沙地、鹽堿地海水稻—棉花間作模式的探索

趙夏夏 王旭明 趙津昌

摘 要 選用抗逆優(yōu)質(zhì)種源（海稻86、中棉所45），引用肥土育苗與保苗移栽、膜下滴灌技術(shù)，探討海水稻—棉花間作栽培模式的優(yōu)勢。通過科研單位成果轉(zhuǎn)化產(chǎn)學結(jié)合，提供技術(shù)服務，政府建立穩(wěn)定補償與獎勵政策，擔保種植風險，以提高農(nóng)戶種植積極性，達到創(chuàng)新防治鹽堿、荒漠化與加速脫貧、改善民生的目的。

關(guān)鍵詞 海水稻 ；棉花 ；膜下滴灌 ；間作 ；全苗移栽

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2019.01.007

Abstract High-quality stress-resistance germplasm sources of sea rice variety 86 and cotton variety Zhongmiansuo 45 were cultivated in sandy land and saline-alkali land by using the practices of seedling raising on fertile soil and transplanting and dripping under film mulching. The sea rice was intercropped with cotton， and the advantages of this intercropping pattern were discussed herein. This intercropping pattern was supported technically through transformation of the research results of a research institute， integrating research and production， and by government who established a stable compensation and incentive policies to guarantee planting risks to stimulate farmers' enthusiasm for planting in order to achieve a target of combining the innovative control of salt and alkali land and desertification with acceleration of poverty alleviation and improvement of people's livelihood.

Keywords sea rice ； cotton ； drip irrigation under film ； intercropping ； transplanting of whole seedlings

中國大約有1.16億hm2的沙漠和戈壁荒灘[1]，鹽堿地面積達到1億hm2，其中西部廣大地區(qū)占國土面積的60%，而中國西北地區(qū)常年干旱缺水，風沙侵蝕，造成荒漠化，導致鹽土面積逐年增加，已占耕地面積的2/3，從而造成沙漠地區(qū)低收入貧困人口達到1/3[2-3]。棉花是中國重要的經(jīng)濟作物，其商品率高達95%以上，《2017年中央一號文件》提出，經(jīng)濟作物要優(yōu)化品種品質(zhì)和區(qū)域布局，鞏固主產(chǎn)區(qū)棉花生產(chǎn)[4]，加大水肥一體化等農(nóng)藝節(jié)水推廣力度。近3年，新疆棉花目標價格改革試點改革促進新疆棉花產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，新疆地區(qū)已是中國最大的棉區(qū)和主要商品棉基地[5]。

棉花的耐旱與抗鹽能力強，已經(jīng)成為新疆主要經(jīng)濟作物[6-7]。棉田間作已成為提高棉田經(jīng)濟效益和土質(zhì)改良為目的的耕作技術(shù)體系[8]。通過雙育苗雙移栽油菜和棉花間作不僅可以增收效益與降低經(jīng)濟風險，還可以改良中度鹽堿土質(zhì)[9]。杜傳莉[10]利用紅土壤旱地棉田間作和單作、收獲后稻草覆蓋的方法對土壤生態(tài)系統(tǒng)進行評價，發(fā)現(xiàn)土壤有益菌落增加，保護酶類活性升高。褚貴新[11]通過旱作水稻和花生間作新耕作模式，揭示旱作水稻和花生間作具有顯著的產(chǎn)量優(yōu)勢，花生與水稻間作同時保持了土質(zhì)氮素肥力，提高了土壤再利用水平。近兩年“海水稻”的研究已有突破性進展，目前商業(yè)化推廣種植的‘海稻86品種具有抗鹽堿化、耐旱、耐澇、抗病蟲害的抗逆優(yōu)勢[12]，目前已經(jīng)規(guī)模種植。鹽漬、干旱環(huán)境中其光合效率較高，2017年9月28日海水稻實際測產(chǎn)最高產(chǎn)量達到620.95 kg/667m2[13-14]。中國新聞網(wǎng)報道袁隆平院士團隊在迪拜熱帶沙漠實驗種植海水稻產(chǎn)量達到7 500 kg/hm2，海水稻種植3 a以上，沙漠土質(zhì)將會改善，沙土壤有機質(zhì)含量增加，促進土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，可以種植加值農(nóng)作物。中國保健協(xié)會食品安全評估專家委員李新蘭介紹經(jīng)過權(quán)威部門測定，‘海稻86稻米與普通精白米相比，硒含量是普通精白米的7.2倍，氨基酸含量高出4.71倍，海稻米煮成的飯，pH約8.8，具有很高的營養(yǎng)價值，深受市場消費者青睞。新疆雖然地力不均衡，但局部水稻主產(chǎn)地區(qū)產(chǎn)量達到了9～10.5 t/hm2，市場價格約2元/kg，農(nóng)戶對水稻的種植積極性較高[15]。本研究通過全苗移栽技術(shù)保證鹽漬土壤全苗存活率，再利用膜下滴灌施肥技術(shù)與“稻—棉間作”的耕作模式提高作物水分利用效率，控制水土流失，嚴控化肥對地下水的污染，以打破沙漠化、鹽漬化造成的貧困這一惡性循環(huán)，改良土質(zhì)，提高地域生產(chǎn)力，從而加快農(nóng)戶脫貧致富。

