魯西南蒜套直播棉種植模式研究

秦都林 徐勤青 劉強 聶軍軍 于謙林

收稿日期：2023-08-11? ? ? ? ?第一作者簡介：秦都林，碩士，農藝師，主要從事棉花生產技術推廣研究，qindulin2014@163.com。*通信作者：于謙林，推廣研究員，主要從事棉花生產技術推廣研究，sdyuqianlin@126.com

基金項目：山東省棉花產業技術體系（SDAIT-03-11）；山東省農業技術推廣中心“山東省棉花綠色高質高效栽培技術示范推廣”（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：以魯西南地區傳統的蒜套移栽棉（蒜套棉花品種為瑞雜816和魯棉研28號）為對照，研究了蒜套直播棉對棉花生長發育特性、產量和經濟效益的影響，以及不同種植密度對蒜套直播棉模式下魯棉338籽棉產量的影響。結果表明，與傳統的蒜套移栽棉相比，蒜套直播棉模式下魯棉338的現蕾期、開花期和吐絮期有所延遲，但是棉花吐絮集中度明顯提高。蒜套直播棉模式下魯棉338省去了棉花育苗移栽工序和多次收花，其植棉純收益比蒜套移栽棉提高7.7%～55.2%。在種植密度為4.50萬～5.25萬株·hm－2時，蒜套直播棉模式下魯棉338的籽棉單產明顯高于蒜套移栽棉，且以4.50萬株·hm－2種植密度的純收益最高。因此，在魯西南棉蒜兩熟區改蒜套移栽棉為蒜套直播棉模式是完全可行的，并且蒜套直播棉魯棉338的種植密度宜為4.50萬株·hm－2。這為促進魯西南棉花輕簡高效和可持續發展提供了新模式。

關鍵詞：魯西南；棉花；大蒜；移栽棉；直播棉；產量；收益

魯西南地區土壤肥沃，光熱資源豐富，是山東省重要的棉花主產區。據山東省農業農村部門統計數據，魯西南地區近幾年棉花種植面積穩定在4萬hm2左右，同時也是全國最大的大蒜產區[1]。該地區的蒜套棉兩熟種植模式，經濟效益較好，成為當地農作物種植的一張靚麗名片。傳統的蒜套棉兩熟種植主要采用雜交棉育苗移栽方式，利用棉花的雜種優勢，稀植大棵栽培，棉花收獲后接茬種植大蒜。雜交棉一般在3月中下旬進行營養缽育苗，4月中旬人工移栽至大蒜行間，10月上旬拔柴曬鈴[2-3]。雖然傳統的蒜套棉兩熟種植模式可取得較高的棉花產量和經濟效益，但是隨著城鎮化發展和農村勞動力的轉移，該模式機械化程度低、用工多、成本高等問題日趨明顯，難以為繼。

近年來，隨著短季棉的發展，采用短季棉替代雜交棉進行蒜后直播栽培的棉蒜兩熟種植模式的研究與應用熱度高漲。該種植模式省去了棉花育苗移栽過程，可顯著降低勞動強度并節省人工，但是短季棉的產量和纖維品質難以提高[4-5]。因此，如何在確保棉花產量不減的情況下，實現棉蒜兩熟高產優質可持續發展是亟待解決的問題。基于此，立足于魯西南植棉區，以傳統的蒜套移栽雜交棉、蒜套移栽常規棉兩熟栽培模式為對照，研究蒜套直播常規春棉對棉花生長發育特性、產量與經濟效益的影響，以及不同的種植密度對蒜套直播常規春棉產量的影響，旨在明確棉蒜兩熟栽培的適宜種植模式，為該區域棉花輕簡高效可持續發展提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2022年在山東省濟寧市金鄉縣雞黍鎮李堌堆村（34°95′N，116°19′E）開展。該地區是典型的魯西南棉蒜兩熟種植區，屬于暖溫帶季風大陸性氣候區，四季分明，光照充足；日平均氣溫13.8 ℃，年平均降水量694.5 mm。試驗地土壤為壤土，棉花播種前土壤有機質含量為8.01 g·kg－1，堿解氮含量為60.1 g·kg－1，速效磷含量為48.8 g·kg－1，速效鉀含量為210 g·kg－1，pH為8.78。

