新疆棉花機械采棉技術研究

機棉機械推廣和普及是促進大棉花工業(yè)、提高棉花競爭力、提高棉花生產(chǎn)經(jīng)濟效益的重要舉措。新疆生產(chǎn)建設兵團機采棉試驗項目1996年立項,1997年開始進行農(nóng)藝試驗、設備購置、機采棉軋花廠的建設工作,同時進口美國幾種型號采棉機進行小面積采收試驗。項目于2000年順利結(jié)題,從2001年進入大面積推廣,當年機采棉花1.9萬hm2;2002年機械采收面積2.5萬hm2,2003年機采1.5萬hm2。1增加棉農(nóng)收入新疆生產(chǎn)建設兵團進行機械采棉的試驗目的是降低棉花生產(chǎn)勞動強度,提高勞動生產(chǎn)率,進一步擴大植棉工人的管理規(guī)模,解決棉花收獲期勞動緊張問題,增加棉農(nóng)收入,促進兵團經(jīng)濟發(fā)展。1.1布放種采棉機型引進美國9965型自走式5行采棉機一臺,作業(yè)速度4.98km·h-1,采凈率93.43%,籽棉含雜率7.83%,收獲總損失率6.57%(包括落地棉、掛枝棉、遣留棉)。9965型采棉機作業(yè)時生產(chǎn)率2.1hm2,8h可采16hm2。試驗時由于拉運籽棉車輛跟不上,承包戶面積小等原因,8h只能收10hm2。990背負式兩行采棉機,是迪爾公司為適應新疆棉花(60+30)cm配置方式研制的新機型。作業(yè)速度3.33km·h-1,采棉0.36hm2·h-1,采凈率87.18%,籽棉含雜率6.6%～7%,損失率7%～10%。8h可采2.7～3.3hm2。4MZ-2型背負式兩行采棉機,新聯(lián)研制(摘綻進口美國設備、發(fā)動機進口英國設備),工效與990型采棉機基本一致,采收質(zhì)量比990型略好。4MZ-3型自走式三行采棉機,新聯(lián)二代產(chǎn)品,每小時可采0.5hm2,采凈率89.98%,籽棉含雜率7.5%,總損失率7%～10%,8h可采棉花4hm2,相當于250人拾一天棉花的工作量。綜合評價4種采棉機性能及生產(chǎn)適用性后,只選留了9965型5行采棉機,淘汰了其它3種型號采棉機。1.2籽棉清理技術機采棉與手采棉顯著特點是機采籽棉含雜高、含水高(由于采棉機作業(yè)時需注水清洗摘綻),試驗期一般含雜在7%以上,而在大面積推廣中由于脫葉質(zhì)量的差異,機采籽棉含雜一般在12%左右。因此在加工工藝上增加了烘干、三道籽清、一次皮清,所以籽棉清理技術是機采棉一個重要問題。新疆生產(chǎn)建設兵團8團使用美國拉瑪斯籽棉、皮棉清理及加濕設備,與山東棉機廠121型軋花機,南通棉機廠400型打包機配套,每小時可處理15t籽棉,最終皮棉達到棉花國標二級要求,三級皮棉很少,清田棉約占棉花總量的5%左右,屬四級皮棉。引進美國清花設備與國產(chǎn)軋花、打包設備配套成功,作業(yè)時基本無故障。新疆生產(chǎn)建設兵團1團完成了山東棉機廠提供的國產(chǎn)機采棉加工廠建設,每小時可加工籽棉10t,經(jīng)清理后皮棉含雜率最低為0.86%,這是我國生產(chǎn)的第一臺套機采棉加工成套設備,總體上是成功的。1.3農(nóng)業(yè)技術的相關試驗1.3.1美國農(nóng)藝組的調(diào)濕設置新疆生產(chǎn)建設兵團常規(guī)植棉推行矮、密、早、膜栽培技術,田間棉花行距配置為60cm+30cm,引進美國9965型自走式采棉機設計最小行距為76cm,不適合60cm+30cm的種植方式,無法進行采收。農(nóng)藝組經(jīng)過多年的試驗篩選出68cm+8cm和66cm+10cm的帶狀留苗配置方式。這種方式經(jīng)技術配套,棉花生長后期通風透光好于(60+30)cm配置,已被機采棉單位普遍認可。1.3.2脫葉率及施氣溫度經(jīng)過3年小區(qū)試驗、大面積示范得出了脫落寶適宜的配方、施藥時間、自然條件的相關溫度指標、人工噴灑、機械噴灑、飛機施藥技術。每公頃采用進口藥劑脫落寶300g+國產(chǎn)催熟劑乙烯利2250g(南疆在9月15～20日左右,當氣溫降至18℃時噴灑葉面,噴后10d左右氣溫穩(wěn)定在18℃上下效果最好,脫葉率可達89.39%,吐絮率95.22%,完全符合機采條件。