魯西南蒜(麥)后接茬短季棉高效栽培技術(shù)研究及其試驗(yàn)示范

魯西南植棉區(qū)地屬黃河沖積平原，土壤肥沃，雨熱同季、資源豐富，年均降水 600～800mm ，無霜期 ?220d ，年均日照時(shí)間 2300h，≥10% 活動(dòng)積溫 4400～4600^°C ，適合小麥、大蒜、棉花等多種農(nóng)作物生長(zhǎng)。該地區(qū)是山東棉花種植最早、最集中的區(qū)域，一年兩熟蒜（麥）棉套作栽培是當(dāng)?shù)刂饕姆N植模式，3月底4月初進(jìn)行棉花營(yíng)養(yǎng)缽育苗，4月下旬至5月初人工移栽至大蒜田或小麥田預(yù)留行間。然而，該模式下棉花與蒜（麥）的共生期長(zhǎng)，影響大蒜或小麥的機(jī)械化收獲;棉田打藥除草、整枝打頂、撿拾棉花等用工為每 666.7m²15～17 個(gè)（ 225～ 255個(gè) ，費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、效率低。

為有效解決魯西南傳統(tǒng)蒜（麥）套棉模式存在的棉花生產(chǎn)人工成本高、成熟不集中而導(dǎo)致不便于機(jī)械采收、種肥藥膜成本高、經(jīng)濟(jì)收益低等問題，加快完善與推廣棉花機(jī)械播種、輕簡(jiǎn)管理、熟期集中和機(jī)械采收配套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)棉花生產(chǎn)由傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型向輕簡(jiǎn)節(jié)本、高質(zhì)高效的植棉新業(yè)態(tài)轉(zhuǎn)型，示范種植了山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所（原山東棉花研究中心）選育的短季棉品種魯棉532（審定編號(hào)：國(guó)審棉20200007）[]。該品種早熟性好、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)。光熱資源是決定短季棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的重要因素，魯西南地區(qū)年 ?15^°C 活動(dòng)積溫在 3900～4500^°C ，5月20日至7月20日 ?10^°C 有效積溫為 1000^°C 以上，能滿足短季棉從播種至花芽分化 ?10^°C 有效積溫 890°C 的需求，利于更快完成營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變。2023年，筆者團(tuán)隊(duì)以加快棉花機(jī)械播種、輕簡(jiǎn)管理、熟期集中收獲或機(jī)械采收為重點(diǎn)，集成蒜（麥）后短季棉密植矮化、簡(jiǎn)化整枝、熟期齊集等核心技術(shù)，應(yīng)用精粒播種、“種肥藥\"同播一體化多功能新機(jī)具，綠色防控、科學(xué)化學(xué)調(diào)控（化控）、脫葉催熟等配套技術(shù)措施，在成武縣大田集鎮(zhèn)開展了蒜（麥）接茬短季棉兩熟綠色輕簡(jiǎn)高效種植技術(shù)試驗(yàn)、示范研究，探討了應(yīng)用該技術(shù)模式對(duì)提高棉花產(chǎn)量、改善品質(zhì)及增加經(jīng)濟(jì)效益的效果，為魯西南植棉區(qū)短季棉高效栽培技術(shù)推廣提供技術(shù)支撐[2]。

1短季棉高效栽培模式技術(shù)要點(diǎn)[34]

1.1 品種選擇

棉花宜選用株型緊湊、贅芽少、早熟性好、結(jié)鈴集中、吐絮暢，對(duì)縮節(jié)胺和脫葉催熟劑敏感的短季棉品種，如魯棉532。該品種通過了山東省審定，為轉(zhuǎn)基因早熟品種，出苗快，植株塔形，生育期107d，高抗枯萎病，耐黃萎病，高抗棉鈴蟲，纖維品質(zhì)達(dá)“雙30”（長(zhǎng)度和斷裂比強(qiáng)度值均在30以上）；前茬大蒜選用中早熟品種金蒜1號(hào)、早熟品種太空2號(hào)等高產(chǎn)抗病不早衰的品種，適宜播期為10月 1- 15日，種植密度為每 666.7m²3 萬株（45萬株 ?hm^-2 ）左右；前茬小麥選用抗逆性強(qiáng)、抗倒伏、熟相好的品種，如濟(jì)麥22、濟(jì)麥44等，適播期為10月 10-25 日，種植密度為每 666.7m²15 萬 ～18 萬株（ 225～ 270萬株·hm^-2 ）。

