新疆棉花高产栽培管理中的高效用水技巧

汪佳佳，裴亮只，3，马奇祥

（1.兵团第七师胡杨河市一二三团农业气象站，新疆 奎屯 833200；2.中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室；3.河南省农业科学院）

水是棉株体内含量最多的成分，一般情况下棉株体内含水70%～80%，而代谢旺盛的组织，如生长点、叶片、茎枝韧皮部和幼嫩蕾铃含水量高达90%以上，水分与棉花产量高低和品质优劣密切相关。新疆气候干旱降水量少，水资源不足是长期制约棉花生产发展的瓶颈，因此，在栽培管理中高效利用水分显得尤为重要[1]。

矮密早膜种植模式形成后，新疆的棉花面积、单产和总产量大幅提高。由于地膜覆盖有显著的增温保墒作用，近年来在南北疆棉区都不同程度地出现由于播种密度过大，膜下滴灌滴水量过多，而造成的棉花旺长郁闭和晚熟，光能利用率降低，最终致使产量下滑的现象。因栽培过密造成棉花晚熟，脱叶困难，许多棉田需要喷施2遍脱叶剂并进行2遍机采，不仅增加了生产成本而且机采籽棉含杂率增加，明显降低了棉花品质。

黄河流域棉区年降雨量500～1000mm，长江流域棉区年降雨量1000～1500mm，降雨量多利于棉花生长是黄河流域棉区和长江流域棉区的优势，但是大多数年份在棉花生长季节都会出现至少1次的连续7d以上的阴雨天气，会造成棉花旺长甚至疯长，须采取多次化控甚至重化控，才能保证棉花健壮生长。干旱缺水的新疆棉区，精准农业的膜下滴灌技术可以做到“播种论粒、施肥论克，浇水论滴”，只要棉田不浇或少浇饱和水，就有可能做到“全程无化控”，或者仅在棉花苗期和打顶后各进行1次化控足矣。新疆棉区干旱降雨少、光照充足，棉花产量高、品质优，采取相应的少化控或无化控的低成本、少投入的管理措施，新疆棉区优于黄河流域棉区和长江流域棉区的巨大优势才能得到充分体现[2]。本文就新疆棉花高产栽培管理中的用水标准做如下探讨，以为棉花生产提质增效提供理论参考。

1 播种到出苗期——增温保墒出全苗

由于新疆棉区的无霜期短，采用地膜覆盖技术后，为了促使棉花早出苗，延长结铃期增加产量，多实行霜前播种，霜后出苗，北疆以4月10至20日为适宜播种期。播种至出苗期低温阴雨天气常发，棉种对出苗水的多少较为敏感。土壤干旱，棉种不能出苗。滴水过多，土壤结块，棉种发芽出不了苗。由于滴水过多还会造成土壤温度降低至棉种出苗的临界温度以下，烂种烂芽甚至成片死苗导致重播的频率较高。播种时土壤含水量低于田间持水量的60%时，棉花基本不能出苗。随着表土层含水量的增加出苗率快速提高，当土壤含水量增加到85%以上时，出苗率基本不再增加。因此，播种时以20 cm土层土壤含水量占田间持水量的70%～80%较为合适。

干旱土壤干播湿出应滴出苗水15m3/667m2左右。近年来北疆冬季降雪较多，播种时土壤有一定湿度，须根据土壤含水量适当减少滴水量。

棉花播种出苗期气温偏低，棉芽对土壤湿度非常敏感，低温高湿不利于出全苗长壮苗，有效措施首先是将66cm+10cm 机采模式更换为76cm 等行距机采模式。与66cm+10cm机采模式相比，由于76cm等行距机采模式的播种孔减少1倍，棉花播种出苗期地膜的增温保墒效果明显提高。2016年在中国农科院棉花研究所石河子综合试验站的试验结果表明，从4月14日播种到6月15日滴第一水，与66cm+10cm 机采模式相比，76cm 等行距机采模式播种孔5cm 深和10 cm 深的有效积温分别增加了150℃和70 ℃，76cm 等行距模式节省土壤水分20%以上，可实现棉花出苗早、出苗全和长势壮。

为了提高播种出苗期水分的利用效率，76cm等行距机采模式采用超宽膜（2.05m）1膜3行3管，滴灌毛管与播种行间距在10cm以内。近年来，兵团部分植棉技术先进的植棉团场提倡播种后滴2次出苗小水，第一次滴水量6～10m3/667m2，间隔7d左右棉种发芽后，由于水分扩散，土壤田间持水量下降至60%以下时滴第二次，滴水量5～10 m3/667m2。这种方式由于地温下降不明显，水分利用率提高，较利于棉花早出苗、出全苗和长壮苗。

2 苗期到蕾期——蹲苗

棉花一般在5～6月现蕾，此时气温偏低，棉苗个体较小，长势缓慢，土壤含水量不宜过高，保持在田间持水量的55%～70%较为适宜。此阶段棉花栽培管理的目标是“蹲苗”，即适当降低土壤含水量，控制幼苗旺长，利于根部向纵深扩展，以为花铃期棉花需要水肥的旺盛期吸收大量营养奠定坚实基础。幼苗阶段适当降低土壤含水量，不仅利于棉株健壮生长，而且还能明显减少棉花病虫害的发生和杂草的发生蔓延。因此，棉花幼苗阶段一般不需要滴水，若棉苗后期或蕾期需要施提苗肥时可滴水，滴水量5～10m3/667m2。

