鲁西南蒜后直播短季棉全程轻简栽培技术及示范
2023-05-29迟宝杰张艳军张冬梅代建龙董合忠
迟宝杰,张艳军,张冬梅,代建龙,董合忠*
(1.山东农业工程学院,济南 250100;2.山东省农业科学院经济作物研究所,济南 250100)
棉花是我国重要的大田经济作物之一,在国民经济中占有举足轻重的地位。棉花与其他作物间作套种或者两熟种植可以增加单位土地面积的产量和经济效益,而不影响棉花产量和纤维品质[1-2]。其中,棉花大蒜一年两熟种植方式可以充分利用棉田冬季闲置时间,其经济效益可达单作棉花的3 倍[3]。但是,传统的棉花大蒜一年两熟栽培方法,棉花通常需要进行营养钵育苗移栽,为避免伤及棉苗,套种棉花的大蒜只能人工收获,费工费时[4]。将营养钵育苗移栽改为轻简育苗、蒜后机械移栽,虽然可减轻棉花育苗移栽的劳动强度,也可实现大蒜的机械收获[5],但整体作业工序和栽培环节并没有减少,仍存在栽培管理繁琐、投入大、成本高等问题。随着农村劳动力转移和人工劳动成本的不断攀升,该模式亟待改进,以减少作业工序、简化栽培管理。
鲁西南光热资源丰富、土壤肥沃,是山东三大产棉区之一。以金乡、鱼台、成武、巨野等产棉县为主的鲁西南植棉区也是全国大蒜主产区,蒜套棉面积连续多年占蒜田面积的90%以上[5-6]。当地传统的棉花大蒜一年两熟栽培模式一般在9 月下旬至10月上中旬棉花拔柴后播种大蒜[7],翌年5 月上中旬在大蒜行间移栽棉花,于5 月底6 月初收获大蒜,存在30 d 左右的蒜棉共生期。针对传统的蒜棉套种中存在的难以机械化播种和收获,用工多、投入大等难题,笔者团队在多年试验研究的基础上建立了蒜后直播短季棉全程轻简栽培技术,并在鲁西南植棉区示范成功[8-10]。以下总结介绍鲁西南蒜后直播短季棉全程轻简栽培技术的主要内容,重点介绍棉花机械播种和密植化学调控(化控)免整枝管理、棉花集中成熟机械收获等轻简管理措施,及其近年在鲁西南示范推广的情况,以期为当地棉花大蒜两熟制高质量发展提供技术支持。
1 蒜后直播短季棉全程轻简栽培技术要点
1.1 大蒜机械收获,蒜后直播短季棉
采用早熟大蒜品种,于5 月25 日前后机械收获后,立即耙耢1 遍并捡拾残膜。随后,选用生育期110 d 以下的高品质短季棉品种,如鲁棉532 等。种子脱绒包衣(健籽率≥80%、发芽率≥80%)后,用精量播种机于5 月底6 月初直接播种,行距为76 cm,出苗密度为9.0 万~10.5 万株·hm-2,实收密度为7.5 万~9.0 万株·hm-2。
1.2 科学施肥化控,免整枝
在棉花盛蕾期 (6 月下旬)追施尿素150~180 kg·hm-2,以后不再追肥;从第5 片真叶展开时开始,每10~15 d 喷施1 次甲哌 进行化控,连续喷施5 次,用量分别为7.5 g·hm-2、15.0 g·hm-2、22.5 g·hm-2、22.5~30.0 g·hm-2、30.0~45.0 g·hm-2,将株高控制在80~90 cm,实现自然封顶。
1.3 巧用机械,集中收获棉花
待棉花吐絮率达30%时(9 月18-25 日),喷施噻苯隆和乙烯利复配剂脱叶催熟,10 d 后人工采摘1 次;然后用玉米收获机收获未吐絮棉铃,露天晒干,用脱壳机将籽棉和棉铃壳分离,收获籽棉。留在地里的棉柴用机械拔除后,旋耕棉田,播种大蒜。
2 蒜后直播短季棉全程轻简栽培技术的比较优势
2.1 省工高效
