新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化發(fā)展與應(yīng)用

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)

棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化發(fā)展與應(yīng)用

國(guó)家棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系采收機(jī)械化研究室

新疆農(nóng)墾科學(xué)院

周亞立

2011年12月前言

棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化,是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。涉及到品種培育、栽培農(nóng)藝、田間管理、殘膜回收、化學(xué)脫葉催熟、機(jī)械采收、棉花清理加工等諸多環(huán)節(jié)。根據(jù)國(guó)外棉花生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展成熟經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合新疆兵團(tuán)的棉花生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀，介紹在棉花生產(chǎn)中如何推廣應(yīng)用機(jī)械化技術(shù)裝備。棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化工序品種培育土地耕整殘膜清理栽培農(nóng)藝田間管理脫葉催熟機(jī)械收獲籽棉儲(chǔ)運(yùn)清理加工品質(zhì)檢測(cè)一、新疆兵團(tuán)棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化效益分析（一）社會(huì)效益1、實(shí)施機(jī)械采收棉花可實(shí)現(xiàn)棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化，發(fā)揮規(guī)模經(jīng)營(yíng)優(yōu)勢(shì)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；2、可以改變職工生產(chǎn)方式，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步；3、有利農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，增加職工收入；4、減少外來拾花人員,促進(jìn)社會(huì)治安工作進(jìn)一步好轉(zhuǎn)；5、緩解三秋農(nóng)忙階段勞動(dòng)力緊缺局面,保質(zhì)保量完成三秋任務(wù)；6、帶動(dòng)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展；7、加快建設(shè)農(nóng)業(yè)機(jī)械化推廣基地和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范基地的步伐。（二）經(jīng)濟(jì)效益

棉花產(chǎn)量350公斤/畝，人工采收綜合費(fèi)用按2.0元/公斤（包括采收、田間過稱、連隊(duì)花場(chǎng)裝車，送飯和水，水電費(fèi)，房屋和被褥折舊費(fèi)等）計(jì)算:1.每畝棉花人工采收費(fèi)用:

350公斤×2.0元/公斤=700元畝產(chǎn)量每增加1公斤,畝采收費(fèi)增加2.0元，人工采收費(fèi)每增加1分錢,畝采收費(fèi)增加3.50元，畝產(chǎn)量和人工采收費(fèi)均有增加的趨勢(shì)。

2.每畝棉花機(jī)械采收費(fèi)用:

噴灑脫葉劑28元+機(jī)采費(fèi)125元+復(fù)采費(fèi)50元+分?jǐn)傎M(fèi)175元=378元噴灑脫葉劑、機(jī)采和復(fù)收費(fèi)用近幾年沒有增加的空間，分?jǐn)傎M(fèi)隨畝產(chǎn)量每提高1公斤增加0.5元。

3.機(jī)械采收比人工采收畝增效益：

700元/畝－378元/畝＝322元/畝關(guān)于植棉職工承擔(dān)機(jī)采棉生產(chǎn)

額外費(fèi)用的問題1、機(jī)采棉含水雜比手摘棉多，在加工時(shí)比手摘棉增加三道籽清、兩道皮清和一次在線烘干及獨(dú)立烘干，設(shè)備投入資金量大。2、機(jī)采棉加工設(shè)備、棉場(chǎng)設(shè)備的維修費(fèi)比手采棉高；加工中耗能、耗材、人工投入均比加工手采棉費(fèi)用多。3、機(jī)采棉加工廠比手采棉加工廠建筑面積大，投入資金多。4、機(jī)采棉加工工序比手采棉多，纖維平均長(zhǎng)度短0.5毫米，減少銷售收入。5、機(jī)采棉加工的皮棉，雜質(zhì)和短纖維含量比手采棉多，銷售價(jià)格偏低。6、機(jī)采棉噴灑脫葉劑造成頂部棉鈴成熟度不夠,減產(chǎn)約7%，直接影響團(tuán)場(chǎng)棉花總量的增加，棉花副產(chǎn)品效益(主要用于團(tuán)場(chǎng)社政補(bǔ)貼)減少。

