新疆“滴水出苗”机采棉皮棉2 700 kg/hm2关键技术评述与展望

阿里甫·艾尔西，朱家辉，田立文，王为然，宁新民，孔 杰

(新疆农业科学院经济作物研究所，乌鲁木齐 83009)

0 引 言

【研究意义】新疆是我国棉花高产的代表性地区，2018年全疆棉花平均单产为2 051.5 kg/ hm2，较全国平均水平高18.2%，较其他棉区平均高79.2%[1]。其中北疆棉区是新疆棉花高产稳产的核心地，棉花种植技术先进，集约化水平高。追踪研究北疆棉花高产种植关键技术，对寻求更大范围的棉花高产稳产具有重要意义。【前人研究进展】棉花皮棉产量是由总铃数、单铃重和衣分构成的。在相似生态条件下，同一品种的衣分受遗传因素影响很大，从种植角度提升较难，铃重次之。对高产贡献最大的总铃数，是由单株铃数和收获株数共同构成的，该性状受环境的影响较高，和铃重一起成为高产栽培的主攻方向[2]。新疆提出的“矮密早膜”的种植模式[3]，细化了各环节的管理要素，技术的应用支撑了各时期新疆棉花生产的快速发展。在高产栽培的诸多因子中，水的运筹是关键，生育期缺水是北疆面临的普遍问题[4]。2004年北疆棉区开始大面积推广“滴水出苗”膜下滴灌技术。该技术采用春季不灌水、待播种后进行“滴水出苗”的方式管理，较传统方式节水27%～32%[5]。2006年以来，该区皮棉2 700 kg/hm2以上的高产点频现[6,7]，部分地区单产已经达到3 000 kg/hm2以上[8]。【本研究切入点】制约棉花高产的因素很多，造成其可重复性差。在水肥投入基本一致的前提下，在同一地区同一品种不同管理水平，产量差别可达20%左右。研究新疆“滴水出苗”机采棉2 700 kg/hm2高产关键技术与应用。【拟解决的关键问题】调研结合实地定点观察，追踪新疆北疆棉区3年来7个稳定的高产点，分析其种植关键环节，总结一套适宜新疆北疆的棉花高产种植技术，为寻求更大范围的高产稳产提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

1.1.1 棉花品种

材料为机采棉品种新陆早45号、新陆早61号、新陆早73号、新陆中77号。新陆早45号、新陆早61号分别为新疆农垦科学院棉花所和巴州承天种业提供用种，新陆早57号、新陆中77号均为新疆农科院经济作物研究所提供用种。图1

新陆早45号(XLZ45) 新陆早61号(XLZ61) 新陆早73号 (XLZ73) 新陆中77号(XLZ77)

1.1.2 高产地点

高产点包括石河子147团(简称G1，下同)、石河子121团(G2)、第七师128团(G3)、乌苏车排子镇(G4)、乌苏石桥镇(G5)、呼图壁县五工台镇(G6)、沙湾县四道河子镇(G7)、精河县大河沿子镇(G8)、第五师81团(G9)共9地。所选农户为当地植棉能手，近3年实收皮棉2 700 kg /hm2以上，记载田间管理。

1.2 方 法

每个高产点测6个点，每个点面积6.67 m2，调查收获株数(Number of harvested trees, NHT,×103株/hm2)，实测铃数，计算总铃数(Total number of bolls,TNB,×103个/hm2)。在此基础上，收取上中下部各20铃测单铃重(Boll weight, BW, g)，计算籽棉产量(Seed cotton yield, SCY, kg/hm2)，将各点取样棉花分别测衣分(Lint percentage, LP,%)，计算皮棉产量(Lint yield, LT, kg/hm2)。田间性状调查每个点调查20株，测果枝数(Number of branches, NB)、平均果枝间距(Average fruit branch spacing, AFBS, cm)。

2 结果与分析

2.1 高产示范点的播前准备

2.1.1 选择水情、水质、排量好的田块

土质以壤土、沙壤土为主，肥力好；盐碱含量低(耕作层含盐量≤0.3%)；枯、黄萎病发生较轻的地块。

2.1.2 前茬棉花收获后秸秆还田并保耕

北疆在前茬棉花收获后10～15 d后，进行秸秆粉碎还田并深耕，忌立茬过冬。深耕前先揭地膜，揭膜后施入基肥，以有机肥、磷肥为主，耕深25～30 cm。犁地翻土方向朝着低的方向翻，保证土地平整，耕后即耙耱。

