贛北棉區油后直播早熟棉實踐與應用前景分析

陳宜 楊磊 魯速明 夏紹南 孫亮慶 曾小林 柯興盛 李捷

摘要：通過棉花輕簡栽培研究與示范以及與早熟棉配套的間套作模式研究，江西省棉花研究所開展了早熟棉品種引進培育、輕簡高效栽培、病蟲害綠色防控、農藝農機結合、早熟棉間套作的研究示范，取得了較大的成效，比如：籽棉單產超3750 kg/hm2，節約育苗移栽用工7.5個/hm2，節省肥料投入20%、農藥投入15%以上，棉田周年效益得到大幅度提高，滿足當前棉農需求，符合現代集約化農業發展趨勢。并對其存在的問題提出了解決措施。旨在促進江西棉區棉花輕簡高效生產的發展。

關鍵詞：江西；棉花；早熟；直播；栽培模式；應用前景

中圖分類號： S562. 文獻標識碼： A 文章編號：2095-3143（2016）04-0008-07

Abstract： Through the research and demonstration on cotton light simplified cultivation and research on supporting intercropping patterns with the early-maturing cotton lines， the unit of Cotton Research Institute of Jiangxi Province carried out many research demonstrations， such as introduction and cultivation of early-maturing cotton varieties， light simplified and high efficiency cultivation， green prevention and control of diseases and insect pests， the combination of agronomy and agricultural machinery， and intercropping patterns with the early-maturing cotton lines. The reserach demonstrations had achieved great results， for example the cotton yield exceeded 3750 kg/hm2， it saved seedling transplanting employment 7.5 ge/hm2， it saved invested fertilizer and pesticide more than 20% and 15%， the anniversary benefit had been greatly improved. Meanwhile， the technique meeted the current needs of farmers and conformed to the development trend of modern intensive agriculture. This paper put forward the solving measures to the existing problems， in order to promote the development of high efficiency and light simplified production of cotton in Jiangxi Cotton Area.

Key words： Jiangxi； Cotton； Early-maturing； Direct seeding； Cultivation pattern； Application prospect

0 引言

隨著城鎮化建設步伐的加快，農村勞力日益緊缺，作為生產周期長、投工投勞（勞力）較多而機械化生產程度低的作物，棉花面臨著生產比較效益大幅下降，種植規模大幅萎縮的局面。當前，江西省棉花生產仍以雜交棉種植、營養缽育苗移栽和人工采收等傳統植棉技術模式為主，已不能適應機械化生產為主的現代農業發展要求[1-5]，急需適宜輕簡化種植、適宜機采的品種和技術。發展早熟棉直播及機械化采收是穩定江西省棉花種植面積、促進該省實現棉花農業現代化的必由之路。

棉田種植單一的作物已不能高效、充分利用棉田不同作物構成的復合群體空間，提高土地產出率、資源利用率和棉田綜合經濟效益，從而增加棉農收入[6，7]。伴隨著高效農業的發展，棉田間套種模式不斷創新、技術不斷完善、效益不斷提升，已成為穩定棉花生產、促進棉農增收的關鍵技術手段[7-9]。而目前種植的中早熟雜交棉新品種因熟期較長，棉油、棉麥、棉薯（馬鈴薯）等作物連作由于熟期不配套，只能采取套作技術，這就導致了因兩種作物的移栽而費工、費時，勞動強度大，難以適應當前生產形勢需要，因此，有必要引進和研究選育早熟棉（短季棉）新品種[10-12]，采取雙直播方式達到省工、省本，降低勞動強度，從而提高棉田周年效益的目的。

1 研究基礎

江西省丘陵旱地植棉占有較高比例，探求丘陵旱地棉花高產穩產技術途徑十分必要[1，13]，1994年開始對丘陵旱地棉花“矮密早”栽培技術進行了研究，同時開展了兩年的“矮密早”棉花新品種區域試驗。但由于缺乏配套技術措施和適宜品種，以及20世紀90年代末，轉基因抗蟲棉的發展提出“稀植大棵”的栽培方式而導致這種栽培技術未在江西棉區繼續進行下去。

