鲁西南蒜套直播棉种植模式研究

2024-06-24秦都林徐勤青刘强聂军军于谦林

中国棉花 2024年5期

秦都林徐勤青刘强聂军军于谦林

收稿日期：2023-08-11 第一作者简介：秦都林，硕士，农艺师，主要从事棉花生产技术推广研究，qindulin2014@163.com。*通信作者：于谦林，推广研究员，主要从事棉花生产技术推广研究，sdyuqianlin@126.com

基金项目：山东省棉花产业技术体系（SDAIT-03-11）；山东省农业技术推广中心“山东省棉花绿色高质高效栽培技术示范推广”（SDNYXTTG-2023-14）

Study on the planting pattern of garlic interplanting with directly planted cotton in the southwest

of Shandong Province

Qin Dulin， Xu Qinqing， Liu Qiang， Nie Junjun， Yu Qianlin*

摘要：以鲁西南地区传统的蒜套移栽棉（蒜套棉花品种为瑞杂816和鲁棉研28号）为对照，研究了蒜套直播棉对棉花生长发育特性、产量和经济效益的影响，以及不同种植密度对蒜套直播棉模式下鲁棉338籽棉产量的影响。结果表明，与传统的蒜套移栽棉相比，蒜套直播棉模式下鲁棉338的现蕾期、开花期和吐絮期有所延迟，但是棉花吐絮集中度明显提高。蒜套直播棉模式下鲁棉338省去了棉花育苗移栽工序和多次收花，其植棉纯收益比蒜套移栽棉提高7.7%～55.2%。在种植密度为4.50万～5.25万株·hm－2时，蒜套直播棉模式下鲁棉338的籽棉单产明显高于蒜套移栽棉，且以4.50万株·hm－2种植密度的纯收益最高。因此，在鲁西南棉蒜两熟区改蒜套移栽棉为蒜套直播棉模式是完全可行的，并且蒜套直播棉鲁棉338的种植密度宜为4.50万株·hm－2。这为促进鲁西南棉花轻简高效和可持续发展提供了新模式。

关键词：鲁西南；棉花；大蒜；移栽棉；直播棉；产量；收益

鲁西南地区土壤肥沃，光热资源丰富，是山东省重要的棉花主产区。据山东省农业农村部门统计数据，鲁西南地区近几年棉花种植面积稳定在4万hm2左右，同时也是全国最大的大蒜产区[1]。该地区的蒜套棉两熟种植模式，经济效益较好，成为当地农作物种植的一张靓丽名片。传统的蒜套棉两熟种植主要采用杂交棉育苗移栽方式，利用棉花的杂种优势，稀植大棵栽培，棉花收获后接茬种植大蒜。杂交棉一般在3月中下旬进行营养钵育苗，4月中旬人工移栽至大蒜行间，10月上旬拔柴晒铃[2-3]。虽然传统的蒜套棉两熟种植模式可取得较高的棉花产量和经济效益，但是随着城镇化发展和农村劳动力的转移，该模式机械化程度低、用工多、成本高等问题日趋明显，难以为继。

近年来，随着短季棉的发展，采用短季棉替代杂交棉进行蒜后直播栽培的棉蒜两熟种植模式的研究与应用热度高涨。该种植模式省去了棉花育苗移栽过程，可显著降低劳动强度并节省人工，但是短季棉的产量和纤维品质难以提高[4-5]。因此，如何在确保棉花产量不减的情况下，实现棉蒜两熟高产优质可持续发展是亟待解决的问题。基于此，立足于鲁西南植棉区，以传统的蒜套移栽杂交棉、蒜套移栽常规棉两熟栽培模式为对照，研究蒜套直播常规春棉对棉花生长发育特性、产量与经济效益的影响，以及不同的种植密度对蒜套直播常规春棉产量的影响，旨在明确棉蒜两熟栽培的适宜种植模式，为该区域棉花轻简高效可持续发展提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于2022年在山东省济宁市金乡县鸡黍镇李堌堆村（34°95′N，116°19′E）开展。该地区是典型的鲁西南棉蒜两熟种植区，属于暖温带季风大陆性气候区，四季分明，光照充足；日平均气温13.8 ℃，年平均降水量694.5 mm。试验地土壤为壤土，棉花播种前土壤有机质含量为8.01 g·kg－1，碱解氮含量为60.1 g·kg－1，速效磷含量为48.8 g·kg－1，速效钾含量为210 g·kg－1，pH为8.78。

