棉麥連作是長江流域棉區(qū)實現(xiàn)棉花輕簡化生產(chǎn)的重要途徑

蔡正軍 戴寶生 李蔚 黃曉莉 閆振華 張華崇 趙樹琪

摘要：為了降低植棉的勞動強度和節(jié)本增效，黃岡市農(nóng)業(yè)科學院改棉麥套作為棉麥連作，發(fā)展和創(chuàng)新了適合本區(qū)域的棉麥連作兩熟種植模式，通過秸稈全量還田實現(xiàn)養(yǎng)分歸還，大幅度提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化程度，減少勞動用工，實現(xiàn)棉花小麥減投不減產(chǎn)。分析了棉麥連作的優(yōu)勢，提出了發(fā)展棉麥連作模式要注意的問題。

關鍵詞：棉麥連作;長江流域棉區(qū);棉花生產(chǎn);輕簡化;途徑

中圖分類號：S562. ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：2095-3143（2019）04-0019-03

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2019.04.003

0 ?引言

長江流域棉區(qū)是我國三大棉區(qū)之一，歷來都是重要的棉花生產(chǎn)基地，近年來隨著國家經(jīng)濟快速發(fā)展，農(nóng)村產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整，特別是棉花收購政策的變化，棉麥套種是當前長江流域棉區(qū)普遍采用的高效種植模式，該模式生長期長，勞動強度大，難以實現(xiàn)機械化。黃岡市農(nóng)業(yè)科學院改棉麥套作為棉麥連作，改棉花中熟品種為短季棉品種，改發(fā)揮個體優(yōu)勢的稀植大棵體系為發(fā)揮群體優(yōu)勢的集中成鈴體系，發(fā)展和創(chuàng)新了適合本區(qū)域的棉麥連作兩熟種植模式。該模式通過秸稈全量還田實現(xiàn)養(yǎng)分歸還，大幅度提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化程度，減少勞動用工，實現(xiàn)棉花和小麥均減投不減產(chǎn)，實現(xiàn)農(nóng)機與農(nóng)藝有機融合。棉麥連作模式是長江中下游棉花兩熟制條件下快樂生產(chǎn)的重要途徑。

1 ?長江流域棉區(qū)棉花生產(chǎn)中存在的問題

1.1 ?棉花種植面積急劇萎縮

近十幾年我國棉花種植面積居前十的省區(qū)基本穩(wěn)定不變，但各省區(qū)種植面積波動極大。近年來，長江流域棉花種植面積急劇下降，我國棉花主產(chǎn)區(qū)已由長江流域、黃河流域、新疆“三足鼎立”演變?yōu)樾陆畠?nèi)陸棉區(qū)“一家獨大”。例如湖北省棉花種植面積已由2010年的581千公頃下降到2018年的159千公頃，比2010年減幅達72.6% [1]。湖北省武穴市棉花種植面積由高峰期的近20千公頃下降到如今的6千公頃，為近幾十年以來的最低水平[2]。

1.2 ?種植棉花比較效益下降

長江流域棉花種植面積的波動下降既有國家層面引導農(nóng)業(yè)結構調(diào)整和生產(chǎn)布局優(yōu)化的政策原因，也有棉花品種和栽培模式落后于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形勢發(fā)展的原因。隨著大宗農(nóng)作物機械化水平的推進，棉花成為少數(shù)用工多，管理復雜的大田作物。由于經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平提高，勞動力成本不斷上升，帶動棉花種植成本大幅提高和比較效益下降。據(jù)潘學敏，等[2]于2013年對武穴市調(diào)查，棉花生產(chǎn)用工為624個/hm2，是中稻（168 個/hm2）的 3.7倍。同時近年來糧（稻谷）棉（皮棉）比價遠低于1︰10的要求。