2011年以來，以棉花生產輕簡化栽培、提高棉田周年經濟效益為主旨，江西省棉花研究所引進了中國農業科學院棉花研究所等科研院所研發的中棉所50、中916、中425、夏早1號、夏早3號、邯686等早熟（短季）棉新品種進行了系列的試驗示范研究[12，14-16]。同時在中國農業科學院棉花研究所安排的國家轉基因重大專項-抗病及轉基因早熟棉花新品種培育項目的資助下，江西省棉花研究所開展了早熟棉新品種引進及培育科研工作，選育了贛早1號、贛早2號等早熟棉新品系；圍繞“棉花矮化種質創新與新品種選育及其示范”、“棉花輕簡化栽培技術示范推廣”、“旱地植棉技術研究與示范”、“棉花病害、蟲害預警及綜合防控技術示范”、“小型采棉機示范推廣”等方面，開展一系列試驗；進行了早熟棉品種比較試驗、早熟棉品種培育、早熟棉直播最佳播期試驗、旱地植棉技術研究與示范、早熟棉最佳密度及播種方式試驗、早熟棉直播株行距配置試驗、早熟棉直播配方施肥試驗、化學打頂劑試驗、脫葉催熟劑試驗示范等[16-19]；開展了豆棉雙直播套種試驗、辣棉套種試驗及棉花馬鈴薯連作試驗示范等。在開展早熟棉連作試驗示范過程中，取得了一系列成果，受到各試驗示范縣棉農的歡迎。

2 研究進展

國家棉花產業技術體系鄱陽湖綜合試驗站、江西省棉花研究所經多年的試驗示范，在早熟棉直播連作栽培方面取得了較大的突破，2014、2015年獲得了系列的成果。

2.1 丘陵無灌溉地植棉技術研究與示范直播棉現場測產

2014年10月23日，有關專家對江西省棉花研究所、湖口縣經濟作物技術推廣站承擔的“丘陵無灌溉地植棉技術研究與示范”項目進行實地測產。得出結果：湖口縣武山鎮西橋村示范區“中棉所50”品種直播實收密度54795株/hm2，單株成鈴18.75個，單鈴重5.2 g，籽棉單產為4541.1 kg/hm2；對照區“贛棉雜1號”品種育苗移栽實收密度19170株/hm2，單株成鈴42個，單鈴重5.8 g，籽棉單產為3969.3 kg/hm2。

2.2 棉花板地精準直播技術研究與示范現場測產

2014年10月24日，有關專家對江西省棉花研究所實施的“棉花板地精準直播技術研究與示范”進行了測產。專家組認為：①“棉花板地精準直播技術”采用免耕打穴、精量直播、免間苗、免整枝、夏棉品種應用等技術，能節約工時、減輕勞動強度、節約生產成本，提高了棉田效益；②該項目示范區中棉所50品種實收密度38625穴/hm2（每穴平均1.95株），平均單穴成鈴24.4個，總鈴數94.245萬個/hm2，單鈴重4.7 g，實測籽棉產量3765 kg/hm2；③該技術操作簡單，實用性強，易于推廣使用，很好地解決了長江流域棉區棉花吐絮難集中的技術難題。

2.3 棉花馬鈴薯連作輕簡栽培技術研究-直播早熟棉現場測產

2014年10月29日，江西省農業廳組織中國農業科學院棉花研究所、湖南省農業廳、湖南省棉花科學研究所、江西省農業科學院作物研究所有關專家，對江西省棉花研究所承擔的“棉花馬鈴薯連作輕簡栽培技術研究項目”進行機械直播棉花現場測產。國家棉花產業技術體系首席科學家喻樹迅院士、江西省經濟作物局、江西省糧油作物局、安徽省農業科學院棉花研究所、黃岡市農業科學院、湖口縣農技推廣中心、豐城市農技推廣中心等專家領導50余人進行現場考察。

專家組在湖口縣武山鎮西橋村3.33 hm2棉田種植的中棉425示范基地現場測產。機械直播棉花密度平均44610株/hm2，單株成鈴19.2個，總鈴數85.65萬個/hm2，單鈴重5.5 g，籽棉單產為4005 kg/hm2。專家組一致認為，棉花馬鈴薯連作輕簡栽培技術示范點棉花生育期短、吐絮集中、僵瓣率低、品質優良、省工增效，建議總結集成技術，大面積推廣。

喻樹迅院士認為，薯棉連作輕簡栽培技術在前期利用稻（湖）草免耕種植馬鈴薯技術獲得成功的基礎上，此次機械直播棉花又取得成功，標志著薯棉連作輕簡栽培技術已經示范成功，開創了江西棉區乃至長江流域棉區種植新模式。此項技術不僅有助于農業增效、農民增收，還對穩定棉花生產面積具有重要意義，其應用前景廣泛，將在以后棉花產業技術體系內大力推廣。

