淺談生產(chǎn)要素對棉花產(chǎn)量和質量的影響*

張澤良，龔照龍，王俊鐸，梁亞軍，鄭巨云，李雪源

(1.新疆農業(yè)大學農學院/棉花教育部工程研究中心，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆農業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所，新疆 烏魯木齊 830091)

在新疆的棉花生產(chǎn)過程中，棉農盲目追求高密度，田間施肥種類單一，棉田殘膜回收量較少，或基本上不回收，土地鹽漬化日益嚴重，棉田分散，規(guī)模化種植條件較差，導致質量指標不一致。這些因素嚴重阻礙了棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，只有加強對棉花的種植管理才能提高棉花的產(chǎn)量與質量。

1棉花生產(chǎn)要素對產(chǎn)量和品質的影響

基于各種環(huán)境因素作用于棉花生物體(種、胚、根、莖、葉、枝、節(jié)、間、尖、蕾、花、鈴等器官)[1]，通過改變棉花生物器官的生長發(fā)育進程、群體個體結構、時空分布、器官消長及其內部各種代謝(光合作用、呼吸作用、蛋白質的合成及降解等)，并引發(fā)關聯(lián)、擴散作用，導致棉花的長勢長相、生長發(fā)育進程、生物產(chǎn)量、經(jīng)濟產(chǎn)量、器官時空分布及其內部各種代謝處于正?；蚱x， 從而形成高低不同的產(chǎn)量、品質結果。

通過多種生產(chǎn)要素的聚集、集成，影響棉花生產(chǎn)要素的發(fā)揮。要素的高效正向聚集會產(chǎn)生正向影響而提高棉花產(chǎn)量和品質；要素的低耗反向聚集會產(chǎn)生負向影響而降低棉花產(chǎn)量和品質。

在棉花生產(chǎn)種植中，不同生產(chǎn)因素對棉花產(chǎn)量和品質的影響效應不同[2-4]。有些因素影響大，有些因素影響?。挥行┮蛩厥侵苯佑绊?，有些因素是間接影響，有些因素是單一影響，有些因素是協(xié)同互作影響，有些因素是可調節(jié)影響，有些因素是不可調節(jié)影響，有些因素是在生產(chǎn)關鍵時期影響，有些因素是在非關鍵時期影響。最終都會對生物體器官的生長發(fā)育、功能、結構、代謝形成影響，但其影響的幅度、速度、效應不同，因而形成不同的產(chǎn)量和品質差異。

2棉花生產(chǎn)中影響產(chǎn)量和品質的因素

2.1環(huán)境因素

水、土壤(理化特性、養(yǎng)分、水分和殘留物)、氣候(光、溫、雨水、無霜期、積溫、低溫冷害、雹災和大風)、病蟲草害等是影響棉花產(chǎn)量品質的環(huán)境因素。反映了養(yǎng)分供應水平、水分供應水平、光溫潛力水平對產(chǎn)量和品質的影響。其中干旱、瘠薄、鹽堿、地膜污染、重金屬殘留、高溫、低溫、冷害、倒春寒、大風、雹災、枯萎病和黃萎病、棉蚜、棉鈴蟲、棉薊馬、盲椿象、紅蜘蛛及蘆葦、三棱草、龍葵等，是目前新疆區(qū)域棉花生產(chǎn)中影響棉花產(chǎn)量和品質的主要環(huán)境因素。

2.2技術因素

品種、栽培、肥水、化學調控、病蟲草害、機械化裝備、防災減災等是棉花生產(chǎn)中影響棉花產(chǎn)量和品質的主要技術因素。

2.3生產(chǎn)因素

棉花生產(chǎn)方式的規(guī)?；C械化、智能化、信息化、數(shù)字化等、棉田耕作制度、棉花生產(chǎn)資料質量、棉花生產(chǎn)機械化程度和植棉技能等是影響棉花產(chǎn)量和品質的主要生產(chǎn)因素。

2.4政策因素

目標價格補貼、良種補貼、農機補貼等各種扶持政策是棉花生產(chǎn)中影響棉花產(chǎn)量和品質的政策因素。

2.5管理因素

包括環(huán)境因素管理、技術要素管理、棉花生長發(fā)育診斷管理、生產(chǎn)要素的管理、生長異常的管理等[3]，是影響棉花產(chǎn)量品質的管理因素。反映的是種植管理水平對產(chǎn)量和品質的影響。環(huán)境因素的管理措施是否改善了棉田生態(tài)環(huán)境、形成了棉田生態(tài)環(huán)境防控體系；生產(chǎn)要素的管理措施是否能提高了生產(chǎn)資料的利用率和棉花的產(chǎn)出率；技術要素的管理措施是否發(fā)揮了技術要素應用的科學性、精準性、協(xié)同性和配套性；棉花生長發(fā)育診斷的管理是否建立了棉花生長發(fā)育診斷與調控技術體系等。如何“看天、看地、看棉花”管理，涉及管理的到位率、技術應用的精準率、技術診斷的準確性。在棉花生產(chǎn)中直接影響著棉花產(chǎn)量和品質。