2.1.3 选择稳产且耐受性强的品种

选择生育期120～125 d品种。除博州等部分光热条件较好的地区外，熟性较晚和特早熟的品种选择要慎重。

品种要适宜高密度种植。杂交种选择管理相对容易的棉花品种。

选单株结铃强、铃重≥5.5 g、衣分42%～45%(锯齿)，并在当地试种过并产量表现突出的品种。

选用抗病虫能力较强的棉花品种，注重耐高温等抗逆性状。在沙土地上，选择后发性较强的品种，以降低后期早衰。

适合机采株型要较紧凑，Ⅰ-Ⅱ型果枝，果枝夹角小，上举；结铃位距地20 cm左右；茎秆不倒伏；叶片中等，对脱叶剂敏感，不挂枝；成铃吐絮集中，含絮力适中；纤维为 “双30”的优良品种。

2.1.4 选择符合或高于国家标准的种子

光子原种种子纯度≥99%，净度≥99%，发芽率≥80%，含水率<12%；良种种子纯度≥95%，发芽率、净度、含水率和原种相同，破碎率3%以下。对购买的种子在播前测1次发芽率，芽率不低于85%为宜。

对购买未进行包衣的种子在播种前10～15 d晒种，晴好天气大约晒2～3 d，晒到种子手摇发响时即可，将晒好的种子可用卫福或福多甲按推荐用量拌种，福多甲包衣要求种子残酸含量<0.15%。包衣后晾干装袋。

购买的已包衣种子，在播种前晾种1～2 d。

2.1.5 地膜选择

选择厚度应≥0.01 mm、新料多的地膜，耐候期≥180 d。

风口区应选择1.25 m或1.45 m的窄地膜，且播种时要在膜上压土堆，适当增加压土堆密度，不宜采取侧封土播种。防风好的地块可选宽膜和超宽膜。

慎重选择彩色膜。彩色膜热传导能力相对较差，特别是粘性大、夏潮的棉田不宜使用彩色膜。

2.1.6 滴灌带选择

选择质量好的新料。可以用扩口器测地膜的抗压能力；按土质选适合的滴头。滴头间距大的适合粘性土，滴头间距小的适合沙性土和戈壁土。粘土选择1.6～1.8 L/h的滴头(滴头间距300～350 mm)，壤土可选择2.1～2.4 L/h的滴头(间距250～300 mm)；沙土选择2.6～2.8 L/h的滴头(间距250 mm)，戈壁土选择3.0～3.2 L/h的滴头(间距200 mm)；选择壁厚为0.2 mm左右、单翼迷宫式的一次性滴灌带。

2.1.7 机具检修

在春播前对播种机全面进行检修，按种植模式进行改装、调试到位，确保铺膜、铺管、下籽、覆土等作业环节达到技术要求。

“1膜6行”行距为宽窄行(66+10)cm；播种盘有13、14、15和16穴，理论株数在23.2～28.6×104株/hm2；“1膜3行”行距配置为等行距76 cm，播种盘有24或26穴，理论株数分别为21.5～23.2×104株/hm2。

盐碱地、沙土地等保苗较难、肥力差的土地应选择密度大的穴播器，粘土地、肥力好土地可选择穴数较少的穴播器。

2.2 高产示范点高质量的田间播种

2.2.1 适墒整地“齐、平、松、碎、净、墒”

春季耕地表层化冻后，依据土地肥力酌情进行基肥追施，并及时进行耙地保墒至待播状态。整地后地表平齐、到头到边、不漏整，耙地深度3～5 cm，耙后土壤达到细碎、田间无残膜杂物和杂草的整地标准。

2.2.2 播前土壤封闭处理及使用剂量

土壤封闭处理可施用二甲戊灵，在播种前、杂草种子萌发前进行表土喷雾。沙性土、低洼地、基础肥力差的棉田使用低剂量；粘质土、基础肥力好的棉田可使用高剂量。喷药后应及时耙地，耙深3～5 cm，遇雨不用重喷。此外，若二甲戊灵与乙氧氟草醚或扑草净等混合使用时，要控制好用量，1年只能使用1次。喷完药后，将装除草剂的药罐及时清洗干净，防止棉花叶面喷施时残留农药导致棉苗受到药害。

