棉花种植机械化关键技术与装备研究进展

作为棉花产业发展的基础环节,棉花种植机械化是制约棉花产业发展的重要瓶颈。实现棉花种植机械化是棉花产业发展方式转变、提质增效、提升国际市场竞争力的重要途径之一,也是棉花产业全程机械化和规模化的研究重点。该文总结了中国棉花种植现状和特点,阐述了国内外典型棉花种植机械化关键技术与装备的研究现状,重点剖析了棉花育苗移栽和直播2种主要种植技术与装备发展动态。在此基础上,结合精准农业背景和棉花产业生产发展要求,归纳了现有棉花种植机械化技术与装备面临的机会和挑战,提出未来的研究方向和发展建议,以期为棉花种植机械化技术研究与装备创新设计提供参考。

可降解地膜对新疆南疆棉花生长和产量的影响

以诱导期为30-120 d的15种可降解地膜为供试材料,无膜及普通聚乙烯膜（Polyethylene,PE膜）为对照,于2008—2009年在新疆南疆地区的阿拉尔市开展了可降解地膜覆盖棉花的田间试验,研究可降解地膜的降解及其对棉花生长及产量的影响。结果表明：可降解地膜比普通PE膜先表现出破裂降解的现象,其中,诱导期为90 d的北京1#可降解地膜在棉田覆盖45 d后最早出现破裂;扫描电子显微镜（SEM）观察表明,与普通PE膜相比较,诱导期为80 d的北京1#可降解地膜在棉田覆盖145 d后,表面有明显的条状裂缝。覆盖可降解地膜的棉花在苗期、蕾期、开花期和花铃期的生长发育指标（株高、真叶数、单株铃数、果枝数、地上部干物质重）以及单株铃数和果枝数总体上要高于无膜处理,但是与普通PE膜处理无显著差异;覆盖可降解地膜对棉花的衣分和单铃重无显著影响;与无膜处理相比较,覆盖可降解地膜能显著增加籽棉产量,但覆盖可降解地膜与普通PE膜处理之间的籽棉产量无显著差异。

棉花双膜覆盖精量播种机的研制

为弥补传统精量播种模式存在的不足、减少作业环节和人工消耗,在分析膜上、膜下穴播优缺点的基础上,根据双膜覆盖精量播种技术的农艺要求,研制出一种棉花双膜覆盖精量播种机。通过田间对比试验,表明双膜覆盖精量播种较常规穴播出苗早2～3d,出苗率≥94%,苗株齐壮。20万hm2的生产实践表明,研制的2BMSJ-12双膜覆盖精量播种机空穴率≤3%,穴粒数合格率≥85%;窄行最小行距为9cm,能适应新疆棉花密植种植农艺要求,有助于推进新疆棉花生产全程机械化进程。

内蒙古西部荒漠区膜下滴灌灌水定额对机采棉根系生长及产量的影响

通过大田试验,研究了不同灌溉定额（低水分处理W1：216mm、中水分处理W2：288mm、高水分处理W3：360mm）对机采棉根系分布、耗水及产量的影响。结果表明,根质量密度随土层深度增加而降低,而根长密度则先增加后降低。低水分（W1）处理促进各层根系生长,根长密度以30-40cm土层最大,中高水分（W2、W3）处理以20-30cm最大。棉花耗水量与灌水量呈正比,花铃期耗水量最高,各处理耗水差异主要集中在花铃期与吐絮期。高水分（W3）处理籽棉产量最高,较低水分（W1）与中水分（W2）处理分别增加29.3%与25.6%;单株成铃数以高水分（W3）处理最高,中水分（W2）处理单铃质量最大,单株成铃数较高是高水分（W3）处理籽棉产量最高的主要因素。综合分析后认为,尽管根系分布对水分利用效率有一定影响,但各处理耗水与产量差异主要由土壤水分状况决定,在本试验条件下灌溉量360mm处理可实现高产与高效的统一。

中国塑料薄膜覆盖农业

全面论述了塑料薄膜覆盖农业的研究与应用。地膜覆盖对我国传统覆盖技术产生重大突破 ,近 2 0年以来 ,由于地膜覆盖的应用使我国农业产生了许多重大变革 :扩大了适种区 ,调整了作物布局 ,提高了复种指数 ,促进了干旱、半干旱和盐碱地区的农业发展。地膜覆盖的增产机理是 :提高土壤温度 ,保蓄土壤水分 ,稳定土壤环境 ,提高光、热利用效率和促进作物根系发育。提出了塑料薄膜覆盖的问题与展望。

