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基于光特征的新疆机采棉高产创建全程塑形调控技术

2020-04-08王俊铎郑巨云梁亚军龚照龙郭江平莫明李雪源艾先涛

棉花科学 2020年1期
关键词:棉花新疆

王俊铎 郑巨云 梁亚军 龚照龙 郭江平 莫明 李雪源 艾先涛

摘要:通过新疆机采棉高产创建的实践,在向“温”要产量的基础上挖掘从光要产量,因而总结了新疆机采棉全程塑形调控技术。本文从棉花种植21个关键环节阐述了塑形调控技术的目标与措施,打破了新疆以往只注重棉花群体优势,忽视个体优势不足问题,实现棉花促早发、生殖前移、生殖量增加、多结铃、结优质铃,从而达到高产稳产、提质增效的目的。塑形调控技术能塑造合理的群体、个体结构,提高肥水利用效率,实现棉农增产增收,提高新疆棉花综合生产能力和水平。

关键词:棉花;光特征;新疆;高产创建;塑形调控技术

中图分类号:S562.048    文献标识码:A    文章编号:2095-3143(2020)01-0044-10

DOI:10.3969/j.issn.2095-3143.2020.01.008

Abstract: IThrough the practice of creating high yield of  Xinjiang machine picking cotton, the whole process of regulation techniques of construction plant type in Xinjiang was summarized. This paper expounded the objectives and measures of the Regulation techniques of construction plant type from 21 key links of cotton planting, and broke the aim that Xinjiang used to focus only on cotton population advantage and neglected the problem of insufficient individual advantage, and realized the purpose of promoting early growing, reproductive forward movement, increasing reproductive quantity, multiple knots and high quality bells, so as to achieve high yield and stable yield, improving quality and increasing efficiency. Regulation techniques of construction plant type could shape reasonable population and individual structure, improve the efficiency of fertilizer and water utilization, increase production and income of cotton farmers, and improve the comprehensive production capacity and level of cotton in Xinjiang.

Key words:  Cotton; Light characteristics; Xinjiang; High-yield creation;  Regulation techniques of construction plant type

0  引言

棉花是新疆主要农作物之一,是棉区棉农主要经济来源[1-2]。面对金融危机、果棉争地矛盾突出、市场波动大、棉农植棉积极性下降等问题,为进一步提高新疆棉花单产、质量、效益、竞争力,发挥新疆植棉优势,促进棉花生产可持续发展,实现高产再高产[3-4]。陈冠文提出了从“向温要棉”到“向光要棉”[5]。在国家棉花产业技术体系倡导下,全国开展了棉花千斤(公斤)高产创建活动;本研究团队从2009~2012年连续4年开展了高产创建工作[6-10],通过实践并总结经验,形成了基于光特征的新疆机采棉高产创建全程塑形调控技术。该技术的目的是构建合理群体结构,是实现棉花高产优质高效的重要途径。该技术通过对棉花全生育期内21个关键节点注重株形塑造措施,以改善光的分布,增强棉田透光系数,降低消光系数,使中下层光的分布强度达到棉花光补偿点;塑造棉花合理生长、发育、结构指标;改善棉花生长发育的环境条件,实现强光补气,满足高密度下棉花对光温水肥的需求;降低空秆株、少铃株,提高成铃率和铃系质量,避免不利的生长、发育、结构和环境的发生;实现群体优、个体壮,从而达到光能的充分利用。

1  全程塑形调控技术21个环节的目标与措施

1.1  密度与配置

1.1.1  调控内容及指标

一是采用机采棉配置,一膜6行,行距为66 cm和10 cm的宽窄行,适合机械采收操作。二是根据品种果枝类型不同,选择不同种植密度,果枝类型为Ⅰ~Ⅱ型的,选择高密(22.5万~27.0万株/hm2)配置,株距为9 cm;果枝类型为Ⅱ~ Ⅲ型的,选择中密(19.5万~22.5万株/hm2)配置,株距为10 cm;果枝类型为Ⅲ~Ⅵ型的,选择稀植(15.0万~18.0万株/hm2)配置,株距11~13 cm。三是避免寬不宽、窄不窄或密度过密过稀,一般理论密度不宜低于15万株/hm2。