2.2.3 播行端直，膜面平展，压膜严实，覆土均匀

5 cm地温稳定达到12～15℃时即可播种。北疆棉区正常年份在4月初开始播种，4月20日前播种基本结束。滴灌带铺设时要松紧适度，凸起面向上摆放。正封土棉花播种深度1.5～2 cm，种行覆土厚度大约1～1.5 cm，深浅一致；覆土要求少而匀，漏封率≤3%，空穴和错位率不超过2%，达到“浅播种、匀下籽、低错位、少匀覆土”的播种要求。侧封土棉田播种深度为2～2.5 cm。

正封土优点膜下土壤升温快、种子萌发快、抗风能力强；缺点是土壤透气性差、低温天气易烂种、不利于根发育。侧封土优点是滴出苗水后出苗整齐；缺点是高温刮风时易跑墒、缓苗时间长。应根据实际情况选择封土方式。

2.2.4 滴水时要保障土壤墒情均匀一致

种子发芽条件：土壤含水量为田间持水量的70%～80%、抢墒地块在60%为宜；温度不宜低于10.5～12℃；土壤通气性要好。

出苗水：播后24 h内布好支管、附管，48 h内滴水，支管间距≤40 m，确保滴灌带正常工作的压力。滴水时要查询天气变化，回避雨雪、大风降温等灾害性天气。滴水时，应根据墒情、土质确定用水量，滴水湿润峰过播种行2指为宜，不能积水，否则会延长缓苗期。粘土地、盐碱地滴水时，可先用小水量将种穴周围浸润后，停上12 h左右再滴水，水量以接上底墒为宜。根据滴灌带数量不同，沙土地一般300～375 m3/hm2，壤土地375～450 m3/hm2，粘土地450～525 m3/hm2为宜。随水时滴入适量的菌肥或优质的腐殖酸类肥料，以起到降低pH值、疏松土壤、提高棉苗抗逆能力的作用。

滴水后2～3 d，观察种子萌发情况。正常种子吸水膨胀后颜色呈乳白色、子叶分层明显；坏种子则为种子胚发黄、发软，应根据好、坏种的比例确定是否需要补种。

遇雨或滴水不当，要及时采取破板结措施。错位苗要辅助出土。侧封土棉田，棉苗出齐后要利用机械及时封住孔洞，以促棉苗早发。

出苗前后中耕 。使土壤层5 cm地温提高1～1.5℃，特别是温度差的天气，中耕有助于棉种萌发、棉苗出土。中耕时达到“宽、深、松、碎、平、严”的标准，作业时不拉沟、不铲膜、不压苗，粘性土地中耕时安装碎土轮。第1次中耕深度8～10 cm(根据土质确定)，耕宽不低于22 cm，第2次在12～15 cm，间隔7～8 d。

2.3 高产示范点棉田的生育期管理

2.3.1 苗期-现蕾初期

该时期正常年份为4月20日～6月5日，持续时间40～45 d，主茎叶0～7片。

2.3.1.1 长势特征

棉花根系较浅，现蕾前主根入土50 cm以下，苗高25 cm以下(距地面高)，主茎日生长0.2～0.6 cm。子叶出第1片真叶约需10～18 d；2～3叶出叶间隔为5～7 d；4～5叶期间隔3～5 d。红茎占比0.5～0.6(青秆棉除外)，株高与株幅宽比1左右。

2.3.1.2 早苗、齐苗、分苗、壮苗

中耕提温春天倒春寒、降雨天气较多，遇降雨要及时中耕，提温以促进棉苗生长。中耕做到土壤无大土块，不伤、压棉苗，不起丘、不拉沟，达到行间“平、整、松、碎”的标准。中耕时在支管放置土袋保护支管。

滴水与施肥苗期适当蹲苗，促进根系下扎，防止后期早衰，化控时喷施叶面肥。

化控应根据品种特点、棉苗长势化控，做到“早、轻、勤”。化控3～4次，每次缩节胺用量15～22.5 g/hm2。在棉花长出苗齐后配合防治棉蓟马可第1次化控。2～3叶期第2次化控，控制第1铃位高度、促进根系发育、提高叶片光合能力。在现蕾初期(6～7叶期)，若主茎日生长量较正常日增加过于显著(多测几个代表点)，依据天气情况第3次化控，缩节胺用量可酌情增加7.5 g/hm2，防止生长过旺。化控避免前期不敢控、中后期控不住的局面。

