國內(nèi)農(nóng)機(jī)裝備行業(yè)正在發(fā)生著顛覆性革新，呈現(xiàn)出高質(zhì)量發(fā)展的新特征，大型、高端、智能化產(chǎn)品研制突飛猛進(jìn)。時下，如果有人問在高端農(nóng)機(jī)裝備領(lǐng)域國產(chǎn)化技術(shù)突破大的產(chǎn)品有哪些？想必，采棉機(jī)必定是不少人脫口而出的產(chǎn)品。

　　棉花作為世界上主要的農(nóng)作物之一，用途廣泛，經(jīng)濟(jì)價值巨大，它既是最重要的纖維作物，又是重要的油料作物，也是含高蛋白的糧食作物，紡織、精細(xì)化工原料和重要的戰(zhàn)略物資，還是一種重要的蜜源植物。

　　世界棉花看中國。我國棉花種植面積333萬公頃(5000萬畝)左右，產(chǎn)量600萬噸，主要分布在新疆棉區(qū)、江淮平原、江漢平原、華北平原、魯西北、豫北平原、長江下游濱海沿江平原，其中新疆棉區(qū)產(chǎn)量占絕對比重。

　　每年秋季，棉花采收是新疆農(nóng)業(yè)的“重頭戲”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前新疆棉花機(jī)采率超過85%，棉花采收季節(jié)，超7000臺采棉機(jī)作業(yè)于天山南北，過去50畝地人工采摘要2個月，現(xiàn)在機(jī)采2個小時就能采完。在眾多采棉機(jī)中，國產(chǎn)采棉機(jī)保有量正在逐步提升，核心部件完全國產(chǎn)化，采棉機(jī)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了發(fā)展新階段。

　　破解勞作密集難題，機(jī)械化采棉是必由之路。

　　世界棉花看中國。

　　資料顯示，棉花的原產(chǎn)地是印度和阿拉伯，在棉花傳入我國之前，我國只有可供充填枕褥的木棉，沒有可以織布的棉花，南北朝時期，棉花傳入我國邊境；宋末元初，棉花傳入內(nèi)地；明初，朱元璋采用強(qiáng)制方法才推廣開來。

　　今天，在全球范圍內(nèi)，生產(chǎn)棉花的國家有70多個，形成了相對集中的四大棉區(qū)。中國、印度、美國、澳大利亞、巴西、土耳其、阿根廷、烏茲別克斯坦、埃及等是棉花主產(chǎn)國。其中，中國的棉花單產(chǎn)量最大，棉花產(chǎn)量約占世界的1/4，棉花消費(fèi)量占世界的30%，紡織品服裝出口額占世界份額30%以上，國內(nèi)生產(chǎn)端、加工端、流通端、紡織端集體發(fā)力，讓世界看到了中國棉業(yè)發(fā)展的加速度。

　　中國棉花看新疆。

　　從種植分布看，國內(nèi)35個省份中有24個省份有棉花種植，有近3億人參與其生產(chǎn)。近10年來，我國棉花產(chǎn)業(yè)區(qū)域布局發(fā)生很大變化，過去，傳統(tǒng)產(chǎn)棉區(qū)分布在新疆、江淮地區(qū)和黃河中下游地區(qū)，呈三足鼎立之勢。2013年以后，新疆棉花種植面積大幅提升，成為世界棉花產(chǎn)業(yè)的一匹黑馬。

　　如今，新疆棉花種植面積和產(chǎn)量均占全國的約九成，呈一枝獨(dú)秀局面。與新疆植棉面積穩(wěn)定形成鮮明對比的是，內(nèi)地植棉面積連年下降，傳統(tǒng)植棉大省已很難見到成片棉田，呈現(xiàn)出西北棉區(qū)持續(xù)擴(kuò)張、黃河及長江等棉區(qū)不斷萎縮的特征。與之同步，新疆棉區(qū)形成規(guī)模化種植，機(jī)采作業(yè)快速推進(jìn)；長江、黃河流域棉花種植受耕地分散等因素制約，仍以農(nóng)戶個體經(jīng)營的小生產(chǎn)模式為主，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化程度低，機(jī)械化水平低，進(jìn)一步增加了生產(chǎn)成本。

