下面要讲的是，新疆是怎样攻克采棉机并实现了农田智慧管理，让新疆棉花生产效率赶上并超过了国外，让新疆成为世界最具优势的棉花产区。
采棉机被认为是农业机械的皇冠。我们先看看它的制造难度有多高。
现在国际主流采用的采棉机为自走式水平摘锭采棉机，即采棉机边行进边采棉，只采收棉絮，把棉叶、棉梗等杂质清除，得到含有棉籽的籽棉。
钵施然三行采棉机结构
采棉机用采棉头即摘锭采收棉絮。采棉头跟人的手指一样，在采棉机高速行进中要准确地抓住棉杆，然后刺入棉铃果壳，勾住棉絮。通过高速旋转，将棉花牢牢缠绕在采棉头上，最后把棉絮从棉铃中抽出。
极其复杂的采棉头结构
现在天鹅股份的六行采棉机上面有3360个摘锭即采棉头。要想准确控制难度很大。新疆早期研究采棉机，就发现采棉头很难对准棉株，导致采净率不高。而且棉絮很柔软，不能被扯断。新疆高温多沙尘的环境，很容易导致采棉头发热。偏偏棉花又很容易着火。
此外采棉机还不能让新疆棉田中的地膜、滴灌带混入籽棉，以免降低棉花品质。
国内首先突破采棉机的位于北疆乌苏的采棉机龙头企业-钵施然。公司创始人陈勇原本在浙江嘉兴做园林机械生产，还干得不错。
2009年，他来到新疆，发现当地棉农对高性价比采棉机的需求极为迫切。因此就选择在棉花种植较多的乌苏创立了钵施然公司。初期在简陋厂房里，通过购买、拆解进口采棉机，2014年研发出了三行厢式采棉机，打破了国外垄断。厢式采棉机指采棉机采收的籽棉临时存储在机身自带的大型集棉厢（棉箱）里，待棉箱装满后再整体卸棉。
钵施然采棉机在乌苏市车排子镇三道桥村的棉田里进行采棉作业。
2015年，铁建重工在新疆投资建设了盾构机工厂。当时看到新疆棉田里除了人工采棉以外，只能看到进口采棉机，对此大家深受触动。因此开始跨界研发采棉机。2018年，铁建重工下线六行厢式采棉机，填补国内空白。
2019年，做棉籽、棉花加工机械的天鹅股份研制出国内首台六行自走式打包采棉机，实现整机国产化替代。一天可以采收500亩棉花，相当于2000名拾花工的工作量。
之后，沃得等企业也纷纷推出了自己的采棉机。
新疆在2000年以前，每年采棉需要1个半月到2个月，现在只需要7到12天就可以完成机采。新疆机采率已高达90%以上，往日秋季浩浩荡荡的采棉大军已不复存在。
此前新疆人工采棉成本每亩甚至达到800元，现在每亩机采成本只有180元，下降了78%。河北、湖北等传统棉区使用采棉机后，每亩采棉成本也下降了四五百元。因此有专家判断，内地的棉花种植有恢复的希望。
目前国产采棉机的采净率、含杂率、成包率等关键指标已超过国外采棉机。
首先是采净率高，采摘得越干净，每亩出的棉花越多。所以这是棉农最关心的问题，也是棉农选择让谁家的采棉机给自家收棉花的重要指标。
目前国产的采棉机采净率普遍在95%到97%，高出国外采棉机2个百分点。
国产采棉机针对新疆棉花种植更密的情况，增加了采棉头和前置拨棉辊，能把交叉果枝拨开。此外，采棉头可以伸缩，能调整作业行距。而国外的采棉机需要改装才能调整作业行距。
此外，针对机采后残留的落地棉，塔里木大学等机构专门研发了牵引式落地棉捡拾机。该设备能捡拾田间约86%的落地棉，并有效分离棉叶、地膜等杂质，将浪费降至最低。
一般每亩机采后有10到20公斤籽棉掉落在田间，用落地棉捡拾机后每亩可以回收70元到130元的籽棉。
此外，传统采棉机为提高采净率，需要在采摘前向棉株喷水，但这会导致棉花含水量高，影响后面的打包和棉花品质。
而国产采棉机已可以干式采摘，因此棉花品质较高。机采棉与人工采摘的棉花相比，棉花纤维长度和强度更加均匀。
第二是含杂率低。
国产采棉机籽棉含杂率在8%到10%，高出国外1个百分点。如天鹅采棉机上加装了AI视觉识别系统，可以调节风机转速。杂质多时自动提速，去除杂质。纤维多时降低风速度保证棉花品质。
第三是打包更好。
我们现在看到的打包采棉机在行进中会吐出一个黄色圆柱，这里面是打包好的棉花。
但早期的国外采棉机是厢式采棉机。采收的籽棉临时存储在机身自带的棉箱中，装满后需要停车卸下棉花。农民仍要花大量人力、物力进行打包。
2019年天鹅研制出的六行自走式打包采棉机，实现采棉、打包一体化。这大大降低了农民的工作量。
所以，现在传统的厢式采棉机新疆棉农不爱用，已经逐渐被淘汰。
第四是售后服务更好。