传统的棉花大蒜两熟栽培方法,采用棉花营养钵或基质育苗,大蒜收获后移栽棉花,仅棉花育苗移栽就需要用工75~90 个·hm-2,费工费时。蒜后直播短季棉全程轻简栽培技术,可实现棉花的机械直播,棉花播种环节用工不足15 个·hm-2,省工高效。
2.2 节本减排
传统的棉花大蒜两熟栽培方法,棉花管理需要去叶枝、打顶、多次施肥,用工多(45~75 个·hm-2)、投入大(尿素施用量约为225 kg·hm-2);蒜后直播短季棉全程轻简栽培技术采用直播短季棉免整枝栽培管理,用工只有30 个·hm-2左右,盛蕾期一次性施纯氮75 kg·hm-2(折合尿素163 kg·hm-2左右),省工节本、轻简高效。
2.3 增密增效
传统的棉花大蒜两熟栽培方法下,棉花密度低、结铃分散,无法集中(机械)收获。蒜后直播短季棉全程轻简栽培技术下,棉花密度高、结铃集中,可以实现集中人工收获或机械收获,可大幅度提高收获效率。
3 蒜后直播短季棉全程轻简栽培技术的试验示范结果
2020 年,以短季棉鲁棉532 为材料,在山东省菏泽市巨野县陶庙镇开展该技术的试验示范。大蒜收获后,5 月26 日机械播种棉花,出苗密度为9 万株·hm-2;在6 月30 日施尿素150 kg·hm-2,从5 片真叶展开时开始喷施甲哌 化控4 次,最终棉花株高为85 cm;9 月20 日,喷施噻苯隆和乙烯利复配剂脱叶催熟,12 d 后人工采摘1 次;然后用玉米收获机收获未吐絮的棉铃,露天晒干后用脱壳机将籽棉和棉铃壳分离,收获籽棉;机械拔除留在地里的棉柴,旋耕后播种大蒜。对照为传统的蒜后移栽春棉K836,采用轻简育苗方式,于大蒜收获后机械移栽棉苗,移栽密度为3 万株·hm-2,按春棉管理,棉花吐絮后人工收获2 次,10 月2 日将棉柴人工拔除,堆放在地头晾晒,20 d 后人工采摘。拔柴后的棉田立即耕翻耙耢,播种大蒜。试验示范结果表明,与传统的棉花大蒜一年两熟栽培方法相比,采用蒜后直播短季棉轻简栽培方法,棉花的纯收入增加了70.8%,增收5 100 元·hm-2(表1)。该技术有效减少了作业工序,简化了栽培管理,省工节本、轻简高效。
表1 蒜后直播短季棉全程轻简栽培技术与传统棉蒜一年两熟栽培技术的收支比较
2022 年,在菏泽市成武县建立了2 000 hm2“蒜后直播高品质短季棉轻简高效栽培技术”示范田,其中苟村集镇刘海村胡玉响采用大蒜收获后机械精量直播免定苗、密植化控免整枝、盛蕾期一次性追肥等轻简栽培措施管理2.3 hm2鲁棉532 棉田。2022 年9 月18 日,经专家测产,结果:平均密度7.29 万株·hm-2,平均有效铃107.55 万个·hm-2,平均铃重6.0 g,平均理论籽棉单产5 485.5 kg·hm-2,刷新了黄河流域棉区蒜后直播短季棉的高产纪录。
4 蒜后直播短季棉全程轻简栽培技术的推广应用前景
蒜后直播短季棉全程轻简栽培技术已成熟,具备大面积推广应用的条件。一是技术推广基础好。《蒜(麦)后直播早熟棉高效轻简化栽培技术规程》[8]已于2019 年实施。在鲁西南蒜棉产区,农户均基本已掌握蒜棉两熟技术操作规程,为蒜后直播短季棉的技术改进提供了坚实的技术保障。二是配套品种有保障。近年优质高产、早熟早收的系列大蒜品种和高产优质抗逆的短季棉品种(如鲁棉532)被广泛推广种植。三是机械化程度高。配套的棉花、大蒜播种机械逐渐被广泛应用,田间管理整体机械化程度普遍提高。四是本技术推广区域主要在鲁西南植棉区,该区农民技术水平高,易接受和掌握新技术。综上,应用本技术可实现棉花大蒜一年两熟,种植省工节本、轻简高效,大规模推广应用的前景看好。