　　棉花機(jī)械化看收獲。

　　目前，全國棉花耕種收綜合機(jī)械化率超過82%，而機(jī)采率卻僅不足50%，且機(jī)采棉主要集中在新疆棉區(qū)，新疆棉花機(jī)械化采收率超過85%，其他區(qū)域絕對比重棉花均為人工勞作采摘。

　　新疆棉花機(jī)收率的提升也是逐步完成的。多年前，僅新疆兵團(tuán)每年需要拾花勞力超過50多萬人，每到采摘季節(jié)，來自河南、安徽、河北等省的數(shù)十萬拾花工陸續(xù)進(jìn)入新疆采摘棉花，形成下半年度西部最大的季節(jié)性勞動力轉(zhuǎn)移潮，僅新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)每年為此支付的人工費(fèi)就高達(dá)12億元人民幣。尤其近年來，伴隨著勞動力減少，人力成本急劇增加，以人工操作為主要勞動方式的棉花生產(chǎn)遭遇瓶頸，勞力緊缺的矛盾日益突出。

　　毫無疑問，破解棉花產(chǎn)業(yè)“用工難、成本高”這一難題的最有效路徑就是實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，棉花人工采摘成本約為3元/kg，機(jī)采成本約為1.2元/kg，目前，我國棉花畝產(chǎn)量約350kg，普通的熟練工每天最多可采摘棉花80kg，而六行采棉機(jī)每天可以采摘約400畝棉花，合計(jì)下來，六行采棉機(jī)的采棉功效相當(dāng)于1200名拾花工，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采棉作業(yè)每畝可降低成本600余元，經(jīng)濟(jì)效益和利潤價值大到驚人。

　　由此可見，偉人提出的“農(nóng)業(yè)的根本出路在于機(jī)械化”論斷適合于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采棉是棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)步的必由之路，意義重大。近年來，國內(nèi)農(nóng)機(jī)裝備企業(yè)也是錨定采棉機(jī)國產(chǎn)化這一目標(biāo)，創(chuàng)新突破，成效斐然。

　　創(chuàng)新改變競爭格局，國產(chǎn)采棉機(jī)問鼎產(chǎn)業(yè)巔峰。

　　機(jī)械化采棉領(lǐng)先屬美國。

　　棉花作為歷史悠久的農(nóng)作物之一，歐美等國家在規(guī)模種植和機(jī)械化普及等環(huán)節(jié)已經(jīng)非常成熟，從耕地準(zhǔn)備到棉花種植、管理、收獲、運(yùn)輸、加工的全過程均實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，并完成了棉花品種的培育改善和農(nóng)藝標(biāo)準(zhǔn)化等建設(shè)，省人化、機(jī)械化大大降低了生產(chǎn)成本，有效保障了棉花在國際市場的競爭力。

　　采棉機(jī)被美國農(nóng)業(yè)工程協(xié)會評為20世紀(jì)農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域人類最偉大的5大發(fā)明之一。據(jù)資料記載，1889年美國發(fā)明家坎貝爾研制成功了世界上最早的摘錠式采棉機(jī)，1964年基本實(shí)現(xiàn)機(jī)采棉機(jī)械化，1975年美國機(jī)械采棉的程度已達(dá)到100%，澳大利亞、以色列等農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家機(jī)械化收獲率也達(dá)100%，西班牙、保加利亞、希臘等國家絕對份額的棉花也是由機(jī)械采摘。

　　采棉機(jī)屬于農(nóng)機(jī)裝備領(lǐng)域技術(shù)性強(qiáng)、行業(yè)壁壘高的產(chǎn)品之一，全球范圍內(nèi)處于壟斷地位的屬約翰迪爾John Deere和凱斯Case兩家公司，以采棉頭等為核心的關(guān)鍵部件制造技術(shù)長期被一流品牌壟斷。多年前，我國使用的采棉機(jī)都是國外進(jìn)口，這些產(chǎn)品不僅價格昂貴，單臺價格動輒300萬-800萬不等，而且需要提前一年簽訂合同，并等待七八個月才能收到貨物，時間成本高，數(shù)量指標(biāo)有限，還存在買不上的風(fēng)險。

