科创中国

行业领域

农、林、牧、渔业

需求背景

棉花不但是我国重要的经济作物，也是我国纺织产业的主要原料。我国棉农约1×108人，年种植面积达***× 10 4 hm 2 ，皮棉年产量 450~500× 10 4 t，占世界棉花总产量的 25％以上。中国的棉花，种植面积和产量都处于世界前列，但是与先进棉花大国相比，存在棉花企业生产方式方法落后、经营管理规模小、劳动生产率低、生产产品成本比较高等问题。我国生产50 kg皮棉平均需要30~40个工作日，而美国只需要***个工作日。同等级的皮棉，国产棉价格比进口棉高出2 000元/t。种植生产已形成规模优势，各种棉花加工产业发展成熟。但是，该区棉花生产在铺膜播种、植保环节的机械化刚刚起步，在棉秆收获、粉碎环节机械化程度还很低，而在棉花机械化采摘方面基本空白，这严重影响了棉花生产效率与效益。因此，棉花生产全程机械化是棉花生产的必然趋势。

需解决的主要技术难题

机械化深松旋耕整地技术可实现多工序联合作业，减少机具进地次数，统一土地的耕整标准；棉花覆膜播种技术能够在大大提高劳动生产率的同时，保证单位面积的种植数量，固定行距、株距的大小以及播种深度等，适合大面积种植；高标准低残留植保作业可在短期内控制病虫害的发生和蔓延，提高农药利用率，减少农药面源污染；棉花机械化采摘技术能够在较短的时间完成采摘任务，并达到更好的采摘效果；棉秆机械化收获技术，在完成棉秆收获的同时，可完成棉秆的粉碎和收集，有利于长途运输，在大面积种植地块，其技术优势更明显，因此，棉花全程机械化技术的实施可满足棉花大面积种植的标准化和规模化生产。

期望实现的主要技术目标

1、在棉花播种环节，人工每人每天最多可完成 *** hm 2的作业量；而采用机械化作业，每台机具每天可完成*** hm 2 的作业量。2、在植保环节，人工每人每天可作业 2 hm 2，而机械化作业每天可完成*** 2的作业量；3、在棉花采摘环节，人工作业每人每天只能完成 *** hm 2 ，而机械化作业每天可采摘*** hm 2 。4、在棉秆收获环节，人工拔棉秆每人每天最多完成*** hm 2 的作业量，而机械化作业每天可完成8 hm 2 。从以上数据对比可以看出，采用棉花生产机械化技术有更高的劳动生产率，同时能够在很大程度上减轻作业者的劳动强度。

需求解析

解析单位：“科创中国”乡村振兴（自然资源价值保育）科技服务团（中国国土经济学会） 解析时间：2022-11-10

尹兆龙

北京北方宏拓环境科技有限公司

副研究员

综合评价

过去棉花收获后，人们对棉秆随意处置，有的任其干枯于地里，来年种地时将其拔除扔在田边或一把火烧掉；有的将其拔除后扔进沟渠； 还有的将其拔除后， 用车运回家当柴烧，造成了秸秆资源的浪费。目 前， 在周边地区已建有生物质发电厂，采用棉花秸秆机械化收获技术，种植户能够将秸秆粉碎收集以后运送到发电厂，以 360 元/t的价格卖给发电厂，这样既使秸秆资源得到了有效利用，又提高了种植户的收入。棉花收获以后，秸秆随处堆放既污染环境，又影响交通。扔进沟渠的秸秆会阻塞河道，秸秆长期在水中浸泡还会腐烂变质污染水源。 特别是用火烧掉的秸秆，在焚烧的过程中冒出大量浓烟，对空气和环境造成很大的污染。采用棉花机械化收获技术，将棉秆粉碎收集后运到发电厂，在使棉秆得到有效利用的同时，避免了燃烧堆积造成的环境污染。另外，采用的高效低残留机械化植保技术，能够使农药得到有效利用，在减少农药用量的同时，达到更理想的防治效果，降低农药造成的环境污染。因此，棉花生产机械化技术的应用能很好地达到绿色环保，降低环境污染的要求，有利于农业的可持续发展。棉花种植面积常年稳定在 6 666.67 hm 2 以上，在棉花生产过程中，耕地、播种

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