棉花無土育苗技術面向全國棉區推廣
(王國城)棉花是我國最主要的經濟作物,在國民經濟和人民生活中占有重要的地位。新中國成立以來,黨和政府十分重視棉花生產,采取了一系列促進棉花生產的措施,使我國棉花生產有了很大的發展。棉花生產是科技和勞動密集型的大田作物。栽培技術是現實生產力,它對節省成本、高效利用資源和提高棉花生產品質具有重要作用。我國棉花生產成本低于美國、澳大利亞和以色列等先進植棉國家,但明顯高于印度和巴基斯坦[1]。研究表明,栽培技術進步對降低生產成本、高效利用資源和促進棉農增效還具有30%的潛力。
1棉花高產的因素
1.1棉花品種的生產潛力
科學研究與生產實踐證明,不同棉花品種在同一地區相同的生態條件下,甚至是同一塊地里,采取相同農業措施,往往表現為不同的產量水平,有的品種表現為高產、穩產,有的則表現為低產。其原因是品種本身遺傳特性的不同所導致的。高產品種在株型結構,形態特征和內在生理方面,具有高效利用日光和高效吸收轉化營養元素的能力,并具有較強的抗逆性[1],因此,表現出高產、穩產。故要獲得高產,首先要求品種具有高產性能,并在生產實踐中不斷發揮品種的增產潛力。
1.2適宜的外界環境條件
有了高產優質的品種,不一定就能獲得高產,還必須滿足高產品種適宜的外界環境條件。棉花高產優質品種是在適宜的環境條件下培育出來的,因而在大田生產上要獲得高產,必須要有相應的外界環境條件,才能使品種的高產性能充分表現出來。外界環境條件主要有太陽輻射、溫度、水分和土壤養分。
1.3人工調控
有了高產優質品種和適宜的外界環境條件,也不一定就能獲得高產,還在于人工調控水平上,人工調控的實質就是按目標產量,根據當地的氣候條件,品種特性,制訂一套科學的高產調控措施,即適合該品種生育特性的高產栽培技術,這是棉花高產的技術保障[1]。
2我國三大棉區高產栽培技術的差異性
2.1氣候條件差異性
由表1可以得知三大棉區氣候條件的差異表現在溫度、日照、降水等方面。新疆棉區年日照百分率和總輻射量均高于內地棉區,而且在晴天的條件下,新疆日光合時間比長江流域棉區長37%-120%,比黃河流域棉區長13%-22%。盡管新疆棉區天然降水少,是長江流域的4%-10%左右,是黃河流域的6%-20%,但可以根據棉花生理需水規律為棉花的水肥運籌提供了活動空間,可有效實施水肥調控,協調營養生長和生殖生長,提高經濟系數。以上氣候條件都為新疆棉區的高產奠定了較為優越的條件。2004年新疆棉花總產量達175萬噸,平均單產達1575kg/hm2,總產和單產連續11年位居全國第一。黃河流域棉區棉花平均單產1065kg/hm2,而長江流域棉區平均單產只有885kg/hm2。棉花單產水平呈現新疆棉區>黃河流域棉區>長江流域棉區的趨勢。
年總輻射量/KJ.cm-290-125110-140135-150
2.1產量結構差異性
棉花的皮棉產量構成因素是由單位面積收獲株數、單株有效結鈴數、單鈴重和衣分等因素構成。在產量構成中,密度即單位面積收獲株數是產量構成的一個重要因子,它對單株結鈴數、單鈴重都有較大的影響;衣分主要受品種的遺傳特性的影響,年際變化比較穩定。在一般情況下,隨密度的增加,單株結鈴數和鈴重都相應的下降,但這種下降并不呈直線相關,它還受生態條件和栽培技術的影響。而單位面積總鈴數在一定范圍內則隨密度的增加而上升,當超過一定的密度范圍后,則鈴數又下降。只有當單位面積總鈴數的增加超過單株結鈴數和鈴重下降的總和時,密植才能增產。因此,棉花的合理密植技術,主要是協調好增株與增鈴、增重的矛盾,使產量構成因素的乘積達到最大值。三大棉區在種植密度存在一定的差異。
長江流域麥套移栽地膜棉的密度為37500-52500株/hm2、麥套移栽棉密度為45000-60000株/hm2、麥后移栽棉密度為60000-67500株/hm2。近年提出拓行降密,即廂寬1.2-1.3米,廂邊種一行棉花,株距0.33米,每公頃22500-26300株。
