yè)、購機戶、使用者三方的積極性。如在購機補貼政策上對采棉機加大補貼力度、優(yōu)先補貼、疊加補貼；對機采棉作業(yè)給予作業(yè)補貼；針對采棉機研發(fā)生產(chǎn)難度大，投資高，現(xiàn)有產(chǎn)品還需要進(jìn)一步提高和完善技術(shù)水平的現(xiàn)狀，國家應(yīng)給予研發(fā)單位科研立項，給予研發(fā)資金支持。

3.3 強化技術(shù)創(chuàng)新，加大示范推廣力度

目前，黃河流域與長江流域棉區(qū)在機采棉種植和管理上還缺乏經(jīng)驗，沒有成熟的技術(shù)規(guī)范，這就要求按照機采棉的需要，集中技術(shù)力量和項目經(jīng)費建立示范基地，示范推廣機械精密播種、化控等成熟技術(shù)與機具，開展不同品種、不同密度的對比試驗，探索適宜的機采棉種植與管理措施。一是要提高整地和播種質(zhì)量。首先，要大幅度提高整地質(zhì)量，選用優(yōu)質(zhì)種子，保證出苗率；其次，在有條件的規(guī)?；a(chǎn)地區(qū)進(jìn)行激光整地，衛(wèi)星導(dǎo)航播種，保證播行端直、鄰接行距一致，從而保證機采棉對行作業(yè)，提高機采作業(yè)效率與質(zhì)量。二是強化管理措施。長江與黃河流域棉區(qū)，應(yīng)適當(dāng)加大棉花種植密度，并通過水肥調(diào)節(jié)、化控等措施控制棉花長勢，提高棉花的吐絮一致性。通過大膽驗證示范總結(jié)形成可復(fù)制、可推廣的種植模式，通過宣傳推廣推進(jìn)棉花生產(chǎn)全程機械化快速發(fā)展。

3.4 引導(dǎo)土地流轉(zhuǎn)，推進(jìn)規(guī)模化生產(chǎn)

機械化生產(chǎn)是以規(guī)?；a(chǎn)為前提的，沒有規(guī)模化就沒有機械化。只有實行規(guī)?；a(chǎn)才能提高生產(chǎn)效率和效益。應(yīng)制定政策積極推進(jìn)土地托管和流轉(zhuǎn)等，為棉花生產(chǎn)全程機械化發(fā)展創(chuàng)造條件。

[1]中華人民共和國國家統(tǒng)計局.中國統(tǒng)計年鑒-2017[M].北京：中國統(tǒng)計出版社，2017.

[2]付斌.農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革對棉花市場的深遠(yuǎn)影響[N/OL].期貨日報，2017-02-09[2017-12-10].http://finance.sina.com.cn/money/future/agri/2017-02-09/doc-ifyafqxp6322223.shtml.

[3]李穎芳，胡繼連.近12年來我國棉花價格波動特征分析[J].中國棉花，2017，44(6)：12-18，29.

[4]黃勇，付威，吳杰.國內(nèi)外機采棉技術(shù)分析比較[J].新疆農(nóng)機化，2017(4)：18-20.

The Present Situation,Problems and Countermeasures of Mechanized Production of Cotton in China

Chen Chuanqiang,Jiang Fan,Zhang Xiaojie,Zhang Guizhi,Li Hao

近10年，我國棉花種植面積與總產(chǎn)持續(xù)下降，生產(chǎn)成本逐年上升，價格連續(xù)下滑。目前新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)棉花生產(chǎn)基本實現(xiàn)了全程機械化，但其他棉區(qū)棉花生產(chǎn)機械化進(jìn)展緩慢，特別是機械采收幾乎是空白。本文分析了我國棉花產(chǎn)業(yè)和棉花生產(chǎn)機械化的現(xiàn)狀和問題，提出了發(fā)展機采棉，推進(jìn)棉花生產(chǎn)全程機械化的對策與建議。

棉花；機械化；現(xiàn)狀；問題；對策

S562.04

A

1000-632X(2017)12-0001-04

10.11963/1000-632X.ccqccq.20171220

2017-12-10 *通信作者：ccqsdnj@163.com

山東省農(nóng)機裝備研發(fā)創(chuàng)新計劃（2016YZ001）