1 海水稻、耐鹽堿優(yōu)質(zhì)棉花、膜下滴灌施肥

1.1 海水稻栽培優(yōu)勢

海水稻俗稱“長毛谷”，是耐鹽堿、抗逆性強的水稻[16]。沿海灘涂種植的‘海稻86，成熟后穗長22～23 cm，稻谷殼有長芒，米皮呈紅色，其莖稈粗壯，根系發(fā)達（圖1、2）。株高可達到1.8～2.3 m，在鹽堿地生長其株高也達到1.4～1.5 m。海水稻抗病蟲害強，具有耐鹽堿、耐旱的生長優(yōu)勢，抗病蟲害能力較強，減少農(nóng)藥和肥料的面源污染，有助于綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[17-18]。因此，利用海水稻抗逆性強及品質(zhì)特性，鹽漬化地區(qū)種植不僅可以達到土質(zhì)改良與保護區(qū)域生態(tài)環(huán)境的目的，而且可以得到優(yōu)質(zhì)綠色的海水稻米，從而提高農(nóng)戶經(jīng)濟收益。

1.2 抗旱與耐鹽堿優(yōu)質(zhì)棉花栽培優(yōu)勢

棉花種子對鹽脅迫萌芽期較其他時期敏感，因此耐鹽堿棉種的選擇尤為重要。中棉所45號、新陸早23號等品種“三抗”（耐鹽堿、抗旱、抗病蟲害）能力強，早熟，坐果率高，纖維品質(zhì)好，產(chǎn)量高[19-20]，新疆地區(qū)大規(guī)模種植?？购?、耐鹽堿優(yōu)質(zhì)棉花的種植保證種苗的成活率，整個生育期生長受鹽脅迫傷害程度較小，達到了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的。

1.3 膜下滴灌施肥技術(shù)

早春季節(jié)，鋪膜有助于保溫、保濕，有助于保苗、促苗的生長。因地制宜，根據(jù)作物需水情況、田間布置結(jié)構(gòu)適時調(diào)整施肥、滴水量和時間，有助于控制土壤洗鹽和脫鹽頻率，降低根系區(qū)域土壤鹽度、維持根系土壤濕度，以保持正常生長；再者有利于實現(xiàn)水、肥控制，促進根系水肥的吸收[21]。

2 海水稻-棉花間作栽培技術(shù)

2.1 整地與鋪膜

冬灌前，石塊、雜草、殘茬和廢膜清除干凈，后用平刀的棉桿粉碎機把棉花秸稈粉碎還田，深松40～50 cm。冬灌1 000 m3/667 m2水，保持15 cm水層。開春4月初土層解凍后，采用旱地松土機進行松土和碎土，每667 m2撒鋪80 kg棉花長效肥（養(yǎng)分含量為：N 46%、K2O 60%、P2O5 14%）后采用旋耕機整地，翻耕20 cm，保證土地平整[22]。