采棉机在采棉季时高强度工作，加上天气炎热，灰尘大，采棉机很容易出现故障。需要在机采时，尽快解决问题。
这一点国产机做得更好。在棉农购买采棉机后，厂家会实行交机培训、作业季节前上门维护保养、作业季节随叫随到的全程保姆式服务。
而且钵施然等国产采棉机企业在新疆有生产基地，在棉区有很多服务站。打个电话，技术员在2个小时内就会上门解决故障。
而约翰迪尔在新疆只有3个授权维修点，本地没有配件。如果配件出现问题，需要五六天才能更换。期间采棉机只能停工。
第五是价格更有性价比。
例如天鹅六行打包采棉机性能要优于国外采棉机。它的市场售价458万元，农机补贴60万元。同类型的约翰迪尔CP690售价728万元。天鹅的采棉机便宜了45%。
此外，我国的采棉机开始采用全电动、自动驾驶等技术，未来将比国外采棉机更节省油料、更智能化。
由于国产采棉机的性价比更好，所以棉农愿意购买国产采棉机，现在国产采棉机的占有率已接近70%。
而为了适应机采，棉农倾向于规模化种植。因为棉农发现一家一户的小块田，采棉机跑不快，认为只有连片种植才能发挥机采优势。
例如2019年兵团六师新湖农场三十二连，就成立了五家渠市同恒联设农业种植专业合作社。筹集1400万元购买了2台采棉机和4台配套打包服务机车，为职工提供服务。合作社还和轧花厂议价，每公斤籽棉销售价比散户高了0.3元。2023年，合作社纯利润达600多万元，社员每人大约多分到3万元至5万元。
来自兵团第七师的阮奎星在2022年和人合伙购买了一台沃得牌6行打包式采棉机。除了用于采摘自家的棉花，还用来帮别人采棉花，每年至少可以增收100多万元。他购买的国产采棉机不到4年就可以回本。
不少当地棉农开始学习驾驶采棉机，采棉季每个月可以收入2万元。
现在国产采棉机还火到了国外，其中60%销往了中亚乌兹别克斯坦、南美巴西等国。美国市场对我国采棉机的需求极为旺盛，占据了总出口量的三分之一。
巴西是世界最大棉花出口国。他们认为钵施然的采棉机与美国的约翰迪尔采棉机相比，不仅价格实惠、维修便捷，许多细节上的优势也很明显。例如采棉机驾驶室走下来的扶梯，根据客户反馈，改成了液压式的悬挂扶梯，避免了扶梯刮伤棉花或碰伤人，这一细微的改造，受到了巴西农场主的认可。
而且我国在销售采棉机的同时，开始把种植棉花的技术也打包销售。
例如在乌兹别克斯坦，当地从2020年开始就发现用我国的膜下滴灌技术种植棉花不仅产量更高，还非常节水。所以钵施然公司卖给乌兹别克斯坦的采棉机后，还为对方提供了我国的棉种和覆膜节水技术。
预计我国的采棉机在10年内就会在世界上成为和美国采棉机相抗衡的一支力量，甚至完全取代约翰迪尔、凯斯纽荷兰的市场份额。因为我国不仅采棉机有性价比，采棉机相关的产业链更有优势。
我国目前已经形成采棉机的产业链。如发动机、液压件、变速箱、车桥、割台总成、打包总成、打包膜、皮带、油品等，其中一些配套企业已经在全球采棉机产业链上有很强的影响力，如浙江亚嘉采棉机配件有限公司垄断了全球60%的采棉锭后市场的需求。
我国采棉机在整体产业链上也比国外企业整合度更好。
例如天鹅股份开启了国内棉花加工新一轮技术革命。它本来就是做棉花和棉籽加工的，现在还能制造六行打包采棉机，所以它把棉花机采和棉花加工衔接得很好。
2024年9月，天鹅股份“60包/时机采棉生产线”交付用户使用
它的采棉机采收的籽棉，经过自动开包喂花、自动烘干、智能化加工、自动打包、自动码包等全程智能化控制，90秒即可成为可供纺织的皮棉包。这条生产线能低成本高效率地处理籽棉中的杂质。而皮棉直接影响纺织品等终端产品的成本。所以，天鹅股份能实现对棉花品质的全程管控。
随着采棉机输出到国外，我国的棉花种子、农药肥料、种植技术、滴灌设备、播种机等农机、棉花加工设备等产业也都会受益。
所以，我国未来有可能向世界输出棉花全产业链生产标准，重构世界棉花产业。
近年来，新疆棉花种植上还出现了一些很梦幻的神器，例如棉花激光打顶机器人。
棉花打顶一直是棉花生产机械化中几乎最难啃的硬骨头。
打顶就是在棉花植株生长旺盛的时期，去除一叶一心，即棉花植株的顶部和一片初生叶片，不让棉花继续长高，只能横向生长。棉桃就可以更好地吸收来自棉花底部的营养，这样可以提高棉花的产量。
在2010年之前，新疆棉花种植采取人工打顶。棉农用手或小剪刀，逐株去除顶尖1到2厘米的嫩芽，但不能大把揪，否则会误伤果枝和棉桃。