◆綜合以上因素：團(tuán)場(chǎng)加工、銷售1公斤機(jī)采棉，比手采棉增加的費(fèi)用和減少的效益約合0.5元。二、適合機(jī)采的棉花品種1、早熟?？梢詼p少因噴施脫葉劑造成的產(chǎn)量損失，提高棉花品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)早收獲早軋花；提高采凈率，減少清地勞動(dòng)力。2、纖維較長(zhǎng)（≥30

毫米）,纖維斷裂比強(qiáng)大（一級(jí)≥30，二、三級(jí)≥

28)。3、衣分高（≥

39%）；4、成熟期一致。提高一次性采凈率,減少清地勞動(dòng)強(qiáng)度。5、吐絮暢，不夾殼,含絮力適中。吐絮暢，不夾殼可減少掛枝棉和遺留棉；含絮力適中可減少撞落棉，提高采凈率。6、株型緊湊，最好是筒型。棉枝相對(duì)較少，可減少撞落棉和掛枝棉；減少同一高度的棉花數(shù)量,實(shí)現(xiàn)棉花在棉株上分布均勻，提高采凈率。7、抗倒伏。棉花倒伏將造成產(chǎn)量損失，抗倒伏可減少扶禾器對(duì)棉株的碰撞，降低撞落棉；要求棉朵離地高度＞20厘米，提高采凈率。棉花株形與采棉機(jī)筒形塔形棉花品種特性與機(jī)械收獲

（1）棉鈴殼的含絮力棉花鈴殼的含絮力大小，對(duì)采棉機(jī)的采凈率影響很大。（2）棉葉背毛的長(zhǎng)短棉花葉片背毛的長(zhǎng)短，會(huì)影響機(jī)采籽棉含雜率的高低。三、農(nóng)田殘膜殘膜的危害：1.殘膜易纏繞摘錠降低采凈率,損壞脫棉盤和其他部件；2.降低皮棉等級(jí)（噸皮棉異性纖維含量＜0.1克:無；0.1～0.39克:低；0.4～0.8克:中；＞0.8克:高），影響銷售價(jià)格；3.損壞棉紡設(shè)備；4.增加棉紡產(chǎn)品的次品率。殘膜回收機(jī)具和回收方式回收機(jī)具：

1.秸桿粉碎殘膜回收機(jī)

2.雙列粗齒摟膜機(jī)

3.三列耙齒摟膜機(jī)

4.扎膜輥回收方式：

1、秋季機(jī)械回收

2、春季機(jī)械回收和人工撿拾摟膜機(jī)(三排摟齒)四、機(jī)采棉的農(nóng)藝栽培要求1、適時(shí)播種；過早播種易受春寒危害，重播將給機(jī)采造成困難；2、66厘米﹢10厘米寬窄行栽培模式，平均行距為38厘米；使用三膜18行播種機(jī)播種時(shí),要保證接行（66厘米）準(zhǔn)確；3、株距9～9.5厘米,每畝理論株數(shù)19490～18470株；4、滴灌帶布置：△使用五膜20行播種機(jī)播種，可采用一膜一管，一管四行，滴灌帶布置在大行的中間，滴灌帶距邊行43厘米。△使用兩膜12行播種機(jī)播種，可采用一膜兩管，一管三行，滴灌帶布置在大行的中間偏外7厘米（滴灌帶距邊行36厘米,距中行40厘米,滴灌帶的滴水口應(yīng)朝著邊行）。△滴灌帶應(yīng)淺埋0.5～1厘米，防止地膜破裂，減少機(jī)采棉地膜含量。五膜20行機(jī)采棉播種機(jī)

(適宜五行采棉機(jī)采收)兩膜12行機(jī)采棉播種機(jī)兩膜12行機(jī)采棉播種機(jī)(膜上膜)三膜18行機(jī)采棉播種機(jī)新疆兵團(tuán)機(jī)采棉栽培模式的發(fā)展歷程引進(jìn)采棉機(jī)之前：栽培模式：60cm+30cm