黃河流域麥套春棉密度為45000-60000株/hm2、麥套夏棉密度為750000-105000株/hm2。。在黃河流域旱堿地棉花提出“簡、密、矮”栽培技術,即簡化管理、提高密度、矮化株高,密度為80000-100000株/hm2。
新疆棉區南疆種植密度為150000-180000株/hm2、北疆種植密度為180000-210000株/hm2。新疆產棉區形成了“矮、密、早、膜”栽培技術體系,高密度即每公頃收獲株數165000-210000株以上,密度分別為長江、黃河流域棉區的3倍與2倍以上;矮化,即株高控制在55-70厘米;地膜覆蓋,一切技術措施突出“早”字。
2.3種植制度差異性
長江流域棉區的種植制度,普遍實行糧(油)棉一年兩熟,大部分地區以麥套移栽棉為主,部分為麥(油)后移栽棉花,少數麥后直播棉。上世紀80年代以來江蘇省成功地示范推廣了麥(油)后移栽棉,目前全省麥后移栽棉已發展到占全省棉田面積的40%,因為從比較效益看,麥后移栽可以大幅度提高夏播產量,大部分試驗結果表明可增產30—50%;從經濟效益看麥后移栽的合計產值比套栽棉田增加16.2%[3]。近年來,江蘇沿海墾區大型農場采用麥后直播棉花呈逐步擴大趨勢,因為實行麥后直播棉花可以由原來只能種一熟單作棉花改為兩熟制,全年綜合經濟效益可顯著高于一熟制。
黃河流域棉區種植制度,原以一年一熟為主,上世紀80年代以來水肥條件好的地區麥棉兩熟套種發展迅速,已成為主要的種植方式[3]。近年來,黃河流域棉區各地棉田間套作瓜類作物面積有較快的發展,種植面積較大的有三種類型:一是冬季或早春蔬菜與棉花兩熟套種;二是棉田間套作西瓜;三是一熟棉田間作綠豆、花生等矮稈作物。
新疆棉區棉花基本上是實行一年一熟制。由于人多地少,耕地鹽堿重,土壤肥力較低,高產穩產農田少,因此,在種植制度上,合理安排棉花、糧食和養地作物的比例,實行輪作換茬,做到養地與用地相結合,對于實現棉花高產、穩產至關重要。基本有四種,一是棉花與苜蓿輪作;二是棉花與綠肥作物輪作換茬;三是重鹽堿棉區水旱輪作;四是棉花與糧食作物輪作換茬[4]。
2.4施肥差異性
目前新疆棉花膜下滴灌面積不斷擴大,在這種節水灌溉條件下,注意不要因滴灌省肥而過多的減少N肥施用量,尤其是高產田,要防后期早衰,導致減產[11]。無論哪種灌溉方法都要堅持“兩頭重、中間輕”的施肥原則,即足量深施基肥(餅肥+化肥),為棉花全程穩長、高產優質服務。前期促壯苗,中期保穩長,后期防早衰;重施花鈴肥,為多結伏桃服務;補施壯桃肥,為桃大、質優、防早衰服務。做到“苗期不追慢長,蕾期控肥穩長,花鈴期吃飽健長”,“促根早發壯苗,全程穩長不衰”。
長江流域棉區屬于施磷鉀的有效棉區,要注意適量用氮,增施磷鉀。基肥的施量為每公頃雜肥7500-10000kg,或綠肥每公頃1125-2250kg,蕾期施有機肥,6月中旬-7月上旬需每公頃施豬、牛糞22500-30000kg。
黃河流域棉區土壤有機質和全氮含量均較低,氮素不足比較突出,缺磷嚴重,施鉀屬于有效區域。遵循“增肥后移,施足基肥,早施、重施花鈴肥,普施蓋頂肥”的原則,注意N、P、K肥的合理搭配。
新疆棉區高產田氮的積累在盛花-盛鈴階段才達到高峰,但棉花對鉀吸收積累高峰在盛蕾-盛花期間[8]。因此,在高產田,必需嚴格控制基肥施用量及蕾期施肥,否則造成蕾期生長過快,群體高度和葉面積過大,對構建高光效的棉花群體結構極為不利。
2.5灌溉差異性
水分是棉株體內含量最多的組成部分,是棉花生長發育、產量形成所必須的重要條件之一[6]。棉花生育期間的灌溉應依據各生育時期的需水特性、土壤水分狀況和棉株形態特征綜合確定,灌水量要遵循棉花各生育期的需水規律,堅持“兩頭大、中間小”的原則[7]。高產棉田前期應圍繞增溫、促根、早發做文章,推遲灌頭水時間。