1.1.2  调控措施

机械播种时调整穴播盘间距控制行距,选择恰当的穴播器以控制理论株数(穴播器有11~15个不等间距调节)。

1.2  品种选用

1.2.1  调控内容及指标

品种是关系棉花生产的重要生产资料,高产高效品种是关键。在品种选用上要求“早字当头,突出抗性, 高产稳产,兼顾品质,适宜机采”。主要是要求品种的株型为塔形或筒形;果枝为Ⅰ~Ⅱ型、长度15~25 cm,且果节量适中、可塑性强;果枝排列方式为螺旋结构、上举、果枝夹角下大上小;熟性为生育期125~135天;铃重5.5~6.5 g,衣分≥40%;纤维品质达到国家优质棉基本要求;兼抗枯萎病和黄萎病;吐絮畅、僵瓣少、第一果枝高度>18 cm、含絮力强、不卡壳、不掉絮、吐絮集中、掛叶少。要避免晚熟、可塑性差、补偿能力弱的品种。

1.2.2  调控措施

了解品种特性和株型;种子选用在“早字当头,先试后种,不要跟风”的前提下,从品种的“高、优、抗”方面选择品种。“高”即选用高产的品种,确保成铃早、成铃多、成铃潜力大、补偿能力强,不早衰,铃重5.5~6.5 g,衣分40%~43%。“优”即种子质量达标、适合采收、品种纤维品质好,要求种子成熟饱满、破籽率小于5%、含水量小于12%、发芽势强、发芽率大于85%、纯度大于95%,吐絮畅、好捡花、适宜机采。“抗”即抗枯萎病、抗黄萎病、抗棉铃虫,最经济有效的措施就是选用抗病虫品种。

1.3  种子质量

1.3.1  调控内容及指标

一是种子成熟饱满、破籽率3%~5%、含水量<12%、发芽势强、发芽率>95%、纯度>95%的品种。二是避免芽率低、破籽率高的种子。

1.3.2  调控措施

掌握识别种子的一些关键技术,购买种子时应注意真种(良种)、假种、劣种的区别,同时要求种子质量达标,并人工二次精选种子。“真种”即良种,具备优良的品种质量(与品种遗传基础有关的品质, 包括品种的纯度等,国家规定棉花良种种子纯度不低于95%)和优良的播种质量(国家规定棉花良种种子净度不低于80%,发芽率不低于85%,水分不高于12%)。“假种”即假种子,是指种子的真实性,以非种子冒充种子或者以甲品种种子冒充乙品种种子的,表现在以榨油种子冒充良种,种子种类与标签标注不符。“劣种”即劣质种子,指种子质量达不到国家标准的种子。

1.4  土壤准备

1.4.1  调控内容及指标

一是土壤达到“碎、平、墒”基本要求,即土壤细碎(无直径2 cm以上的土块),质地疏松;棉田平整、边角整齐,坡度小于0.3%,有利于匀度;土壤持水量以70%左右为宜,避免土壤湿度过大。二是土壤有机质含量为1.0%左右,土壤速效氮63~65 mg/kg,速效磷 (P2O5)34~39 mg/kg,速效钾(K2O)150~200 mg/kg,总盐量<0.3%,具备排灌设施。

1.4.2  调控措施

一是南疆地区做好基础灌溉(冬灌、春灌),北疆地区做好干播湿出前的准备。二是做好整地工作(适时适墒整地,做好耙、抹、切、施基肥、土壤封闭等工作)。三是培肥地力,施好基肥。

1.5  播期确定

1.5.1  调控内容及指标

由于新疆地区早春气候极不稳定,播期的确定尤为重要,要根据“天、适、温”情况确定播期,避免早播和不根据气候规律播种。“天”指选择天气适宜,即终霜后实时气象没有灾害性的天气播种。“适”选择适宜期播种,南疆地区4月10~20日,北疆地区4月15~25日为宜。“温”指气温连续5天稳定回升到14℃以上,膜下5 cm地温稳定达到13℃时即可播种。