2.4 油（麥）后直播早熟棉技術現場測產

2015年9月14日，江西省農業廳組織省內外有關專家，對江西省棉花研究所和彭澤縣農業局實施的“早熟棉油后直播栽培技術”棉田進行實地測產。專家組通過田間調查，聽取匯報，審查相關資料后，形成如下意見：①專家組對彭澤縣芙蓉墩鎮芙蓉村4 hm2示范基地實地采用對角線取樣法進行測產，取5個樣點，每點6.67 m2，調查密度、成鈴數、稱取單鈴重。測產結果為：平均密度為80370株/hm2，總成鈴數99.945萬個/hm2，平均單鈴重5.25 g（中棉所50為5.0 g，中425為5.5 g），產量按0.85系數折算，籽棉產量為4459.5 kg/hm2，衣分按40%計，皮棉產量為1783.5 kg/hm2，與相鄰地塊油后移栽傳統種植方式（皮棉產量1740 kg/hm2）相比增產2.5%。②該項技術選用中棉所50、中棉425早熟棉新品種，并采用配套的精量直播、提高種植密度、簡化管理、合理調控等技術，實現了早熟、吐絮集中、穩產優質、省工增效的預期目標，為長江流域推廣機采棉探究出了一條有效的技術途徑。 ③該項技術切實可行，可操作性強，在長江流域棉區試驗示范成功，并取得良好效果，具有擴大推廣的良好前景。

2.5 研發出了輕簡播種器械

通過多年的早熟棉直播試驗示范，結合棉農需要，江西省棉花研究所研發出“一種板地直播一播全苗的方法”國家發明專利（ZL 2014 1 0368299.6）和3套棉種播種器械國家實用新型專利-菜籽播種器（ZL 2013 2 0627449.1）、農作物播種蓋籽施肥容器（ZL 2015 2 0495719.7）、經濟作物蓋籽施肥器（ZL 2015 2 0118833.8），為在丘陵棉區播種提供了極大的方便。

2.6 制定了江西棉花板田直播種植技術規程

江西省棉花研究所通過多年研發，制定出了江西省的《棉花板地精量播種種植技術規程》（DB36/T 910-2016），本標準規定了江西棉花板地精量播種省工管理高產種植技術，包括品種選擇、播前除草、精量直播、全苗管理、播后除草、一次施肥、八次防蟲、水分管理、化學控形、打頂、采摘十一大部分內容，已發布。

3 油（麥）后直播早熟棉的要求與特點

2015年，油（麥）后直播早熟棉技術在江西省彭澤、九江、湖口、都昌、瑞昌、豐城等植棉縣，采用機械播種、人工點播、直播器播種等方式，示范種植面積超200 hm2。大面積推廣這一早熟棉直播連作栽培技術，將能省工、節本、增效，減輕勞動強度，促進農民增收步伐，提高棉田周年經濟效益。2016年該技術在江西省繼續擴大示范。

3.1 早熟棉品種要求

①生長發育快，開花吐絮早，霜前花率高，生育期100～105 d；②株型緊湊，植株較矮，枝節較短，葉色深綠，葉片較小，適宜密植；③結鈴較集中，結鈴性強，成鈴較快，鈴較大，衣分高；④抗枯萎病和黃萎病，抗棉鈴蟲等害蟲；⑤纖維潔白有絲光，品質優良，符合國家和地方審定標準。

3.2 早熟棉直播技術特點

有四大特點：一是易操作、出苗好、發育快。油菜（小麥或其他冬種作物）收獲后直接播種，10月上旬噴脫葉催熟劑一次性成熟收獲，生育期100天左右；二是管理簡化、省工省時。由于第一果枝節位低、株型緊湊，只進行打頂，省去多次整枝的用工，播種時施足底肥，7月上旬一次性滅茬、除草和追肥，之后無須再進行除草和追肥；三是投入少、省工、省肥、省藥。早熟直播棉與育苗移栽棉花相比，可節約育苗、移栽用工7.5個/hm2左右，節約直接成本2250元/hm2左右；四是產量較高、效益大。早熟棉直播籽棉產量3750 kg/hm2左右，可實現收入22500元/hm2左右，與一季春播棉相比，多收一季油菜（小麥、馬鈴薯或其他冬種作物）。