優(yōu)點(diǎn)：高產(chǎn)缺點(diǎn)：機(jī)械無法采收引進(jìn)采棉機(jī)初期：栽培模式：76cm等行距優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)采棉機(jī)采收缺點(diǎn)：產(chǎn)量低引進(jìn)試驗(yàn)階段：68cm+8cm；推廣應(yīng)用階段：66cm+10cm特點(diǎn)：密植、高產(chǎn)，適應(yīng)機(jī)械化采收啟示：新疆兵團(tuán)棉花收獲機(jī)械化的發(fā)展過程，是農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相互結(jié)合的過程；棉花生產(chǎn)過程各個(gè)環(huán)節(jié)的機(jī)械化發(fā)展要相互協(xié)調(diào)。解決矛盾五、田間生產(chǎn)管理的要求1、最低結(jié)鈴部位高度≥20cm。采棉機(jī)最下面的摘錠離地高度15cm，棉鈴高度≥20cm，可減少損失。

2、棉鈴在棉株高度范圍內(nèi)分布均勻。如果單株結(jié)6個(gè)鈴(6臺(tái)果枝)，理想狀態(tài)下，棉鈴上下間距10～11cm，雙行合并采收，棉鈴上下間距可在5～5.5cm。

3、棉株高度70-75cm，棉株低、棉鈴間距小。棉株高，成熟晚，浪費(fèi)養(yǎng)分。

4、避免倒伏。一是品種問題，二是管理問題。倒伏的危害：減產(chǎn)、收獲難度大。棉花株高與采棉機(jī)

（1）過于矮化的棉花

新疆兵團(tuán)棉花栽培“矮、密、早、膜”生產(chǎn)模式，奠定了棉花豐產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是多年來探索、實(shí)驗(yàn)的成果。引進(jìn)美國(guó)采棉機(jī)采收試驗(yàn)時(shí)，常常出現(xiàn)這樣的問題，在同一塊棉田用同一臺(tái)采棉機(jī)采收，有的棉花收的干凈，有的收不干凈，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律，棉花植株高收的干凈，植株矮收不干凈。原來是采摘部件的上下負(fù)荷不均，造成采收率不穩(wěn)定。經(jīng)過試驗(yàn)，確定北疆的棉花株高控制由65cm調(diào)整到75cm，南疆的棉花株高由70cm調(diào)整到80cm。這樣，既滿足了采棉機(jī)的采收條件，又不影響棉花的豐產(chǎn)要求。棉花株高與采棉機(jī)

（2）第一果枝（俗稱腳花）節(jié)位高度引進(jìn)的水平摘錠采棉機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)的原因，底部的摘錠離地高度12cm（水平放置時(shí)，工作時(shí)有一定的傾斜，達(dá)14cm以上）。初期試驗(yàn)時(shí)，常常有腳花采收不上。為了解決這個(gè)問題，農(nóng)場(chǎng)的干部、技術(shù)人員提出了許多建議和辦法。其中，調(diào)整縮節(jié)胺（矮壯素）的噴施量就是較好的辦法。經(jīng)過大量試驗(yàn)和探索，出苗在80%時(shí)第一次噴施縮節(jié)胺（矮壯素），劑量是1-1.2克/畝，只有原來的三分之一；兩葉一芯時(shí)第二次噴施縮節(jié)胺（矮壯素），劑量是1.5-2克/畝，也是原來的三分之一；較好的控制了第一果枝節(jié)位的高度，一般在18cm-20cm左右。采棉機(jī)的采收就容易的多。六、化學(xué)脫葉催熟