1.2 试验设计

采用随机区组设计，设置传统的蒜套棉两熟栽培（即在大蒜收获前将育好的棉苗移栽至大蒜行间，简称“蒜套移栽棉”）和蒜套直播棉两熟栽培（即在大蒜收获前直播棉花，简称“蒜套直播棉”）2种处理。其中，蒜套移栽棉以国家棉花品种区域试验对照品种中杂交棉品种瑞杂816[6]和常规棉品种鲁棉研28号[7]为材料；蒜套直播棉以当地大面积推广应用的常规春棉品种鲁棉338[8]为材料；大蒜品种选用金乡紫皮。根据当地棉农的栽培习惯，瑞杂816的种植密度为3.00万株·hm－2（CK1），鲁棉研28号的种植密度为3.75万株·hm－2（CK2）。蒜套直播棉处理下，共设置5个种植密度，分别为3.00万株·hm－2、3.75万株·hm－2、4.50万株·hm－2、5.25万株·hm－2和6.00万株·hm－2，分别记为T1、T2、T3、T4、T5。每个处理设3次重复，每个小区的面积为100 m2。

棉蒜两熟种植采用1-5模式，即种1行棉花5行大蒜，棉花行距为100 cm，大蒜行距为20 cm，棉花与大蒜间距10 cm。蒜套移栽棉于3月15日育苗，4月15日移栽至大蒜行间；蒜套直播棉于4月28日播种。大蒜于10月初棉花拔柴后播种，5月18日收获。

棉花分别于蕾期、初花期、花铃期、打顶后7 d共进行4次化学调控，缩节胺用量分别为7.5～15.0 g·hm－2、22.5～30.0 g·hm－2、30.0～45.0 g·hm－2和45.0～60.0 g·hm－2 [9]。在大蒜播种前，结合整地深翻基施复合肥（N、P2O5、K2O质量分数分别为18%、12%和20%）2 400 kg·hm－2，翌年春季返青后，结合浇水追施尿素（N质量分数46%）180 kg·hm－2、硫酸钾（K2O质量分数54%）120 kg·hm－2；棉花生长季不再施肥。其他田间管理措施诸如排灌、中耕和病虫草害防治等均按照当地常规大田进行。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 棉花生长发育进程。根据棉花每个生育时期的生长发育特点，记录棉花的出苗期、现蕾期、开花期、吐絮期、花铃期和生育期。

1.3.2 棉花农艺性状。吐絮期，每小区连续选取有代表性的10株棉花，测定株高、单株果枝数和单株结铃数。

1.3.3 产量及其构成因素。分别在拔柴前10 d（10月1日）和拔柴晒铃后（10日30日）收获棉花2次，10月30日之后开裂的棉铃不计产，根据实收籽棉产量折算籽棉单产（kg·hm－2）；第1次收花时每个小区随机摘取50个棉铃，晒干后称量，计算铃重，轧花后计算衣分；总成铃（万个·hm－2）＝单株结铃数×收获密度；棉花吐絮集中度（%）＝拔柴前收获的籽棉产量/实收籽棉总产量。

1.3.4 棉田周年种植成本与收益。统计棉田成本投入与经济效益。其中成本包括种子、农药等物化投入和人工、机械等投入。

1.4 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 2016进行原始数据的录入、整理；用SPSS 26.0（IBM，Armonk， NY， USA）的一般线性模型进行单因素方差分析，采用最小显著差数法（least significant difference， LSD）检验处理间的差异显著性（α＝0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同种植模式下棉花生育进程的差异分析

与蒜套直播棉相比，蒜套移栽棉的播期早45 d，出苗期早44 d，现蕾期、开花期和吐絮期分别提早6～10 d、5～8 d和2～11 d，生育期延长36～45 d（表1）。在蒜套直播棉模式下，随着种植密度的增加，鲁棉338吐絮期延迟，生育期延长。与蒜套移栽棉（CK1和CK2处理）相比，T1和T2处理的吐絮期延后2～4 d，T3处理的吐絮期延后5～7 d，T4、T5处理的吐絮期延后9～11 d。这可能是因为随着密度增加，棉田郁闭，通风透光条件变差，影响了棉铃正常吐絮。

2.2 不同种植模式下棉花农艺性状的分析

由表2可以看出，蒜套直播棉模式下鲁棉338的株高、单株果枝数和单株结铃数与蒜套移栽棉存在差异。与CK1和CK2处理相比，T1和T2处理的鲁棉338株高均无显著差异，T5处理的株高显著增加，T3处理的株高显著低于CK1，T4处理的株高显著高于CK2。CK1处理的单株果枝数和单株结铃数显著多于其余6个处理；与CK2处理相比，T3、T4和T5处理的单株果枝数和单株结铃数显著降低，T1和T2处理的单株果枝数和单株结铃数无显著变化。