1.5.2  调控措施

一是根据实时天气信息和物候确定播期。二是注意规避不利气候过程,如有低温、冷害、倒春寒、大风等灾害性气候过程时,要停播或推迟播种。三是掌握播在寒潮的冷尾。

1.6  播种

1.6.1 调控内容及指标

一是播种质量总体达到“匀、实、宽”,即下种均匀、深浅一致;铺膜紧实,覆土严实;地膜采光面宽。二是播种量适当,精量播种的用种量为27.0~30.0 kg/hm2、半精量为37.5~45.0 kg/hm2。三是播行笔直、播种的空穴率为3%~5%,避免错位、空穴较多。四是播种深度为2~3 cm,深浅一致,覆土厚度为1~2 cm。

1.6.2  调控措施

采用精量播种机,播种机行走速度为11 km/h,深度一致;调节好覆土器,做到覆土均匀,膜孔覆土严实;检查穴播器下种是否正常。

1.7  播后管理

1.7.1  调控内容及指标

播后管理主要为种子萌发、出苗创造良好的条件。播后管理也是塑形的前期基础工作,易被忽视,应引起重视。

播后管理总体做到“查、防、松”。 即及时查膜、查土、查苗;防风防雨防低温;及时松土,避免烂种、烂芽、烂根、死苗、烧苗、错位苗、帽子苗、揭膜等灾害的发生,并避免埋压不紧实和烧苗。为保全苗北疆地区应做好播后滴水工作,掌握好滴水时间及滴水量。

1.7.2  调控措施

一是播后7~10天观察出苗情况,做好查苗、放苗工作,对缺苗断垄的地方及时补种。二是播后气温持续偏低情况下,采取勤中耕办法,提高地温,中耕深度10 cm左右;播种后遇雨土壤板结或有杂草时,应及时破除板结、并除草。三是播后在地膜上每隔5~10 m压土防揭膜。

1.8  出苗阶段

1.8.1  调控内容及指标

棉苗出土现行是塑形正式开始。一是要求4月下旬至4月底出苗。二是子叶展平后子叶节高<5 cm,且各苗子叶节高相对一致、次生根早发。三是避免高脚苗(子叶节高>7 cm)、多头棉。

1.8.2  调控措施

一是现行与子叶展平后,喷施缩节胺15.0~17.5 g/hm2。 二是结合化控用生物药剂防治棉蓟马、地老虎、苗病等病虫害,防止多头棉、破叶棉、公棉花和死苗产生。

1.9  苗期

1.9.1  调控内容及指标

苗期管理目标是壮根、壮苗,打好丰产基础,是从出苗至5月下旬现蕾的时期。苗期塑形总体达到“矮、稳、墩”结构。即“脚矮、稳健、敦实”。一是株高控制在18~20 cm,现蕾前株宽>株高,宽高比为2.5;现蕾时宽高比为1.0,红茎比0.4~0.5,主茎节间长度3~4 cm,叶片数6片,叶面积指数0.3左右。二是期间主茎日增长量平均在0.45 cm/d;主茎叶龄日增长量平均在0.2片/d。三是田间持水量保持在55%~60%。四是避免高脚棉、破叶棉、僵苗、弱苗等现象发生。

1.9.2  调控措施

一是苗期于一叶一心期、五叶期和七叶期进行2~3次化控(用赤霉素或缩节胺等化学生长调节剂对棉花进行促和控的措施),药剂和用量见各阶段,对于旺苗田,可增加缩节胺用量及喷施次数,但对缩节胺敏感的品种,应适当减少缩节胺施用量。二是对于弱苗,及时进行叶面肥、生长剂、激素、中耕等措施促调,一般用尿素(或磷酸二氢钾)1.5~3.0 kg/hm2兑水喷施,喷施赤霉素l~2次,中耕2~3次。三是缺锌棉田用0.1%~0.3%硫酸锌溶液喷施。四是注意防治棉蓟马、地老虎、棉花烂根病等病虫害。

1.10  一叶期

1.10.1  调控内容及指标

一是出掉子叶节高度的株高2.5 cm(距地高度7 cm左右)、红茎比0.4。二是花芽分化早,第一主茎节间开始稳健生长。三是次生根发育良好。

1.10.2  调控措施

采取以化控为主要特征的调控技术,调控1、2主茎节间,花芽和根系的生长发育。一是喷施缩节胺15.0~17.5 g/hm2。二是进行中耕(见苗期),促根系发育。三是喷施叶面肥(见苗期)。