1.2 試驗設計

采用隨機區組設計，設置傳統的蒜套棉兩熟栽培（即在大蒜收獲前將育好的棉苗移栽至大蒜行間，簡稱“蒜套移栽棉”）和蒜套直播棉兩熟栽培（即在大蒜收獲前直播棉花，簡稱“蒜套直播棉”）2種處理。其中，蒜套移栽棉以國家棉花品種區域試驗對照品種中雜交棉品種瑞雜816[6]和常規棉品種魯棉研28號[7]為材料；蒜套直播棉以當地大面積推廣應用的常規春棉品種魯棉338[8]為材料；大蒜品種選用金鄉紫皮。根據當地棉農的栽培習慣，瑞雜816的種植密度為3.00萬株·hm－2（CK1），魯棉研28號的種植密度為3.75萬株·hm－2（CK2）。蒜套直播棉處理下，共設置5個種植密度，分別為3.00萬株·hm－2、3.75萬株·hm－2、4.50萬株·hm－2、5.25萬株·hm－2和6.00萬株·hm－2，分別記為T1、T2、T3、T4、T5。每個處理設3次重復，每個小區的面積為100 m2。

棉蒜兩熟種植采用1-5模式，即種1行棉花5行大蒜，棉花行距為100 cm，大蒜行距為20 cm，棉花與大蒜間距10 cm。蒜套移栽棉于3月15日育苗，4月15日移栽至大蒜行間；蒜套直播棉于4月28日播種。大蒜于10月初棉花拔柴后播種，5月18日收獲。

棉花分別于蕾期、初花期、花鈴期、打頂后7 d共進行4次化學調控，縮節胺用量分別為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]。在大蒜播種前，結合整地深翻基施復合肥（N、P2O5、K2O質量分數分別為18%、12%和20%）2 400 kg·hm－2，翌年春季返青后，結合澆水追施尿素（N質量分數46%）180 kg·hm－2、硫酸鉀（K2O質量分數54%）120 kg·hm－2；棉花生長季不再施肥。其他田間管理措施諸如排灌、中耕和病蟲草害防治等均按照當地常規大田進行。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 棉花生長發育進程。根據棉花每個生育時期的生長發育特點，記錄棉花的出苗期、現蕾期、開花期、吐絮期、花鈴期和生育期。

1.3.2 棉花農藝性狀。吐絮期，每小區連續選取有代表性的10株棉花，測定株高、單株果枝數和單株結鈴數。

1.3.3 產量及其構成因素。分別在拔柴前10 d（10月1日）和拔柴曬鈴后（10日30日）收獲棉花2次，10月30日之后開裂的棉鈴不計產，根據實收籽棉產量折算籽棉單產（kg·hm－2）；第1次收花時每個小區隨機摘取50個棉鈴，曬干后稱量，計算鈴重，軋花后計算衣分；總成鈴（萬個·hm－2）＝單株結鈴數×收獲密度；棉花吐絮集中度（%）＝拔柴前收獲的籽棉產量/實收籽棉總產量。

1.3.4 棉田周年種植成本與收益。統計棉田成本投入與經濟效益。其中成本包括種子、農藥等物化投入和人工、機械等投入。

1.4 數據處理與分析

采用Microsoft Excel 2016進行原始數據的錄入、整理；用SPSS 26.0（IBM，Armonk， NY， USA）的一般線性模型進行單因素方差分析，采用最小顯著差數法（least significant difference， LSD）檢驗處理間的差異顯著性（α＝0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同種植模式下棉花生育進程的差異分析

與蒜套直播棉相比，蒜套移栽棉的播期早45 d，出苗期早44 d，現蕾期、開花期和吐絮期分別提早6～10 d、5～8 d和2～11 d，生育期延長36～45 d（表1）。在蒜套直播棉模式下，隨著種植密度的增加，魯棉338吐絮期延遲，生育期延長。與蒜套移栽棉（CK1和CK2處理）相比，T1和T2處理的吐絮期延后2～4 d，T3處理的吐絮期延后5～7 d，T4、T5處理的吐絮期延后9～11 d。這可能是因為隨著密度增加，棉田郁閉，通風透光條件變差，影響了棉鈴正常吐絮。

2.2 不同種植模式下棉花農藝性狀的分析

由表2可以看出，蒜套直播棉模式下魯棉338的株高、單株果枝數和單株結鈴數與蒜套移栽棉存在差異。與CK1和CK2處理相比，T1和T2處理的魯棉338株高均無顯著差異，T5處理的株高顯著增加，T3處理的株高顯著低于CK1，T4處理的株高顯著高于CK2。CK1處理的單株果枝數和單株結鈴數顯著多于其余6個處理；與CK2處理相比，T3、T4和T5處理的單株果枝數和單株結鈴數顯著降低，T1和T2處理的單株果枝數和單株結鈴數無顯著變化。