防治虫害加强虫情调查，及早预防。显行后7 d内要进行1次棉蓟马防治，预防无头苗和多头苗；蚜虫、盲蝽要早防早治，初发时可点片防控，建议喷施啶虫脒+阿维菌素进行防治。

2.3.2 蕾期-初花期管理

该时期正常年份为6月5～30日，持续时间25～30 d。主茎叶8～12片。

2.3.2.1 长势特征

现蕾时主根入土约50～80 cm，日伸长2.5 cm/d左右。苗高25～45 cm，蕾期主茎日生长1～1.5 cm，盛蕾期加快，初花期达高峰，日生长2.0～2.5 cm，主茎生长既是上部新生节的生长，也包括上部4～5个节间的伸长，顶端1～5节间分别处于始伸、伸长、迅速伸长阶段。主茎第4～7叶相邻出叶间隔3～5 d，8叶期后间隔3～4 d。现蕾方面同位蕾纵向间隔约3～4 d，邻位蕾横向间隔约5～7 d。

2.3.2.2 促进营养生长向生殖生长的转化，实现早、多现蕾

水肥管理该时期滴水2次，每次450 m3/hm2左右。6月10号前后(初见花前)滴出苗后的第1水，滴灌周期为8～10 d。苗后头水时间应综合考虑气候、棉苗长势等因素，提早或延后进水。苗势弱的可适当提前滴水，苗势旺的可适当延后3～5 d进水，滴水量和间隔时间应按土质、气象和长势灵活安排。肥料通常用尿素、磷酸一铵、硫酸钾等易溶于水的肥料滴施，10 d左右滴第2水，每次滴尿素45～60 kg/hm2、磷酸一铵45～60 kg/hm2、硫酸钾30～45 kg/hm2。滴水以种穴充分湿润为准，湿润深度约为30 cm。

滴肥方法调节调压阀，使压力差为0.1 mpa左右，肥料加入时间要靠后，待水印到棉花行再加肥料，停止滴水前0.5～1 h完成肥料滴施。

化控坚持“早、轻、勤”原则。关注棉花主茎日生长量，若有1 d的生长量明显超过前1 d，用缩节胺化控，在蕾期和初花期，早用并灵活运用。在苗后灌第1水前进行第4次化控，喷缩节胺22.5～30 g/hm2，进水前化控。

坚持“枝到不等时，时到不等枝，按密度确定果枝数”打顶原则。于6月25～30日打顶。打顶后封顶控2～3遍，打顶后5 d，第5次化控，缩节胺使用低量(60～75 g/hm2)，打顶10 d左右进行第6次封顶重控，缩节胺使用量120～150 g/hm2，每次化控时应喷施一些叶面肥和微肥，特别是锌、硼肥等。调控营养生长与生殖生长的关系，塑造较为理想的株型，获得较好的盖顶桃。

防治虫害加强虫情调查，及早、及时虫害防治。重点防治棉蚜、棉铃虫、棉叶螨、棉蓟马和盲蝽等害虫。勤调查、早发现、早防治。

2.3.3 花铃期管理

该时期正常年份为7月1日～8月31日前后，持续时间约50～60 d。

2.3.3.1 长势特征

各器官发育：根生长变慢，也是根系吸收养分、水分的高峰期；主茎生长方面，初花期为高峰期，盛花后减慢，盛花期日增长1～1.5 cm，打顶前为0.5～1 cm；叶方面，8叶期后，主茎出叶间隔3 d，盛花后，间隔延长，主茎叶从展平到黄落为70 d左右；开花方面，同位花约2～4 d、邻位花约5～7 d；在铃发育方面，开花后20～30 d，棉铃体积增至最大，随后减慢。而后进入棉铃充实期，持续时间25～35 d。棉子体积、纤维长度不再增长，铃壳内的贮藏物质向种子和纤维转运，干物质重急剧增加，铃色由鲜绿变为黄绿。