選取廢舊可回收多次利用滴灌設備，根據(jù)地頭長寬比例，按照鋪設要求先鋪設滴灌設備。安裝前工作人員要認真閱讀各部件使用說明，鋪設方法：（1）滴灌帶按照持迷宮格鋪，壓紋突起側(cè)朝上平鋪于膜下；（2）干管、支管、毛管與其上級管道成垂直布置；（3）盡量使支管安裝在干管的兩側(cè)，對稱布置，保持支管長度一致；（4）滴灌帶淺埋，保持0.7 cm土層，避免焦點老化；（5）噴灌時按輪灌組進行分次灌溉；（6）及時清理過濾器內(nèi)雜物，保持過濾器兩端壓強差低于0.2 MPa。注意鋪設二原則：（1）噴口對準根系，最大限度保證棉花需水，利于棉花生長；（2）保證以安全為主，滴灌帶不得彎曲打結(jié)。

利用小四輪拖拉機配套棉花鋪膜機鋪設90 cm黑色環(huán)保薄膜，用收土器把畦間的壟合在一起，用分土鏵向畦面集土，用整形器壓實土壤，以達到增溫、保水的目的。

2.2 種苗栽培

2.2.1 良種選擇

棉種：選用中棉所45號（國審棉2003002），生育期約為135 d

稻種：選用‘海稻86（國家水稻數(shù)據(jù)中心公布），常規(guī)稻，感光品種，生育期可達160 d。

2.2.2 肥土營養(yǎng)缽塑膜育苗

4月中旬開始，首先用清水漂洗種子5 min后，精選飽滿均勻?qū)嵙?。棉種和稻種首先通過25%多菌靈1 500倍液浸種24 h，用3%的H2O2浸泡20 min。參照符家平等[23]、寇長吉等[24]的研究對棉花營養(yǎng)缽育苗方法進行優(yōu)化：（1） 鋪設苗床：將棉花種植區(qū)預留地作為育苗地，并建造溫室雙膜大棚，苗床向陽背風，東西走向。（2）苗床營養(yǎng)土的配制：合理選擇棉花小缽苗床，深度約10～12 cm；選用10 cm耕作層菜園土作為基土，加入3%熟化廄肥，每個缽施加0.2 g洋豐機多寶復合肥（有機質(zhì)15%，N 16%，P2O5 6% 、K2O 8%），攪拌均勻使肥力均勻。（3）播種：缽杯間距保持3～5 cm，澆一次透水后覆膜保溫。播種前1 d再澆一次透水，每個缽杯點播2粒棉種，后再覆蓋0.5 cm厚的沙壤土，噴水后，拱棚覆膜；‘海稻86育苗直接在育苗車進行，種子下鋪發(fā)芽紙，每天噴水，保持發(fā)芽紙濕潤。（4）苗床管理：保持大棚溫度在35℃，苗床和育苗車早晚解膜噴水1次。下午12∶00～14∶00通風放苗，防止燒苗。用1 000倍多菌靈噴施苗缽，防止病蟲害發(fā)生。

2.3 栽培管理

2.3.1 保苗移栽

海水稻—棉花間作模型見圖3，栽培模式是1行棉花，1行水稻。棉苗與水稻行距50 cm，棉苗間株距25 cm，水稻間株距15 cm，穴深5～7 cm。培養(yǎng)稻苗高度達到6～8 cm后，移栽到水稻種植行。移栽前1天滴水2 h，保持土壤濕潤，采用張瑞平等[25]、李連豪等[26]的方法，待棉苗長至2葉期時，選取無病長勢良好無側(cè)根的棉苗，起苗要輕，根系帶土移栽盡量減少根系損傷。棉苗和稻苗2～3棵/穴。根部加土立苗，滴灌滴水保持根系濕潤，不能滴水太多，后覆蓋0.5 cm厚細土保溫。移栽3 d后進行查苗、補苗，待棉苗長出第1片真葉時，稻苗在第2葉露尖時，進行一次定苗，剔除病苗和弱苗，保持1棵/穴。

2.3.2 肥水一體化管理

整個生育期均施用有機速溶沖施肥（有機質(zhì)≥15%，N 18%，P2O5 6% 、K2O 28%），參照“輕施苗肥、花期追肥、重施花鈴肥，補施根肥”的原則[27]，每667 m2滴灌施棉花專用有機速溶沖施肥30 kg，50%的水肥用作花鈴肥（表1）。

‘海稻86需水肥較少，需肥水與棉花需肥水同步，控制主管滴灌閥門，控制水肥量，7月中旬水稻處于孕穗期，每667 m2滴灌施富鉀坐果型有機速溶沖施肥（N 18%，P2O5 6% ，K2O 38%）15 kg/667m2，提高結(jié)實率，以增加產(chǎn)量。

