长江流域棉区棉花“三集中”的轻简高效理论与栽培途径

刘瑞显 ，周治国 ，陈德华 ，张志刚 ，郑曙峰 ，杨长琴 ，张国伟

(1.江苏省农业科学院经济作物研究所/农业部长江下游棉花与油菜重点实验室,南京210014；2.南京农业大学农学院,南京210095；3.扬州大学农学院，江苏扬州225009；4.湖南省棉花科学研究所，湖南常德410101；5.安徽省农业科学院棉花研究所，合肥230001)

麦（油）棉两熟是长江流域棉区的主要种植制度，而以营养钵育苗移栽技术为主的植棉方式，存在用工多、劳动强度大、不利于机械化作业等问题。在当前农村劳动力严重不足的背景下，轻简化栽培是棉花生产的必然选择[1]。而要实现棉花生产轻简化，必须改变种植方式，改育苗移栽棉为麦（油）后机械化直播棉[2-3]，并完善简化施肥、轻简管理等技术和通过集中现蕾、集中成铃和集中吐絮调控技术等，才能实现棉花生产轻简高效。

麦（油）后直播棉花在大麦、油菜收获后的5月底至6月初播种，7月上旬现蕾，7月底开花，9月底开始吐絮[4]，与常规的营养钵育苗方式相比，结铃期缩短30 d以上，吐絮期缩短45 d以上。这就要求集中现蕾、集中成铃和集中吐絮（以下合成“三集中”）才能实现不低于传统种植棉花的产量，从而达到大面积生产应用的要求。为此，必须在有限的开花结铃期内充分利用光热资源促进成铃，通过密度[5-7]、肥料[8-11]、化控[6-7]等关键栽培技术的应用形成成铃时间集中、空间分布紧凑、成铃强度高的群体。

笔者在长江流域棉区多年多点试验的基础上，总结提出了基于棉花“三集中”轻简高效理论，并在此理论指导下形成了完整的麦（油）后早熟棉精播高产栽培技术体系。多年多点的示范表明，麦（油）后早熟棉精播高产栽培技术具有省工、节本、提质、增效的显著效果，真正解决了棉花田间管理工序简化、作业次数减少和农机农艺融合的问题，实现了棉花种植从“传统劳动密集型”向“轻简快乐型”的转变，并为加快提升我国棉田生产规模化、机械化、智能化、信息化提供了坚实的理论基础与技术支撑。

1 麦（油）后直播棉花“三集中”的轻简高效理论

长江流域棉区麦（油）后直播棉由于播期的推迟，现蕾、开花期显著推迟，要实现产量不低于传统的育苗移栽棉花，必须要集中现蕾、集中成铃、集中吐絮才能达到大面积生产应用的要求。根据其生育进程，该种植方式下应于7月现蕾，7月底至9月中旬成铃，9月下旬开始吐絮，10月上旬脱叶催熟后实现集中吐絮[2]；棉株成铃应集中于内围和中上部，且8月15―30日成铃强度高，达3.0万个·hm－2·d－1以上，既有利于优质桃的形成，又能达到“三集中”和优质高产同步的目标[12]。

1.1 麦（油）后直播棉花“三集中”的本质指标

麦（油）后直播棉群体于7月集中现蕾，7月10―25日形成现蕾高峰， 在 10.0万个·hm－2·d－1以上；集中成铃于8月的温光高能期，尤其是8月15―30日早秋桃成铃期成铃强度高峰，在3.0万个·hm－2·d－1以上[5]，为集中吐絮奠定基础；10 月上旬脱叶催熟后于10月下旬集中吐絮。而成铃开始时间推迟至8月10日后或秋桃形成期的成铃强度降低，则棉花群体铃数减少、铃重减轻，产量大幅降低。

1.2 麦（油）后直播棉花“三集中”的群体结构指标

建立合理的株型与高效的群体结构是作物实现高产高效的重要途径。麦（油）后直播棉实现“三集中”的群体结构为[12]：群体果枝90.0万～100.0万个·hm－2， 群体果节 300万～350万个·hm－2，9月20日最适叶面积指数4.0左右，最终成铃90.0万个·hm－2以上；其中，中、上部铃占65%以上，最终秋桃占总铃数50%以上，优质桃比例在75%以上。

1.3 麦（油）后直播棉花“三集中”的株型特征

麦（油）后直播棉实现“三集中”的适宜株型为[12]：株高100～120 cm、果枝始节位保持在5～6节且高度＞20 cm。主茎节间直径0.4～0.6 cm、主茎节间长度5.0～10.0 cm；果枝节间直径0.2～0.4 cm；果枝长度22～30 cm，达到封行但又不重叠，可最大程度利用光能，有利建立高光合效能群体；最终果枝11～13个，果节35～55个，节枝比为3.2～3.4。

