机采棉采收服务体系构建评价研究

【目的】 评价新疆机采棉采收服务体系,为新疆机采棉发展提供理论基础。【方法】运用AHP方法,从棉花生产、采收、加工、经济效益以及社会化服务等构建新疆机采棉采收服务评价体系。利用2010和2016年数据,采用进步指数方法,评价新疆机采棉采收服务体系。【结果】(1)机采棉比较经济效益占比权重最大,市场化因素是构建新疆机采棉采收服务体系的关键。(2)2010~2016年间新疆机采棉采收服务水平提升加快,进步程度达283%。(3)棉花机械化作业社会化服务发展较为缓慢,进步程度仅为9.16%。【结论】新疆机采棉采收服务总体服务水平显著增强,但内部各要素发展不均衡。应提高棉花生产基础水平、提升棉花加工能力、完善社会保障体系及市场流通体系。     

新疆发展机采棉的有利条件及策略

概述了影响新疆机采棉发展的因素及棉花机械采摘的整体情况,分析了在新疆发展机采棉的优势条件。从兵团发展机采棉中的先进经验及存在的问题出发,就新疆今后机采棉的发展策略进行剖析,以期为新疆机采棉的推进和促进棉花机械化的发展提供参考。     

新疆机采棉发展回顾、现状分析及措施建议

棉花是新疆的支柱产业，对我国经济发展具有重要战略地位，其兴衰直接关系到新疆乡村振兴战略的实施和棉农植棉积极性的提高。近年来，机采棉的大面积推广应用极大地提高了采棉效率，缓解了用工难的问题，但棉花价格却在低位徘徊，棉农收益并没有因采棉效率的增加而提高。通过回顾新疆机采棉的发展历程，简述了新疆机采棉发展现状，提出了新疆机采棉发展存在的问题和发展建议，旨在为我国新疆机采棉产业发展提供解决思路，推动新疆棉花产业的可持续发展。     

机采棉脱叶与催熟技术

近10多年的生产实践表明,新疆已经基本形成一套棉花收获机械化技术系统,机采棉高产栽培技术、棉花化学脱叶催熟技术、采棉机生产应用技术、机采棉清理加工技术以及机采棉纺纱配棉技术等。其中机采棉高产栽培技术、采棉机生产应用技术比较成熟,其它几项技术尚需进一步提高。兵团机采棉技术发展具有以下特点：     

新疆棉区机采棉品种存在问题及新品种选育

在新疆棉区生产中,机采棉得到了大力度推广,在机采棉品种、采收、栽培、加工等方面取得了很大的进步。现阶段,机采棉得到了大范围应用,但是依然存在着一些问题,对机采棉生产的进一步发展产生了极大的制约。同时,在机采棉快速发展的形势下,机采棉品种要求越来越高,新品种选育成为了机采棉的关键所在。为此,本文在总结新疆棉区机采棉品种问题的基础上,阐述新品种的选育。     

新疆机采棉育种方法的思考

针对新疆棉区机采棉育种现状,在新疆不同生态区建立机采棉育种流动基因库,加强机采性状的选择,提高机采棉品种抗逆性。     

新疆机采棉技术研究及展望

机采棉技术是解决新疆棉花大面积种植与原始采摘方法矛盾问题的有效措施,本文概述了新疆机采棉技术的组成、特点,并结合实际概述了机械采棉技术的组成内容、存在问题,包括栽培技术配套,棉花脱叶剂的筛选,采棉机的使用与管理,籽棉清理加工设备使用与评价,贮运技术等,并提出新疆机械采棉发展展望。     

如何提高新疆机采棉品质的建议与措施

高品质的棉花产品需要高质量的棉花,但由于新疆的机采棉处于刚刚起步阶段,部分技术还不成熟,机采棉的质量与美国以及澳大利亚等国家的棉花质量相比还有一定的差距,这给我国的棉纺织产业用棉造成很大困扰,文章介绍了如何提高新疆机采棉品质的建议与措施。     

南疆机采棉高产集成栽培技术及效益分析研究

通过近几年新疆沙雅县对机采棉试验、示范及推广,总结了一套适合南疆地区棉花高产集成栽培技术,同时对南疆机采棉的效益进行了综合的分析,以期为发展高产高效机采棉提供技术支持。     

机采棉技术推广应用的意义及举措

文章主要针对机采棉技术推广进行研究与分析,结合当下机采棉技术发展现状为根据,从机采棉推广的必要性以及机采棉使用期间的经验总结、机采棉产生的重要意义等方面进行分析,主要目的在于更好地实现机采棉技术的推广,提升棉花质量。     