2 ?棉麥連作的優(yōu)勢

當前黃岡地區(qū)棉田種植模式主要為棉麥套作，采用冬季小麥預留棉行，麥林套栽或者套播棉花，此種種植模式小麥不能滿幅播種，并且小麥機收不太方便、小麥滅茬難以實現(xiàn)機械化。近年來，黃岡市農(nóng)業(yè)科學院針對棉花生產(chǎn)中的這些問題，改棉麥套作為棉麥連作，改棉花中熟品種為短季棉品種，改棉花發(fā)揮個體優(yōu)勢的稀植大棵體系為發(fā)揮群體優(yōu)勢的集中成鈴體系，發(fā)展和創(chuàng)新了適合本區(qū)域的棉麥連作兩熟種植模式，并通過秸稈全量還田實現(xiàn)土壤礦質(zhì)養(yǎng)分歸還，大幅度提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化程度，減少勞動用工，實現(xiàn)棉花和小麥均減投不減產(chǎn)及農(nóng)機與農(nóng)藝有機融合。棉麥連作模式的核心技術為采用短季棉麥后直播方式，小麥和棉花秸稈全部還田，棉花收獲后小麥滿幅播種。

2.1 ?棉麥連作充分利用了光熱資源

棉麥連作模式冬季小麥滿幅播種，充分利用了春季光熱資源，小麥一般增產(chǎn)30%以上。棉花采用夏棉直播方式，通過增加密度，實現(xiàn)了棉花集中成鈴，充分利用了長江中下游地區(qū)伏天季節(jié)高能富照期，棉花多結優(yōu)質(zhì)桃，實現(xiàn)麥后直播棉生長期縮短，但產(chǎn)量不減的栽培目標[3]。

2.2 ?棉麥連作能夠減少棉花種植用工，減輕勞動強度

棉麥連作模式棉花采用直播方式，一般在5月底6月初播種，減少了營養(yǎng)缽育苗和栽缽用工，極大的減輕了勞動強度，實現(xiàn)了輕松快樂種植棉花，同時縮短了生長季節(jié)近50天，改營養(yǎng)缽育苗移栽為直播一項就減少用工45個/hm2左右[4]。

2.3 ?棉麥連作有利于棉田全程機械化推進

長江中下游平原小麥生產(chǎn)基本實現(xiàn)了全程機械化生產(chǎn)。小麥收獲后秸稈全量換田，采用機械旋耕滅茬，機械開溝和麥后棉花直播，無人機防治病蟲害和催熟脫葉，基本實現(xiàn)了棉花主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)機械化。雖然當前長江流域棉區(qū)棉花采收環(huán)節(jié)機械程度較低，但是麥后直播棉集中成鈴、集中吐絮，既減少了當前人工采收次數(shù)，也為今后推進棉花一次性機械化采收奠定了基礎[5]。

2.4 ?棉麥連作有助于實現(xiàn)棉花綠色生產(chǎn)

小麥后直播短季棉，棉花出苗期間溫度較高，幼苗生長發(fā)育較為健壯，減少了前期防治棉苗病害的次數(shù)，有利于減少化學農(nóng)藥施用，實現(xiàn)環(huán)境友好生產(chǎn)。棉麥連作模式通過采用小麥和棉花秸稈全量還田增加了土壤有機質(zhì)含量，秸稈還田后土壤微生物增多，改善了土壤結構，同時秸稈還田，植物礦物營養(yǎng)元素得以回歸土壤，減少了施肥量、節(jié)省了化學肥料施用[6]。

3 ? 棉麥連作模式探索與成效

黃岡市農(nóng)業(yè)科學院在湖北省江漢平原和鄂東地區(qū)連續(xù)多年開展棉麥連作綠色高效技術模式試驗示范，其中2018年在黃梅縣和2017年在荊門市麻城鎮(zhèn)均進行了較大面積的試驗示范，取得很好效果。2018年黃岡市農(nóng)業(yè)科學院組織小麥專家和棉花專家對在黃岡市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園開展的棉麥連作模式進行了測產(chǎn)鑒定。5月20日，小麥專家組對該模式下小麥示范田進行現(xiàn)場驗收，結果表明：麥棉連作模式下示范田小麥產(chǎn)量達5457.0 kg/hm2，對照（棉麥套作模式）小麥產(chǎn)量為3825 kg/hm2，示范田較對照田增產(chǎn)42.67%。麥棉連作模式有利于棉稈粉碎還田和小麥機械播種，提高小麥播種幅度，省工節(jié)本，顯著提高小麥產(chǎn)量。10月31日，棉花專家組對該模式下棉花示范田進行測產(chǎn)鑒定，田間測產(chǎn)調(diào)查結果：棉花株高115 cm，生長整齊，收獲密度57195株/hm2，單株成鈴17.3個，總成鈴98.955萬個/hm2，鈴重5.2 g，籽棉產(chǎn)量4372.5 kg/hm2。且示范田省工60～75個/hm2，省肥50%左右，省工節(jié)本顯著。

