绿色发展视角下的山东棉花轻简化栽培技术

王桂峰 魏学文 王琰 董文全

摘要：当前植棉比较效益低，比较劳动生产率低，棉花生产和棉花产业发展严重受挫，其根本原因是棉花生产发展质量和发展方式不适应市场的需求。以绿色发展理念为导向，提高棉花发展质量和效益，是棉花生产发展的必经路径。本文从棉花绿色化发展理念入手，针对棉花生产中存在的用工多、成本高、效益低、提出了山东棉区棉花轻简化生产的技术途径和突出重点。

关键词：山东;棉花;轻简化栽培;绿色生产

中图分类号：S562.    文献标识码：A    文章编号：2095-3143（2018）01-0008-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2018.01.002

0  引言

2017年，中央出台了《关于创新体制机制推进农业绿色发展的意见》，明确了我国农业绿色发展的总基调。2017年～2018年农业部继续实施粮棉油糖绿色高产高效创建项目，以此为抓手，推进我国农业绿色发展落实落地。从粮、棉、油等大宗农作物生产情况来看，棉花作为重要的经济作物，推进绿色发展显得尤为必要而迫切。与小麦、玉米等粮食作物相比，棉花除比较耐旱节水、耐碱耐涝外，其整个生育期农药和化肥使用量高于粮食作物，据良好棉花协会统计，棉花种植者按常规管理技术，一个生育期，使用农药、生长调节剂20多次，给生态环境造成巨大压力[1]。山东省是全国重要的优势主产棉区，棉花种植面积和总产多年稳居全国第二位，内地主产省第一位。近年来，山东切实树立绿色发展理念，以棉花轻简化栽培技术推广为重点，深入开展棉花绿色高质高效创建，促进棉花生产方式的转变[2-5]。

1  棉花绿色高质高效生产的内涵

1.1  突出体现以合理调控物化投入为重点的资源节约

资源节约是棉花绿色发展的基本特点。山东作为棉花大省，很多植棉区从20世纪80年代开始大面积发展棉花生产，尽管为区域农业农村经济发展做出了巨大贡献，但是棉花生产物化投入不断加大，造成对地力的过度消耗透支、对资源的过度开发。推进棉花绿色生产和棉花产业绿色发展，必须要依靠先进植棉技术的应用和相关从業者素质提升，提高资源利用率和劳动生产率，大幅度实现棉花成本节约、效率提高、效益增加。

1.2  要突出体现以农药化肥农膜减量增效为重点的环境友好

植棉对环境的友好是棉花绿色发展的本质特性。植棉对土地等环境资源要求不高，能和环境最好兼容相统，要充分发挥棉花“先锋”作物的特点，促进盐碱地、高亢地、涝洼地的开发利用，缓解粮棉争地的矛盾。在国家粮食安全的战略背景下，发展盐碱边际土地植棉，开启生态环境“绿灯”模式。突出注重推行棉花绿色清洁生产技术，加快棉花生产对环境污染，尤其农药和化肥不合理投放的改进，进而突出显现棉花绿色生产本色。

1.3  要突出以耕作制度改革为重点的棉花生态保育

失衡生态保护修复和优良生态培育是棉花绿色发展的根本要求。长期以来，山东棉区棉花生产方式较为粗放，特别是鲁北、鲁西北常年单作的棉花生产方式，棉田生态系统结构失衡、土地退化。推进棉花绿色发展，加强棉田生态系统修复和地力提升建设，培育棉花生产、棉田地力可持续、可循环的发展模式，因地制宜，发展棉经间套、轮作休耕模式，促进植棉区生产美、生态美、生活美的“三美”共生。

1.4  要突出体现以提高棉花生产品质为重点的棉花质量提升

棉花绿色生产，绿色是前提、丰产稳产是基础、高质高效是目标。按照农业供给侧结构性改革的理念，变以高产为导向为以纺织品市场需求的高质为导向，山东植棉区棉花尽管面积和总产都在下滑，但生产的原棉不适应市场需求是瓶颈，地产棉大多适合配棉，高端纺织原棉需要大量依赖外棉。推进棉花绿色发展，就是要增加纤维一致性好、比强度和纤维长度更优的品牌原棉供给[5]。

2  棉花轻简化栽培与绿色生产的关系定位

棉花轻简化生产是我国棉花科技工作者和生产者在长期的实践中，顺应棉花生产发展形势提出的综合技术体系，是针对当前棉花生产规模小、组织化程度低、管理复杂繁琐、机械化程度低、用工多等问题，而提出的系统性技术解决方案[6-12]。轻简化栽培有其丰富的内涵：“轻”顾名思义就是轻松植棉，快乐植棉，通过现代物质装备，“以机换人”减少植棉的用工投入和劳动强度;“简”就是简化田间种植管理，减少田间作业次数，在不减产的前提下，大幅度减少生产投入成本; “化”是通过农机与农艺融合技术实现棉花轻简栽培的过程，二者在发展中逐步磨合，逐步实现统一，实现棉花轻简化生产，农机是必不可少的技术措施和物质装备。