2.4 病蟲害防治

以提前預防為主，綜合防治，精準與合理用藥為防治原則。棉花整個生育期加強病蟲害調(diào)查，拔除病害苗，以及清理種植區(qū)周圍雜草。苗期和花蕾期隨水滴灌施藥，提前葉面噴施1∶500倍液生物菌、多菌靈、苔苔素內(nèi)酯、附著劑[28]。5月底是棉鈴蟲繁殖的高峰期，選用高效氯氰菊酯、甲維鹽加附著劑噴施莖葉，提前防治。6月中旬棉花會出現(xiàn)枯萎病、黃萎病，6月初，配1∶300倍液混合液（甲基托布津、克黃枯、14%枯黃基因素，添加營養(yǎng)調(diào)節(jié)劑：磷酸二氫鉀、硼鋅肥），間隔3～5 d，連噴3遍，可有效防治棉花枯萎病的盛發(fā)流行。用噴灌機對棉花精準噴施農(nóng)藥，避免污染水稻。

3 海水稻—棉花間作模式可持續(xù)發(fā)展策略

3.1 海水稻—棉花間作模式推廣

沙地、鹽堿地的修復利用是一個系統(tǒng)工程，需要大量的資金和物力的投入，由于受地勢不均衡限制，鹽漬化嚴重的地區(qū)還需要種植強耐鹽、耐旱植物，如新疆喀什地區(qū)大面積種植胡楊樹、紅柳樹，南方沿海灘涂種植紅樹林。海水稻和棉花間作模式受限于中低鹽濃度以下的鹽漬農(nóng)田。政府應當給予種植補貼，為農(nóng)戶購買種植保險。積極鼓勵農(nóng)戶改變栽培模式，通過開展農(nóng)業(yè)科技下鄉(xiāng)活動，農(nóng)業(yè)推廣技術(shù)部門、農(nóng)業(yè)高校等技術(shù)人員走訪農(nóng)戶，宣講政府補貼政策和海水稻和棉花間作種植技術(shù)，積極發(fā)展精準種植、集約化栽培模式，以解決農(nóng)戶、田間栽培種植與市場之間的矛盾。減少農(nóng)、肥、藥、人工投入，提高農(nóng)戶經(jīng)濟收入。

抗逆優(yōu)質(zhì)栽培棉種和稻種是土壤生態(tài)栽培和鹽堿、沙化土地修復的基礎(chǔ)。優(yōu)質(zhì)的種源在當?shù)夭荒苜徺I，需要當?shù)剞r(nóng)業(yè)相關(guān)部門協(xié)助購買。肥土營養(yǎng)缽塑膜育苗、全苗移栽技術(shù)和水肥一體化對種植戶的栽培技術(shù)要求較高，種植農(nóng)戶對這方面的了解較少，還是保留傳統(tǒng)的耕作思想，因此需要當?shù)剞r(nóng)業(yè)推廣中心進行栽培模式講解，加大種前栽培技能培訓，熟練農(nóng)戶栽培技能。

3.2 科技創(chuàng)新防治鹽堿、荒漠化與加速脫貧、改善民生

科技創(chuàng)新是推動荒漠化防治事業(yè)發(fā)展的不竭動力，當?shù)卣I(lǐng)導應當積極與農(nóng)業(yè)相關(guān)部門互通有無，給予有關(guān)鹽堿、荒漠地改良修復技術(shù)研發(fā)與推廣應用項目資金資助，科研院所推廣產(chǎn)學結(jié)合項目，相關(guān)專業(yè)開展定向招生，舉辦職工教育和培訓班，推廣栽培種植技術(shù)。

當?shù)卣畱斀⒎€(wěn)定投入機制，改變單一給錢和農(nóng)資的做法，積極宣傳鹽堿地、荒漠生態(tài)補償政策、生產(chǎn)補貼和勞務補助政策，提供種植保險控制風險，完善金融扶持和稅收減免政策[29]。

致謝 廣東海洋大學研究生處陳漢能、劉抒睿、楊洪帥對青年紅色筑夢之旅海水稻實踐調(diào)查活動的支持，趙法景、肖傳芝的栽培技術(shù)指導。

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