棉麦连作是长江流域棉区实现棉花轻简化生产的重要途径

蔡正军 戴宝生 李蔚 黄晓莉 闫振华 张华崇 赵树琪

摘要：为了降低植棉的劳动强度和节本增效，黄冈市农业科学院改棉麦套作为棉麦连作，发展和创新了适合本区域的棉麦连作两熟种植模式，通过秸秆全量还田实现养分归还，大幅度提高农业生产机械化程度，减少劳动用工，实现棉花小麦减投不减产。分析了棉麦连作的优势，提出了发展棉麦连作模式要注意的问题。

关键词：棉麦连作;长江流域棉区;棉花生产;轻简化;途径

中图分类号：S562.    文献标识码：A    文章编号：2095-3143（2019）04-0019-03

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2019.04.003

0  引言

长江流域棉区是我国三大棉区之一，历来都是重要的棉花生产基地，近年来随着国家经济快速发展，农村产业政策调整，特别是棉花收购政策的变化，棉麦套种是当前长江流域棉区普遍采用的高效种植模式，该模式生长期长，劳动强度大，难以实现机械化。黄冈市农业科学院改棉麦套作为棉麦连作，改棉花中熟品种为短季棉品种，改发挥个体优势的稀植大棵体系为发挥群體优势的集中成铃体系，发展和创新了适合本区域的棉麦连作两熟种植模式。该模式通过秸秆全量还田实现养分归还，大幅度提高农业生产机械化程度，减少劳动用工，实现棉花和小麦均减投不减产，实现农机与农艺有机融合。棉麦连作模式是长江中下游棉花两熟制条件下快乐生产的重要途径。

1  长江流域棉区棉花生产中存在的问题

1.1  棉花种植面积急剧萎缩

近十几年我国棉花种植面积居前十的省区基本稳定不变，但各省区种植面积波动极大。近年来，长江流域棉花种植面积急剧下降，我国棉花主产区已由长江流域、黄河流域、新疆“三足鼎立”演变为新疆内陆棉区“一家独大”。例如湖北省棉花种植面积已由2010年的581千公顷下降到2018年的159千公顷，比2010年减幅达72.6% [1]。湖北省武穴市棉花种植面积由高峰期的近20千公顷下降到如今的6千公顷，为近几十年以来的最低水平[2]。

1.2  种植棉花比较效益下降

长江流域棉花种植面积的波动下降既有国家层面引导农业结构调整和生产布局优化的政策原因，也有棉花品种和栽培模式落后于农业生产形势发展的原因。随着大宗农作物机械化水平的推进，棉花成为少数用工多，管理复杂的大田作物。由于经济发展和人民生活水平提高，劳动力成本不断上升，带动棉花种植成本大幅提高和比较效益下降。据潘学敏，等[2]于2013年对武穴市调查，棉花生产用工为624个/hm2，是中稻（168 个/hm2）的 3.7倍。同时近年来粮（稻谷）棉（皮棉）比价远低于1︰10的要求。

2  棉麦连作的优势

当前黄冈地区棉田种植模式主要为棉麦套作，采用冬季小麦预留棉行，麦林套栽或者套播棉花，此种种植模式小麦不能满幅播种，并且小麦机收不太方便、小麦灭茬难以实现机械化。近年来，黄冈市农业科学院针对棉花生产中的这些问题，改棉麦套作为棉麦连作，改棉花中熟品种为短季棉品种，改棉花发挥个体优势的稀植大棵体系为发挥群体优势的集中成铃体系，发展和创新了适合本区域的棉麦连作两熟种植模式，并通过秸秆全量还田实现土壤矿质养分归还，大幅度提高农业生产机械化程度，减少劳动用工，实现棉花和小麦均减投不减产及农机与农艺有机融合。棉麦连作模式的核心技术为采用短季棉麦后直播方式，小麦和棉花秸秆全部还田，棉花收获后小麦满幅播种。

2.1  棉麦连作充分利用了光热资源

棉麦连作模式冬季小麦满幅播种，充分利用了春季光热资源，小麦一般增产30%以上。棉花采用夏棉直播方式，通过增加密度，实现了棉花集中成铃，充分利用了长江中下游地区伏天季节高能富照期，棉花多结优质桃，实现麦后直播棉生长期缩短，但产量不减的栽培目标[3]。

2.2  棉麦连作能够减少棉花种植用工，减轻劳动强度

棉麦连作模式棉花采用直播方式，一般在5月底6月初播种，减少了营养钵育苗和栽钵用工，极大的减轻了劳动强度，实现了轻松快乐种植棉花，同时缩短了生长季节近50天，改营养钵育苗移栽为直播一项就减少用工45个/hm2左右[4]。

2.3  棉麦连作有利于棉田全程机械化推进

长江中下游平原小麦生产基本实现了全程机械化生产。小麦收获后秸秆全量换田，采用机械旋耕灭茬，机械开沟和麦后棉花直播，无人机防治病虫害和催熟脱叶，基本实现了棉花主要生产环节机械化。虽然当前长江流域棉区棉花采收环节机械程度较低，但是麦后直播棉集中成铃、集中吐絮，既减少了当前人工采收次数，也为今后推进棉花一次性机械化采收奠定了基础[5]。