1.11  五叶期

1.11.1  调控内容及指标

一是株高11 cm左右,红茎比0.5左右,叶面积指数0.25~0.3。二是株宽>株高,宽高比1.5~2,株宽20 cm左右。三是第1~4叶在同一平面上,第1、2片叶已基本定型,第3、4片叶处于快速生长阶段。四是第1、2主茎节间长度基本定型,节间长度4 cm左右,第3、4主茎节间处于快速生长阶段,第5主茎节间处于新生。五是避免徒长、节间长、株高大于株宽。

1.11.2  调控措施

采取以化控、机械物理调控、叶面调控为主要特征的调控技术。重点调控第3、4叶大小、第3、4主茎节间长度稳定在4 cm左右、使新生第5节主茎稳健生长、株高与株宽比例合适。一是正常棉田喷施缩节按22.5~30.0 g/hm2。二是僵苗棉田喷施赤霉素或尿素(1.5~3.0 kg/hm2)水溶液。三是对板结土壤(大雨过后棉田)视情况进行中耕。四是防治盲蝽象、蚜虫等虫害。

1.12  七叶期

1.12.1  调控内容及指标

一是株高18~20 cm,红茎比0.6左右,叶面积指数0.3~0.4。二是生长中心开始向生殖转化,果枝数1个,第一果枝处于伸长状态,第一果枝已有可见蕾,呈现叶苞蕾状态,蕾数1~2个、果节数2个左右。三是第3、4片叶基本定型,第5、6片叶处于快速生长状态。四是第3、4主茎节间基本定型,节间长度4 cm左右。第5、6节间处于快速生长阶段,第7节间处于新生。五是根系发育加快。六是形成株高≥株宽,呈上下窄、中间宽的矮稳墩结构。构建好“半”字型结构的纵底,为壮株打好稳健的基础。七是避免营养生长旺、生殖生长弱,现蕾晚,节间细长。

1.12.2  调控措施

继续采取以化控、机械物理调控和叶面调控为特征的调控技术。塑形方向是调控营养生长和茎尖生长,促进第一果枝枝尖生长,使第5~6叶、第5~6主茎节间、新生第7节间稳健生长。

一是正常棉田喷施缩节胺22.5~30.0 g/hm2。二是对弱小苗棉田,用赤霉素或尿素(1.5~3.0 kg/hm2)水溶液喷施。三是防治盲蝽象、蚜虫、红蜘蛛等虫害。

1.13  蕾期

1.13.1  调控内容及指标

蕾期是协调营养生长与生殖生长,促进营养向生殖转化,构建合理生殖结构,为产量形成奠定基础的关键时期。一是期末株高50~55 cm,下三層果枝主茎节间长度5~6 cm,中三层果枝主茎节间长度6~7 cm,红茎比为0.6~0.7,期末叶面积指数达1.5,主茎叶片数12片,有效叶片数5片,果枝数7个,单株果节数16个以上,蕾数15个左右。二是主茎日增长量1.16 cm/d左右;主茎叶叶龄日增长量大于0.2片/d;有效叶叶龄日增长量大于0.15片/d;果枝数日增长量为0.23个/d;果节数日增长量为0.2个/d;蕾日增长量为0.5个/d左右。三是通过各种调控措施构建好果枝、果节、花蕾数量和空间分布,协调营养生长与生殖生长关系,使棉花节间生长、群体结构、个体大小均达到均匀一致。四是土壤持水量保持在60%~70%。

1.13.2  调控措施

一是通过化学调控进行棉株塑形,正常棉田进行2次。二是通过灌水和施肥进行塑形,盛蕾期浇头水,视情况追肥。三是做好盲蝽象、红蜘蛛、棉铃虫、棉蚜虫的防治。

1.14  现蕾至盛蕾期

1.14.1  调控内容及指标

现蕾至盛蕾期是棉花搭丰产架子的关键时期,一是要求株高18~38 cm,果枝1~5个,蕾2~8个,果节3~9个(期末第1~3层果枝已有两个果节),叶面积指数0.5~1.0。二是第5、6、7主茎节间基本定型,节间长度4~5 cm。三是形成第1~3层果枝铃位数较多的金三角结构,完成“半”字结构的下一横,下三层果枝主茎节间较短,为节节高的主茎结构打下基础。四是避免茎秆细高、青绿、节间长、蕾少蕾小的结构。