从棉花轻简化生产的内涵可以看出，棉花绿色发展与轻简化生产是相辅相成的，而不是矛盾对立的。绿色是棉花生产的先决条件，轻简化是实现绿色化的重要技术途径。例如绿色化要注重有机肥替代化肥或农药化肥减量增效，在轻简化生产中可以根据棉花的需肥规律，准确把握施肥时间，减少施肥次数，或施用棉花专用缓控释肥（播种前一次性施入，生育期间不施肥），从而达到减量增效的目的。再如在棉花用药方面，通过准确掌握关键时间用药，减少用药次数和用药量，严控高毒农药的施用，改用高效低毒生物农药，提倡使用物理生物防治，实现轻简化和绿色高效的统一。另外，棉花生产是农膜应用“大户”，可改为生物降解膜或在适宜的植棉区通过推迟播种期，改变种植方式，而达到控制或不使用地膜的目的，中国农业科学院棉花研究所在新疆就率先实现了棉花的“无膜”栽培，从而简化了管理，实现绿色生产 。

棉花轻简化栽培对绿色生产的作用不限于物化投入方面，更重要的是通过轻简化栽培，减少生产成本，尤其是人工成本，从而提高植棉效益。当前小麦、玉米等大宗农作物应该说单位面积平均收入不及棉花高，但是由于棉花生产成本高从而挤压了棉花的单位面积的纯收益，这是很多棉农弃棉种粮的重要因素，从而导致棉花生产大面积滑坡。绿色生产也是要考虑效益的基础上，发展绿色，否则将是无源之水，不会有可持续性和循环性。而轻简化生产较好地解决了绿色和效益统一的问题，因而轻简化将是山东乃至全国植棉区今后重要的发展方向。

3  山东棉花轻简化栽培的技术要领

棉花轻简化栽培不仅内涵丰富，而且是发展的、客观的、因地制宜的;而不是静止的、守旧的、千篇一律的。就山东棉区而言，在当前棉区经济社会发展背景下，其突出技术要领重在以下三方面。

3.1  棉花轻简化高质高效良繁技术（“四级一圃” 良繁技术）

种子是发展棉花生产的基础，是先进科技的载体。当前山东乃至全国棉花良繁体制基本缺失、良繁技术落后，良繁工作普遍轻视已成为不争的事实。当然这与棉花传统“三圃制”及其衍生的良繁技术，操作周期长、成本高有一定关系。基于这一问题中国农业科学院棉花研究所郭香墨研究员等提出了棉花种子“四级”生产程序[13]，山东省农垦科技发展中心和山东省棉花原种场提出了“四级一圃”良繁技术，为我国棉花良繁事业提供了先进的技术支持。传统的“三圃制”开展棉花原原种扩繁一般5年才能生产出棉花原种[14]，而运用“四级”种子生产程序，一般3年就可以提供批量优质的种子，实现了种子良繁的轻简化。该技术是基于重复繁殖理论而进行的良繁技术，按照基础种子→原原种→原种→良种的“四級一圃”程序生产优质大田用种。

3.1.1  育种家种子的生产

育种家种子生产、贮藏在育种家直接管理下进行，育种家在良繁过程中，担任了双重身份，既育种也繁种。一个品种育成后，最初优系种子在育种家保种圃或者育种家（单位）授权定点单位足量繁殖，低温干燥贮藏，分年利用。当贮藏的育种家种子即将用尽时，通过保种圃对剩余育种家种子再足量繁殖，贮藏利用。当不具备低温干燥贮藏条件或育种家种子完全用尽时，由育种者采用株行扩繁法生产育种家种子。株行扩繁在保种圃进行。保种圃的面积根据需种量和产种量而定。育种家种子经过一次繁殖即可得到原原种。