《人民画报》1960年第21期封面，兵团塔一场女工高学兰（左）向当地维吾尔族妇女艾尔汗介绍棉花打顶经验。
人工打顶效率很低，一个人每天最多打顶3亩左右。打顶期集中在7月上中旬。有棉农为抢在7月初完成打顶，白天干完，晚上打着手电筒接着干。兵团还会组织打顶大会战，让学生和机关干部支援打顶。
2010年之后，新疆开始用喷洒打顶剂的办法打顶，作业效率大大提高。特别是现在，可以用植保无人机喷洒打顶剂，一天能打上千亩地。
现在新疆棉花上已普遍使用无人机药物打顶。但是棉花种植大户宁肯花高价，以每亩60元到90元采用人工打顶，仍然不愿意用药物打顶。
药物打顶的问题打顶速度快，但质量远不如人工打顶。药物打顶需要10天才能看到效果，还存在打漏的的情况。而且经常把棉株顶端的棉桃给打掉。如果药物打顶没弄好，棉花产量会减产10%到20%。
而人工打顶很精准，打顶后棉株就不再长高，顶端的棉桃也可以保住。所以这些种植大户不愿意用药物打顶。
近年来，国内外都研制出了用于打顶的机器人。
例如由新疆大学联合新疆极目机器人科技有限公司打造的全球首款棉花激光打顶机器人，经过多次田间测试显示，目前该机器人棉花顶芽识别准确率达98.9%，伤苗率小于3%，打顶合格率达82%以上，但其核心指标仍有较大改进空间。待全部功能实现后，该机器人作业效率可达每小时6到8亩，是人工作业效率的20倍以上。
2025年7月23日，昌吉市榆树沟镇榆树沟村的棉田里，极目棉花激光打顶机器人正在作业，其棉花顶芽识别准确率达98.9%。
该机器人装备了智能眼，能快速准确地找到每一株棉花的顶尖位置。然后用搭载的大功率蓝光激光器瞬间产生的高温，能精准灼烧灭活棉花顶芽。
如果这棉花激光打顶机器人能投入使用，将意味着我国棉花生产实现真正的全程机械化。
此外，新疆还通过智慧田间管理，让新疆棉花生产效率超过了国外。
例如，在新疆昌吉玛纳斯县，这里正在进行数字农田试点。每个乡镇都有一套设备，分别监测墒情、虫情、作物长势，这些数据都会被传输到位于包家店镇柴场村的数字农业大数据平台上。县农技推广中心和液体肥料厂家的近百个农业技术人员会根据监测数据，及时对种植户的田间管理进行指导。
2025年6月3日，玛纳斯县国家数字种植业创新应用基地，工作人员通过动态监测管理体系实时监测棉田的各类数据，为种植户提供精准的智慧田管方案。
例如温度异常升高，就会给棉农发送预警信息，让他及时灌溉。
田间安装的虫情测报灯利用特定光源诱捕害虫，虫子掉进来之后会被高温烘干，掉入下面的盒子里，被高清摄像头抓拍。
2025年6月28日，新疆石河子市一片棉田内，智能虫情测报灯正在工作。
农业部门会根据照片进行分析，如果某一种虫子的数量连续增加，就会通知棉农有针对性地打药灭虫。
然后棉农让使用北斗导航的植保无人机按路线作业，一架无人机每天可以完成500亩地的作业量。
2025年9月15日，阜康市滋泥泉子镇二道河子中心村的棉田里，无人机沿着预设路线来回穿梭，将脱叶剂均匀喷洒在棉花上。
现在灌溉和施肥和以前相比也变得简单多了。
以前是扛着铁锹，提着马灯，蹬着胶鞋，挖沟把水引到地里，农民得整夜守在渠边等水。后来有了滴灌，但阀门需要人工开启和关闭。施肥需要把固体肥料扛到地头、倒进水肥罐搅拌配好，需要的人力也很多。
现在变成了开阀门、点鼠标、穿皮鞋，就可以实行灌溉和施肥。棉农坐在家里，在手机上远程操纵有太阳能板供电的智能滴灌阀开始灌溉，灌溉完毕后滴灌阀会自动关闭。
2025年8月3日，新疆呼图壁县大丰镇红柳塘村，种植户借助智能水肥一体化设备，通过手机操作完成棉花的浇水与施肥工作。
施肥是直接用液体肥，厂家直接将它灌进水肥罐，通过滴灌阀就可以施肥。一个泵房管理员能管理1000亩到3000亩地的灌溉用水。
实验数据表明，该模式可实现亩均节水28%、节肥21%，增产12%，节本增效350元到400元。
而且棉农劳动强度也大大降低，可以几天去一次田间。以前新疆棉农每户管理20亩地都累得直不起腰，现在因为棉花生产已实现全程机械化，一个人都能管2000亩棉田。
不过，这套数字农田的做法，需要有稳定通信网络，要在棉田安装微基站，否则就无法远程操作无人机、滴灌阀。
智慧农场工作人员正在调试智慧球阀设备。
接下来请听下集，新疆的棉花产业，有哪些成功经验，如何给新疆带来繁荣。