1.14.2  调控措施

此时期主要利用棉花的自身调节,采取减化控、稳叶面调控的技术措施,促第1~3层果枝尖的生长、果枝夹角较大、形成果枝叶和第二果节。一是正常棉田以少化控或不化控为原则。二是根据棉花长势长相,确定叶面施肥调控。三是防治好棉铃虫、蚜虫、红蜘蛛等虫害。

1.15  盛蕾期

1.15.1  调控内容及指标

此时期为棉花对肥水比较敏感的变脸期。一是株高40 cm左右,主茎叶片数10~11片,果枝数5~6层,果节数9~14个,蕾数8~12个,叶面积指数1.0~1.1。二是第1~3层果枝平均长度20 cm左右,最长果枝小于25 cm,果枝夹角50°~60°,为塑造中部4、5、6层果枝较短,第9、10、11主茎节间略长,中部叶面积略小、棉花大行少握手,小行有缝隙的结构奠定基础。三是群体光热生态环境优良,土壤持水量保持在60%~70%,病虫害少。四是避免枝短、枝慢、茎细、茎长、茎高的旺苗无蕾和弱苗少蕾结构。

1.15.2  调控措施

采取以稳水控肥、增化控为特征的组合调控措施,满足盛蕾期棉花对肥水需求,促进下部三层果枝枝尖生长和对应果枝叶、高效叶形成,搭建中上部果枝和主茎节间,控制中部第9、10叶面积大小,控制茎尖和中部主茎节间稳健生长,实现大行不封、小行有缝隙的结构。一是正常棉田滴水300~375 m3/hm2,滴水前喷施缩节胺30~37.5 g/hm2。二是根据棉花长势长相和土壤肥力,确定是否追肥及数量。三是注意防治病虫害。

1.16  开花期

1.16.1  调控内容及指标

此期是调控叶面积大小的关键时期,也是避免出现徒长的关键时期。也是形成下三层果枝长、中三层果枝短、主茎节节高结构的关键时期,亦是塑造根、茎、叶、枝、节、尖结构的关键时期。一是株高50~55 cm,主茎叶片数12~13片,果枝数7个左右,果节数15个左右,蕾数15个左右,叶面积指数1.2~1.5。二是主茎第8、9、10节间基本定型,节间长度6~7 cm。三是第1果枝普遍有1朵花。四是塑造1~3层果枝基本形成、中部叶面积略小、果枝叶比例上升、中部第4、5、6层果枝长度较短(平均14~18 cm),第9、10、11主莖节间略长(6~7 cm)、棉花大行有握手的结构。五是土壤持水量保持在70%左右,冠层总的光截获率为85%左右。

1.16.2  调控措施

此期调控措施以稳为原则,采取以稳水稳肥稳化控为特征的组合调控措施,既满足花期棉花生长发育对肥水的需求,也塑造好棉花的各种结构。一是正常棉田滴水300~375 m3/hm2,追施尿素和硫酸钾各45~75 kg/hm2。二是喷施缩节胺45~52.5 g/hm2。三是在滴水、追肥和化控后5~10 d,根据土壤持水量、天气、棉花长势长相,进行第二次的稳水、稳肥和化控措施的落实。四是注意病虫害防治。

1.17  打顶时期

1.17.1  调控内容及指标

打顶是新疆棉花管理非常重要的技术措施,科学的打顶有利于塑造合理的群体个体株型结构,有利于防止早衰和贪青晚熟,有利于促进光合产物合理转化,有利于产量、品质的形成。一是7月5日前打顶完毕,打顶时株高60~65 cm,果枝数8~10个,主茎叶片数13~15片,蕾数18~20个,果节数18~20个,可见铃2个左右,花位在第1~3层果枝上,第1、2果枝的第二果节已见花,叶面积指数2~2.5。二是第9、10、11主茎节间基本定型,主茎节间长度6~7 cm。三是塑造第4、5、6层果枝较短(平均14~18 cm),第9、10、11主茎节间略长(6~7 cm),伏前桃比例25%~30%,棉花大行不封行。四是避免架小、枝少、节少、蕾花铃少,有效叶和高效叶少,主茎节间和下三层果枝过短过长。

