短季棉与小黑麦两熟接茬种植技术及其试验示范

张升，聂军军，徐士振，崔正鹏，王智华，李振怀，张冬梅，张艳军，战丽杰，孙琳，李维江，代建龙，*，董合忠*

（1.青岛农业大学，山东 青岛 266109；2.山东省农业科学院经济作物研究所，济南 250100；3.东营市农业科学研究院，山东 东营 257091）

黄河流域棉区是我国三大主产棉区之一。该区域盐碱地、旱薄地棉田多。无霜期为180～230 d，≥10 ℃的活动积温多为4 000～4 600 ℃，年降水量为500～1 000 mm，全年日照时间2 200～3 000 h[1-2]。受有效积温、日照时间等气候因素的限制，除河南和山东2 省的南部地区采用棉花与大蒜等作物一年两熟种植模式[3-5]外，其他地区多采用一年一熟地膜覆盖种植春棉模式，冬季土地被闲置浪费[6]。

近年来，短季棉育种取得新突破，涌现出了一批早熟性好、产量高、品质好的品种。山东省农业科学院经济作物研究所（原山东棉花研究中心）棉花栽培团队联合东营市农业科学院等单位研发出了短季棉与饲用小黑麦两熟接茬种植轻简绿色高效种植技术[7]，通过发挥短季棉生育期短、耐盐耐贫瘠能力强的优势[8]，利用小黑麦等饲草作物生育期短、收获期弹性大且经济价值高、能培肥地力的特点，可以在鲁西北、鲁北等传统一熟制棉区实现一年两熟。笔者等通过总结介绍短季棉与饲用小黑麦两熟接茬技术的主要内容，结合试验示范分析该技术的经济效益，以期为推动黄河流域棉区棉田熟制和技术模式优化提供支持。

1 短季棉与小黑麦两熟种植技术

1.1 品种选择

棉花选用早熟性好、结铃集中、纤维品质优良、吐絮畅，对缩节胺和脱叶催熟剂敏感的短季棉品种，如鲁棉532[10-11]、鲁棉551[12]等。

小黑麦选用早熟、茎秆粗壮、抗倒伏、耐寒抗逆性强、饲用品质好的品种，如冀饲2 号[9]等。

1.2 抢时机械播种

于5 月15-30 日小黑麦收获后，立即灭茬，采用精量播种机械按76 cm 等行距贴茬直播短季棉，棉花用种量为30.0～37.5 kg·hm-2，确保收获密度为7.5 万～10.5 万株·hm-2。播后每公顷用330 g·L-1二甲戊灵乳油2.25～3.00 L，兑水225～300 kg均匀喷洒地面。

待棉花收获后，结合秸秆还田进行深翻，并耙平，抢时机械播种小黑麦，播种量为195～225 kg·hm-2。

1.3 简化施肥

短季棉和小黑麦均可采用“一基一追”的施肥方式。

短季棉采用“一基一追”的施肥方式时，每公顷基施纯氮（N）100 kg、P2O575 kg、K2O 75 kg，盛蕾期追施N 80 kg·hm-2；也可采用种肥同播技术，一次性施用控释N （释放期为90 d）180 kg·hm-2、P2O575 kg·hm-2、K2O 75 kg·hm-2。

小黑麦基施有机肥1 500 kg·hm-2、复合肥（N、P2O5、K2O 质量分数均为15%）600 kg·hm-2，起身期追施尿素150 kg·hm-2。越冬或起身期若遇干旱少雨天气，则应适时适量灌水，不再进行其他田间管理。

1.4 棉花化学调控（化控）免整枝与适时打顶

保留棉花叶枝（免整枝），结合化控构建合理群体结构。3 次化控时间分别在现蕾前后、盛蕾初花期和打顶后5 d 左右，现蕾前后的甲哌 用量为7.5～15.0 g·hm-2，之后用量为22.5～60.0 g·hm-2。7 月20 日前后进行人工打顶，或在棉株出现7～8个果枝时，利用缩节胺进行化学封顶。化学封顶一般喷施2 次缩节胺，其中第1 次在7 月中旬喷施45～75 g·hm-2，侧重喷施主茎顶部和叶枝顶部；7 d后喷施第2 次，用量为75～90 g·hm-2，着重喷施主茎顶心，控制株高在70～90 cm，以实现自然封顶。

1.5 棉花脱叶催熟，集中收花

于9 月底至10 月初气温稳定在20 ℃以上、田间吐絮率在50%～70%、棉花上部铃的铃龄在40 d以上时，采用专用喷雾机械或无人机喷施脱叶催熟剂。脱叶催熟剂用量为50%（有效成分质量分数，下同）噻苯隆可湿性粉剂600～900 g·hm-2＋40%乙烯利水剂1 500～3 000 mL·hm-2。待脱叶率超过95%，吐絮率在90%以上时，进行人工集中摘拾或采用机械一次性收获。

2 技术试验与示范效果

2.1 短季棉与小黑麦两熟种植试验

于2021 年在山东临清开展该技术试验，分别选用春棉品种鲁棉522、短季棉品种鲁棉532 和小黑麦品种冀饲2 号为材料，设春棉一熟种植（一熟春棉）、短季棉一熟种植（一熟短季棉）和短季棉与小黑麦两熟接茬种植（棉草两熟）3 个处理，每个处理重复3 次，采用随机区组设计，每小区6 行，小区面积30.4 m2。一熟春棉于4 月25 日播种，地膜覆盖种植；一熟短季棉于5 月25 日播种，露地直播；棉草两熟模式中小黑麦收获后于5 月25 日播种短季棉。试验地的所有棉花均采用76 cm 等行距种植，春棉种植密度为6 万株·hm-2，短季棉种植密度为9万株·hm-2。其他管理措施参照当地大田管理。对各处理的产量和收益情况进行统计，结果见表1。

表1 不同种植模式下的棉花产量和综合效益

结果表明，不同种植模式下的棉花产量存在差异（表1）。与一熟春棉相比，一熟短季棉和棉草两熟模式的短季棉产量有所降低，降幅分别为9.7%和10.5%；但一熟短季棉和棉草两熟模式短季棉产量没有显著差异，且早熟性明显提高，开花结铃集中，更有利于集中收获和减少用工（表1）。

从投入和产出来看，一熟短季棉的纯收益比一熟春棉低5.4%，这主要是由于一熟短季棉较一熟春棉的籽棉产量低。但棉草两熟种植模式的纯收益则比一熟春棉增加了1 倍多（105.2%），原因：一方面在于棉花种植前收获了1 季牧草，增加了单位面积土地的产出；另一方面是短季棉生育期较短且采用露地直播，减少了病虫害防治次数和肥药施用量，并且减免了地膜使用，从而降低了植棉物化和人工投入。

2.2 技术示范效果

2021 年9 月23 日，在山东无棣县建立的33.3hm2短季棉与小黑麦两熟接茬种植轻简高效栽培技术示范田现场测产结果如下：平均籽棉产量为3 740 kg·hm-2，纯收益8 900 元·hm-2，前茬饲草纯利润达5 400 元·hm-2，较传统种植一熟春棉纯收益提高7 500 元·hm-2，且全程用工减少45%以上，物化投入节省30%以上。

另外，棉草两熟轻简高效种植通过地表周年覆盖能够明显抑制盐碱地返盐，丰富农田生态系统和熟制，实现作物生产的轻简节本与生态高效，可作为黄河流域生态保护和高质量发展的一项重要技术模式推广应用。