赣北棉区油后直播早熟棉实践与应用前景分析

2016-08-15陈宜杨磊鲁速明夏绍南孙亮庆曾小林柯兴盛李捷

棉花科学 2016年4期

陈宜杨磊鲁速明夏绍南孙亮庆曾小林柯兴盛李捷

摘要：通过棉花轻简栽培研究与示范以及与早熟棉配套的间套作模式研究，江西省棉花研究所开展了早熟棉品种引进培育、轻简高效栽培、病虫害绿色防控、农艺农机结合、早熟棉间套作的研究示范，取得了较大的成效，比如：籽棉单产超3750 kg/hm2，节约育苗移栽用工7.5个/hm2，节省肥料投入20%、农药投入15%以上，棉田周年效益得到大幅度提高，满足当前棉农需求，符合现代集约化农业发展趋势。并对其存在的问题提出了解决措施。旨在促进江西棉区棉花轻简高效生产的发展。

关键词：江西；棉花；早熟；直播；栽培模式；应用前景

中图分类号： S562. 文献标识码： A 文章编号：2095-3143（2016）04-0008-07

Abstract： Through the research and demonstration on cotton light simplified cultivation and research on supporting intercropping patterns with the early-maturing cotton lines， the unit of Cotton Research Institute of Jiangxi Province carried out many research demonstrations， such as introduction and cultivation of early-maturing cotton varieties， light simplified and high efficiency cultivation， green prevention and control of diseases and insect pests， the combination of agronomy and agricultural machinery， and intercropping patterns with the early-maturing cotton lines. The reserach demonstrations had achieved great results， for example the cotton yield exceeded 3750 kg/hm2， it saved seedling transplanting employment 7.5 ge/hm2， it saved invested fertilizer and pesticide more than 20% and 15%， the anniversary benefit had been greatly improved. Meanwhile， the technique meeted the current needs of farmers and conformed to the development trend of modern intensive agriculture. This paper put forward the solving measures to the existing problems， in order to promote the development of high efficiency and light simplified production of cotton in Jiangxi Cotton Area.

Key words： Jiangxi； Cotton； Early-maturing； Direct seeding； Cultivation pattern； Application prospect

0 引言

随着城镇化建设步伐的加快，农村劳力日益紧缺，作为生产周期长、投工投劳（劳力）较多而机械化生产程度低的作物，棉花面临着生产比较效益大幅下降，种植规模大幅萎缩的局面。当前，江西省棉花生产仍以杂交棉种植、营养钵育苗移栽和人工采收等传统植棉技术模式为主，已不能适应机械化生产为主的现代农业发展要求[1-5]，急需适宜轻简化种植、适宜机采的品种和技术。发展早熟棉直播及机械化采收是稳定江西省棉花种植面积、促进该省实现棉花农业现代化的必由之路。

棉田种植单一的作物已不能高效、充分利用棉田不同作物构成的复合群体空间，提高土地产出率、资源利用率和棉田综合经济效益，从而增加棉农收入[6，7]。伴随着高效农业的发展，棉田间套种模式不断创新、技术不断完善、效益不断提升，已成为稳定棉花生产、促进棉农增收的关键技术手段[7-9]。而目前种植的中早熟杂交棉新品种因熟期较长，棉油、棉麦、棉薯（马铃薯）等作物连作由于熟期不配套，只能采取套作技术，这就导致了因两种作物的移栽而费工、费时，劳动强度大，难以适应当前生产形势需要，因此，有必要引进和研究选育早熟棉（短季棉）新品种[10-12]，采取双直播方式达到省工、省本，降低劳动强度，从而提高棉田周年效益的目的。

1 研究基础

江西省丘陵旱地植棉占有较高比例，探求丘陵旱地棉花高产稳产技术途径十分必要[1，13]，1994年开始对丘陵旱地棉花“矮密早”栽培技术进行了研究，同时开展了两年的“矮密早”棉花新品种区域试验。但由于缺乏配套技术措施和适宜品种，以及20世纪90年代末，转基因抗虫棉的发展提出“稀植大棵”的栽培方式而导致这种栽培技术未在江西棉区继续进行下去。