　　采棉機(jī)的技術(shù)路線。

　　從大類上講，棉花收獲機(jī)械分為摘棉鈴機(jī)、采棉機(jī)兩類；采棉機(jī)又分為棉花統(tǒng)收機(jī)、棉花選收機(jī)兩種。

　　看一下兩種不同收獲方式采棉機(jī)的區(qū)別。

　　棉花統(tǒng)收機(jī)，是將棉花連著葉、桃所有采收，然后再進(jìn)行清花。棉花統(tǒng)收機(jī)中的典范產(chǎn)品是約翰迪爾公司John Deere制造的刮刀刷子統(tǒng)收采棉機(jī)、克羅地亞制造的梳脫式統(tǒng)收采棉機(jī)，因?yàn)槊藁ńy(tǒng)收機(jī)采凈率無法保證，使用量偏少。

　　棉花選收機(jī)，是根據(jù)棉花的成熟情況有選擇地采收棉花，是現(xiàn)在市場上所使用的常見機(jī)型。再細(xì)分，棉花選收機(jī)依據(jù)棉花采收基本原理及其采收頭的結(jié)構(gòu)不一樣，又分為水平摘錠采棉機(jī)、豎直摘錠采棉機(jī)。其中，水平摘錠采棉機(jī)是以約翰迪爾John Deere和凱斯Case企業(yè)為代表的機(jī)型，采凈率可達(dá)96%，含雜率約10%上下，也是目前我國市場中熱銷的機(jī)型；而豎直摘錠采棉機(jī)是以塞爾維亞塔什干棉花機(jī)械局為代表，豎直摘錠式采棉機(jī)與水準(zhǔn)摘錠式采棉機(jī)比較的主要缺點(diǎn)是工作效率相對較低，含雜率相對較高，已基本不再使用。

　　重點(diǎn)梳理一下水平摘錠式采棉機(jī)的工作原理。

　　水平摘錠式采棉機(jī)主要部件由采棉頭、底盤、發(fā)動機(jī)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、駕駛室及操控系統(tǒng)、氣力輸棉系統(tǒng)、棉箱等構(gòu)成。

　　采棉機(jī)在工作時，依靠前端分禾器作為引導(dǎo)器，將一排排的棉株收攏連枝帶葉導(dǎo)入采摘室，摘錠將棉花從其中分離出來。摘錠是采棉機(jī)上關(guān)鍵部件，其為采棉頭滾筒縱向安裝的數(shù)百根表面帶溝槽的圓錐體排釘，一臺采棉機(jī)安裝2000多根摘錠，采棉作業(yè)時，摘錠在一次完整的采摘過程中需將棉花勾住，并在其自身的高速旋轉(zhuǎn)下纏繞，在采摘頭滾筒的旋轉(zhuǎn)下將纏繞的棉花從棉鈴中拽出，然后經(jīng)脫棉盤將纏繞在摘錠桿身的棉花脫下。

　　采棉機(jī)內(nèi)部裝有大馬力鼓風(fēng)機(jī)，會將掉落的棉花通過輸棉管道收集在集棉廂中，等車廂內(nèi)的棉花積攢到一定量時。就會將棉花壓實(shí)，用塑料膜打成卷，放在地里，或者直接倒入專用車箱拉走儲存。

　　整體看來，采棉機(jī)的核心技術(shù)是棉花采摘系統(tǒng)設(shè)計(jì)、清選技術(shù)應(yīng)用，關(guān)鍵核心部件為采棉頭。

　　國產(chǎn)化進(jìn)程加速。

　　作為棉花種植全程機(jī)械化中關(guān)鍵農(nóng)機(jī)裝備類型，多年來，采棉機(jī)一直是我國棉花種植短板機(jī)械。尤其是新疆進(jìn)口采棉機(jī)占比較大、進(jìn)口配件依賴程度高，全面實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品國產(chǎn)化勢在必行。