1.4 高产示范进一步验证了“三集中”轻简高效理论的可行性

2016―2017年在长江流域棉区江苏大丰、射阳等地麦（油）后直播棉高产示范结果表明，选用早熟、结铃集中、上桃快的高产棉花品种，麦（油）后直播棉产量4 100～5 500 kg·hm－2的高产田块群体，株高在92.5～110 cm，6月底至7月初现蕾，7月底开花，8月15―30日成铃高峰期成铃强度在3.0万～3.5 万个·hm－2·d－1， 成铃占总铃数 58.9%～89.5%，实现了集中现蕾与集中结铃。最终果枝104.6万～245.9万个·hm－2， 果节 330万个·hm－2以上，最终成铃82.4万～120.0万个·hm－2；其中，中、上部铃占70%以上，早秋桃占50%以上。吐絮期脱叶催熟后吐絮率97.9%～100%，实现了集中吐絮。

2 实现“三集中”的栽培途径

要实现麦（油）后直播棉“三集中”的轻简高效生产，需要根据当地生态和生产条件，通过对早熟棉生长的合理调控，在最佳结铃期、最佳结铃部位和棉株生理状态稳健时提高其成铃速率，多结铃、结优质铃；使棉叶系统的高光合效能期、成铃高峰期和当地光热资源高能期相同步。为此，通过品种、密度、肥料运筹以及化学调控等关键栽培技术研究，确定轻简高效的最优栽培途径，为麦（油）后直播棉轻简高效技术应用提供支撑。

2.1 适宜的早熟品种是实现麦（油）后直播棉“三集中”的基础

适宜早熟品种是麦（油）后直播棉“三集中”轻简高效的基础。麦（油）后直播棉品种应具有早熟性好且结铃吐絮集中的特征。通过对不同地域来源的早熟品种进行麦（油）后直播试验[13]，结果表明，中棉所50生殖生长转化早，5月底播种，1.5～2.0叶期已开始花芽分化，果枝始节位5.0左右；7月上旬现蕾，7 月 5―30 日现蕾强度在 9.0万个·hm－2·d－1以上；7月底开花，7月30日―9月20日成铃强度在 1.8 万个·hm－2·d－1以上；9 月下旬开始吐絮，脱叶催熟前（10月上旬）铃期30 d以上棉铃占总铃数90%以上。全生育期110 d左右，其叶片高光合效能期、成铃高峰期都在光热资源高能期之内。株型结构为：株高100～120 cm，铃期45 d左右，单株果枝11～13个，果节35～55个，节枝比为3.3～3.4。因此，其生长发育特性符合麦（油）后直播棉“三集中”的要求，是目前麦（油）后直播棉技术的适宜品种。

2.2 高密低肥是麦（油）后直播棉实现“三集中”的最佳技术途径

麦（油）后直播棉种植密度增加至9.0万～10.5万株·hm－2[5-7]，施氮量降至 105～180 kg·hm－2[8-11]，P2O5降至 30～45 kg·hm－2，K2O 降至 90～105 kg·hm－2，于播种和开花时施用，其中氮肥施用比例分别为40%和60%，磷、钾肥分别为50%和50%。缩节胺用量 105～150 g·hm－2,于蕾期、（刘瑞显，等）长江流域棉区棉花“三集中”的轻简高效理论与栽培途径开花期和打顶后10 d左右喷施，用量比例为1∶2∶4时可使7月5―30日现蕾强度达到9.0万个·hm－2·d－1[6]，现蕾高峰期 7 月 10―25 日现蕾强度达10.0万个·hm－2·d－1；7月 30日―9月 20日成铃强度达 1.8 万个·hm－2·d－1， 高峰期 8 月 15―30 日达3.0 万个·hm－2·d－1。 在 10 月上旬通过脱叶催熟剂应用，至10月底吐絮率90%以上。最终株高90～110 cm、果枝始节位保持在5～6，单株果枝11～13个，果节35～55个，节枝比为3.3～3.4。棉铃75%形成于中上部、早秋桃占50%以上，优质桃占75%以上。

2.3 轻简技术的集成实现了麦（油）后直播棉的“三集中”

于2013―2017年在江苏省大丰市和兴化市进行麦（油）后直播棉轻简高效栽培技术示范，结果表明，应用早熟品种中棉所50，于5月25日―6月5日机械直播，种植密度在9.0万～10.5万株·hm－2，施氮量降至 135～150 kg·hm－2（基肥 40%、花铃肥60%），并加大缩节胺用量，在此栽培技术调控下平均籽棉产量3 950 kg·hm－2左右，现蕾集中于7月5―30日，现蕾高峰于7月10―25日，现蕾强度10.0 万～10.5 万个·hm－2·d－1； 成铃集中于 8 月 5日―9月20日，成铃高峰于8月15―30日，成铃强度 3.0万～3.3万个·hm－2·d－1；9月下旬开始吐絮，于脱叶催熟剂使用后15～30 d，吐絮率达到90%。

致谢：

感谢江苏省现代作物生产协同创新中心对本研究的支持。