2011年以来，以棉花生产轻简化栽培、提高棉田周年经济效益为主旨，江西省棉花研究所引进了中国农业科学院棉花研究所等科研院所研发的中棉所50、中916、中425、夏早1号、夏早3号、邯686等早熟（短季）棉新品种进行了系列的试验示范研究[12，14-16]。同时在中国农业科学院棉花研究所安排的国家转基因重大专项-抗病及转基因早熟棉花新品种培育项目的资助下，江西省棉花研究所开展了早熟棉新品种引进及培育科研工作，选育了赣早1号、赣早2号等早熟棉新品系；围绕“棉花矮化种质创新与新品种选育及其示范”、“棉花轻简化栽培技术示范推广”、“旱地植棉技术研究与示范”、“棉花病害、虫害预警及综合防控技术示范”、“小型采棉机示范推广”等方面，开展一系列试验；进行了早熟棉品种比较试验、早熟棉品种培育、早熟棉直播最佳播期试验、旱地植棉技术研究与示范、早熟棉最佳密度及播种方式试验、早熟棉直播株行距配置试验、早熟棉直播配方施肥试验、化学打顶剂试验、脱叶催熟剂试验示范等[16-19]；开展了豆棉双直播套种试验、辣棉套种试验及棉花马铃薯连作试验示范等。在开展早熟棉连作试验示范过程中，取得了一系列成果，受到各试验示范县棉农的欢迎。

2 研究进展

国家棉花产业技术体系鄱阳湖综合试验站、江西省棉花研究所经多年的试验示范，在早熟棉直播连作栽培方面取得了较大的突破，2014、2015年获得了系列的成果。

2.1 丘陵无灌溉地植棉技术研究与示范直播棉现场测产

2014年10月23日，有关专家对江西省棉花研究所、湖口县经济作物技术推广站承担的“丘陵无灌溉地植棉技术研究与示范”项目进行实地测产。得出结果：湖口县武山镇西桥村示范区“中棉所50”品种直播实收密度54795株/hm2，单株成铃18.75个，单铃重5.2 g，籽棉单产为4541.1 kg/hm2；对照区“赣棉杂1号”品种育苗移栽实收密度19170株/hm2，单株成铃42个，单铃重5.8 g，籽棉单产为3969.3 kg/hm2。

2.2 棉花板地精准直播技术研究与示范现场测产

2014年10月24日，有关专家对江西省棉花研究所实施的“棉花板地精准直播技术研究与示范”进行了测产。专家组认为：①“棉花板地精准直播技术”采用免耕打穴、精量直播、免间苗、免整枝、夏棉品种应用等技术，能节约工时、减轻劳动强度、节约生产成本，提高了棉田效益；②该项目示范区中棉所50品种实收密度38625穴/hm2（每穴平均1.95株），平均单穴成铃24.4个，总铃数94.245万个/hm2，单铃重4.7 g，实测籽棉产量3765 kg/hm2；③该技术操作简单，实用性强，易于推广使用，很好地解决了长江流域棉区棉花吐絮难集中的技术难题。

2.3 棉花马铃薯连作轻简栽培技术研究-直播早熟棉现场测产

2014年10月29日，江西省农业厅组织中国农业科学院棉花研究所、湖南省农业厅、湖南省棉花科学研究所、江西省农业科学院作物研究所有关专家，对江西省棉花研究所承担的“棉花马铃薯连作轻简栽培技术研究项目”进行机械直播棉花现场测产。国家棉花产业技术体系首席科学家喻树迅院士、江西省经济作物局、江西省粮油作物局、安徽省农业科学院棉花研究所、黄冈市农业科学院、湖口县农技推广中心、丰城市农技推广中心等专家领导50余人进行现场考察。

专家组在湖口县武山镇西桥村3.33 hm2棉田种植的中棉425示范基地现场测产。机械直播棉花密度平均44610株/hm2，单株成铃19.2个，总铃数85.65万个/hm2，单铃重5.5 g，籽棉单产为4005 kg/hm2。专家组一致认为，棉花马铃薯连作轻简栽培技术示范点棉花生育期短、吐絮集中、僵瓣率低、品质优良、省工增效，建议总结集成技术，大面积推广。