2.4  棉麦连作有助于实现棉花绿色生产

小麦后直播短季棉，棉花出苗期间温度较高，幼苗生长发育较为健壮，减少了前期防治棉苗病害的次数，有利于减少化学农药施用，实现环境友好生产。棉麦连作模式通过采用小麦和棉花秸秆全量还田增加了土壤有机质含量，秸秆还田后土壤微生物增多，改善了土壤结构，同时秸秆还田，植物矿物营养元素得以回归土壤，减少了施肥量、节省了化学肥料施用[6]。

3   棉麦连作模式探索与成效

黄冈市农业科学院在湖北省江汉平原和鄂东地区连续多年开展棉麦连作绿色高效技术模式试验示范，其中2018年在黄梅县和2017年在荆门市麻城镇均进行了较大面积的试验示范，取得很好效果。2018年黄冈市农业科学院组织小麦专家和棉花专家对在黄冈市现代农业科技示范园开展的棉麦连作模式进行了测产鉴定。5月20日，小麦专家组对该模式下小麦示范田进行现场验收，结果表明：麦棉连作模式下示范田小麦产量达5457.0 kg/hm2，对照（棉麦套作模式）小麦产量为3825 kg/hm2，示范田较对照田增产42.67%。麦棉连作模式有利于棉秆粉碎还田和小麦机械播种，提高小麦播种幅度，省工节本，显著提高小麦产量。10月31日，棉花专家组对该模式下棉花示范田进行测产鉴定，田间测产调查结果：棉花株高115 cm，生长整齐，收获密度57195株/hm2，单株成铃17.3个，总成铃98.955万个/hm2，铃重5.2 g，籽棉产量4372.5 kg/hm2。且示范田省工60～75个/hm2，省肥50%左右，省工节本显著。

4  发展棉麦连作模式要注意的问题

在长江中下游植棉区发展麦后短季棉，实现棉麦连作模式要注意以下问题。

4.1  要促进小麦品种和棉花品种的配套

在种植方式上，小麦和棉花均为满幅播种，腾地时间短，农事生产季节较为紧张，小麦品种要选用耐迟播的春性早熟品种，棉花品种要选用高产优质抗性好的短季棉品种。在不同区域开展示范，要针对区域气候资源和灾害性天气情况，开展品种筛选和相应配套全程机械化技术体系试验。

4.2  要加大力度开展品种和装备创新

长江中下游植棉区目前审定的品种生育期多在120天以上，在麦后直播短季棉品种试验示范中多引进中国农业科学院棉花研究所和辽宁省棉花研究所选育的短季棉花品种，这些品种在多年示范中表现早熟性较好，但在长江中下游地区的稳产性不够。近年来江西、湖北等省份开展了机采棉区域试验，筛选出了一批适合麦后直播的早熟棉品种，但整体而言，这些品种产量潜力还低于中熟棉品种，比如王涛，等[7]报道2016 年江西省早熟棉品种区域试验中籽棉产量最高的品种EZ9的单产为3423.0 kg/hm2，不足3750 kg/hm2 。要通过改造中熟棉的熟性和提高早熟棉的丰产性，增强早熟棉的耐高温性和后期耐低温性，选育适合本区域的麦后直播棉高产优质多抗的短季棉品种。棉花生产中播种、中耕和病虫草害防治等生产环节所用机械与多数大田作物基本通用，技术已经成熟。在棉花采收环节我国新疆地区特别是兵团棉花生产已有了机械化采收的成功经验，但在长江中下游地区棉花种植多以农户种植为主，种植规模小，并且分布较為分散，大型机械作业较为困难。要研发新的机械装备，特别是棉花精量播种和收获机械，为实现麦后直播短季棉全程机械化生产打下基础。

参考文献

[1] 罗真，羿国香. 2018 年湖北省棉花市场综述和 2019 年市场走势分析[J]. 湖北农业科学，2019，58（4）：148-149.

[2] 潘学敏，王少华，刘文革，等. 从湖北省武穴市看当前棉花生产困境与对策[J]. 中国棉花，2014，41（6）：44-45

[3] 韦陈华，邓国强，颜超，等.高密度重化控技术对小麦后直播棉花成铃时空分布的调控[J].江苏农业学报，2018，34（5）：1022-1026

[4] 秦鸿德，周家华，黄晓莉，等. 夏棉低耗高效直播种植技术[J]. 中国棉花，2018，45（11）：49-50.

[5] 张祥，胡大鹏，李亚兵，等. 长江流域大麦后直播棉集中成铃与高产协同表达群体株型特征[J]. 棉花学报，2017（06）：23-34.

[6] 雷弦. 湖南安乡棉区棉花生产绿色发展之我见[J]. 棉花科学，2013， 35（6）：19-21

[7] 王涛，沈家兴，周宝珍，等. 2016 年江西省早熟棉品种区域试验简报[J]. 棉花科学，2017，39（2）：33-37.