1.2搶摘、搶時(shí)播種實(shí)現(xiàn)\"一播全苗\"

在5月初，大蒜每 666.7m² 澆大蒜膨大水40～50m³（600～750m³?hm^-2） ，可起到“一水兩用”的效果，5月10日后大蒜開始收獲，收獲后及時(shí)進(jìn)行田間保、耘耙清蒜膜，達(dá)到耙后平整無明顯坷垃層、“上虛下實(shí)”，然后搶熵播種短季棉；在6月上旬，小麥?zhǔn)斋@后無需滅茬澆水，搶時(shí)播種短季棉。大蒜（小麥）收獲后接茬搶時(shí)機(jī)械直播短季棉，播種用量為 22.5～26.25kg?hm^-2 ，播種密度為8.25萬～9.00萬株 ?hm^-2 。播種時(shí)間盡量在5月15日一6月10日，以防棉花生長(zhǎng)后期棉鈴成熟度低難吐絮。棉花播種優(yōu)先選用懸浮式地輪傳動(dòng)、深度可調(diào)控型播種機(jī)，播種時(shí)掌握一個(gè)“穩(wěn)\"字，防止種子下落堵塞樓角口，做到不漏播、不重播，若漏播、露種應(yīng)及時(shí)補(bǔ)播和掩土、鎮(zhèn)壓，保證“一播全苗”。采用精量播種機(jī)械播種忌過深、過淺，條播深度為 2.5～3.0cm ，視墑情調(diào)節(jié)鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓強(qiáng)度，即含水量大于 70% 的土壤要適當(dāng)輕壓，壓輪重力 150～160kg?cm^-2 含水量小于 70% 的土壤要適當(dāng)重壓，壓輪重力 160～ 200kg?cm^-2 。蒜茬以 16cm×75cm 的株行距配置進(jìn)行等行距播種，用“種肥藥”一體化機(jī)械條播作業(yè)，使用 33% （質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）二甲戊靈乳油全覆蓋封閉地面，用量為 2.25～3.00L?hm^-2 ，兌水225～300kg?hm^-2 ；麥茬以 16cm×70cm 的株行距配置進(jìn)行等行播種。棉花播種量可根據(jù)播種時(shí)間、土壤干旱程度等因素適度調(diào)整，即當(dāng)播種時(shí)間延后和土壤干旱時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加播種量。播后視情遇旱澆水 600～750m³?hm^-2 ，出苗后及時(shí)中耕除草、滅茬、保。播種后遇雨造成土壤板結(jié)導(dǎo)致出苗困難應(yīng)及時(shí)人工破除板結(jié)、重播或改種，出苗后遇旱澆小水 300～450m³?hm^-2， 。

1.3科學(xué)施肥減量增效

由于前茬大蒜（小麥）的基肥、追肥、有機(jī)肥施用量較大，在大蒜（小麥）整個(gè)生育期肥料有效成分利用率不高，土壤中還有大量可用肥料成分供棉苗前期生長(zhǎng)所需，故前茬作物所施肥料能夠起到“一肥兩用\"的效果。大蒜接茬短季棉采用“種肥藥\"同播方式，一次性施用氯基緩控釋肥 （N，P₂O₅，K₂O 有效成分含量比例為 20：8：12 ，下同） 450kg?hm^-2 其釋放期為 70～80d ;麥后短季棉播種時(shí)不滅茬且不宜種肥同播，7月上旬現(xiàn)蕾期可中耕追施氯基緩控釋肥 450kg?hm^-2 O