捡拾方式对绿洲棉田地膜残留和棉花产量的影响

为研究不同捡拾方式对绿洲棉田地膜残留量和棉花产量的影响,2016—2018年开展田间定位试验,设不捡拾、部分捡拾和彻底捡拾地膜3个捡拾方式处理。结果表明：捡拾后0~30 cm土壤地膜残留量明显减少,彻底捡拾处理减少量多于部分捡拾处理,0~20 cm残膜量增减占总增减量的57.1%~80.0%,连续3 a棉花产量高低依次是彻底捡拾、部分捡拾、不捡拾处理。研究表明,土壤地膜残留量存在“危害阈值”,超过阈值后棉花产量迅速大幅降低。每年进行多次残膜回收并持续若干年,能遏制棉田地膜残留或根除土壤残留地膜。     

油后移栽棉保优丰产增效关键栽培技术

通过对湖北省油后棉生产的调查研究,剖析了油后棉生产现状、存在的问题与减产技术成因;并针对性地开展试验研究,构建了油后棉保优丰产增效栽培技术体系,制订了技术规程,规范了油后棉优质高产栽培技术;研究成果有利于棉花标准化生产,推广应用面积大,社会效益显著,前景广阔.     

采棉机摘锭的采摘力学分析及仿真

采棉机摘锭性能直接影响到采棉机田间作业的使用效率和经济性,结合摘锭在采摘过程中的工作状态,将摘锭简化为一悬臂梁进行力学分析,采用Solidworks软件建立了摘锭的三维实体模型,并对摘锭在脱棉过程中受到的弯曲和扭转变形基于Solidworks/SimulationXpress进行有限元分析,呈现了摘锭在此过程的应力、应变和位移分布,数值结果表明摘锭在外部环境变化引起载荷突变作用在其头部时,摘锭杆身变形较大,危险截面约在8-11个齿处,其结果为采棉机摘锭的结构设计提供参考。     

基于ADAMS/View的偏牵引梳齿式采棉机侧向稳定性分析

[目的]研究偏牵引梳齿式采棉机的侧向稳定性,验证工作时是否会发生侧向滑移以及工作的稳定性.[方法]应用Solidworks对梳齿式采棉机进行三维实体建模,并导入ADAMS/View软件.利用ADAMS专用模块构建轮胎、路面约束,并施加相关驱动、约束和力,建立完整的动力学模型,通过运动仿真观察采棉机作业时位移变化曲线,判断是否能稳定工作.[结果]梳齿式采棉机工作状态下,采摘台和拖拉机没有发生侧滑,均沿着直线前行.[结论]梳齿式采棉机在拖拉机牵引下作业,偏牵引角小于摩擦角,整机满足偏牵引稳定性条件.     

河西走廊棉区机采棉高产优质栽培技术规程

为了形成完整的机采棉栽培技术体系,实现棉花全程机械化,通过2 a的试验示范,从适用范围、规范性引用文件、术语和定义、棉田规划、膜下滴灌系统配置、生产目标、对品种的要求、生育进程与群体指标、土地准备、播种、水肥一体化管理、化控、打顶、病虫害防治、化学、脱叶、机械采收和采后管理等方面总结了河西走廊棉区机采棉高产优质栽培技术规程。     

元朝上海地区棉花年产量刍论

元朝作为上海地区棉花种植与棉纺织业发展的起点,经过著名棉纺织革新家黄道婆的技术传授与改良以及三本古代农书的颁行,棉花种植面积已具一定规模且年产量可观,促进了随后该地区社会经济特别是棉纺织业的发展与崛起。     

2004—2013:中国棉花生产率增长、技术进步与效率变化

运用DEA的Malmquist指数分析方法对中国2004—2013年棉花TFP的增长及其构成进行实证分析,阐释了棉花TFP变化的基本特征。结果显示,1中国棉花产业的全要素生产率年际波动较大,2004—2013年中国棉花TFP的年均增长率达到2.7%,其中技术进步的年均增长率为3.1%,技术效率的年均增长率为-0.3%;2技术进步是推进TFP增长的主要动力。由于近年来棉花技术缺乏创新,对TFP的促进作用越来越乏力;3纯技术效率过低是技术效率出现负增长的主要原因;4中国棉花TFP的增长具有区域不平衡的特征。各棉花主产区技术进步水平的不同导致TFP的增长存在显著差异,新疆已经成为中国棉花TFP增长最高的棉区,改变了三大棉花区域齐头并进的局面。     