蕾花铃脱落：现蕾后8～18 d蕾易脱落，开花4～10 d内的幼铃容易脱落，其中3～5 d内的脱落率最高。蕾铃在初花期以前脱落少，以后逐渐增多，盛花期是结铃、蕾铃脱落盛期，以后逐渐减少。

2.3.3.2 稳长势、降脱落、防早衰、保铃增重

水肥运筹该时期是需水、需肥的高峰期，该时期灌水大约7～9次。特别在盛花期，植物蒸腾旺盛，加之高温频繁，对水肥需求量大，滴水要适量多次、加快频次，氮磷钾肥每次都应随水滴施。

从7月上中旬开始，灌水3～4次，适度加大肥水用量。滴水时应遵循“见干见湿，干透浇透”的原则，每次600～750 m3/hm2，间隔为7 d左右，边行见湿，地面不注水即可。加大施肥量，每次滴尿素90～120 kg/hm2、磷酸一铵60～90 kg/hm2、硫酸钾60～90 kg/hm2。

8月，灌水4～5次左右，并逐步减少滴水量。滴水每次525～675 m3/hm2，周期控制在7～9 d，如果遇到高温期，可采取少量多次、缩短滴水间隔时间的原则。8月15日后可逐步减少肥料用量，滴施尿素45～60 kg/hm2。8月25日前后滴最后一水，可依据长势适当增加滴水量，以保证吐絮期有较好的墒度。旺长棉田可适早停肥，早衰棉田可晚停肥，可滴施尿素15 kg/hm2，以防上部铃脱肥。

综合调控以水控、肥控为基础，化控为辅，相互结合。化控应根据品种、密度、长势、气候、地力等条件，灵活掌握调控时间和缩节胺用量，以防止棉花后期过旺，造成群体通透性差，导致棉铃发育不良和品质变差。

病虫综合防治及早进行病虫害防治。采用生态调控、增益控害等技术，以使用低毒农药、生物农药为主。

防早衰措施花铃盛期是高产的关键期，该时期根系对养分的吸收功能减退，易导致早衰。应及时补充硼、钙、镁等微肥，以改善根系的吸收功能，同时还要进行叶面肥喷施，以增强叶功能。喷施叶面肥时应将棉叶背面喷细喷匀，可选择在晴天的12:00前或18:00后进行，并将需要的肥料、农药一起喷施。叶面肥不宜与碱性农药、磷肥不宜与锌肥混用。

2.3.4 吐絮期管理

正常年份约为9月1日～10月31日，持续时间30～60 d。

2.3.4.1 长势特征

吐絮期是根、叶生长衰退期。棉铃开始脱水成熟，从棉铃线裂期到完全吐絮约5～7 d，低温时需10 d左右。

2.3.4.2 促早熟、防早衰、保铃重、稳产量

除草灌最后1水后，在棉田湿润情况下，人工拔除田旋花、龙葵等，将拔除的杂草带出棉田深埋，可提高田间采净率和机采质量。

喷洒脱叶剂和催熟剂要掌握温度变化，适期喷施，为9月5～10日，当棉田吐絮率达到30%～40%时喷施脱叶剂，确保最上部铃铃期达到40 d以上，以保证铃重。喷洒落叶剂时，及早关注施药后3～7 d的天气情况，要避开7 d内降温天气，日最低田间温度>12℃，平均气温>18℃效果好。分2次喷施，第1次为9月5日前后喷施第1遍，如果脱叶效果慢可在7 d后喷施第2遍，2次同时分别添加乙烯利催熟。使铃重损失减少、提高采净率、降低含杂率。施药期间如遇强降温天气过程，降温过后及时重喷。选用药剂及用量可选用的脱叶剂有噻苯·敌草隆悬浮剂和噻苯·敌草隆水分散粒剂。81%噻苯·敌草隆、540 g/L噻苯·敌草隆使用剂量分别为225～300 g /hm2、195～225 g/hm2，不超量使用，使用时可添加脱叶助剂，以增强使用效果。添加乙烯利，前轻后重，2次分别添加450 mL/hm2和600～1 050 mL/hm2。