2.3 不同種植模式下棉花產量及其構成因素的分析

由表3可以看出，與CK1處理相比，CK2處理的總成鈴數顯著增加，鈴重顯著降低，衣分和籽棉單產無顯著變化。與CK1和CK2處理相比，T1處理的總成鈴數顯著減少，T3處理的總成鈴數顯著增多。CK1處理的鈴重最大，顯著高于CK2、T1、T2、T4、T5處理，CK2處理的鈴重與T1～T5處理無顯著差異。各處理的衣分均無顯著差異。T1～T5處理的吐絮集中度明顯高于CK1和CK2處理。與CK1和CK2處理相比，T1和T5處理的籽棉單產降低，T3和T4處理的籽棉單產明顯升高，其中T3處理的籽棉單產較CK1和CK2處理分別顯著增加13.4%和17.4%，且均為拔柴前收獲，T4處理的籽棉單產較CK2顯著增加7.1%。因此，蒜套直播棉模式下魯棉338在種植密度為4.50萬～5.25萬株·hm－2時，單產優于蒜套移栽棉。考慮到棉鈴吐絮集中度，蒜套直播棉模式下魯棉338的適宜種植密度為4.50萬株·hm－2。

2.4 不同種植模式下棉花種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%，每公頃節省成本3 225～4 200元。蒜套移栽棉模式下，CK1處理的純收益比CK2處理提高7.9%。與CK1相比，蒜套直播棉（T1～T5處理）的純收益提高了7.7%～55.2%，其中T3和T4處理的植棉純收益較高。這表明，蒜套直播棉能提高植棉收益，并且當魯棉338的種植密度為4.50萬株·hm－2時（T3處理）純收益最高。

3 討論與結論

在魯西南蒜棉兩熟種植區，多年來形成了棉花育苗移栽的栽培模式，該模式存在用工多、成本高、勞動強度大等突出問題，難以滿足當今經濟社會的發展要求。蒜套直播棉種植模式是于4月下旬在大蒜行間播種春棉，不僅可省去傳統套種模式下的棉花育苗、人工移栽等程序，還可充分利用光照、熱量和土地資源，在節省人力和物化成本的同時，解決兩者爭地矛盾和熱量不足的難題。本研究中，蒜套直播棉的棉花播種時間雖然比蒜套移栽棉晚45 d，但開花期僅晚5～8 d，吐絮期偏晚2～11 d，這主要與蒜套直播棉模式采用中早熟棉花品種魯棉338，棉花生育期大幅縮短有關。蒜套直播棉模式下，魯棉338種植密度為4.50萬～5.25萬株·hm－2時，籽棉單產明顯高于蒜套移栽棉，并且由于免去了育苗移栽等工序，其植棉純效益明顯提高。此外，蒜套直播棉模式下魯棉338在拔柴前的棉花吐絮率在95%以上，甚至可以實現一次性收獲，可顯著提高收花效率，并節省人力物力投入。因此，在魯西南棉蒜兩熟植棉區選用生育期較短的中早熟棉花品種進行蒜套直播棉生產是完全可行的。

密度決定群體的大小，影響個體的生長發育和株間競爭以及產量形成。密度過低，單株結鈴數多，但群體結鈴數降低，會影響產量的提高；密度太高時，群體節枝多，田間蔭蔽，通風透光差，不利于結鈴和棉鈴正常開裂吐絮[10-12]。本研究發現，在蒜套直播棉模式下，魯棉338的單株果枝數和單株結鈴數均隨著種植密度的增加呈減少趨勢。綜合分析表明，當蒜套直播模式下種植密度為4.50萬株·hm－2時，魯棉338的籽棉單產和植棉純收益最高。因此，魯西南棉蒜兩熟植棉區蒜套直播棉模式下魯棉338的適宜種植密度為4.50萬株·hm－2。

綜上，蒜套直播棉一方面比傳統蒜套移栽棉減少了育苗移栽的程序，降低了棉花播種成本，并通過應用中早熟棉花品種提高了吐絮集中度，進一步降低了籽棉收獲成本；另一方面通過合理密植提高了籽棉單產，使植棉純收益明顯提高。本研究可為魯西南棉蒜兩熟種植模式的輕簡高效和可持續發展提供技術支持。接下來，將在適宜播期、品種選擇及配套技術等方面開展研究。

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（責任編輯：王小璐 責任校對：秦凡） ●