喻树迅院士认为，薯棉连作轻简栽培技术在前期利用稻（湖）草免耕种植马铃薯技术获得成功的基础上，此次机械直播棉花又取得成功，标志着薯棉连作轻简栽培技术已经示范成功，开创了江西棉区乃至长江流域棉区种植新模式。此项技术不仅有助于农业增效、农民增收，还对稳定棉花生产面积具有重要意义，其应用前景广泛，将在以后棉花产业技术体系内大力推广。

2.4 油（麦）后直播早熟棉技术现场测产

2015年9月14日，江西省农业厅组织省内外有关专家，对江西省棉花研究所和彭泽县农业局实施的“早熟棉油后直播栽培技术”棉田进行实地测产。专家组通过田间调查，听取汇报，审查相关资料后，形成如下意见：①专家组对彭泽县芙蓉墩镇芙蓉村4 hm2示范基地实地采用对角线取样法进行测产，取5个样点，每点6.67 m2，调查密度、成铃数、称取单铃重。测产结果为：平均密度为80370株/hm2，总成铃数99.945万个/hm2，平均单铃重5.25 g（中棉所50为5.0 g，中425为5.5 g），产量按0.85系数折算，籽棉产量为4459.5 kg/hm2，衣分按40%计，皮棉产量为1783.5 kg/hm2，与相邻地块油后移栽传统种植方式（皮棉产量1740 kg/hm2）相比增产2.5%。②该项技术选用中棉所50、中棉425早熟棉新品种，并采用配套的精量直播、提高种植密度、简化管理、合理调控等技术，实现了早熟、吐絮集中、稳产优质、省工增效的预期目标，为长江流域推广机采棉探究出了一条有效的技术途径。 ③该项技术切实可行，可操作性强，在长江流域棉区试验示范成功，并取得良好效果，具有扩大推广的良好前景。

2.5 研发出了轻简播种器械

通过多年的早熟棉直播试验示范，结合棉农需要，江西省棉花研究所研发出“一种板地直播一播全苗的方法”国家发明专利（ZL 2014 1 0368299.6）和3套棉种播种器械国家实用新型专利-菜籽播种器（ZL 2013 2 0627449.1）、农作物播种盖籽施肥容器（ZL 2015 2 0495719.7）、经济作物盖籽施肥器（ZL 2015 2 0118833.8），为在丘陵棉区播种提供了极大的方便。

2.6 制定了江西棉花板田直播种植技术规程

江西省棉花研究所通过多年研发，制定出了江西省的《棉花板地精量播种种植技术规程》（DB36/T 910-2016），本标准规定了江西棉花板地精量播种省工管理高产种植技术，包括品种选择、播前除草、精量直播、全苗管理、播后除草、一次施肥、八次防虫、水分管理、化学控形、打顶、采摘十一大部分内容，已发布。

3 油（麦）后直播早熟棉的要求与特点

2015年，油（麦）后直播早熟棉技术在江西省彭泽、九江、湖口、都昌、瑞昌、丰城等植棉县，采用机械播种、人工点播、直播器播种等方式，示范种植面积超200 hm2。大面积推广这一早熟棉直播连作栽培技术，将能省工、节本、增效，减轻劳动强度，促进农民增收步伐，提高棉田周年经济效益。2016年该技术在江西省继续扩大示范。

3.1 早熟棉品种要求

①生长发育快，开花吐絮早，霜前花率高，生育期100～105 d；②株型紧凑，植株较矮，枝节较短，叶色深绿，叶片较小，适宜密植；③结铃较集中，结铃性强，成铃较快，铃较大，衣分高；④抗枯萎病和黄萎病，抗棉铃虫等害虫；⑤纤维洁白有丝光，品质优良，符合国家和地方审定标准。

3.2 早熟棉直播技术特点

有四大特点：一是易操作、出苗好、发育快。油菜（小麦或其他冬种作物）收获后直接播种，10月上旬喷脱叶催熟剂一次性成熟收获，生育期100天左右；二是管理简化、省工省时。由于第一果枝节位低、株型紧凑，只进行打顶，省去多次整枝的用工，播种时施足底肥，7月上旬一次性灭茬、除草和追肥，之后无须再进行除草和追肥；三是投入少、省工、省肥、省药。早熟直播棉与育苗移栽棉花相比，可节约育苗、移栽用工7.5个/hm2左右，节约直接成本2250元/hm2左右；四是产量较高、效益大。早熟棉直播籽棉产量3750 kg/hm2左右，可实现收入22500元/hm2左右，与一季春播棉相比，多收一季油菜（小麦、马铃薯或其他冬种作物）。