喷施脱叶剂：机械喷雾。目前比较适合喷施脱叶剂的施药器械是悬挂式喷杆喷雾机，装置扇形喷头并带有分禾器。飞机航喷。要求飞行高度5 m上下，来回2次喷幅要衔接好，水量控制在60～75 kg/hm2。飞机航喷对株型紧凑棉田相对较好，对密度大，株型松散棉田采用机械喷雾。清晨露水下去或傍晚湿度较高时喷雾。

表1 高产示范点产量性状Table 1 Yield traits of high yield demonstration sites(2017-2019)

机械采收与交售采收时间早晚会对产量有较大影响。脱叶后20 d(脱叶率≥90%，吐絮率≥95%)即可进行采摘。及时关注籽棉价格的信息，适时采收，获得较好收益。

2.4 高产示范点棉花产量性状

7个高产示范点平均收获株数在201.3～208.2×103株/hm2，果枝数9.8～10.7台，平均果枝节间长度5.4～6.6 cm，总铃数在1 416.8×103～1 563.6×103个/hm2，单铃重4.5～4.8 g，籽棉产量在6 578.5～7 087.6 kg/hm2，皮棉产量在2 749.8～2 884.7 kg/hm2。平均皮棉产量均超过了2 700 kg/hm2的目标。表1

3 讨 论

3.1 品种是高产的基础

品种是高产、超高产的内因[2]。在适度早熟、优质的前提下，选择衣分高(锯齿衣分43%～45%)、铃重较大(5.5～6.0 g)、单株结铃性强的机采棉品种[8,9]，容易获得高产。特别考虑品种的抗病虫、抗逆性、耐密性等，好的保障性状是实现高产的关键[10]。

3.2 较高的密度是获得高产的保障

新疆棉花的高产稳产是建立在较高密度基础上的。7个高产点单位面积收获株数在20.4～21.75×104株/hm2，这和已报道的高产点密度基本一致[11-12]。在此基础上，强化生育期各阶段高产目标管理：根据密度控制果枝台数、重抓花铃期特别是盖顶桃管理，最终实现棉株“齐、匀、壮、早”、多结铃数、结大铃的高产群体管理目标[7,13]。

3.3 水肥运筹、化学调控和防虫防病是高产管理的核心

稳长势、促转化、增铃数、保铃重是高产管理的关键[13-14]。

水肥运筹方面，高密度高产田根量多, 营养体大，要求水分和养分供应充足，才能满足棉株生长发育的需要[12]。应采用“少量多次，均匀施肥”，并坚持基肥、滴肥和叶面肥三结合，以生育期滴肥为主。水肥滴施还应根据棉花不同生育阶段、长势按比例配比，以保障棉株全程稳长不衰[15-18]，这和研究基本一致。

应因地、因时、因苗势进行化学调控。化控坚持前轻后重，前调后控，与叶肥结合灵活运用。塑造“棉株大小匀, 节间伸长匀, 果枝生长匀”的生长形态，推迟封行时间。及早进行防虫治虫，特别是棉花出苗后、花铃期棉蓟马，苗蕾期、花期蚜虫、棉铃虫等要早防早治[3-6,19]。

3.4 指导新疆南疆推广滴水出苗技术

南疆棉区缺水问题相比北疆更为严重，对无春灌“滴水出苗”技术有着迫切的需求。部分地区在“滴水出苗”技术研究方面取得了一定效果[5,20-22]，但由于南疆多数地区耕作层盐碱含量显著高于北疆，加之冬季降水少，大面积推广该技术仍面临着诸多困难[23]。

4 结 论

“滴水出苗”机采棉高产田以壤土为主，肥力中上、病害发生较轻的棉田为主；品种抗病虫逆性好，结铃性强，铃重、衣分适中；全生育期需滴水6 000 m3/hm2左右，滴水9～11次，每次375～675 m3/ hm2；肥料用量为尿素、磷肥、钾肥1 425～1 575 kg/hm2，花铃期是需水肥的高峰期，适量喷施锌硼肥；化控约6～8次，缩节胺用量300～375 g/hm2,坚持“早、轻、勤”原则，在进水前进行化控，打顶后要进行2～3次化控，前轻后重；虫害防治要提早；落叶剂催熟要依据温度变化，适期喷施，并及时采收。建立平均收获株数201.3×103株/hm2、总铃数1 416.8×103个/hm2以上的管理技术，皮棉产量2 700 kg/hm2。