4 應用前景分析

4.1 滿足當前棉農需求

近年來，由于農村中青年外出務工人員增多，農村勞動力嚴重不足，勞動力價格急劇上漲；而常規雜交棉種植需精耕細作，機械化程度很低，用工量大，植棉成本越來越高。棉農迫切需要一種適合輕簡化、機械化、懶漢式和粗放式的栽培管理，從而可以節省大量人工的新型棉花品種，以替代現有的雜交棉品種。

早熟棉新品種可在5月下旬收獲油菜（小麥、馬鈴薯等）后直播，10月下旬收獲完成，不與油菜爭地，可較好地進行棉油、棉麥、棉薯（馬鈴薯）等連作。早熟棉品種株型呈筒形、較緊湊，株高110 cm以下，可進行高密度栽培（75000～90000株/hm2），并通過采用脫葉催熟劑在10月上旬噴施后，在20天左右集中完成吐絮，從而可進行1～2次集中收獲或機械化收獲。

4.2 符合現代集約化農業發展趨勢

早熟棉直播連作栽培技術應用，可改善我國長江流域棉區農業和農村產業結構調整帶來的弊端，促進該地區棉花產業規模化經營和集約化運作，大大地降低棉花種植成本，大幅度地緩解棉農勞力強度。做到區域化種植，提高棉種質量和科技含量，增加棉農收入，提高我國棉花農業現代化技術水平和在國內外市場上的核心競爭力。可促進整個長江流域棉區棉花生產的發展，具有輻射面廣，導向性強，經濟社會效益顯著的特點。

在當前土地流向種植大戶、家庭農場、棉花專業合作社，形成適度的種植規模情況下，采用早熟棉直播連作栽培技術可節省用工、節約成本，提高土地的周年效益，能逐步滿足機械化生產的要求。

4.3 能較好地提高棉田周年效益

隨著我國社會經濟的發展，人均耕地占有率越來越低，我國棉花生產，由一熟棉田向糧棉兩熟乃至多熟發展，又從麥行套栽轉向麥后移栽乃至直播棉花發展， 必然由低經濟效益向高經濟效益乃至經濟效益、生態效益和社會效益全面協調發展。而早熟棉正是順應這一發展趨勢的產物。

早熟棉品種在油菜（小麥或馬鈴薯等其他冬種作物）收獲后直播，實現了油菜、小麥、馬鈴薯等與棉花連作或套作，為緩解糧棉爭地、提高復種指數、合理倒茬輪作、減少病蟲害發生、實現棉油（麥、馬鈴薯等）雙直播雙高產提供了技術保障，簡化栽培、節本增效對提高農民收入、促進棉花生產的穩定持續發展具有重要意義。

5 存在的問題及解決措施

5.1 適宜的早熟棉品種缺乏

長期以來，由于江西省的棉花生產以稀植大棵為主，棉花品種也是高大較松散的類型，早熟（短季）棉花品種培育還剛起步。從2011年起，江西省棉花研究所從中國農業科學院棉花研究所、國家半干旱中心等科研院所引進了中棉所50、夏早1號、夏早3號、中425、遼棉23號、邯鄲686、豫早9110等短季（早熟）棉新品種（品系），同時，江西省棉花研究所選育了贛早1號、贛早2號，經鑒定篩選了中棉所50、中425、夏早3號、贛早2號等品種（品系），但對江西棉區的適應性還不夠，要么是產量不高，要么是抗性、品質不夠。因此，江西省就積極開展早熟棉品種創新培育研究，開展了早熟棉品種區域試驗，為盡早審定早熟棉品種打下基礎。

經多年試驗示范，早熟棉品種應符合以下特點[12，20-23]：一是第一果枝的著生高度要高于18 cm以上，且葉片較少，成鈴集中且結鈴性強；二是莖稈堅挺，不倒伏、吐絮集中且暢；三是株型緊湊，果枝夾角小；四是落葉性較強，對脫葉劑敏感；五是纖維長度30 mm以上，比強度 30 cN/tex以上；五是苞葉要盡量小，以減少采收時的雜質含量；同時適宜機采的早熟棉花新品種應具有早熟性好、抗逆性強、穩產、含絮力適中等特性。