對(duì)化學(xué)脫葉催熟劑的特性要求:1.脫葉性能.2.溫度敏感性低.3.價(jià)格低廉(二)噴施脫葉劑的利弊

利:１、促進(jìn)棉花集中吐絮２、降低籽棉的含雜率３、減少棉花染色污染４、提高采凈率

弊:1、上部棉鈴單鈴重降低

2、衣分下降

3、籽指降低

利弊大小與用藥量、噴藥時(shí)間、噴藥均勻性和棉花成熟度有關(guān)。(三)噴施脫葉劑的要求

1、噴施時(shí)間(一般要求)

①9月7日－9月15日(正常年份9月10日開始噴施)。②日平均溫度18℃以上（日最低溫度≥14℃）。③棉花吐絮率40%以上(通常均＜40%)。噴施時(shí)間過早：脫葉效果較好；對(duì)鈴重和品質(zhì)影響嚴(yán)重。噴施時(shí)間過晚：對(duì)鈴重和品質(zhì)影響較??；脫葉效果差。2、噴施的質(zhì)量要求：霧滴小，噴灑均勻，保證棉株上、中、下層葉片都能均勻噴有脫葉劑。

!在風(fēng)大、降雨前或烈日天氣禁止噴藥作業(yè)。

!噴藥后12小時(shí)內(nèi)若降中量的雨，應(yīng)當(dāng)重噴。噴施期青葉脫落

3、用藥量：基本原則

a、正常棉田適量偏少，過旺棉田適量偏多。

b、早熟品種適量偏少，晚熟品種適量偏多。

c、噴期早的適量偏少，噴期晚的適量偏多。

d、密度小的適量偏少,密度大的適量偏多。

脫清畝用藥：脫吐隆畝用藥量：11～13ml＋伴寶30ml＋乙烯利70～100ml；飛機(jī)噴施畝用水量≤8升；機(jī)械噴施畝用水量35～40升；伴寶可增強(qiáng)藥液在葉面上的滲透能力，在低溫或干旱條件下，可提高藥效。在適宜氣候時(shí)，可減少藥劑用量。田間試驗(yàn)表明：伴寶可提高藥效15％，用藥量降低10～

25％，脫葉速度提前3～7天。五、噴藥機(jī)械

(1)風(fēng)幕式畝施藥液30升以上，地頭地邊均可噴施藥液,不受高壓線和條田林影響（2）高彈力吊桿式噴霧機(jī)

噴桿上部、吊桿中部和下部各安裝兩個(gè)噴頭，對(duì)棉株進(jìn)行全方位立體式噴藥，棉葉著藥均勻，畝施藥液35～60升。（3）高地隙噴桿式噴霧機(jī)分禾器的要求:

底部距地面高度25厘米,頂部距地面高度75厘米、圓弧母線與地面夾角60度。分禾器(1)分禾器(2)噴施脫葉劑脫葉后的棉田脫葉后的棉田影響脫葉效果的原因1、選用的脫葉劑性能較差。2、脫葉劑用量偏低。3、脫葉劑噴施后氣溫偏低或遇雨天。4、在大風(fēng)或烈日天噴施脫葉劑。5、棉花密度太大、長(zhǎng)勢(shì)過旺。6、棉花倒伏嚴(yán)重。7、拖拉機(jī)地隙低或分禾器分禾效果差，將棉花壓倒。8、噴藥機(jī)性能差或不適應(yīng)，棉葉受藥不均勻。八、采棉機(jī)作業(yè)條件（一）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

棉花種植模式必須符合采棉機(jī)采收的要求，待采棉田的地表應(yīng)較平坦，無溝渠和較大田埂，便于采棉機(jī)通過,無法清除的障礙物應(yīng)作出明顯標(biāo)記。棉花需經(jīng)脫葉催熟技術(shù)處理，經(jīng)噴灑脫葉劑的棉花，棉花脫葉率應(yīng)在80%以上，棉桃的吐絮率應(yīng)在80%以上，籽棉含水率不大于12%，棉株上應(yīng)無雜物，如塑料殘物、化纖殘條等。棉花生長(zhǎng)高度在65cm以上，最低結(jié)鈴離地高度應(yīng)大于20cm，不倒伏，籽棉產(chǎn)量在250公斤/畝以上。（二）兵團(tuán)規(guī)程與國(guó)標(biāo)的不同之處