但在大面積生產(chǎn)中脫落寶公頃用量600g+國產(chǎn)乙烯利2250g效果更佳。試驗發(fā)現(xiàn)脫落寶對秋季氣溫敏感,施藥時間應與自然溫度變化協(xié)調(diào)。因此施藥技術有很強的區(qū)域性特點。1.3.3增加了3.生成棉以5年試驗資料分析,機采棉成本低于手采棉,綜合性效益潛力大。目前手采棉拾花費每公斤籽棉0.6元左右,以單產(chǎn)4500kg·hm-2籽棉計算,拾花費2700元左右;機采每公頃收1935元(包括機具折舊、大修、零修、主副油、駕駛員工資、脫葉催熟費、籽棉清理加工費)。加工廠改造,一個10t級的加工廠,增加一套清理設備只需160萬元,對種植3333hm2棉花的團場而言,是可以承受的,而且回收投資不成問題。美國生產(chǎn)的5行自走式采棉機到團場一臺175萬元,每年采收267～333hm2棉花,可收到采收費50萬～63萬元,3～4年可以收回采棉機的投資,而采棉機的壽命一般可使用10年以上。2機采棉納入標準新疆生產(chǎn)建設兵團為爭取機采棉納入國家棉花標準,成立了機采棉標準技術小組。2001年5月9日國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局辦公廳文件明確了在對GB-1103-1999《棉花(細絨棉)》進行修訂中將對機采棉進一步的調(diào)研和實驗驗證后,將機采棉納入國家《棉花(細絨棉)》標準之中。2001～2002年國家棉花標準改革起草小組的專家到兵團進行了調(diào)研,形成了指導機采棉標準工作的紀要,按照紀要內(nèi)容,兵團機采棉標準專家小組完成了機采棉、手采棉2001年5個團場的取樣、送樣,棉樣的質(zhì)量測試。3機采棉機數(shù)量機采棉在取得5年成功試驗的基礎上,2001年進行大面積推廣。實施推廣的有新疆生產(chǎn)建設兵團的38個植棉團場。當年按照機采棉66cm+10cm配置方式種植面積3.8萬hm2,建成機采棉軋花廠28個,新購采棉機93臺,其中購買美國采棉機91臺、國產(chǎn)采棉機2臺,使采棉機總量達到110臺,在北疆棉花受災嚴重的情況下,機采面積仍達到1.9萬hm2。2002年機采棉繼續(xù)在新疆生產(chǎn)建設兵團的30個團場推廣,按照66cm+10cm配置方式種植面積5.8萬hm2,新購采棉機10臺,采棉機總量達到120臺。其中:迪爾9965型采棉機1臺,9970型和9976型采棉機83臺,凱斯2555型采棉機34臺,新聯(lián)4MZ-2型和4MZ-3型各1臺。同時完成了《機采棉配套機具的研制》項目驗收工作,研制了一批以棉花精量播種機為重點的機采棉配套機具。全兵團共完成機采面積2.5萬hm2,其中南疆1.5萬hm2,北疆1.0萬hm2。機采棉清理加工質(zhì)量有明顯提升,一級棉有一定比例,多數(shù)單位達到二級或二級偏下的GB-1103-1999國標。3.1選擇保苗方案機采棉選用66cm+10cm的配置方式能否獲得成功,關鍵是提高鋪膜與播種質(zhì)量,解決好地膜邊行的保苗問題,使理論株數(shù)達到23.4～27.8萬株·hm-2。苗期比常規(guī)棉要推遲化調(diào),使第一果枝距地面的高度達到15cm以上,后期要控制好水肥防止貪青晚熟,保證大面積棉花成熟一致。機采棉的株高應高于65cm,株形過矮不利機采。3.2試驗方法和過程新疆生產(chǎn)建設兵團統(tǒng)一組織了12個植棉團作為試驗點,每點6.7hm2棉田,參試藥劑7個,分別是進口脫落寶和超級脫落寶(安萬達公司生產(chǎn))、進口HARVADE(康普頓公司生產(chǎn))、脫葉寶(新疆華新生化有限公司生產(chǎn))、脫必施和真功夫(四川國光農(nóng)化有限公司)、瑞豐脫葉劑(江蘇瑞豐農(nóng)藥廠)。試驗設兩個對照,分別是每公頃施脫落寶300g+乙烯利1050g和清水處理,全部統(tǒng)一采用機力施藥。同時安排在29團和3團進行機力施藥和飛機施藥方法的對比示范。各試驗點全部按統(tǒng)一要求進行,及時調(diào)查統(tǒng)計,試驗后棉花纖維品質(zhì)全部由新疆農(nóng)科院質(zhì)檢中心統(tǒng)一測定,從不同脫葉劑品種脫葉效果、不同脫葉劑對棉株上部棉鈴纖維品質(zhì)的影響以及不同脫葉劑效果與試驗過程中溫度的關系等進行了細致的分析,綜合評價脫落寶+乙烯利(安萬達公司生產(chǎn))表現(xiàn)最好。