王海洋,姜 鵬,高 進(jìn),施 洋,陸鎮(zhèn)威,楊 華,王 為
(江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所/現(xiàn)代作物生產(chǎn)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 鹽城 224002)
棉花作為國(guó)家戰(zhàn)略物資,得益于先進(jìn)科技支撐,雖然在我國(guó)種植面積有所減少,尤其江蘇省最為明顯,但總產(chǎn)量并未減少。棉花種植面積減少,為其他農(nóng)作物種植提供了更充足的土地資源,為保障我國(guó)糧食安全作出了突出貢獻(xiàn)。棉花耐鹽堿栽培、種質(zhì)資源發(fā)掘、品種創(chuàng)制對(duì)保障種源安全、實(shí)現(xiàn)種業(yè)振興有重要作用。為保障我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,研究耐鹽先鋒作物棉花在鹽堿地的種植技術(shù)具有巨大的發(fā)展前景,將提高棉花產(chǎn)量、為江蘇沿海地區(qū)鹽堿地的固碳增匯奠定基礎(chǔ),推進(jìn)國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略實(shí)施。
江蘇沿海灘涂鹽堿地面積達(dá)68.73 萬hm2,為淤泥質(zhì)土,灘面寬度可達(dá)10 km 以上,占全國(guó)灘涂鹽堿地面積的1/4 以上,是江蘇省最大的儲(chǔ)備耕地資源,且每年還在以2 000~3 300 hm2的速度增加[1]。江蘇沿海灘涂地區(qū)光照充足、熱量豐富、雨量充沛,自然資源能充分滿足棉花生長(zhǎng)發(fā)育的需求,但多為鹽漬土壤,鹽分含量較高,周邊灌溉水的鹽分含量也比較高;降水量不均勻,易受季節(jié)性影響;土地平整度不夠,排水難,普通作物不易成活,土地資源難以充分利用。
為了在江蘇沿海灘涂鹽堿地種植棉花,在20 世紀(jì)三四十年代,江蘇沿海地區(qū)棉農(nóng)就已經(jīng)采取先改良再利用的方法,即先改良鹽土,再種植棉花,但這種方法周期長(zhǎng)、成本高、效率及收益低。經(jīng)過廣大農(nóng)業(yè)科技人員長(zhǎng)期的試驗(yàn)、治理和不斷努力,探索與總結(jié)出了一系列改良鹽漬土的方法,并在生產(chǎn)中取得了明顯的成效[2],例如種植綠肥、圍墾養(yǎng)魚的生物治理方法以及淡水洗鹽的物理治理方法。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院專家于20 世紀(jì)80 年代在陵縣試驗(yàn)區(qū)開展為期4 年的試驗(yàn),即在鹽堿地分別采用棉花、小麥-玉米、小麥-田菁3 種種植模式,經(jīng)過比較試驗(yàn),以種植棉花的土壤改良效果和經(jīng)濟(jì)效益最佳。經(jīng)過多年試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐,采用重度鹽堿耕地快速改良技術(shù)后,通常經(jīng)過3~4 年的不斷改良,可將重度鹽漬土改良為輕度鹽漬土,含鹽量從0.5%降至0.2%以下,土壤中有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分含量逐年提高。改良前的棉花產(chǎn)量約為300 kg/hm2,改良后提高到1 050 kg/hm2左右[2]。