采摘棉花脫葉率應(yīng)在90%以上，棉桃的吐絮率應(yīng)在95%以上。棉花高度在70cm左右，最低結(jié)鈴離地高度應(yīng)25cm。九、采棉機(jī)（一）采棉機(jī)主要性能指標(biāo)

1、采凈率

2、純小時(shí)生產(chǎn)率

3、畝耗油

4、故障率＜8％(二)采棉機(jī)類型按采棉部件分類：

●水平摘錠自走式采棉機(jī)(分次選收機(jī))●垂直摘錠自走式采棉機(jī)(分次選收機(jī))●刮板毛刷自走式采棉機(jī)(統(tǒng)收機(jī))●梳脫桿齒牽引式采棉機(jī)(統(tǒng)收機(jī))美國(guó)凱斯公司2555(CPX420)五行采棉機(jī)美國(guó)約翰迪爾9970五行采棉機(jī)

4MZ－5平水五行采棉機(jī)凱斯公司CPX610六行采棉機(jī)凱斯公司CPX620六行采棉機(jī)美國(guó)凱斯625自動(dòng)打方模六行采棉機(jī)美國(guó)約翰迪爾9976(9986、9996)六行采棉機(jī)美國(guó)約翰迪爾7760自動(dòng)打捆六行采棉機(jī)

前蘇聯(lián)14HV-2.4A四行采棉機(jī)采摘部件：垂直摘錠，采摘行距：600mm

前蘇聯(lián)HNP－1.8兩行采棉機(jī)

采摘部件：垂直摘錠，采摘行距：900mm前蘇聯(lián)HVN-1.2A兩行采棉機(jī)作業(yè)圖采摘部件：垂直摘錠，采摘行距：600mm美國(guó)約翰迪爾六行統(tǒng)收機(jī)采摘部件：刮板毛刷美國(guó)約翰迪爾八行統(tǒng)收機(jī)采摘部件：刮板毛刷美國(guó)約翰迪爾兩行牽引式采棉機(jī)梳齒自走式采棉機(jī)（美國(guó)迪爾公司）阿根廷梳齒式棉花統(tǒng)收機(jī)阿根廷梳齒式棉花統(tǒng)收機(jī)新疆農(nóng)墾科學(xué)院科神公司研制的

前懸掛梳齒式收棉機(jī)提高采凈率的途徑

(可收獲吐絮棉質(zhì)量--采收的籽棉質(zhì)量)

采凈率＝---------------------------------×100%

可收獲吐絮棉質(zhì)量可收獲吐絮棉指距地面20厘米以上的開放流暢舒展的籽棉?？倱p失包括：1、撞落損失（采收時(shí)造成的落地棉）

2、遺留損失（采收后，留在棉殼內(nèi)的棉花）

3、掛枝損失(采收后，留在棉枝上的棉花)1、選好品種；２、落實(shí)好田間管理措施；３、調(diào)試好采棉機(jī)；４、正確操作采棉機(jī)；十、采棉機(jī)的工作過程1、摘錠式：摘錠采收—脫棉—風(fēng)力輸送—裝箱

2、梳刷式：梳刷采收—清雜—風(fēng)力輸送—裝箱

棉模貯運(yùn)技術(shù)可大幅度提高采棉機(jī)和軋花機(jī)的生產(chǎn)效率；可在籽棉品質(zhì)較高時(shí)實(shí)施機(jī)械采收、貯存，避免風(fēng)雨等自然因素對(duì)成熟籽棉的損害。十一、機(jī)采籽棉運(yùn)輸設(shè)備和棉模貯存機(jī)采籽棉從田間到加工廠的作業(yè)流程→→→→→↓↓←←