3影響棉花產(chǎn)量和品質的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)

在棉花生長周期中，按照棉花生產(chǎn)的“種管收”劃分有備耕及春播環(huán)節(jié)、田間管理環(huán)節(jié)、棉花采收環(huán)節(jié)；可按照棉花生產(chǎn)的“前中后”劃分有棉花前期生產(chǎn)環(huán)節(jié)(備耕、春播、苗期及蕾期)，棉花中期生產(chǎn)環(huán)節(jié)(盛蕾期至花鈴期)，棉花后期生產(chǎn)環(huán)節(jié)(鈴期至采收期)；按照棉花生產(chǎn)的“生長發(fā)育進程”劃分[5-6]有苗期(苗情、地下根部與地上棉花的根冠比影響、花芽分化時期的影響)、蕾期(產(chǎn)量架構及生殖與營養(yǎng)生長關系的影響)、花期(花發(fā)育進程的影響、產(chǎn)量品質形成時期的影響)、花鈴期(棉鈴時空分布蕾鈴脫落異常的伏前桃伏桃秋桃比例的影響、產(chǎn)量品質形成時期的影響)、鈴期(成鈴發(fā)育的影響、產(chǎn)量品質形成時期的影響)、絮期(吐絮進程等的影響)、采收期環(huán)節(jié)。其中生殖器官花芽分化期、棉花產(chǎn)量搭架子期、生殖與營養(yǎng)生長并進期、產(chǎn)量和品質形成的花鈴期是影響棉花產(chǎn)量和品質的關鍵環(huán)節(jié)(時期)?？筛鶕?jù)每個生長環(huán)節(jié)的棉花生長指數(shù)高低來評價棉花生長情況，生長指數(shù)高代表棉花生長發(fā)育良好，生長指數(shù)低代表棉花生長發(fā)育出現(xiàn)偏離，會影響棉花產(chǎn)量和品質。

4不同的生產(chǎn)要素對棉花產(chǎn)量和品質影響的差異

4.1氣候要素

光熱條件好、風調雨順、無霜期長的年景，棉花產(chǎn)量品質好。異常氣候年景的棉花產(chǎn)量品質明顯低于正常年份。例如2015年新疆6～7月持續(xù)45天以上的高溫年景導致棉花產(chǎn)量下降30%以上，纖維短粗，絨長28 mm左右，馬克隆值升高至5左右。1996年的新疆的冷態(tài)年景，>10℃積溫虧損500℃以上，導致棉花霜前花率不足60%，鈴期短，棉花減產(chǎn)30%以上，纖維比強度低于28 cN/tex，纖維含糖量高[7]。

4.2生產(chǎn)方式要素

合作社、大戶、企業(yè)集團的規(guī)?；a(chǎn)與基本農戶的生產(chǎn)方式會使棉花產(chǎn)量和品質存在差異。據(jù)信息調研，新疆2019年基本農戶大部分棉田皮棉產(chǎn)量水平在4500 kg/hm2左右，只有少部分棉田在6000 kg/hm2以上，而規(guī)?；a(chǎn)的大部分棉田的皮棉產(chǎn)量在6000 kg/hm2以上，且品質穩(wěn)定性、一致性好，植棉成本低于基本農戶[8]。

4.3生產(chǎn)技術要素

改革開放40年來，新疆棉花科技取得顯著進步，棉花生產(chǎn)科技貢獻率由38%提高到58%以上，棉花產(chǎn)量和品質顯著提高。棉花皮棉產(chǎn)量由改革開放前的不足3000 kg/hm2，提高到目前的5250 kg/hm2以上，增幅43%以上。隨著技術新舊動能的轉換，未來40年，創(chuàng)新的生產(chǎn)技術將進一步提高棉花產(chǎn)量和品質[4]。

4.4生產(chǎn)管理水平要素

管理水平不同，管理到位與不到位、精細與不精細、正確與失誤等，直接導致棉花產(chǎn)量和品質存在顯著差異。高產(chǎn)棉田創(chuàng)建高產(chǎn)典型的棉花產(chǎn)量與一般棉花生產(chǎn)的棉花產(chǎn)量品質存在明顯差異，因管理水平高，高產(chǎn)創(chuàng)建棉花產(chǎn)量(皮棉)水平為8000～10000 kg/hm2，是對應年份普通生產(chǎn)棉花產(chǎn)量水平的0.5～1倍。