5.2 缺少適宜遲播而早熟的油菜品種

江西棉區棉油套作生產都是采取雙移栽技術，一般棉花在3月底4月上中旬開始營養缽育苗、油菜在9月中下旬進行育苗10月上中旬在棉花行中移栽，這樣可減少油菜育苗與棉花的共生期從而利于油棉生產奪高產。棉花油菜連作輕簡栽培技術要求棉花品種早熟、油菜品種早熟且能適應遲播，江西棉區應用早熟棉品種進行直播，通過采用脫葉催熟技術，收獲期可安排在10月下旬至11月初[12]，這樣氣候條件對棉花生產基本不受影響，做到棉油雙直播要盡量縮短棉花油菜的共生期，為配套棉花收獲期，要求油菜品種能在10月20日左右直播，但目前的油菜品種一般在9月中下旬進行播種育苗而沒有能適應這個時間播種的油菜品種，因此，棉花育種單位要與油菜育種單位緊密協作，選育出能適應雙直播的棉花早熟品種和耐遲播的油菜早熟品種。

5.3早熟棉栽培技術不配套

5.3.1 栽培方式 營養缽育苗移栽稀植大棵的栽培方式具有單株生長勢強、株型松散高大、果枝較長、果節較多、葉面對脫葉催熟藥劑反應遲鈍、抗倒伏性差、早熟性較差且吐絮不集中等特點。根據江西省棉花研究所于2011～2015年試驗研究結果，江西省早熟棉種植要求高密度（90000株/hm2左右）、生育期短（110天內）、植株較矮（100 cm左右）、集中結鈴（8月份）、集中吐絮收獲（10月份吐絮，10月下旬至11月初分1～2次收獲）。因此，與當前常規的棉花栽培方式有極大的差別，必須開展適合早熟棉品種高產高效配套栽培的最佳株行距的配置及最佳種植密度、化控時間和次數、脫葉催熟劑的應用時間和使用劑量以及適合機采的最佳施肥時期等研究。

5.3.2 水肥管理 棉花生育期間的水肥管理，應依據各生育時期需水需肥特性、土壤水肥狀況和棉株形態特征綜合確定。根據早熟棉要求早發早熟的生長特點，前期重施底肥促壯苗，中期重施花鈴肥保穩長，后期少施或不施肥。確保中部集中成鈴、集中吐絮，并使棉花長勢均勻一致，有利于集中采收。棉花追肥用耕播犁雙箱施入，做到施足、施均勻、不漏施。一般在7～8片真葉時施初花肥，結合開溝施尿素150 kg/hm2，施入深度10 cm以上。7月上中旬施花鈴肥，撒施尿素150～225 kg/hm2。后期不再追肥。棉花水分管理和肥料管理基本同步，前期宜早灌，后期不灌。

5.3.3 草害防控 雜草是影響早熟棉直播播種質量的重要因素之一[24，25]，必須根據早熟棉草害發生情況開展綜合防治技術研究，從藥劑劑型、濃度、防治方式和手段等方面進行。棉花生育前期，主要依靠播前噴芽前除草劑抑制雜草生長，尤其是油后直播棉花，要防止油菜苗造成草荒棉苗。中后期噴施棉田專用除草劑及時除草。

5.4 棉田規模小集約生產難

由于江西棉區約70%的棉田為丘陵棉區，地塊面積小，單家獨戶生產難以形成規模經營，早熟棉種植模式的推廣還有較長的路要走。應積極發展家庭農場、棉花專業合作社、企業經營等新型生產組織，建立起適合機械化生產的高標準棉田。因此，土地要流向種植大戶、家庭農場、棉花專業合作社，以形成適度的種植規模。

5.5 適宜的農業機械少

要想穩定江西省棉花面積和產量，增加植棉效益，就必須提高棉花生產的機械化水平，特別是采收環節的機械化水平。隨著土地流轉的進一步推進，一個種植戶植棉面積可達幾公頃甚至十幾公頃，且江西省有30%左右的植棉區域位于沿江濱湖地區，土地較平整，這有利于推廣棉花全程機械化生產[5，12]。雖然近幾年江西省棉區的早熟棉直播面積發展較快，也研發了經濟作物播種施肥器等實用新型專利，但適宜江西省棉花直播的機械還沒有配套，沒有采棉機及清花設備。從事農業機械研究單位和棉花科研單位之間要大力協作，促使農藝農機融合，從而盡早實現棉花全程機械化生產。

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