4 ?發(fā)展棉麥連作模式要注意的問題

在長江中下游植棉區(qū)發(fā)展麥后短季棉，實現(xiàn)棉麥連作模式要注意以下問題。

4.1 ?要促進小麥品種和棉花品種的配套

在種植方式上，小麥和棉花均為滿幅播種，騰地時間短，農(nóng)事生產(chǎn)季節(jié)較為緊張，小麥品種要選用耐遲播的春性早熟品種，棉花品種要選用高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗性好的短季棉品種。在不同區(qū)域開展示范，要針對區(qū)域氣候資源和災害性天氣情況，開展品種篩選和相應配套全程機械化技術體系試驗。

4.2 ?要加大力度開展品種和裝備創(chuàng)新

長江中下游植棉區(qū)目前審定的品種生育期多在120天以上，在麥后直播短季棉品種試驗示范中多引進中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所和遼寧省棉花研究所選育的短季棉花品種，這些品種在多年示范中表現(xiàn)早熟性較好，但在長江中下游地區(qū)的穩(wěn)產(chǎn)性不夠。近年來江西、湖北等省份開展了機采棉區(qū)域試驗，篩選出了一批適合麥后直播的早熟棉品種，但整體而言，這些品種產(chǎn)量潛力還低于中熟棉品種，比如王濤，等[7]報道2016 年江西省早熟棉品種區(qū)域試驗中籽棉產(chǎn)量最高的品種EZ9的單產(chǎn)為3423.0 kg/hm2，不足3750 kg/hm2 。要通過改造中熟棉的熟性和提高早熟棉的豐產(chǎn)性，增強早熟棉的耐高溫性和后期耐低溫性，選育適合本區(qū)域的麥后直播棉高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗的短季棉品種。棉花生產(chǎn)中播種、中耕和病蟲草害防治等生產(chǎn)環(huán)節(jié)所用機械與多數(shù)大田作物基本通用，技術已經(jīng)成熟。在棉花采收環(huán)節(jié)我國新疆地區(qū)特別是兵團棉花生產(chǎn)已有了機械化采收的成功經(jīng)驗，但在長江中下游地區(qū)棉花種植多以農(nóng)戶種植為主，種植規(guī)模小，并且分布較為分散，大型機械作業(yè)較為困難。要研發(fā)新的機械裝備，特別是棉花精量播種和收獲機械，為實現(xiàn)麥后直播短季棉全程機械化生產(chǎn)打下基礎。

參考文獻

[1] 羅真，羿國香. 2018 年湖北省棉花市場綜述和 2019 年市場走勢分析[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學，2019，58（4）：148-149.

[2] 潘學敏，王少華，劉文革，等. 從湖北省武穴市看當前棉花生產(chǎn)困境與對策[J]. 中國棉花，2014，41（6）：44-45

[3] 韋陳華，鄧國強，顏超，等.高密度重化控技術對小麥后直播棉花成鈴時空分布的調(diào)控[J].江蘇農(nóng)業(yè)學報，2018，34（5）：1022-1026

[4] 秦鴻德，周家華，黃曉莉，等. 夏棉低耗高效直播種植技術[J]. 中國棉花，2018，45（11）：49-50.

[5] 張祥，胡大鵬，李亞兵，等. 長江流域大麥后直播棉集中成鈴與高產(chǎn)協(xié)同表達群體株型特征[J]. 棉花學報，2017（06）：23-34.

[6] 雷弦. 湖南安鄉(xiāng)棉區(qū)棉花生產(chǎn)綠色發(fā)展之我見[J]. 棉花科學，2013， 35（6）：19-21

[7] 王濤，沈家興，周寶珍，等. 2016 年江西省早熟棉品種區(qū)域試驗簡報[J]. 棉花科學，2017，39（2）：33-37.