優化棉作制度，創新種植模式，為山東棉業發展插上科技的翅膀

崔正鵬，代建龍，李維江，董合忠

（山東棉花研究中心，濟南250100）

山東省是傳統植棉大省，歷史上棉花種植面積和產量曾長期居于全國首位。 同時，山東省也是棉花產業經濟大省，紡織業發達，棉紗線產量和紡織品服裝出口創匯常年位居全國前2 名[1]。 近年來全省紡織業年消耗原棉300 多萬t， 而自產原棉產量只有20 萬t 左右，缺口為280 多萬t。 目前全省棉花種植面積已降至27 萬hm2以下， 面積和總產均處于新中國成立以來最低點。制約山東省棉花產業發展的主要因素有以下3 個方面： 一是種植規模小，機械化程度低、管理用工多；二是農村勞動力轉移和勞動力成本的增加導致棉花生產成本增加，植棉效益降低； 三是受糧食安全和產業結構調整影響，棉花向旱薄地、鹽堿地轉移，生產條件差，難以獲得高產[2-3]。因此，要實現山東省棉花產業健康、穩定、可持續發展，就要通過創建和推廣輕簡化管理技術、提高機械化程度、優化棉作制度等手段，讓植棉產業增效、種棉農民增收。

習近平總書記2013 年11 月視察山東省農業科學院時提出了“給農業插上科技的翅膀”的重要指示，并對棉花科研留下了殷殷囑托。 7 年多來，山東棉花研究中心科技工作者牢記習近平總書記的囑托，扎實工作、開拓創新，取得了一系列重要科研成果， 特別是在棉花輕簡化栽培技術體系創建、種植模式創新、棉作制度改革、支持涉棉新型生產經營主體發展等方面成效顯著。

1 創建輕簡高效棉花栽培技術體系， 促進了山東省棉花生產方式的重大轉變

山東省傳統植棉主要依靠勞動力密集型的精耕細作，從種到收歷經40 多道工序，每公頃平均用工450 個[4]。 隨著農村勞動力轉移和用工成本增加，傳統植棉用工多、投入大、效率低、集中（機械）收獲難的弊端凸顯。 面對新形勢、新要求，山東棉花研究中心在國家棉花產業技術體系、國家重點研發計劃、山東省棉花產業技術體系創新團隊和山東省農業科學院創新工程等項目的支持下， 開展了棉花精量播種、免整枝、水肥協同運籌、高效群體構建、集中成熟等輕簡化栽培關鍵技術及其理論研究， 建立了適于黃河流域棉區的棉花輕簡高效栽培技術體系。

棉花精量播種技術是選用優質棉種， 精細整地，單粒精播，適當淺播，出苗后不間苗、不定苗，實現苗齊、苗壯；免整枝技術是在合理密植條件下，采取科學化控配合水肥運籌措施控制葉枝生長，以實現不整枝、不打杈，并以適期化學封頂代替人工打頂，進一步減少人工投入；水肥協同技術就是在實行膜下滴灌的棉田，通過膜下分區交替滴灌或變量滴灌，合理調減施氮量，使施氮量與滴水量協同并與棉株需肥規律匹配；高效群體構建技術是采用群體調控技術，結合不同地區自然條件和栽培習慣分別建立增密壯株型（適宜黃河流域一熟制棉區，密度7.5 萬～9.0 萬株·hm－2，株高90～100 cm）、直密矮株型（適宜長江流域與黃河流域兩熟制棉區，密度9 萬～12 萬株·hm－2， 株高70～90 cm） 群體結構，并確定相應的農藝指標和生理指標[5]。黃河流域棉區的棉花輕簡高效栽培技術體系是在以上技術措施基礎上，配合及時脫葉催熟，實現棉田機械收獲[4,6]。該技術體系大大減少了棉花種植的人工投入和物化投入，提高了植棉效益，為我國棉花生產從傳統勞動密集型向現代輕簡高效型轉變提供了堅實的技術支撐。該技術體系入選全國和山東省農業主推技術，在包括山東在內的全國主要產棉區大面積推廣應用，并獲得2016/2017 年度神農中華農業科技獎一等獎和2017 年山東省科技進步一等獎。