目前新疆兵團(tuán)有9個(gè)師推廣機(jī)采棉，2011年實(shí)施機(jī)采面積超過350萬畝，籽棉運(yùn)輸大都是采用大型拖車直接運(yùn)到棉花加工廠。通常情況下，一臺(tái)采棉機(jī)配搭4輛拖車（容積約40立方米，可載6噸多籽棉）。部分農(nóng)場(chǎng)采用棉模貯存運(yùn)輸（棉模體積為35立方米左右，籽棉重量為8～10噸左右），棉模運(yùn)輸是機(jī)采棉技術(shù)發(fā)展的方向。新疆兵團(tuán)機(jī)采籽棉貯存運(yùn)輸情況棉模貯運(yùn)技術(shù)的應(yīng)用條件新疆兵團(tuán)推廣應(yīng)用的配置：

2-3臺(tái)5行采棉機(jī)應(yīng)配備：一臺(tái)棉花轉(zhuǎn)運(yùn)車和一個(gè)棉模機(jī)；

15個(gè)棉模機(jī)配一臺(tái)棉模運(yùn)輸車。籽棉運(yùn)輸流程：機(jī)采→卸棉→轉(zhuǎn)運(yùn)車運(yùn)棉→轉(zhuǎn)運(yùn)車卸棉→棉模機(jī)打?！\(yùn)輸車運(yùn)棉模→開模機(jī)喂棉田間籽棉轉(zhuǎn)運(yùn)(1)田間籽棉轉(zhuǎn)運(yùn)(2)籽棉打模機(jī)(1)籽棉打模機(jī)(2)棉模機(jī)脫離棉模棉花收獲現(xiàn)場(chǎng)棉模運(yùn)輸車在起運(yùn)棉模(1)棉模運(yùn)輸車在起運(yùn)棉模(2)棉模卸在軋花生產(chǎn)線上棉模開模機(jī)(1)棉模開模機(jī)(2)約翰迪爾7760型棉花收獲機(jī)凱斯625型打捆采棉機(jī)十二、機(jī)采棉清理加工技術(shù)裝備

機(jī)采籽棉的含雜很高，與人工采摘籽棉清理加工生產(chǎn)線不同，必須經(jīng)過機(jī)采籽棉特有的清理加工生產(chǎn)線才能生產(chǎn)出符合紡紗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的皮棉。機(jī)采籽棉的含雜、含水特點(diǎn)

常規(guī)人工采收的籽棉：

含雜率在1%以下，含水3～5%，雜質(zhì)以葉片、塵土為主。采棉機(jī)采收的籽棉：

含雜率6～9%左右，高的可達(dá)12%。雜質(zhì)以葉片居多，含有鈴殼、枝桿、僵桃、僵瓣、土塊等。籽棉含水一般可達(dá)10～12%。

國(guó)外機(jī)采棉清理加工工藝及配套設(shè)備介紹

美國(guó)拉默斯公司機(jī)采棉清理加工工藝圖

1．吸棉管2.定網(wǎng)籽棉分離器3.喂入控制箱4.青鈴沉積器5.烘干塔6.傾斜六輥?zhàn)衙耷謇頇C(jī)7.提凈式籽棉清理機(jī)8.傾斜六輥?zhàn)衙耷謇頇C(jī)9.回收式六輥?zhàn)衙耷謇頇C(jī)10.配棉絞龍11.提凈式喂花機(jī)12.鋸齒軋花機(jī)13.氣流式皮棉清理機(jī)14、15.鋸齒式皮棉清理機(jī)16.集棉管17.加濕器18.集棉機(jī)19.皮棉滑道20.打包機(jī)21.棉包輸送裝置美國(guó)大陸鷹公司機(jī)采棉清理加工工藝圖

1.棉膜開垛機(jī)

2.風(fēng)管吸棉3.重雜分離器4.垂直式烘干塔5.籽棉清理機(jī)6.鈴殼清理機(jī)7.枝桿清理機(jī)8.擱板式烘干塔9.籽棉清理機(jī)10.沖擊式籽清機(jī)11.