农机农艺融合——研发适合我省棉花种植模式的智能型自走式采棉机
黄淮海地区为我国第二大棉区，近年来，受棉花价格及农村劳动力短缺等因素影响，棉花种植面积出现减少趋势。对此，河北省农林科学院棉花研究所进行了“棉麦套作”模式的研究，以增加农民收入，提高农民积极性。但是由于棉花收获难以实现机械化，该模式的推广受到很大影响。因此，由河北省农林科学院粮油作物研究所牵头、联合中国农业机械化科学研究院、现代农装科技股份有限公司、河北省农林科学院棉花研究所、河北省农机化技术推广服务总站等单位，共同承担了河北省科技厅2016年度河北省重点研发计划《智能型自走式采棉机研制》项目，研制适应黄淮海地区使用的自走式采棉机。
经过一年的努力，项目团队研发改进的第一代样机“自走式4MZ-3A型采棉机”，于2016年11月5日在邯郸市曲周县槐桥乡西漳头村进行田间现场收获试验。
4MZ-3A型采棉机是在中国农业机械化科学研究院设计的76式采棉机基础上加以改进的，针对河北省农林科学院棉花研究所研究推广的棉麦套作模式而研制的，该种植模式采用96cm为一种植带，其中小麦幅宽40cm，采用匀播种植，10月下旬播种，棉花幅宽56cm，行距8cm×2行，5月中旬播种， 6月初收获小麦，10月中下旬收获棉花。该模式种植的小麦亩产达700斤，棉花亩产皮棉240.8斤。与单季种植棉花相比，每亩增加收益30%以上。
该采棉机的研制成功解决了棉麦套作模式棉花采摘机械化难题，一次采摘3行棉花，避免交接行，减少撞落棉损失。为棉麦套作耕作模式的推广起到推动作用。经现场专家检测，该采棉机一次性摘净率达到95%，作业效率12~15亩/小时，达到进口采棉机的性能指标。采棉效果得到当地农民的认可及领导、专家的高度评价。
对于这种棉麦套作种植模式及机械化收获技术，河北省农科院棉花研究所耿军义研究员认为：棉麦套作种植模式曾经是黄河流域棉区棉花的主要种植模式，2010年前种植面积常年在2000万亩以上，经济效益显著，在不影响棉花产量的情况下可以每亩多收700斤小麦。但近几年，由于棉麦套作模式配套农机具少，机械化程度低，农村劳动力短缺，很大程度上制约了棉麦套作的发展，致使棉麦套作面积急剧下降。随着适于机采棉新品种的培育成功和自走式4MZ-3A型采棉机研制成功，以及相应配套高效节水栽培技术的日臻成熟，棉麦套作模式又将成为黄河流域增粮稳棉的重要种植模式。
河北省农机化技术推广服务总站王建合研究员认为：棉花机采技术有助于我国棉花产业的健康发展。自走式4MZ-3A型采棉机采幅三行，机型较小，便于转向，适于地块偏小的黄河流域棉田使用；棉花采用机械化收获提高劳动效率500倍，可大大降低劳动强度，解决了农业生产劳务用工紧张的问题；在黄淮海地区有4000万亩耕地宜棉宜粮种植，棉花的全程机械化技术农机农艺融合度高，棉麦套作耕作模式全程机械化的实现，将进一步助推棉麦套作模式快速发展，为农民增收带来巨大潜力。
虽然自走式4MZ-3A型采棉机初试取得阶段性成功，但是还存在一些问题。
专家建议：
（1）进一步进行采棉机可靠性研究，提高采棉机性能。重点加强关键工作部件的可靠性研究，降低故障率。在材料、工艺、装配和检测等环节提高生产效率。优化采棉机静液压驱动、传动、棉花射流均匀输送分配、籽棉清杂等关键技术。
（2）进行机采技术适应性研究。通过底盘设计、传送输送设计等改进，增强其适应性。在采摘面积在线计量、采摘台自动仿形、辅助导航及自动对行、故障声光报警、舒适化驾驶及安全智能管理等方面进行研究。
（3）加强农机农艺融合，在棉花品种、密度筛选，打尖，催熟等田间管理方面进行配套技术研究。
（4）建立完善的机采棉加工技术体系。尽快开展机采籽棉采后清杂设备的研发，确保棉花机收后的高质量加工。机采棉由于含杂量高、等级混杂、采收不均匀等导致品质下降，也给棉花加工生产带来诸多不利。在逐步完善采棉机的基础上，同时借鉴国内外先进的机采棉加工技术机械，设立专项资金，完善机采棉加工生产线的研发，使田间机采加工作业与棉花加工技术有效融合。
由于近几年种植粮食作物效益下滑，新疆等棉花种植区水资源消耗严重，预计黄淮海地区的棉花生产又将受到各级政府重视。近期在黄淮海地区棉麦、棉豆、棉瓜等套作型种植模式将有较大发展。因此该种采棉机市场需求巨大。黄河、长江流域棉花种植面积约4320万亩，按机采率达到30%计算，需采棉机3600台，市场前景广阔，发展潜力巨大。