3.1.2  原原种生产

原原种生产在原原种田进行，将育种家种子精量稀播种植或营养钵育苗移栽，在不同生育期，逐株鉴定去杂，混合收获生产原原种。原原种经过一次繁殖可生产原种。

3.1.3  原种生产

在原种田将原原种精量稀播种植或营养钵育苗移栽种植，分株鉴定去杂、混合收获即得到原种。原种用于生产大田用种。原原种田面积根据下年大田用种量确定。

3.1.4  大田用种生产

在国有农场、良种场或特约种子基地，将原种精量稀植或营养钵育苗移栽种植。收获后即可得到大田用种，直接供应大田生产。

3.1.5  棉花常规种“四级一圃”高倍扩繁技术有几个重要关注点

一是无论那一级种子生产，其上一级种子田都是以需定产，上一代种子到下一代种子的扩繁倍数大约65～75倍;二是每级种子田（基地）均应选择土壤肥沃、地势平坦、排灌方便、没有异株和检疫性病虫害的田块;三是整个生产过程中，要严把质量关，尤其田间去杂要逐株进行。该方法繁殖系数高，操作简单，假如育种家每年提供200 kg育种家种子，采用“四级一圃”生产程序，第三年就可生产100万kg原种，第四年就可生产7500万kg生产用种，以生产用种按30 kg/hm2计算，可满足250万hm2棉田用种。如果采用南繁技术，时间会更短。

3.2  一熟制棉田轻简化栽培技术

山东一熟制棉田主要在鲁北、鲁西北植棉区。山东省棉花研究中心董合忠等提出了以“精量播种 、一次施肥、全程化控”为核心的轻简化栽培技术[7-12]较适合这类棉田应用。

3.2.1  选用适宜简化栽培的棉花品种

棉花轻简化栽培的品种，必须要求枝叶相对上冲、叶片不宜过大，株型紧凑，长势中等、无效生长枝芽少、早熟性好、吐絮集中、顺畅、易采摘、纤维品质优良的棉花品种，如鲁棉研28、K836、鲁棉研37、鲁6269等春棉品种。种子必须经过稀硫酸脱绒，精选，并且进行能够抗苗病、防蚜虫和地下害虫的种衣剂包衣加工处理。种子质量指标必须达到国家规定标准。

3.2.2  精量播种免除间苗定苗环节

单粒精量播种技术最初是在玉米上成功应用，实践证明棉花同样可以实行精量播种技术。按照定时、定量、定位播种原则，于4月下旬至5月初，使用精量播种机械，对棉花进行精准播种，种肥同播，分层施肥，做到施肥、喷施除草剂和覆膜一次完成。用种量15～18.75 kg/hm2，出苗后及时放苗，不疏苗、不间苗、不定苗，保留所有成苗。

3.2.3  施用除草剂和机械中耕代替人工除草

播种前棉田耕翻整平后，用480 g/L氟乐灵乳油1500 mL兑水600～675 kg/hm2，均匀喷洒地表后耘地或耙耢混土。播种后，再用500 g/L乙草胺乳油1050～1500 mL兑水450～675 kg/ hm2或600 g/L丁草胺乳油1500～1800 mL兑水600～675 kg/hm2均匀喷洒播种床后盖膜。棉花2～4真叶期机械行间中耕，6月下旬至7月上旬再中耕1次，同时揭膜、施肥、培土一次完成。

3.2.4  种肥同播减少施肥次数

采用速效肥料可分基肥和追肥两次进行，基肥占比60%，追肥占比40%。基施N、P2O5和K2O分别为108 kg/hm2、75 kg/hm2和180 kg/hm2，开花后追施纯N为87 kg/hm2。也可采用速效肥与控释氮肥结合，播种时一次性施入控释氮肥纯N为105 kg/hm2、速效氮肥纯N为90 kg/hm2、磷肥P2O5为90～120 kg/hm2，钾肥K2O 为180 kg/hm2，播种时施于播种行10 cm以下，最好采用深松播种机，分层施肥，速效肥料施入上层，控释氮肥施入下层，以后整个生育期不再追肥。

3.2.5  调控密度，看苗化控实现简化整枝

纯作春棉收获密度60000～75000株/hm2，自现蕾起化控3～4次，最终株高控制在110 cm以下。棉花正常打顶前5天（7月10～15日）喷施缩节胺75 g/hm2左右、10天后喷施缩节胺105 g/hm2左右进行化学封顶。5月20日前播种的纯作短季棉品种，收获密度应控制在90000～105000株/hm2，自5～6真叶期起化控4～5次，最终株高控制在90 cm左右，其中，棉花正常打顶前5 天（7月15～20日），用缩节胺60 g/hm2左右叶面喷施、10天后（7月25～30日），用缩节胺90 g/hm2左右再次叶面喷施，达到化学封顶的目的。