4.5生產(chǎn)環(huán)境要素

連作棉田與輪作倒茬棉田的棉花產(chǎn)量和品質存在顯著差異，一二類高產(chǎn)棉田與三四五中低產(chǎn)棉田的棉花產(chǎn)量品質存在顯著差異。

綜上所述，說明不同棉花生產(chǎn)要素對棉花產(chǎn)量和品質影響大。

5制定好全面營造有利于棉花高產(chǎn)優(yōu)質生產(chǎn)要素方案，提高棉花產(chǎn)量和品質

有效提高棉花生產(chǎn)種植，關鍵在于制定完善的棉花生產(chǎn)種植方案，因地制宜，全面營造有利于棉花高產(chǎn)優(yōu)質的生產(chǎn)條件，保障技術精準到位，實現(xiàn)棉花產(chǎn)量、品質和效益同步提高。

5.1 產(chǎn)量品質目標

綜合以地定產(chǎn)、以前三年平均產(chǎn)量定產(chǎn)及以光溫生產(chǎn)潛力定產(chǎn)決定產(chǎn)量品質目標性狀。以前三年平均產(chǎn)量為基礎，增加10%～15%為產(chǎn)量目標。

5.2 提高產(chǎn)量和品質技術方案

一是增加生物學產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量，提高經(jīng)濟系數(shù)；二是合理密植基礎上，降低脫落增加總鈴數(shù)，提高鈴系質量，增加鈴重；三是實現(xiàn)精準化標準化管理，提高經(jīng)濟系數(shù)和成鈴率；四是在最佳時期開花成鈴，提高光溫利用率；五是在傳統(tǒng)栽培技術上，推廣應用集中成熟輕簡優(yōu)質高效栽培技術；六是做好技術集成和技術創(chuàng)新，實現(xiàn)技術要素的高效聚集和應用[9-10]。在技術措施上把握好以下措施：①土壤改良及整地，要合理安排好土壤改良、整地時間、整地質量、土壤封閉處理、基肥投入和中耕等工作；②種植模式，依據(jù)地力、品種特性等，確定好種植密度、株行距配置(適宜方式為66 cm +10 cm寬窄行距或76 cm等行距，株距7～11 cm)；③品種選用，在“早字當頭、突出抗性、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、兼顧品質、適合采收、種子達標”基礎上，因地制宜地選用品種；④播種，合理確定好播種時間、播種質量、地膜覆蓋方式及質量等工作；⑤肥水運籌，合理運籌施肥方法、數(shù)量、配比、時間等及灌溉的方法、時間和水量；⑥打頂及化學調控，科學進行全程化控、應癥化控，塑形化控、化學封頂、脫葉催熟與化控、人工打頂?shù)裙ぷ鳎虎卟∠x草害防治，根據(jù)棉花病蟲草害發(fā)生規(guī)律、特征特性，建立綠色防控技術體系[11]；⑧生長發(fā)育調控，根據(jù)新疆棉產(chǎn)區(qū)定位，制定以促早為主，集中成熟的棉花生長發(fā)育動態(tài)調控技術體系；⑨群體個體結構調控，調控塑造棉花庫容、棉鈴時空分布、葉面積、株高、果枝數(shù)、果節(jié)數(shù)、冠層結構、植株個體結構動態(tài)指標，發(fā)揮群體和個體優(yōu)勢；⑩棉花機械采收，及時做好采棉機機型選擇調試及安全排查、采收前棉花脫葉催熟、棉田清障清雜、采收打模儲運等工作。

5.3 鹽堿棉田管理及棉花生長異常管理方案

提前預防棉花早衰、瘋長、貪青晚熟現(xiàn)象，對棉田干旱、鹽堿、次生鹽漬化，棉花生長異常(生物和非生成物導致的異常)，各種災害發(fā)生作好防控管理預案[11]。

5.4 生產(chǎn)方式方案

新形勢下，一是通過土地流轉，托管、發(fā)展家庭農場、種植大戶、農墾團場、土地托管、農民專業(yè)合作社等規(guī)?；a(chǎn)方式[12-13]。二是由大型集團公司、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、產(chǎn)業(yè)平臺帶動的棉花生產(chǎn)方式。三是正在探索建立利益更穩(wěn)更高的土地股份制農民專業(yè)合作社。改變現(xiàn)有生產(chǎn)方式收益低、收益不穩(wěn)問題，改變千家萬戶有千個品種千個管理模式千個質量的現(xiàn)象，改變產(chǎn)業(yè)利益難以鏈接問題。更好地提高棉花產(chǎn)量、品質和效益。