1.4輕簡(jiǎn)管理、綠色防控、科學(xué)化控

1.4.1適密度塑株型。短季棉長(zhǎng)出 1～2 片真葉時(shí)，視出苗、肥力情況適度間苗，間苗后株距為 13～ 15cm ，將收獲密度控制在6.75萬 ～8.25 萬株·hm^-2 ;株間缺苗、斷壟處留雙株或補(bǔ)種大豆。全生育期化控 3～4 次，做到“少量多次、前輕后重”。蕾期至初花期用 98% 甲哌 7.5～15.0g?hm^-2+0.01% 蕓墓素內(nèi)酯 150.0g?hm^-2 ，兌水 375～450kg?hm^-2 5盛花期甲哌用量為 45.0～60.0g?hm^-2 ，兌水450～600kg?hm^-2 ；花鈴期（7月 15-25 日）遵循“枝到不等時(shí)，時(shí)到不等枝\"的原則，在進(jìn)行人工、機(jī)械或化學(xué)打頂前施用甲哌1次，將單株果枝控制在12個(gè)以下，施藥部位選擇在主莖和葉枝頂部，用98% 甲哌 90～120g?hm^-2+0.01% 蕓素內(nèi)酯150g?hm^-2+ 磷酸二氫鉀 1.5kg?hm^-2 ，兌水 450～ 600kg?hm^-2 ；打頂或化學(xué)封頂后 5～7d 定株型，98% 甲哌施用量為 105～135g?hm^-2 ，兌水 450～ 600kg?hm^-2 ，將株高控制在 85～90cm ，控制側(cè)枝的橫向生長(zhǎng)，促營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)并進(jìn)并轉(zhuǎn)入以生殖生長(zhǎng)為主。通過化控免整枝塑株型，并建立合理的光合利用群體結(jié)構(gòu)，增加葉綠素含量、促進(jìn)光合利用，每公頃節(jié)約人工 30～45 個(gè)，增加成鈴數(shù)、提高霜前花率。

1.4.2綠色防控。棉花種子脫絨包衣拌種，可防治80% 以上的苗期病蟲害。5月20日后，短季棉播種出苗時(shí)地溫和氣溫一般較高，苗期、蕾期病害相對(duì)較輕，注意防治棉蚜、棉薊馬、盲蝽等害蟲；中后期主要防治伏蚜、葉螨（紅蜘蛛）盲蝽、甜菜夜蛾、煙粉虱等害蟲。由于短季棉生育期較短，施藥次數(shù)相對(duì)減少，防治時(shí)采用物理防治、生物防治和化學(xué)防治相結(jié)合的方法。在蒜（麥）收獲后采用太陽能殺蟲燈、黃板和性誘劑誘殺害蟲，以保護(hù)天敵、改善生態(tài)環(huán)境；化學(xué)防治采用高效低毒農(nóng)藥結(jié)合助劑均勻噴霧，增加葉片藥劑附著面積，噴藥時(shí)間宜在上午11時(shí)前、下午5時(shí)后。

1.5脫葉催熟、集中收花

在9月底至10月初氣溫穩(wěn)定在 20°C 以上、棉鈴?fù)滦趼试?60% 以上、棉株蓋頂鈴鈴齡40d以上時(shí)，使用 80% 噻苯隆可濕性粉劑 400～600g?hm^-2+ 40% 乙烯利水劑 1500～3000mL?hm^-2 ，兌水 750kg 進(jìn)行脫葉催熟，做到噴灑均勻，使上下、內(nèi)外層葉片的正反面都能受藥，作業(yè)時(shí)間以早晨為佳；施藥后^4h 內(nèi)遇雨，要重新補(bǔ)噴，對(duì)于密度較大、長(zhǎng)勢(shì)較旺的棉田適量增加施藥量。待脫葉率超過 95% 吐絮率在 92% 以上時(shí)，進(jìn)行人工集中摘拾或機(jī)械一次性收獲。

1.6棉花秸稈拔除離田

充分發(fā)揮當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢(shì)，合理調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，注重耕地保護(hù)，變重茬為輪作，適當(dāng)延遲棉花采收期，晚拔棉花秸稈，以提高鈴重和纖維品質(zhì)。大蒜接茬棉田機(jī)械拔除秸稈離田可推遲到10月10日前，小麥接茬棉田可推遲至10月中旬前。大蒜（小麥）要選用中早熟品種，大蒜在10月中旬前播種，小麥在10月底前播種[4]。