2 發展高效種植模式， 彌補魯西南棉花傳統精耕細作種植的短板

2.1 蒜（麥）后直播早熟棉輕簡高效栽培技術

以魯西南為代表的黃河流域兩熟制植棉區是我國重要的產棉區，傳統上采用小麥田和大蒜田套種棉花的生產方式，利用營養缽育苗移栽，棉田管理主要靠人工，包括精細整枝、打頂、中耕以及人工多次收花，用工多、投入大、機械化程度低，僅一季棉花的用工就達到375～450 個·hm－2[7]。近年來，隨著農村勞動力轉移和用工成本增加，傳統蒜（麥）套作春棉模式已難以為繼，蒜（麥）后直播早熟棉輕簡高效栽培技術應運而生[3]。與傳統技術相比，該技術實現了“五改”：一改生育期長的春棉品種為生育期短的優質早熟棉品種；二改育苗移栽套種為機械精量直播；三改“稀植大棵”栽培為密植矮化栽培；四改精細管理為輕簡管理（免間苗和定苗、免整枝、一次集中施肥等）；五改分次收獲為集中（機械）收獲。為配合“五改”，山東棉花研究中心還育成了優質早熟棉品種魯棉532，聯合研制出蒜后和麥后早熟棉精量播種機械，實現了農機農藝融合、良種良法配套。 采用該技術， 正常年份籽棉產量在3 750 kg·hm－2左右，略低于套種春棉的單產；但每公頃用工由原來的375～450 個減少到75～120 個， 節約肥料50%以上，節省農藥40%以上，較傳統套種春棉每公頃增收3 000～6 000 元，種植收益顯著提高。

2.2 花椒間作蒜后直播短季棉的“三元”種植新模式

山東棉花研究中心還進一步集成創新出花椒間作蒜后直播短季棉的“三元”種植新模式，主要技術措施如下：一是選擇易管理的無刺花椒品種和早熟大蒜品種，并采用早熟優質短季棉代替常規春棉品種，實現大蒜與棉花無縫接茬連種；二是大蒜收獲后及時清茬，利用機械直播短季棉棉種，代替傳統的育苗移栽；三是通過科學化控、免整枝技術，將棉花株高控制在70～80 cm， 并采用化學封頂技術；四是簡化施肥，于棉花盛蕾期一次性追施尿素120～150 kg·hm－2；五是通過脫葉催熟實現集中收花，于9 月25 日前后噴施脫葉催熟劑，人工集中摘拾1～2 次， 有條件的地方可以進行機械一次性采收。 該種植模式既豐富了農田生態系統，減少了施藥次數和用藥量，也進一步提高了單位土地面積的產出和效益，與傳統高效棉田相比，每公頃增收7 500～12 000 元。

3 推動傳統棉作制度改革優化， 建立魯北和魯西北棉花綠色種植新業態

3.1 省內首創短季棉無膜輕簡化綠色栽培

黃河三角洲地區采用的以適當早播促進棉花早發、中等密度塑造中等群體、精細整枝、人工多次收花等為主要措施的棉花高產栽培技術，存在伏前桃多、爛鈴或早衰嚴重，結鈴分散、不利于集中采收等問題[8]。為此，山東棉花研究中心在多年試驗研究的基礎上，建立了以選用短季棉品種、晚春播種、合理密植、無膜栽培、簡化整枝、集中成鈴為核心的短季棉無膜輕簡化綠色栽培技術，不僅較好地解決了傳統栽培技術存在的爛鈴、早衰等問題，也實現了集中成鈴，為機械化集中采收奠定了基礎，特別是避免了殘膜污染，是綠色可持續發展的好模式。 其栽培技術要點如下：一是品種選擇。 宜選用株型緊湊、早熟性好的短季棉品種，如魯棉532、魯棉551等。二是適期晚播。為實現一播全苗，適當控制伏前桃的數量，減少爛鈴，播種期一般在5 月15 日－6月5 日，應根據墑情決定具體日期。三是精量播種。采用精量播種機械實現棉花種肥同播，每公頃用高質量脫絨包衣種子22.5 kg 左右。為利于機械采收，采用76 cm 等行距種植。出苗后不間苗、不定苗。四是合理密植。 根據試驗和示范情況， 密度應在9.0萬～10.5 萬株·hm－2。 五是科學化控，免整枝。 堅持“少量多次，前輕后重”的原則，現蕾期、盛蕾期、初花期分別噴施縮節胺7.5 g·hm－2左右、22.5～30.0 g·hm－2、30～45 g·hm－2，7 月25 日 左 右 用 縮 節 胺45～75 g·hm－2進行化學打頂，7 d 后采用縮節胺75～90 g·hm－2再次噴施， 將株高控制在80～90 cm。六是集中收花。 該模式棉花結鈴較為集中，一般人工收花2 次即可，有條件的地方可在脫葉催熟的基礎上采用機械采摘[9]。