長江流域棉區年降水量1000-1600mm,4-6月的降水量一般在400-800mm,80%的年份降水量達300-400mm以上,降水量能夠滿足棉花的需水,[7]但長江流域棉區常有伏旱,此時棉花正值開花結鈴盛期,氣溫高,葉面蒸騰強烈,土壤水分低于田間最大持水量的60%以下時,也需及時灌水,灌水量以每公頃不超過750-900mm為宜,要隨灌隨排,否則棉田漬水,會造成蕾鈴的脫落。
黃河流域棉區年降水量600-1000mm,但年際和年內變異大,灌溉管理難度大,播前要貯水灌溉,每公頃灌水量為1800-2200mm,經研究黃河流域棉區棉花實施灌溉的關鍵時期應主要在5月下旬到7月上旬,即棉花苗期-初花期,每公頃灌水量為550-670mm。但黃河流域棉區水資源也很緊缺,每公頃均水量5730mm,僅相當與全國平均水平的20%,且目前灌水的利用率只有40%,所以必須重視節水灌溉。
新疆棉區高產棉田灌溉,應遵循量少、多次、保持土壤濕潤的灌水原則,適時適量灌好頭水是棉花實現高產的關鍵[8]。一般6月中、下旬灌頭水,有的推遲到6月底至7月初,每公頃灌水量900-1050mm,以后因地制宜間隔10-20天,再灌二水、三水,全生育期總灌水次數根據土壤情況約3-5次,總灌水量480mm左右。水是新疆農業發展最主要的限制因子,棉花是新疆經濟的支柱產業,二者對新疆經濟發展至關重要[8]。因此,棉花膜下滴灌的節水型農業灌溉技術是新疆荒漠綠洲灌溉的主要方式[9]。
2.6化學調控差異性
棉花的化學調控被列為自建國以來我國棉花栽培技術領域的三項變革之首,即化學調控、地膜覆蓋、育苗移栽。三大棉區氣候不同,化調使用期也不同[12]。我國降水帶自南向北推移的特點,長江流域棉花蕾期已進入梅雨期,苗期、蕾期使用較好,5葉期化控最好,化控次數為4-5次[10]。
黃河流域棉區常年初花后才進入雨季,初花以后使用較好,化控次數為4次,第一次在蕾期,每公頃縮節安用量22.5g;第二次在初花期,每公頃縮節安用量30-37.5g;第三次在7月下旬,每公頃縮節安用量37.5-45g;第四次在打頂后7-10天,每公頃縮節安用量45-52.5g。
新疆棉花在實施“高密度矮化高產優勢模式栽培”中,生長調節劑的應用已成為必不可少的技術措施[11]。在化調操作程序上,由上世紀80年代的“應急化調”發展今天的“全程化調”[12]。在棉花整個生長期間,需進行3-4次化控。第一次在現蕾期,每公頃縮節安用量7.5-15g;第二次是灌頭水前,每公頃縮節安用量30-45g。其它可根據情況靈活運用。
3新疆棉區發展展望
新疆有著悠久的植棉歷史,是我國最適宜種植棉花的生產區域之一[14]。新疆棉花生產迅速發展,與黃河、長江流域棉區形成三足鼎立的態勢,在全國占有重要的地位。從全國來看,三大棉區中,新疆種植棉花的比較效益最為突出。長江流域和黃河流域是主要的棉區同時也是主要的糧食產區,受糧棉爭地的影響,發展棉花生產已無更大潛力可挖,而新疆棉花生產具有資源優勢、規模優勢和效益優勢。新疆棉區具有獨特的自然條件,熱量充足,非常有利于棉花生長加上后備土地資源充足,新疆棉花產業具有巨大的發展潛力,如單產潛力和單價潛力。但也應該看到新疆棉區棉花枯黃萎病嚴重,棉花抗病性差、品種結構單一、缺乏市場競爭。據統計,新疆棉花種植結構中,長絨棉產量約占棉花產量的6%,天然彩棉的約占3%,而91%的棉花為普通陸地棉,纖維品質相對較低(全國倒數第三),含糖量較高,這都是需要改進的。在當前眾多的棉花品種中,市場對長絨棉、中長絨棉、彩色棉和有機棉等優質專用棉的需求比較旺盛,前景可觀。因此,新疆棉花枯黃萎病嚴重、彩色棉品種單一問題在短期內如若不能得到解決,將會喪失新疆棉的市場優勢。
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