2技術(shù)試驗(yàn)示范及效果[5q

2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2023年，以春播棉品種魯H424和短季棉品種魯棉532為供試材料，設(shè)3個(gè)處理：T1處理為蒜套春播棉，適用品種為魯H424，種植密度為3萬株·hm^-2 ，株行距配置為 30cm×110cm，6 行區(qū)；T2處理為大蒜（品種選用金蒜5號(hào)）收獲后接茬短季棉，適用品種為魯棉 532，種植密度為8.25萬株 株行距配置為 16cm×75cm，12 行區(qū)；T3處理為小麥（品種選用濟(jì)麥22）收獲后接茬短季棉，適用品種為魯棉532，種植密度為9萬株， hm^-2 ，株行距配置為 16cm×70cm，12 行區(qū)，設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為 67m² 。T1處理蒜套春棉于4月5日進(jìn)行苗床育苗，4月22日移栽；T2處理蒜后短季棉在5月22日進(jìn)行無膜機(jī)械播種；T3處理麥后短季棉在6月7日進(jìn)行無膜機(jī)械播種。

2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

2.2.1生育時(shí)期調(diào)查。從每小區(qū)中間行選取連續(xù)50株進(jìn)行生育時(shí)期調(diào)查，分別以每小區(qū) 50% 的棉株出苗、現(xiàn)蕾、初花、吐絮的日期作為出苗期、現(xiàn)蕾期、初花期、吐絮期的調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)，并記錄。

2.2.2農(nóng)藝性狀測(cè)定。于9月5日調(diào)查單株果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、吐絮鈴數(shù)和幼鈴數(shù)（棉花開花受精后 25～30d 內(nèi)，體積不再增大的幼嫩鈴數(shù)），于9月29日再次調(diào)查吐絮鈴數(shù)并記錄青鈴數(shù)。

2.2.3產(chǎn)量及其構(gòu)成因素測(cè)定。在棉花吐絮盛期，每小區(qū)分別采摘棉株中部正常的吐絮棉鈴50個(gè)，進(jìn)行室內(nèi)考種，測(cè)定鈴重和衣分，T1處理分別于8月15日、8月25日和9月10日進(jìn)行3次收花測(cè)產(chǎn)，T2處理分別于8月25日、9月4日和9月14日進(jìn)行3次收花測(cè)產(chǎn)，T3處理分別于9月2日、9月12日和9月22日進(jìn)行3次收花測(cè)產(chǎn)，每次收3行計(jì)產(chǎn)，利用3次平均實(shí)收籽棉產(chǎn)量按面積折算籽棉單產(chǎn)，并計(jì)算皮棉單產(chǎn)。

2.2.4纖維品質(zhì)測(cè)定。各處理軋花后，取 50g 皮棉送山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所使用HFT9000纖維測(cè)試儀測(cè)定纖維上半部平均長(zhǎng)度、斷裂比強(qiáng)度和馬克隆值（HVI校準(zhǔn)棉花標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)）。

2.3 數(shù)據(jù)處理

利用MicrosoftExcel2007進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理和初步處理，利用DPS18.10軟件進(jìn)行單因素方差分析（其中衣分和霜前花率均通過正態(tài)性檢驗(yàn)和方差齊性檢驗(yàn)），并采用最小顯著差數(shù)法（leastsignifi-cantdifference，LSD）進(jìn)行均值間的多重比較。

2.4 結(jié)果與分析

2.4.1植棉模式對(duì)棉花生育時(shí)期的影響。由表1可知，T1處理與T2、T3處理相比，播種時(shí)間提早47～63d ，但T1處理的現(xiàn)蕾期、初花期、吐絮期及初次采摘期與T2、T3處理的時(shí)間間隔逐漸縮短。T1較T2處理的吐絮時(shí)間僅提前8d，較T3處理提前 18d;T1 較T2處理的初次采摘時(shí)間提前 10d ，較T3處理提前 17d 。結(jié)果表明直播短季棉魯棉532生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，結(jié)鈴、吐絮集中，具有成熟集中的優(yōu)良特點(diǎn)。

2.4.2種植模式對(duì)棉花農(nóng)藝性狀的影響。由表2可知，株高、單株果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、吐絮鈴數(shù)均表現(xiàn)為 T1gt;T2gt;T3 處理，且株高、單株果枝數(shù)和吐絮鈴數(shù)在不同處理間均存在顯著差異。9月5日進(jìn)行第1次性狀調(diào)查時(shí)，單株幼鈴數(shù)以T3處理最多，T2處理的最少，但處理間無顯著差異；9月29日，單株青鈴數(shù)則表現(xiàn)為 T1gt;T3gt;T2 處理，且T1顯著高于其余2個(gè)處理。