3.2 創新發展棉花花生交替間作技術

為優化山東省種植業結構，推進供給側結構性改革，實現棉油生產“節本增效、綠色生態”，山東棉花研究中心還在傳統棉花花生間作技術基礎上，研究建立了棉花花生交替間作技術（“雙花”寬幅間作年際輪作技術）。 這一技術[10-11]的優點在于：一是棉花和花生播幅相等，便于來年輪換種植和機械化作業；二是充分發揮棉花的邊行效應，較等面積單作棉花平均增產10%～20%；三是提高棉花種植帶的通風透光性，減少爛鈴，促進棉鈴提前吐絮，在陰雨年份表現尤為明顯；四是花生起壟覆膜種植，可起到增溫提墑的作用， 實現花生提前出苗和一播全苗，還利于花生果針下扎，提高坐果率；五是實行區域輪作可避免花生連作障礙，保證花生的連年均衡穩產；六是利用花生根系的固氮特性，通過棉花、花生輪種，在保證棉花產量不減的前提下減少來年棉花種植帶的氮肥施用量20%～30%，做到減肥不減產。 棉花與花生等幅間作輪種，可充分發揮棉花與花生的互補性，實現地上空間互補、地下根系互補、周年營養互補，有效解決花生連作障礙和棉花低產低效問題，在實現棉花、花生雙高產的前提下減少化肥農藥施用量，是棉花與花生綠色高效生產的新模式，具有廣闊的推廣前景。 2017 年在高唐縣梁村鎮姜莊的20 多hm2示范田測產結果顯示， 籽棉單產為3 000 kg·hm－2，花生單產為3 750 kg·hm－2左右，遠遠高于純作棉花或純作花生的效益。

3.3 創造魯北飼草棉花（草-棉）兩熟新業態

魯北地區土地鹽漬化程度高，種植小麥、玉米等糧食作物產量較低。 棉花具有良好的耐鹽性，因此該地區擁有悠久的植棉傳統。傳統認識認為魯北植棉區積溫條件不足， 一直以來一年只種一季棉花，復種指數低，綜合效益差，土地的閑置和退化情況也較為嚴重。山東棉花研究中心科研團隊通過多年探索和試驗， 建立了草- 棉兩熟的新型種植模式， 即11 月份種植黑麥草或翌年2 月份種植燕麥等適期牧草品種，5 月中下旬收獲，5 月下旬經過簡單整地后直播短季棉品種。 草-棉兩熟種植制度把單一的春棉種植改為牧草、棉花兩茬種植，使冬閑田和春閑田得到充分利用， 土地利用率大大提高，不僅改善了土壤環境， 還使每公頃土地平均增收6 000～12 000 元。

4 服務扶持新型農業生產經營主體， 加快科技成果轉化和推廣

中共十八大以來，家庭農場、農民合作社等新型農業經營主體快速發展，大大提高了農業綜合效益和競爭力。山東棉花研究中心與地方政府部門聯合，通過技術支持、項目幫扶等措施，扶持了一批新型農業經營主體。目前，這些農業公司、家庭農場和合作社已經成為當地植棉主力， 通過其示范和帶動，山東棉花研究中心的新品種、新技術、新成果也迅速轉化為了生產力，在齊魯大地落地開花，為農業提質增效、農村精準扶貧和農民增收起到了積極的作用。

山東鐘金燕家紡有限公司是一家集棉花加工、紡紗與家紡一體的涉棉企業。 以往，由于當地棉花種植品種多、皮棉品質參差不齊，公司紡紗車間每年都要購入大量新疆棉作為配棉使用，抬高了企業生產成本。 2016 年，在當地政府幫助下，該公司聯合農戶成立優質棉生產合作社， 通過土地流轉，種植棉花60 多hm2。 山東棉花研究中心派出科技人員長期駐點服務，不僅為其提供品質優良的棉花良種，還因地制宜地制定了適期晚播、增加密度、科學化控、集中成熟的輕簡化植棉技術，實現了節本增產，進一步保障了棉花品質，為企業提供了優質原料。該公司通過棉花種植，延伸了產業鏈，節省了成本，提高了效益，也對周邊農戶起到了很好的技術示范作用。

無棣縣綠豐農業開發有限公司原本主要從事牧草生產和經營，土地種植模式單一、復種指數低。山東棉花研究中心科研團隊通過實地考察和多年探索，為該公司制定了草-棉輪作的新型種植模式，在黃河三角洲鹽堿地實現了草-棉兩熟。 該模式的應用避免了土地閑置退化， 大大提高了土地利用率，增加了一季收成。 2019 年該公司每公頃土地增加純收入近1.5 萬元。

利津縣春喜棉花種植合作社通過長期租賃、入股分紅等不同形式，共流轉土地1 300 多hm2，全部種植棉花。山東棉花研究中心科研技術人員幫助合作社選擇對路品種，建立單粒精播、免整枝、一次性施肥、 化學脫葉和機械采收等輕簡化栽培技術，使采收前的用工從150 多個·hm－2降到12 個·hm－2，大大提高了合作社的植棉收益。

5 小結

山東省種植模式創新和棉作制度改革優化，是在新形勢、新業態下對棉花輕簡高效栽培理念的發展與創新， 較好地滿足了山東各產棉區的發展需求。 山東以棉花產業高質量發展為導向，以科學技術創新為引領，以提高農民收入為總目標，因地制宜，創新發展，走出了一條具有當地特色的棉花產業現代化之路，切實踐行了習近平總書記“給農業插上科技的翅膀”的重要指示精神。