3 花铃期——增加水肥多结铃

棉花进入花铃期后，不仅继续现蕾，更要开花结铃，营养生长和生殖生长同时进行，此期在6月下旬至8月上旬，是棉花的光温富照期，棉花的生长发育达到高峰阶段，是需要水肥最旺盛的时期，因此，0～80cm 的土壤含水量控制在田间持水量为70%～85%为宜。此时如果土壤干旱缺水，棉株的茎枝生长点和中下层叶片就会掠夺蕾铃子房中的水分，引起铃柄基部离层细胞分裂，造成蕾铃大量脱落和减产。如果土壤含水量过高或较长时间处于水分饱和状态，棉株会徒长造成郁闭，光合作用受影响，碳水化合物缺乏，造成蕾铃霉烂和蕾铃脱落，严重影响产量。

花铃期既保证棉花水肥的充足供应、又能避免水肥过量造成棉花旺长晚熟的措施是，将花铃期7～10 d滴1次饱和水调整为5～7d 滴1次，达到85%～90%的田间持水量，每次的滴肥量也应根据棉花预期产量的总需肥量和滴水间隔期缩短做相应调整。

采用76cm 等行距机采模式，适宜棉株高为80～90cm，果枝节间长度5～7cm 为宜。由于该模式为棉花高产提供了较大的横向结铃空间和向上扩展的结铃空间，花铃期的滴水量不超过田间持水量的90%，就可以省去繁琐的一水一肥一化控，或者打顶后进行1次化控即可。76 cm等行距机采模式不仅省工节水，还为具有无限生长习性的棉花提供了更大的结铃空间，通风透光好，棉花的成铃率和铃重也明显增加，是棉花增产节本和提质增效的有效措施[3－4]。

4 吐絮期——减水停肥促早熟

北疆棉花要求8月初红花到顶，8月中下旬棉花进入吐絮期以后，随着气温逐渐下降，大部分棉铃继续膨大成熟，植株生长缓慢，部分棉叶开始衰老或脱落。棉花吐絮期的土壤含水量不宜过高，以田间持水量的55%～70%为宜。此期的管理目标是逐渐减水停肥，保证大部分棉铃适期成熟，棉田既不能因缺水造成棉花早衰而减产，也不能因停水过晚，棉田滴水过多，而造成棉花贪青晚熟，致使棉花减产、品质下降、不利于机械采收。

北疆在8月初就应逐渐减少滴水量，适当延长滴水间隔期，于8月20日前后停水，保证吐絮期棉田持水量不超过80%的上限，以保证棉花优质早熟获得高产。

北疆遇特殊年份8月下旬到9月上中旬白天气温绝大多数在30℃以上时，高产棉田的小水滴水期可以延续到8月底，甚至9月初，将天时、地利和棉花具有无限生长习性的优势发挥到最大化。

5 典型案例

中国农业科学院棉花研究所石河子综合试验站有连续种植棉花20余年的棉田，也属于棉花黄枯萎病严重发生的病圃型试验田。历年采用矮密早种植模式，籽棉产量多在300kg/667m2以下，高产年份籽棉产量不超过350 kg/667m2。

2015年4月20日在3.33hm2棉花新品系示范田采用76cm等行距模式单粒播种，由于冬季降雪较多，播种时土壤有约一半墒情，因此仅滴出苗水12m3/667m2，取得了苗齐苗壮的效果。6月12日滴第一水，此后始终按照本文的高效用水标准，根据田间土壤湿度测定仪器的数据和棉花实际长相，参考后1周天气预报的气温和降雨量确定滴水量和滴水间隔期。8月10日停肥，8月22日停水。收获株数6258株/667m2，平均株高85.2 cm，单株果枝9.8台，成铃数70028个/667m2。2015年由于厄尔尼诺气候影响，南北疆棉花减产显著，示范棉田由于水肥试种控制在适宜范围内，棉花生长健壮，做到了全程无化控，籽棉产量达356.5kg/667m2，创造了试验站的棉花高产新纪录。

2016年4月15日在3.33hm2棉花新品系示范田采用76cm 等行距模式单粒播种，出苗水仅滴10m3/667m2，由于76cm 等行距模式的增温保墒效果明显，4月27日出全苗。于6月15日滴第一水，8月15日停肥，8月30日停水。棉花收获株数6736株/667m2，平均棉株高87cm，单株果枝数9.2台，成铃数80 210个/667m2。2016年5～8月北疆降雨量显著高于历年，示范棉田仅在5月22日（苗期）和7月10日（打顶后的第7天）实施过2次化控。9月10日喷施脱叶剂，9月17日吐絮率达到80%，籽棉产量超过400 kg/667 m2，在节约用水少化控的前提下再次创造了该试验站的棉花高产新纪录。