4 应用前景分析

4.1 满足当前棉农需求

近年来，由于农村中青年外出务工人员增多，农村劳动力严重不足，劳动力价格急剧上涨；而常规杂交棉种植需精耕细作，机械化程度很低，用工量大，植棉成本越来越高。棉农迫切需要一种适合轻简化、机械化、懒汉式和粗放式的栽培管理，从而可以节省大量人工的新型棉花品种，以替代现有的杂交棉品种。

早熟棉新品种可在5月下旬收获油菜（小麦、马铃薯等）后直播，10月下旬收获完成，不与油菜争地，可较好地进行棉油、棉麦、棉薯（马铃薯）等连作。早熟棉品种株型呈筒形、较紧凑，株高110 cm以下，可进行高密度栽培（75000～90000株/hm2），并通过采用脱叶催熟剂在10月上旬喷施后，在20天左右集中完成吐絮，从而可进行1～2次集中收获或机械化收获。

4.2 符合现代集约化农业发展趋势

早熟棉直播连作栽培技术应用，可改善我国长江流域棉区农业和农村产业结构调整带来的弊端，促进该地区棉花产业规模化经营和集约化运作，大大地降低棉花种植成本，大幅度地缓解棉农劳力强度。做到区域化种植，提高棉种质量和科技含量，增加棉农收入，提高我国棉花农业现代化技术水平和在国内外市场上的核心竞争力。可促进整个长江流域棉区棉花生产的发展，具有辐射面广，导向性强，经济社会效益显著的特点。

在当前土地流向种植大户、家庭农场、棉花专业合作社，形成适度的种植规模情况下，采用早熟棉直播连作栽培技术可节省用工、节约成本，提高土地的周年效益，能逐步满足机械化生产的要求。

4.3 能较好地提高棉田周年效益

随着我国社会经济的发展，人均耕地占有率越来越低，我国棉花生产，由一熟棉田向粮棉两熟乃至多熟发展，又从麦行套栽转向麦后移栽乃至直播棉花发展，必然由低经济效益向高经济效益乃至经济效益、生态效益和社会效益全面协调发展。而早熟棉正是顺应这一发展趋势的产物。

早熟棉品种在油菜（小麦或马铃薯等其他冬种作物）收获后直播，实现了油菜、小麦、马铃薯等与棉花连作或套作，为缓解粮棉争地、提高复种指数、合理倒茬轮作、减少病虫害发生、实现棉油（麦、马铃薯等）双直播双高产提供了技术保障，简化栽培、节本增效对提高农民收入、促进棉花生产的稳定持续发展具有重要意义。

5 存在的问题及解决措施

5.1 适宜的早熟棉品种缺乏

长期以来，由于江西省的棉花生产以稀植大棵为主，棉花品种也是高大较松散的类型，早熟（短季）棉花品种培育还刚起步。从2011年起，江西省棉花研究所从中国农业科学院棉花研究所、国家半干旱中心等科研院所引进了中棉所50、夏早1号、夏早3号、中425、辽棉23号、邯郸686、豫早9110等短季（早熟）棉新品种（品系），同时，江西省棉花研究所选育了赣早1号、赣早2号，经鉴定筛选了中棉所50、中425、夏早3号、赣早2号等品种（品系），但对江西棉区的适应性还不够，要么是产量不高，要么是抗性、品质不够。因此，江西省就积极开展早熟棉品种创新培育研究，开展了早熟棉品种区域试验，为尽早审定早熟棉品种打下基础。

经多年试验示范，早熟棉品种应符合以下特点[12，20-23]：一是第一果枝的着生高度要高于18 cm以上，且叶片较少，成铃集中且结铃性强；二是茎秆坚挺，不倒伏、吐絮集中且畅；三是株型紧凑，果枝夹角小；四是落叶性较强，对脱叶剂敏感；五是纤维长度30 mm以上，比强度 30 cN/tex以上；五是苞叶要尽量小，以减少采收时的杂质含量；同时适宜机采的早熟棉花新品种应具有早熟性好、抗逆性强、稳产、含絮力适中等特性。