也有表現(xiàn)好的國產(chǎn)藥劑,如真功夫等的脫葉效果也不錯。3.3機采棉品系特性為了選育機采棉品種,新疆生產(chǎn)建設兵團各育種單位近幾年積極開展育種工作,出現(xiàn)了不少有希望的雜交組合后代,經(jīng)兵團組織專家調(diào)研和技術考評,初步予選出新疆生產(chǎn)建設兵團農(nóng)一師農(nóng)科所選育的品系20-897,生育期132d,鈴重6.1g,衣分45.6%,皮棉單產(chǎn)161.8kg,2.5%跨長31.2mm,比強24.96cN·tex-1,馬克隆值3.9,是一個早熟、豐產(chǎn)、吐絮集中,品質(zhì)優(yōu)良的機采棉品系。新疆生產(chǎn)建設兵團農(nóng)七師農(nóng)科所選育出機采棉品系21285,生育期124d,Ⅱ式果枝較緊湊,果枝節(jié)位5～6節(jié),始果節(jié)高度約18cm,葉片中等大小,結(jié)鈴性強,單鈴重5.5g,衣分44.2%,2.5%跨長31.5mm,纖維整齊度48.9%,比強度24.2cN·tex-1,馬克隆值4.4。上述兩品系育成將對機采棉品質(zhì)的提高提供了條件,同時緩解了機采棉加工過程中纖維長度受損降低的矛盾。3.4機采棉清理加工企業(yè)的研發(fā)和配套設備據(jù)國家纖檢局檢測報告表明,兵團機采棉加工質(zhì)量在外觀、棉結(jié)、長度、短纖維率等方面與手采棉相比存在一定差距,造成差距的主要原因是加工過程中工藝不全和設備運行不良。目前,兵團已建成的機采棉清理加工生產(chǎn)廠工藝和配套設備主要有三種形式:全套山東棉機公司設備、全套邯鄲棉機廠設備、引進拉瑪斯公司籽棉清理機與山東棉機公司或邯鄲棉機廠的國產(chǎn)設備配套。工藝上大多直接沿用引進工藝,缺乏與當?shù)丶庸l件相適應的改進和提高。2002年兵團立項,對機采棉力口工工藝及設備進行優(yōu)化提高,通過優(yōu)化試驗要找到適應棉花新標準選用的機采棉清理軋花設備。適應設備應采用的工藝流程,適用工藝流程應采用的技術參數(shù),最終達到機采棉清理加工提高質(zhì)量、降低成本、增加效益。3.5采棉機的保養(yǎng)技術當前市場上只有迪爾和凱斯兩家的采棉機,其單機價格、單機工作量、機械性能十分相近,在沒有機械壽命考核,零配件更新周期記錄的情況下對采棉機的購買者來說,需要重視采棉機的使用與保養(yǎng)技術。管理部門應改進技術培訓方法,提高培訓質(zhì)量。首先對單機以267hm2為一個采收期,調(diào)查其作業(yè)狀況、耗油、零件損壞、故障率等,針對不同使用期采棉機的服務要求,進行跟蹤服務。3.6機采棉公司組織實施按股分紅政策新疆生產(chǎn)建設兵團目前擁有120臺采棉機的所有形式分三種:一是植棉團場購買,統(tǒng)一組織使用,實行單機如實承包核算;二是全團職工干部自愿入股,成立機采棉公司承擔機采作業(yè),按公頃或按采摘量收費,實行收入分紅;三是以連隊為單位,全連集資購機,按公頃收取采收費,實行按股分紅。從運行情況看,連隊集體集資購機和團場自愿入股成立采棉機公司均比團場統(tǒng)一買機運行要好。此外,在機采棉種植布局上應當集中連片種植,機采棉軋花廠建設應以團為單位進行為好。4適時噴脫葉劑、清理機采棉棉花質(zhì)量的源頭是品種。機采棉品種已育出20-897和21285兩個優(yōu)質(zhì)品系,建議新疆生產(chǎn)建設兵團在加快上述兩個品系的培育同時,抓好機采棉后備品種的育種工作。優(yōu)化栽培質(zhì)量,栽培工作提高機采棉質(zhì)量的重點是前期推遲化調(diào)時間、中期掌握好打頂時間、后期防止貪青晚熟,保證棉花成熟一致,在此基礎上適時噴灑脫葉劑,使脫葉率達到90%以上,吐絮率達到96%,并且做到徹底清除棉田殘膜,為機采創(chuàng)造條件。根據(jù)幾年機采的經(jīng)驗,機采前要調(diào)整好摘綻與脫棉盤的間隙,采收時要掌握好作業(yè)速度,機采棉含水率不要超過12%,籽棉含雜率要低于1