　　隨著國內(nèi)農(nóng)機(jī)裝備研發(fā)制造的發(fā)展，近年來我國攻克了采棉指、脫棉盤、水刷等核心部件的延壽技術(shù)，自主研發(fā)了高效采棉頭，全面提升了作業(yè)效率，國產(chǎn)化進(jìn)程進(jìn)入加速度。不僅如此，我國自主研發(fā)的采棉機(jī)全面完善與升級了卸棉功能，從廂式采棉機(jī)向打包式采棉機(jī)方向發(fā)展，全面解決了“廂式集棉”作業(yè)時需要集中卸棉以及運(yùn)輸不便的問題，被稱為智能“下蛋機(jī)”，只能在路邊卸棉的時代結(jié)束了。

　　近年來，國內(nèi)采棉機(jī)制造企業(yè)品牌及規(guī)模效應(yīng)初現(xiàn)，缽施然、鐵建重工、山東天鵝、沃得農(nóng)機(jī)、星光農(nóng)機(jī)、新研股份、現(xiàn)代農(nóng)裝等企業(yè)，均能生產(chǎn)3行及以上自走式采棉機(jī)，這幾家企業(yè)品牌產(chǎn)品采用的技術(shù)路徑各有不同，摘錠式、梳齒式、指刷式均有應(yīng)用。

　　諸多國內(nèi)采棉機(jī)品牌崛起，打破了國外產(chǎn)品壟斷局面。與棉花生產(chǎn)機(jī)械化的提升及國家補(bǔ)貼政策同步，2015年以來我國采棉機(jī)市場進(jìn)入快速成長階段，連續(xù)幾年風(fēng)生水起，2018年國產(chǎn)采棉機(jī)銷量首次超過外資品牌，經(jīng)過不斷進(jìn)步，2023年國產(chǎn)品牌全面壟斷新疆市場?？陀^地講，雖然國產(chǎn)采棉機(jī)產(chǎn)品日趨成熟，但是也不可避免地在作業(yè)智能化、穩(wěn)定性等方面存在欠缺，仍需持續(xù)改進(jìn)。

　　市場空間不小，國產(chǎn)采棉機(jī)大有可為。

　　放眼全球。

　　據(jù)市場研究報告，全球采棉機(jī)市場規(guī)模在過去的幾年里一直保持著穩(wěn)定增長。2022年，全球采棉機(jī)市場規(guī)模達(dá)到了65.07億元人民幣，并預(yù)計(jì)在2028年將達(dá)到100.65億元人民幣，年復(fù)合增長率為7.68%。這種增長趨勢表明，隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場需求的增加，智能采棉機(jī)將在未來幾年內(nèi)繼續(xù)占據(jù)重要的市場份額。

　　聚焦國內(nèi)。

　　按照國家《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的指導(dǎo)意見》中的目標(biāo)，到2025年全國棉花機(jī)采率將達(dá)到60%，采棉機(jī)市場提升空間巨大。

　　具體到采棉機(jī)推廣上，棉花機(jī)械采收的基本要求是脫葉率達(dá)85%以上，吐絮率達(dá)95%以上，而國內(nèi)棉花品種眾多，大多品種高矮不一、熟性偏晚、開花吐絮不集中，無法統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一生產(chǎn)、統(tǒng)一管理，難以適應(yīng)機(jī)采，這就要求進(jìn)一步改良棉花種植品種，實(shí)現(xiàn)農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)的有效結(jié)合。

　　在產(chǎn)品型號需求上，“一大一小”趨勢明顯，“一大”，是適合新疆棉區(qū)等規(guī)模作業(yè)大型產(chǎn)品；“一小”，則是適合江淮地區(qū)和黃河中下游地區(qū)零散地塊小規(guī)模作業(yè)的輕量小型化產(chǎn)品。兩端發(fā)展，市場看好。

　　創(chuàng)新成就領(lǐng)先，產(chǎn)品決定成敗。面對農(nóng)機(jī)裝備行業(yè)無限美好而又富有挑戰(zhàn)的未來，大家一起努力吧！