在含鹽量低于0.3%的土壤中種植棉花,棉花可正常出苗、生長(zhǎng);反之,棉花不易出苗,植株難以生長(zhǎng)。隨著耐鹽棉花品種的選育、引種篩選、耐鹽栽培方面研究的發(fā)展,特別是棉花種植機(jī)械的大力發(fā)展,棉花這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)煥發(fā)了新活力。在江蘇沿海地區(qū)鹽堿地發(fā)展耐鹽棉花種植,可實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益雙豐收。本研究在位處江蘇鹽城沿海灘涂鹽堿地的金海農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行了多年耐鹽棉花品種選育、篩選以及棉花耐鹽栽培試驗(yàn)、試種,總結(jié)了江蘇沿海地區(qū)鹽堿地棉花耐鹽栽培生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程如下,需要注意以下幾個(gè)方面。
春季天氣干旱、風(fēng)大,隨著土壤水分大量蒸發(fā),鹽分會(huì)在土壤表面集聚成層,使得棉花種子無法正常吸收水分,影響其生長(zhǎng)發(fā)育??刹扇√嵩绺乇?,并在播種時(shí)調(diào)整好刮土器,將土壤表層鹽集聚層刮除,以降低土壤含鹽量,促進(jìn)種子發(fā)芽生長(zhǎng)。
在田塊中間挖灌溝、兩邊挖排溝,上寬3~4 m,底寬1.2 m,深1.4 m,棉田內(nèi)挖好畦溝、圍溝、腰溝,溝寬40 cm、深30 cm,做到旱時(shí)能灌進(jìn)水、澇時(shí)能排出水,保證棉田不受漬。
春季地表水分蒸發(fā)強(qiáng)烈,地下水中的鹽分聚集在土壤表層,易出現(xiàn)返鹽現(xiàn)象。重度鹽漬土深度0~20 cm,土層含鹽量在0.4%以上,3 月底至4 月初灌水淋鹽,使耕層鹽分經(jīng)淋溶作用下滲,灌水量2 000 m3/hm2以上,淡水灌溉措施能夠使耕作層鹽分通過淋溶作用向下滲透,顯著降低表層土壤含鹽量,有利于棉種發(fā)芽和棉苗生長(zhǎng)[3]。灌水后馬上翻耕土地以抑制返鹽,并平整土地,防止局部產(chǎn)生鹽斑。重度鹽堿棉田可先深松土50 cm 以上后再灌水,浸泡時(shí)間要超過1 d,以增強(qiáng)洗鹽效果,使耕作層土壤鹽分含量低于0.3%,以利于棉苗生長(zhǎng)[4]。雨水過多時(shí)要注意及時(shí)排水,以防止鹽分隨著地下水位提高而上移。
相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著田間無機(jī)肥施用量的增加,土壤鹽分含量有逐步上升的趨勢(shì)。因此,在鹽堿地施肥時(shí)要注意根據(jù)土壤養(yǎng)分情況確定施肥量[4]。通常鹽堿地土壤較為貧瘠,但也不可一次性大量施肥。
施用氮肥以尿素為主,施用磷肥以過磷酸鈣為主。施入尿素150 kg/hm2左右、過磷酸鈣750 kg/hm2左右、硫酸鉀150 kg/hm2左右。播種前施入腐熟的禽、畜糞肥15 t/hm2。有機(jī)肥料中的腐殖質(zhì),可以通過吸附作用固定堿性鹽分。有機(jī)質(zhì)分解時(shí)產(chǎn)生的多種有機(jī)酸,可以提高土壤中陰、陽離子的溶解度,補(bǔ)充土壤中的陽離子,使陰、陽離子平衡,從而提高作物耐鹽性[5]。土壤中的有機(jī)質(zhì)能影響土壤含水率、飽和導(dǎo)水率、水分特征曲線、水分?jǐn)U散率等土壤的水動(dòng)力學(xué)參數(shù)指標(biāo),可以抑制土壤水分蒸發(fā)和鹽分表聚[6]。
經(jīng)多年布點(diǎn)試驗(yàn)篩選,建議選用蘇棉30、鹽棉39 等耐鹽品種。耐鹽棉花品種出苗快、根系耐鹽性強(qiáng),較適宜于沿海鹽堿地種植。