5.2 缺少适宜迟播而早熟的油菜品种

江西棉区棉油套作生产都是采取双移栽技术，一般棉花在3月底4月上中旬开始营养钵育苗、油菜在9月中下旬进行育苗10月上中旬在棉花行中移栽，这样可减少油菜育苗与棉花的共生期从而利于油棉生产夺高产。棉花油菜连作轻简栽培技术要求棉花品种早熟、油菜品种早熟且能适应迟播，江西棉区应用早熟棉品种进行直播，通过采用脱叶催熟技术，收获期可安排在10月下旬至11月初[12]，这样气候条件对棉花生产基本不受影响，做到棉油双直播要尽量缩短棉花油菜的共生期，为配套棉花收获期，要求油菜品种能在10月20日左右直播，但目前的油菜品种一般在9月中下旬进行播种育苗而没有能适应这个时间播种的油菜品种，因此，棉花育种单位要与油菜育种单位紧密协作，选育出能适应双直播的棉花早熟品种和耐迟播的油菜早熟品种。

5.3早熟棉栽培技术不配套

5.3.1 栽培方式营养钵育苗移栽稀植大棵的栽培方式具有单株生长势强、株型松散高大、果枝较长、果节较多、叶面对脱叶催熟药剂反应迟钝、抗倒伏性差、早熟性较差且吐絮不集中等特点。根据江西省棉花研究所于2011～2015年试验研究结果，江西省早熟棉种植要求高密度（90000株/hm2左右）、生育期短（110天内）、植株较矮（100 cm左右）、集中结铃（8月份）、集中吐絮收获（10月份吐絮，10月下旬至11月初分1～2次收获）。因此，与当前常规的棉花栽培方式有极大的差别，必须开展适合早熟棉品种高产高效配套栽培的最佳株行距的配置及最佳种植密度、化控时间和次数、脱叶催熟剂的应用时间和使用剂量以及适合机采的最佳施肥时期等研究。

5.3.2 水肥管理棉花生育期间的水肥管理，应依据各生育时期需水需肥特性、土壤水肥状况和棉株形态特征综合确定。根据早熟棉要求早发早熟的生长特点，前期重施底肥促壮苗，中期重施花铃肥保稳长，后期少施或不施肥。确保中部集中成铃、集中吐絮，并使棉花长势均匀一致，有利于集中采收。棉花追肥用耕播犁双箱施入，做到施足、施均匀、不漏施。一般在7～8片真叶时施初花肥，结合开沟施尿素150 kg/hm2，施入深度10 cm以上。7月上中旬施花铃肥，撒施尿素150～225 kg/hm2。后期不再追肥。棉花水分管理和肥料管理基本同步，前期宜早灌，后期不灌。

5.3.3 草害防控杂草是影响早熟棉直播播种质量的重要因素之一[24，25]，必须根据早熟棉草害发生情况开展综合防治技术研究，从药剂剂型、浓度、防治方式和手段等方面进行。棉花生育前期，主要依靠播前喷芽前除草剂抑制杂草生长，尤其是油后直播棉花，要防止油菜苗造成草荒棉苗。中后期喷施棉田专用除草剂及时除草。

5.4 棉田规模小集约生产难

由于江西棉区约70%的棉田为丘陵棉区，地块面积小，单家独户生产难以形成规模经营，早熟棉种植模式的推广还有较长的路要走。应积极发展家庭农场、棉花专业合作社、企业经营等新型生产组织，建立起适合机械化生产的高标准棉田。因此，土地要流向种植大户、家庭农场、棉花专业合作社，以形成适度的种植规模。

5.5 适宜的农业机械少

要想稳定江西省棉花面积和产量，增加植棉效益，就必须提高棉花生产的机械化水平，特别是采收环节的机械化水平。随着土地流转的进一步推进，一个种植户植棉面积可达几公顷甚至十几公顷，且江西省有30%左右的植棉区域位于沿江滨湖地区，土地较平整，这有利于推广棉花全程机械化生产[5，12]。虽然近几年江西省棉区的早熟棉直播面积发展较快，也研发了经济作物播种施肥器等实用新型专利，但适宜江西省棉花直播的机械还没有配套，没有采棉机及清花设备。从事农业机械研究单位和棉花科研单位之间要大力协作，促使农艺农机融合，从而尽早实现棉花全程机械化生产。

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