2.3 不同种植模式下棉花产量及其构成因素的分析

由表3可以看出，与CK1处理相比，CK2处理的总成铃数显著增加，铃重显著降低，衣分和籽棉单产无显著变化。与CK1和CK2处理相比，T1处理的总成铃数显著减少，T3处理的总成铃数显著增多。CK1处理的铃重最大，显著高于CK2、T1、T2、T4、T5处理，CK2处理的铃重与T1～T5处理无显著差异。各处理的衣分均无显著差异。T1～T5处理的吐絮集中度明显高于CK1和CK2处理。与CK1和CK2处理相比，T1和T5处理的籽棉单产降低，T3和T4处理的籽棉单产明显升高，其中T3处理的籽棉单产较CK1和CK2处理分别显著增加13.4%和17.4%，且均为拔柴前收获，T4处理的籽棉单产较CK2显著增加7.1%。因此，蒜套直播棉模式下鲁棉338在种植密度为4.50万～5.25万株·hm－2时，单产优于蒜套移栽棉。考虑到棉铃吐絮集中度，蒜套直播棉模式下鲁棉338的适宜种植密度为4.50万株·hm－2。

2.4 不同种植模式下棉花种植成本和收益的分析

由表4可以看出，蒜套直播棉栽培模式省去了棉花育苗和移栽的程序，植棉成本比蒜套移栽棉降低20.6%～26.8%，每公顷节省成本3 225～4 200元。蒜套移栽棉模式下，CK1处理的纯收益比CK2处理提高7.9%。与CK1相比，蒜套直播棉（T1～T5处理）的纯收益提高了7.7%～55.2%，其中T3和T4处理的植棉纯收益较高。这表明，蒜套直播棉能提高植棉收益，并且当鲁棉338的种植密度为4.50万株·hm－2时（T3处理）纯收益最高。

3 讨论与结论

在鲁西南蒜棉两熟种植区，多年来形成了棉花育苗移栽的栽培模式，该模式存在用工多、成本高、劳动强度大等突出问题，难以满足当今经济社会的发展要求。蒜套直播棉种植模式是于4月下旬在大蒜行间播种春棉，不仅可省去传统套种模式下的棉花育苗、人工移栽等程序，还可充分利用光照、热量和土地资源，在节省人力和物化成本的同时，解决两者争地矛盾和热量不足的难题。本研究中，蒜套直播棉的棉花播种时间虽然比蒜套移栽棉晚45 d，但开花期仅晚5～8 d，吐絮期偏晚2～11 d，这主要与蒜套直播棉模式采用中早熟棉花品种鲁棉338，棉花生育期大幅缩短有关。蒜套直播棉模式下，鲁棉338种植密度为4.50万～5.25万株·hm－2时，籽棉单产明显高于蒜套移栽棉，并且由于免去了育苗移栽等工序，其植棉纯效益明显提高。此外，蒜套直播棉模式下鲁棉338在拔柴前的棉花吐絮率在95%以上，甚至可以实现一次性收获，可显著提高收花效率，并节省人力物力投入。因此，在鲁西南棉蒜两熟植棉区选用生育期较短的中早熟棉花品种进行蒜套直播棉生产是完全可行的。

密度决定群体的大小，影响个体的生长发育和株间竞争以及产量形成。密度过低，单株结铃数多，但群体结铃数降低，会影响产量的提高；密度太高时，群体节枝多，田间荫蔽，通风透光差，不利于结铃和棉铃正常开裂吐絮[10-12]。本研究发现，在蒜套直播棉模式下，鲁棉338的单株果枝数和单株结铃数均随着种植密度的增加呈减少趋势。综合分析表明，当蒜套直播模式下种植密度为4.50万株·hm－2时，鲁棉338的籽棉单产和植棉纯收益最高。因此，鲁西南棉蒜两熟植棉区蒜套直播棉模式下鲁棉338的适宜种植密度为4.50万株·hm－2。

综上，蒜套直播棉一方面比传统蒜套移栽棉减少了育苗移栽的程序，降低了棉花播种成本，并通过应用中早熟棉花品种提高了吐絮集中度，进一步降低了籽棉收获成本；另一方面通过合理密植提高了籽棉单产，使植棉纯收益明显提高。本研究可为鲁西南棉蒜两熟种植模式的轻简高效和可持续发展提供技术支持。接下来，将在适宜播期、品种选择及配套技术等方面开展研究。

参考文献：

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[2023-08-14]. https：//dbba.sacinfo.org.cn/stdDetail/b21121

3303839e9bfb58eb5405c99ad850859b17efd1e82a14c5be02f823fe24.

[3] 于谦林，樊海潮，赵中亭，等. 拔柴时间对鲁西南地区蒜套棉产量和品质的影响[J]. 中国棉花，2022，49（2）：8-11.

[4] 赵中亭，樊海潮，张志恒，等. 鲁西南植棉区不同茬口短季棉的种植表现和效益分析[J]. 中国棉花，2021，48（9）：30-32.

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