江蘇沿海地區(qū)棉農(nóng)若采用地膜覆蓋方式植棉,宜在4 月中旬播種;采用露地直播方式植棉,在5 月5 日前后播種。適期播種是保證鹽堿地植棉一播全苗的關(guān)鍵因素之一。多年的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明,鹽堿地棉花種植應(yīng)盡量保證棉花在播種后7 d 左右出苗,這樣可避免種子埋在土壤中過久,產(chǎn)生鹽堿危害。
1)合理密植。江蘇沿海地區(qū)鹽堿地地力較差,棉花生長(zhǎng)情況不佳,一般需要提高種植密度。設(shè)置畦寬4 m,等行種植6 行/畦,行距66.7 cm,株距20~25 cm,密度6.0 萬~7.5 萬株/hm2。
2)覆蓋地膜。江蘇沿海地區(qū)春季土壤水分蒸發(fā)迅速,極易導(dǎo)致土壤返鹽。因此,播種后要馬上覆蓋地膜,以提高地溫、增加土壤濕度、減輕土壤返鹽程度。覆膜可采取全覆蓋方式,膜寬2 m。采用地膜覆蓋植棉,通常出苗較快、發(fā)育較早,可提早8 d 左右發(fā)育[7],提高霜前花率15%左右,提高地溫3.6 ℃左右,提高土壤含水率3.0%左右,降低鹽分含量0.1%左右;棉種在土壤中停留時(shí)間短,受鹽漬危害較輕。
3)肥料運(yùn)籌。江蘇沿海地區(qū)鹽堿地土壤較貧瘠,土壤肥力差,要多施有機(jī)肥,一般需施用有機(jī)肥30 t/hm2以上。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果,增施無機(jī)肥會(huì)使土壤鹽分含量升高。要依據(jù)鹽堿地土壤養(yǎng)分狀況確定最佳施肥量與肥料配比,在施足基肥的情況下,增施硼酸4 kg/hm2。江蘇沿海地區(qū)鹽堿地棉苗生長(zhǎng)緩慢,6 月中旬開始加速生長(zhǎng),需肥量較大。依據(jù)棉株長(zhǎng)勢(shì)和地力、天氣等因素,可在盛蕾期即棉株平均果枝達(dá)3~4 臺(tái)時(shí)進(jìn)行深中耕,追施尿素110~150 kg/hm2;于花鈴期追施尿素225 kg/hm2;于8 月中旬葉面噴施1%~2%尿素和0.2%磷酸二氫鉀水溶液,可減少蕾鈴脫落,防止早衰,提高鈴重,保證棉花高產(chǎn)。
4)中耕控鹽。揭開地膜后要馬上中耕,使土壤疏松、空氣流通,以提高地溫。中耕能破壞土壤中的毛細(xì)管,阻斷下層土壤水分向上蒸發(fā),從而起到保墑抗旱、減緩返鹽的作用,減輕土壤鹽堿化。通常中耕2 次或以上,深度在20 cm 左右。
5)覆蓋麥秸。于6 月中、下旬使用麥秸4 500~6 000 kg/hm2均勻覆蓋棉花行間,這樣可以減少棉田水分的蒸發(fā),避免鹽分向地表聚集,保持土壤濕度,促進(jìn)棉花根系生長(zhǎng)發(fā)育,保證地上部分的豐產(chǎn)株型構(gòu)建和棉花的豐產(chǎn)豐收[8]。進(jìn)入夏季后,氣溫升高、雨量充沛,麥秸易腐爛分解成礦質(zhì)元素及腐殖質(zhì)、腐殖酸,可供給棉花根部養(yǎng)分,促進(jìn)棉花生長(zhǎng)與產(chǎn)量穩(wěn)定,可顯著提高棉花單鈴重和棉田單位面積的鈴數(shù),提高棉花產(chǎn)量和品質(zhì)。
6)及時(shí)打頂。于立秋后5 d、果枝達(dá)12~14 臺(tái)時(shí)可使用氟節(jié)胺進(jìn)行化學(xué)封頂,以消除棉花頂端優(yōu)勢(shì),促進(jìn)其生長(zhǎng),達(dá)到早結(jié)鈴、多結(jié)鈴的目的,以實(shí)現(xiàn)棉花高產(chǎn)。