表1不同植棉模式下棉花生育時(shí)期的比較

表2不同植棉模式下農(nóng)藝性狀的比較

注：數(shù)據(jù)為平均值士標(biāo)準(zhǔn)差；同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（ Plt;0.05 。

2.4.3種植模式對(duì)棉花產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響。由表3可知，T1處理的鈴重最高，顯著高于T3處理，與T2處理差異不顯著；T2處理的衣分最高，顯著高于T3處理；T2處理的霜前花率最高，顯著高于T1、T3處理，T3處理高于T1處理但差異不顯著；T1與T2處理的籽棉和皮棉單產(chǎn)均顯著高于T3處理，T2處理高于T1處理但不存在顯著差異。結(jié)果表明，蒜后直播短季棉模式（T2處理）增產(chǎn)效果最好。

表3不同植棉模式下棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的比較

注：數(shù)據(jù)為平均值士標(biāo)準(zhǔn)差;同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（ Plt;0.05 ）。

2.4.4種植模式對(duì)棉花纖維品質(zhì)的影響。由表4可知，不同處理間的纖維上半部平均長(zhǎng)度無顯著差異；T1與T2處理的斷裂比強(qiáng)度顯著高于T3處理；T1處理的馬克隆值顯著低于T2和T3處理，T2與T3處理間無顯著差異。

2.4.5技術(shù)示范效果。不同植棉模式下的純收益差異明顯，T2處理的純收益最高，然后依次是T1處理、T3處理（表5）。蒜棉套作模式用工多、成本高，產(chǎn)投比較低；蒜（麥）棉兩熟模式省工節(jié)時(shí)，產(chǎn)投比均高于蒜棉套作模式，以蒜棉兩熟模式產(chǎn)投比最高?？梢?，推廣蒜（麥）后短季棉直播模式是節(jié)本增效、提高種植綜合收益的有效途徑7

表4不同種植模式下棉花纖維品質(zhì)的比較

注：數(shù)據(jù)為平均值土標(biāo)準(zhǔn)差；同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（ Plt;0.05 。

表5不同種植模式的成本和效益比較

3 討論與結(jié)論

趙中亭等和劉啟俠等研究表明，在魯西南和菏澤地區(qū)，相較于蒜套棉種植模式，短季棉直播可明顯減少管理用工，降低植棉物化投入，明顯提高純收益，這與本研究結(jié)果一致。本團(tuán)隊(duì)通過開展蒜（麥）后接茬短季棉高效栽培技術(shù)研究及其試驗(yàn)示范，實(shí)施了棉花機(jī)械精量播種、輕簡(jiǎn)化栽培、減量增效施肥、綠色防控、集中收獲等關(guān)鍵技術(shù)的研究探索，并與配套機(jī)械裝備進(jìn)行有機(jī)融合，集成綠色輕簡(jiǎn)化植棉技術(shù)體系，完善了蒜（麥）后接茬短季棉高效栽培技術(shù)模式。該技術(shù)模式可有效解決魯西南傳統(tǒng)蒜棉套作區(qū)存在的棉花生產(chǎn)人工成本高、成熟不集中導(dǎo)致機(jī)械收獲難、種肥藥膜成本高、經(jīng)濟(jì)收益低等挫傷植棉積極性的系列問題，為實(shí)現(xiàn)棉花生產(chǎn)的輕簡(jiǎn)節(jié)本與生態(tài)高效的熟期齊集、機(jī)械采收創(chuàng)造有利條件，成為魯西南植棉區(qū)棉花產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的一項(xiàng)重要技術(shù)模式。然而，棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的形成過程是復(fù)雜的，因此需要通過綜合考量棉花結(jié)鈴性、干物質(zhì)積累、纖維上半部平均長(zhǎng)度、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值、紡紗均勻性指數(shù)等指標(biāo)，同時(shí)評(píng)估不同播期不同品種的抗病性、適應(yīng)性、纖維品質(zhì)及產(chǎn)量，以滿足區(qū)域棉花生產(chǎn)上的實(shí)際需求。盡管本研究?jī)H采用單一棉花品種開展試驗(yàn)，但在近2年的推廣試驗(yàn)示范中，已取得了明顯的節(jié)本增產(chǎn)效果。在未來研究中擬增加不同播期和不同品種的試驗(yàn)，以進(jìn)一步完善該技術(shù)模式。

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