籽棉团悬浮速度的理论算法与试验验证

针对常规悬浮速度理论值与测试值偏差大的问题,该研究以常规悬浮速度理论为基础,通过量纲分析法和力平衡原理,建立籽棉团物理属性与阻力系数之间的关系,提出一种轻软可压缩颗粒悬浮速度理论模型。在棉田测试单颗棉桃完全开裂时所含籽棉团直径,确定气力输棉管道最小直径,并通过管流雷诺数和绕流雷诺数计算确定阻力系数。用体积法测试籽棉团密度,用等密变径法制备6种不同密度、18种不同直径的球形籽棉团试样并进行悬浮速度试验测试。结果表明,单颗棉桃全开裂时直径变化范围在38~54 mm之间,此范围内管流和绕流雷诺数都大于500,阻力系数为0.44;籽棉团松散密度范围为20~90 kg/m^(3),半压实密度范围为90~220 kg/m^(3);籽棉团悬浮速度测试值从直径比(籽棉团直径与管道直径之比)大于0.6开始与常规悬浮速度理论值偏离,直径比等于1时籽棉团悬浮速度测试值不等于0。采用该研究提出的理论算法时,得到的籽棉团悬浮速度分布特征和大小与测试结果基本吻合,平均相对误差为4.6%,并通过方差分析验证了该研究提出的理论算法的有效性。这为籽棉、羊毛和驼绒等轻软可压缩物料的气力输送系统和装置的改进设计提供理论算法。

辽西地膜花生栽培技术研究

辽西地区花生产业的进一步发展需要提高花生种植机械化水平。花生地膜覆盖栽培技术可有效提高花生产量、改善花生品质、降低生产成本、提高经济效益,适宜在辽西地区进行推广应用。从整地、播前准备、覆膜及播种、田间管理、收获等环节介绍地膜花生栽培技术的操作要点。

棉花地膜覆盖栽培的研究现状与应用前景

本文概述了棉花地膜覆盖栽培的研究现状及发展趋势 ,同时阐述了棉花地膜覆盖栽培增产的机理 ,棉花地膜覆盖栽培的技术体系 ,棉花地膜覆盖栽培现存在的若干问题 。

麦林地膜棉联合播种机械化技术

介绍笔者最新研究成功的麦林套种地膜棉联合播种机械化技术。体现本项技术的《地膜棉联合播种机组》，尤其适用于在麦林中跨厢沟穿梭作业，连续完成地膜棉高产、优质、高效栽培所需的施肥、整地、播种、化学除草、铺膜和清沟六大机械化联合作业项目。侧重论述其技术方案的合理性，技术性能的可靠性，技术效果的经济性，技术推广的可行性。研究试验结果表明：综合技术经济效果比人工作业地膜棉增产８．０％～１１．３％，纯增收８６７元／ｈｍ２，节约开支３８２元／ｈｍ２，总经济效益达１２４９元／ｈｍ２。

马铃薯大垄三行栽培模式与机械化种植技术研究

针对辽西地区马铃薯种植农艺要求,提出马铃薯大垄三行机械化种植技术模式,并研制该技术模式的配套播种机具。阐述马铃薯大垄三行机械化种植技术模式内容,介绍2BM-3型大垄三行马铃薯铺膜播种机的结构、原理及主要工作部件。

水稻种膜直播机械化栽培技术应用中存在的问题及解决路径

水稻种膜直播栽培是韩国引进的一种水稻绿色栽培方式。介绍水稻种膜直播机械化栽培技术的特点,分析应用中存在的主要问题,从加大技术创新力度、加大试验示范力度、加大宣传培训力度、加大推广应用力度等方面提出推广应用路径。

棉短绒薄膜的浸渍施胶工艺研究

采用浸渍法对棉短绒纤网施胶,制备棉短绒农用薄膜。对三种施胶用的黏合剂进行了筛选,用正交试验法研究了浸渍施胶工艺参数(烘燥温度、胶液浓度和纤网面密度)对农用薄膜性能的影响。试验结果表明:棉短绒薄膜浸渍施胶的最佳黏合剂是聚乙烯醇(PVA),最优工艺参数是烘燥温度100℃、胶液中PVA质量分数2%、纤网面密度35 g/m2,在此条件下可以制得性能指标符合使用要求的绿色环保型的棉短绒农用薄膜。

丘陵旱地油后棉机械直播示范成效及栽培要点

为探讨棉花轻简化栽培技术途径^([1]),2014年在都昌县大沙镇开展了"50亩"集中连片油后棉机械直播示范,平均子棉单产达4050kg/hm^2,在单产不减的情况下显著地降低了生产成本,起到了良好的节本增效示范效果。同时总结出了该模式的高产栽培技术要点。