基于迁移学习的棉花识别

提高智能采棉机效率的一个重要途径是实现单个、重叠和遮挡棉花的识别,避免误采摘和漏采摘。针对不同形态棉花的识别,常规的特征提取方法难以达到令人满意的结果,因而采用基于迁移学习的棉花识别方法和基于迁移模型的特征提取与极限学习机(extreme learning machine,ELM)相结合的方法进行棉花识别研究。首先更改AlexNet、GoogleNet、ResNet-50模型分类层和设置相关参数,用训练好的迁移模型对棉花验证集识别,然后利用训练好的迁移模型进行棉花数据集特征提取,再用训练集的特征训练ELM模型,统计不同隐含层神经元个数的ELM模型对棉花的识别准确率。AlexNet、GoogleNet、ResNet-50迁移模型识别率依次为92.03%、93.19%、93.68%;使用特征提取再与ELM结合的方法,准确率比对应迁移模型分别提高了1.97、1.34、1.55百分点。结果表明,迁移模型对小样本棉花识别也有较高准确率,基于特征提取与ELM相结合的方法可进一步提高准确率。     

基于形态模型的棉花（Gossypium hirsutum L.）虚拟生长系统研究

 【目的】基于棉花形态器官形成过程的定量描述,模拟棉花三维生长过程,为虚拟棉作研究提供技术基础。【方法】基于2005－2006年棉花品种、播期、氮素、水分和DPC化控试验,将系统分析方法和数学建模技术应用于棉花植株的形态建成,通过对棉花形态数据的定量分析,构建了棉花形态建成模型,主要包括：主茎叶长宽、主茎叶柄长、主茎节间长粗、果枝叶长宽、果枝叶柄长、果节长粗以及棉铃高度和直径等模型。结合OpenGL技术,在Visual C++6.0平台上实现了棉花虚拟生长系统VGSC（virtual growth system for cotton）。【结果】棉花形态模型采用Logistic方程描述各器官尺寸随GDD（生长度日,℃?d）、氮素、水分及DPC的动态变化过程,利用2006年的试验数据对模型进行检验,棉花主茎叶长宽、主茎叶柄长、主茎节间长粗、果枝叶长宽、果枝叶柄长、果节长粗以及棉铃高度和直径的观测值与模拟值的根均方差分别为0.85、0.82、0.87、0.57、0. 086、0.65、0.74、0.8、0.73、0. 016、0.36和0.4 cm,模型预测性好。此外,以NURBS（non-uniform rational B-spline, 非均匀有理B样条）曲面模拟棉花叶片及棉铃形状,以圆柱体实现茎（节）可视化表达,构建的虚拟生长系统主要包括模型库、数据库和人机界面。【结论】用户输入系统所需的相关参数值,就可较好地模拟显示棉花器官、个体和群体的三维动态生长过程。     

中国棉花产业发展现状及展望

棉花是中国种植业生产中产业链最长的大田经济作物,其商品率高达95%以上,但棉花产业尚存在许多不足之处,需要涉棉企业、棉农、科技人员、学者进一步关注,如自主种业、品牌培育、清洁生产、统防统治、贸易依存度、产业安全、规模经济、产业组织等因素影响中国棉花的产业竞争力和可持续发展。中国棉花种植以新疆、黄河流域、长江流域为主,其中新疆棉花产量占全国产量的67%,已形成规模化和机械化种植,而长江、黄河流域仍以小规模种植为主,没有充分发挥新型经营主体的带动作用,无法形成规模化种植和机械化生产,且缺乏集棉花生产、加工、销售为一体的综合数据平台,在棉花的专业化服务、全程服务和托管式服务方面仅有数家。中国棉花产业未来发展方向和目标应是提升棉田生产规模化、机械化、智能化、信息化、服务社会化水平,研发轻简化生产技术使棉农有尊严快乐植棉,降低生产成本,解决谁来种地的问题,掌控棉花产业链条的主动权。文中从棉花产业链的供求角度出发,阐述了中国棉花种植面积和总产量大幅减少、产业布局上新疆一枝独秀、国内消费有所降低但供求形势有所好转、进口量长期大于出口量和纺织业优势递减的发展现状,分析了中国棉花产业在生产环节、产业布局、组织管理、平台建设等方面存在的问题,借鉴美国和澳大利亚在棉花品种、生产技术、机械化和国家政策的种植经验和发展优势,结合中国供给侧结构改革的政策背景,从培育棉花新品种、研发轻简化和机械化新技术、投入农机设备、优化品种品质和区域布局、科学防治病虫害提高棉花质量、制定棉花目标价格制度、提高棉花生产保险额度、加大对棉农、棉商、农机制造商、纺织企业、出口商等的补贴力度和政策保障力度、发挥产学研优势和棉花协会功能、构建产供销一体化平台、完善棉花供需调控体系、建设现代植棉业服务体系、借助“一带一路”契机带动棉花和纺织业走出国门等多个层面提出相应的对策建议,从而刺激国内有效供给,尽快实现中国棉花产业供需平衡。最后,对中国棉花产业进行展望,将“三去一降一补”应用于棉花产业,并顺应全球棉花去库存的格局,未来两年棉价将有所上涨。