1.17.2  调控措施

采取中水中肥轻控为特征的组合调控措施,满足打顶时棉花对肥水的较大需求,同时对打顶后上部三层果枝、中上部果枝上的果节、中部果枝高效叶进行塑造。同时通过轻控实现对枝尖、叶面积大小调控。 一是正常棉田滴水300~375 m3/hm2,追施尿素和硫酸钾各45~75 kg/hm2,并在随后5~10 d,根据土壤持水量、天气、棉花长势长相,进行第三次稳水稳肥措施的落实。二是打顶关键技术体现在“枝、时、高”,“枝”即打顶以枝到不等时为原则,单株果枝层数平均达到7~10个时,即使时间还早,也要及时打顶;“时”即打顶以时到不等枝为原则,如果时间到了7月上旬,即使棉田果枝数还偏少,也要在7月上旬打顶完;“高”即打顶以高到均不等为原则,株高在80~90 cm时,以枝到不等时、时到不等枝为原则,株高超过90 cm时,即使果枝数、时间还没到,也应及时打顶。三是注意病虫害防治。

1.18  盛花期

1.18.1  调控内容及指标

此期主要是促进生殖生长,降低蕾铃脱落,协调开花进程,塑造合理群体结构。一是株高65~70 cm,蕾数22个左右,果节数22~24个,花位在第4~5层果枝上,可见铃4个左右,叶面积指数3.0~3.5,红茎比0.6~0.8。二是第12、13主茎节间基本定型,节间长度7~8 cm。三是塑造第1~3果枝平均每个果枝有2.5个果节,第4~5果枝平均每个果枝有1.5个果节,上部7、8、9层果枝略短(平均长度14~18 cm)并上举(夹角<50°),第12、13主茎节间较长(7~8 cm),棉花大行保持不封行,底部有光斑(光斑面积>5%),上中下叶层结构分明、错落有致的结构。四是土壤持水量保持在70%~80%,冠层总的光截获率平均在94%左右,漏射率3%~4%。五是避免“假、大、空” 结构(表现为植株高大、枝长松散、节稀节间长、花蕾铃少)和田间郁闭、通风透光差。

1.18.2  调控措施

采取以重水重肥重化控为特征的技术调控措施,满足花铃期棉花对肥水的大量需求,同时控制枝尖生长,塑造上部7、8、9层果枝较短,保持棉花大行不封行,底部有光斑,铃叶受光量好的结构。一是滴水450~600 m3/hm2,追施滴灌专用肥120~150 kg/hm2。二是喷施缩节胺45~76 g/hm2。三是注意防治病虫害。

1.19  “肥水温”三碰头期

1.19.1  调控内容及指标

7月下旬至8月初的时期是新疆高温季节、也是棉花对肥水需要最大时期。一是棉花自然株高80~85 cm,花位在7~8层果枝上,可见铃6~7个,伏桃比例60%~70%,叶面积指数3.5左右。二是第14主茎节间基本定型,节间长度7~8 cm。三是控制倒三果枝长度在20 cm以内,第一果节长度10 cm左右,第二果节5 cm左右,顶高(生长点至植株主茎最高点垂直高度)10 cm左右。四是土壤持水量保持在70%左右,冠层总的光截获率平均在94%左右,漏射率3%~4%。五是避免高温热害引起的衰株顶空問题和技术强度过强造成的营养旺、结构大、通风透光差等问题。

1.19.2  调控措施

此期除棉铃、花外,棉花根茎叶枝节尖蕾的结构基本定型。许多高产塑形要求的结构(“半”字的株型果枝形态结构、四矮的株高结构、节节高的主茎节间结构、有效叶高效叶结构、伏前桃伏桃结构、最大最适叶面积结构、三尖结构等)均在此期定型。宜采取以稳水稳肥稳化控为特征的技术调控措施,对基本定型的群体个体结构提供适度强度的技术保障。此期的肥水化控强度既满足棉花对肥水的基本需求,重点保障铃发育的需求,又防止35℃高温热害引起的干铃,还防止肥、水、温碰头造成的棵间湿度过大造成的铃烂、铃落问题,还防止过多的肥水温碰头造成的群体过早封行、上部枝尖旺长问题。一是滴水450 m3/hm2,追施滴灌专用肥120~150 kg/hm2。二是喷施缩节胺120~150 g/hm2,对果枝进行封顶,控制果枝生长,减少无效蕾。三是注意防治病虫害。