7)全程化學(xué)調(diào)控。江蘇沿海地區(qū)鹽堿地棉花中后期容易徒長(zhǎng),要及時(shí)進(jìn)行化學(xué)調(diào)控?;瘜W(xué)調(diào)控總體應(yīng)遵循“前輕后重、因苗施用、少量多次”的原則。棉花高產(chǎn)栽培通常要求棉花主莖果枝數(shù)達(dá)到16.5 臺(tái)左右、主莖果節(jié)數(shù)達(dá)到65 個(gè)左右、單株葉枝上果枝達(dá)到11 臺(tái)左右、葉枝總果節(jié)數(shù)達(dá)到23 個(gè)左右。為實(shí)現(xiàn)棉花高產(chǎn),可用縮節(jié)胺105~135 g/hm2;苗期使用縮節(jié)胺7.5~15 g/hm2,兌水300 kg/hm2噴施;在棉花盛蕾期使用縮節(jié)胺30.0~37.5 g/hm2,兌水600 kg/hm2噴施;盛花結(jié)鈴期使用縮節(jié)胺30.0~37.5 g/hm2,兌水600 kg/hm2噴施;打頂后使用縮節(jié)胺37.5~45.0 g/hm2,兌水675 kg/hm2噴施。通過全程化學(xué)調(diào)控,可實(shí)現(xiàn)棉株多層次采光,增加光合面積,提高光合作用,滿足棉株蕾、花、鈴等對(duì)養(yǎng)分的需要,并促進(jìn)棉鈴充實(shí)、吐絮,進(jìn)而提高棉花產(chǎn)量和品質(zhì)。
棉花病蟲害防治要將物理防治與化學(xué)防治結(jié)合起來,有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。棉花苗期要注意防治地下害蟲,害蟲為害棉花將造成棉田斷壟、缺株。
可以使用飛防作業(yè)等化學(xué)防治手段進(jìn)行防治。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刂脖2块T的預(yù)報(bào),及時(shí)了解和掌握盲蝽、紅蜘蛛、棉鈴蟲等害蟲的發(fā)展動(dòng)態(tài),對(duì)達(dá)到防治指標(biāo)的棉花田塊及時(shí)進(jìn)行科學(xué)防治,以避免害蟲大面積為害棉田,導(dǎo)致棉花產(chǎn)量和品質(zhì)下降。防治害蟲可優(yōu)先使用啶蟲脒、阿維菌素、高效氯氰菊酯乳油等高效低毒農(nóng)藥,并注意輪換用藥、控制用量,以利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境?;ɡ倨谥攸c(diǎn)防治枯萎病、黃萎病及莖枯病等病害?;ㄢ徠谝⒁庠鍪┾浄剩乐蚊藁t葉莖枯病,還要重點(diǎn)防治鈴疫病、炭疽病等棉鈴病害,可用多菌靈粉劑、甲基托布津等進(jìn)行防治[9]。若遭遇暴雨或持續(xù)降雨,要馬上排出棉田積水,防止棉花爛根與倒伏。
棉田在10 月15 日前后施用40%乙烯利,用量為4 500 mL/hm2,稀釋為1 000 倍液噴施,保證棉花吐絮率達(dá)到95%以上,高質(zhì)量完成棉花采收工作,實(shí)現(xiàn)棉花高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。
冬季不拔去棉柴,可防止風(fēng)刮去麥秸稈。棉柴可留到次年3 月用大水淋鹽之前。通常每年10 月至次年3—4 月為鹽堿地土壤返鹽期,在此期間,地上覆蓋秸稈可以抑制土壤返鹽。次年翻耕入土后,秸稈可轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥以改良鹽漬土。
鹽土農(nóng)業(yè)是江蘇沿海地區(qū)特色產(chǎn)業(yè),由于土地含鹽量較高,不宜種植其他經(jīng)濟(jì)作物,棉花作為沿海灘涂先鋒作物,不但可以生產(chǎn)棉花纖維,還能提供生物柴油、造紙工業(yè)原料。種植棉花新品種蘇棉30、鹽棉39,并配合棉花耐鹽栽培技術(shù),可降低土壤含鹽量,有效提高灘涂土地資源的利用率,緩解土地資源緊張,實(shí)現(xiàn)棉花綠色高效生產(chǎn),助力江蘇省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)效發(fā)展。