3.2.6  病虫害统防统治、绿色防控

根据虫害发生情况和防治指标，及时采用机械防治虫害。提倡实施统防统治、统一机防，施用高效低毒农药、物理防治技术等，根据当地虫害发生特点，5月底盲蝽象、棉蚜发生时期，选用氯氟氰菊酯、吡虫啉统一防治;6月中旬二代棉铃虫、盲蝽象发生时期，选用阿维菌素、甲维盐、联苯菊酯统一防治; 7月中下旬至8月中旬三、四代棉铃虫、伏蚜、白粉虱发生时期，选用氰虫酰胺、阿维菌素、甲维盐、吡蚜酮等统一防治。整个生育前防治3次。防治时，不施禁用农药，交替使用不同类型农药。用完的农药瓶、包装袋等包装物集中收集填埋，杜绝污染。同时，大力推广施用性诱剂监测棉铃虫和棉盲蝽等种群变化，采用黄板绿色防控技术，诱杀成虫，降低田间蚜虫、飞虱和棉铃虫落卵量。

3.2.7  集中采收，减少采收次数

观察棉田吐絮率达到60%左右，用50%噻苯隆可湿性粉剂和400 g/L乙烯利水剂混合，叶面喷施脱叶催熟，2周后人工集中摘拾，2～3周后再摘拾一次。对于鲁北户均植棉规模较大的棉田，可用采棉机一次收花。

3.2.8  残膜污染轻简防控

农膜的白色污染，日益受到重视，绿色生产模式下，可通过应用厚度0.01 mm以上的加厚地膜，盛蕾初花期通过机械揭膜回收;同时，试验示范覆盖效应较好、在规定时间内可以完全降解的地膜，保证棉花生长的同时消除“白色污染”。

值得注意的是，一熟制棉田采用轻简化栽培技术，精细整地是前提，苗全苗壮是实施该技术的基础，对于盐碱地较重的地块，对盐碱的治理工程措施是必不可少的环节。无论是哪种类型的棉田，都要做好秸秆还田、冬前深耕冻垡、平整土地、压盐造墒等环节。对于棉田的深松作业2～3年进行一次即可。对于滨海盐碱地棉田减少棉花烂铃、控制早衰是必须做好的关键管理措施。可通过适当推迟播种时间，将春棉播种期推迟到5月上旬，适当加大种植密度，控制在90000株/hm2左右，再结合简化田间管理，从而躲过8月份高温多雨造成的烂铃问题。

3.3  两熟间套作棉田轻简栽培技术

对于鲁西南间套作植棉区重点示范推广杂交抗虫棉“精、稀、简”栽培技术，即“精量播种、轻简育苗，合理密植、简化整枝，适当晚拔柴”，减少植棉成本和劳动强度，提高劳动效率和植棉收益。

3.3.1  轻简育苗

鲁西南两熟制棉田大多前茬作物为大蒜，大蒜种植一般是2.3 m畦，种植11行大蒜，大蒜行距18 cm。在大蒜生长后期（4月下旬至5月上旬，将棉花移栽到蒜行）。鲁西南两熟制套作棉田，采用穴盘基质育苗移栽，用种量为7.5 kg/hm2。提倡使用棉花轻简育苗技术，如纸筒育苗、基质育苗裸苗移栽技术、基质穴盘育苗技术。适宜育苗时间在3月底4月上旬，具体时间应根据天气情况灵活掌握。一般清明节前后开始下种，不宜下种过早，增加育苗风险。

3.3.2  合理密植

移栽于4月下旬至5月上旬，浇完大蒜抽苔水后进行，移栽苗龄1～2片真叶。密度为30000～37500株/hm2，自盛蕾期开始化控2～3次，最终株高控制在130 cm左右，并留叶枝，去叶枝顶和主茎顶。

3.3.3  轻简施肥

棉花移栽后一周左右结合浇大蒜膨大肥水进行棉花施苗肥，提倡使用棉花营养套餐肥料，或沖施尿素75～97.5 kg/hm2，大蒜田肥水足的可以不施肥。前茬大蒜或圆葱收获时，尽量注意保护棉苗，减轻棉苗损伤，并注意保全地膜，继续为棉苗保墒、增温。

3.3.4  轻简中耕

6月下旬，棉花处于初花期，使用机械中耕，中耕深度6～9 cm，并清除地膜接纳雨水。

3.3.5  适时拔柴

一般在10月上旬开始拔棉花柴为种植大蒜腾茬。在拔柴前10天左右喷洒乙烯利催熟，使棉桃尽量在田间收完，一般在拔柴时棉花吐絮率达到80%以上。尽量做到晚拔柴，提高棉花纤维品质。

3.3.6  两熟制棉田蒜后直播短季棉简化栽培技术已经日趋成熟值得大力推广

改蒜田套种杂交棉为蒜后直播短季棉，收蒜后机械灭茬、抢时机械精播，是今后鲁西南植棉区的发展趋势。

参考文献

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