1.20  断花期

1.20.1  调控内容及指标

新疆地区8月中旬末为断花期,此期是构建合理群体结构和倒三层果枝结构,保持群体通透性和叶功能及吐絮进程合理的时期。一是棉花自然株高保持在80~85 cm,花位到顶到外围,可见铃7~9个,以伏前桃、伏桃为主,有1~2个盖顶桃(秋桃),叶面积指数3.5~4.0。二是塑造上三层果枝平均每层果枝有2个左右果节。三是此期棉花各种结构基本定型,以保持库、源平衡和满足肥水需求为主要目标。四是棉花大行似封非封,底部有可见光斑,中下部铃、果枝叶受光量好。五是棉花营养器官以偏老相为宜,过老、过嫩都不利于结构平衡。六是避免花位低、“株顶过嫩”、枝叶繁茂、叶片肥大、叶色鲜嫩、顶芽嫩绿、田间郁闭的结构。

1.20.2  调控措施

采取以稳水稳肥断花打群尖为主要特征的调控措施。根据棉田土壤持水量,棉花老相程度,适时适量滴水追肥。一是棉田土壤持水量保持在60%~65%,正常棉田滴水量为450 m3/hm2,追施尿素、磷酸二氢钾和硫酸钾作盖顶肥。二是过嫩棉田推延滴水并喷施缩节胺,过老早衰棉田保障肥水。三是有条件的去除顶部三层果枝的枝尖(每层果枝平均保留2个果节)、无效蕾、无效花。

1.21  铃发育及吐絮期

1.21.1  调控内容及指标

此期在新疆地区一般为8月上旬至9月上中旬。一是在各种结构基本定型基础上,应保持“长、早、透”的生长发育结构。即棉花叶功能期长,倒三层果枝长,吐絮早,群体通风、透光。叶面积指数3~3.5。二是土壤持水量保持在55%~60%。三是避免早衰与贪青晚熟。

1.21.2  调控措施

采取以稳水稳肥叶面喷肥调控为特征的技术措施。保持中上部铃叶对肥水需求,防止早衰和贪青晚熟。一是本时期还需滴水4~5次,根据棉田持水量,适时适量滴灌水450~600 m3/hm2,并配合滴水,每次追施滴灌专用复合肥90~120 kg/hm2。二是对早衰棉田,加施叶面肥,晚停水。三是对贪青晚熟棉田减水减肥、早停水停肥。

2  示范效果与高产创建情况

采用本技术塑形调控策略,结合棉花高产创建,于2009~2012年在新疆农一师十六团进行了示范实践,专家鉴定评定意见如下。

一是2009年9月19日经国家农业部棉花专家组组长、国家棉花产业技术体系首席专家、中国棉花学会理事长、中国农业科学院棉花研究所所长喻树迅等9位国内棉花权威专家对国家棉花产业技术体系新疆农业科学院岗位科学家李雪源团队与新疆生产建设兵团农一师十六团创建的超高产田进行了实地测产鉴定。专家们对高产棉田测产结果是:收获密度25.41万株/hm2,平均单株成铃7.3个,总铃数186.1万个/hm2,实测单铃重6.5 g,实际测产籽棉12090 kg/hm2。

二是2010年9月23日,经国家棉花产业技术体系执委会批准,特邀请全国棉花相关领域专家,对新疆农业科学院和农一师十六团两家单位共同创建的20 hm2(300亩)棉花高产棉田进行了实地考察鉴定。专家组对高产创建棉田考察结果:收获密度22.01万株/hm2;总铃数170.10万个/hm2;平均实测单铃重6.228 g,籽棉产量10594.50 kg/hm2,按照0.85的折算系数,籽棉产量为9015 kg/hm2。专家组一致认为:在2010年极端不利等气候条件下,项目组千公斤棉高产创建活动取得了显著的成绩,完成了年初设定的任务目标,形成了通过集成组装的完善的高产配套技术,示范取得了显著的经济效益,为棉花均衡增产提供了技术支持,对指导新疆棉花生产具有重要的意义。

三是2011年10月12日,国家棉花产业技术体系邀请全国专家,针对棉花产业技术体系遗传改良工作室岗位科学家李雪源团队和农一师十六团共同创建的高产棉田进行考察。专家组认为:新疆高产棉田创建采用的关键技术是选用自育高产抗病棉花品种新陆中42、提高了全程动态量化调控的超高产栽培技术、集成了精良播种技术、高密度、膜下滴灌、水肥耦合、全程化控和病虫害综合防治等多项实用技术,因而保证了管理目标实现。通过对高产创建田(面积4 hm2)五个点调查结果表明:种植密度 24.80万株/hm2,单株平均成铃 8.1个,总铃数 200.85万个/hm2,实测平均单铃重 6.45 g,理论籽棉产量12955.50 kg/hm2,实际测产籽棉11011.50 kg/hm2。

四是2012年10月6日,国家棉花产业技术体系组织有关专家,对育种和种子功能研究室岗位科学家李雪源团队和农一师十六团共同创建的高产棉田进行了现场测产。专家组认为:该高产创建的成功得益于选用高产抗病棉花品种新陆中42号,采用全程动态量化调控的管理技术,集成精良播种技术、高密度种植、膜下滴灌、水肥耦合、全程化控和统防统治等实用先进技术,并创新形成了“三增、一快、两优、一降、一甩”的高密壮株均衡结铃的超高产栽培技术。专家们对高产棉田测产结果是:收获密度21.83株/hm2,成铃数220.995个/hm2,实测平均铃重5.69 g,实际测产籽棉12574.65 kg/hm2。

3  结论与讨论

高产创建取得的成绩为新疆棉花单产均衡提高提供了强有力的技术支持。一方面证明新疆棉花产量潜力,揭示高产生理、光合、形态、发育动态、群体与个体、地上与地下、合理种植密度等结构指标;另一方面可创新科技服务能力。

在制定的技术途径上,提出了要从光要产量、从光挖掘产量的理论。制定了“三增一快两优一降”的途径。“三增”即增果枝、增果节数、增有效蕾数;“一快”即成铃速度快;“两优”即优化个体和群体;“一降”即降蕾铃脱落。通过该项途径,可有效增加单株有效蕾量,提高单株成铃数。

目前新疆棉花平均单产皮棉水平为1650 kg/hm2左右,超高产创建田皮棉产量在4500 kg/hm2以上,产量增加了2倍,证明新疆棉花的单产水平还可以再提高,为新疆棉花单产进一步提高提供了现实例子;高产创建的成功,提出解决了限制产量的关键因素,项目组采用的技术、路线和方法是可行的有效的,新疆的棉花单产水平还有潜力可挖掘。

通过高产创建,加快棉花优良品种和使用技术的推广,提升了棉花生产整体水平,促进了品质同步提升,形成了全程动态量化化控、高效膜下滴灌节水技术、病虫草害综合防治等高产技术模式,特别是通过实行统一整地播种、统一肥水管理、统一技术培训、统一病虫防治、统一机械收获的“五统一”技术服务模式,为实现棉花大面积均衡增产增效打下了坚实基础。

在制定的塑形调控技术途径上,提出了要从光要产量、从光挖掘产量的理论。该技术途径既注重个体又关注群体,打破以往只注重棉花群体优势,忽视个体优势不足问题。一是塑形调控技术促早发、生殖前移、达到高能富照同步;二是在棉花群体优势的基础上,针对棉株个体优化,塑形技术可实现“三增一快两优一降一甩”的塑造途径,促进个体优化、生殖量增加;三是塑形调控技术可规避不利气候,使营养生长及生殖生长发育前移,与极端高温干旱气候因素错开,降低了品种蕾铃脱落率,同时合理利用高温条件,促进有效铃的发育;四是塑形调控技术可提高肥水利用率,在棉花生育期内合理分配各生育阶段肥水量,避免营养过剩疯长和脱肥早衰现象的发生;五是塑形调控技术从提高品种的高度、果枝数、果节数入手,制定冠层结构指标,通过诊断指标对群体冠层进行合理的化控,使群体不密闭,通透性好。

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