沙地、盐碱地海水稻—棉花间作模式的探索

赵夏夏 王旭明 赵津昌

摘 要 选用抗逆优质种源（海稻86、中棉所45），引用肥土育苗与保苗移栽、膜下滴灌技术，探讨海水稻—棉花间作栽培模式的优势。通过科研单位成果转化产学结合，提供技术服务，政府建立稳定补偿与奖励政策，担保种植风险，以提高农户种植积极性，达到创新防治盐碱、荒漠化与加速脱贫、改善民生的目的。

关键词 海水稻 ；棉花 ；膜下滴灌 ；间作 ；全苗移栽

中图分类号 S511 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2019.01.007

Abstract High-quality stress-resistance germplasm sources of sea rice variety 86 and cotton variety Zhongmiansuo 45 were cultivated in sandy land and saline-alkali land by using the practices of seedling raising on fertile soil and transplanting and dripping under film mulching. The sea rice was intercropped with cotton， and the advantages of this intercropping pattern were discussed herein. This intercropping pattern was supported technically through transformation of the research results of a research institute， integrating research and production， and by government who established a stable compensation and incentive policies to guarantee planting risks to stimulate farmers' enthusiasm for planting in order to achieve a target of combining the innovative control of salt and alkali land and desertification with acceleration of poverty alleviation and improvement of people's livelihood.

Keywords sea rice ； cotton ； drip irrigation under film ； intercropping ； transplanting of whole seedlings

中國大约有1.16亿hm2的沙漠和戈壁荒滩[1]，盐碱地面积达到1亿hm2，其中西部广大地区占国土面积的60%，而中国西北地区常年干旱缺水，风沙侵蚀，造成荒漠化，导致盐土面积逐年增加，已占耕地面积的2/3，从而造成沙漠地区低收入贫困人口达到1/3[2-3]。棉花是中国重要的经济作物，其商品率高达95%以上，《2017年中央一号文件》提出，经济作物要优化品种品质和区域布局，巩固主产区棉花生产[4]，加大水肥一体化等农艺节水推广力度。近3年，新疆棉花目标价格改革试点改革促进新疆棉花产业链发展，新疆地区已是中国最大的棉区和主要商品棉基地[5]。

棉花的耐旱与抗盐能力强，已经成为新疆主要经济作物[6-7]。棉田间作已成为提高棉田经济效益和土质改良为目的的耕作技术体系[8]。通过双育苗双移栽油菜和棉花间作不仅可以增收效益与降低经济风险，还可以改良中度盐碱土质[9]。杜传莉[10]利用红土壤旱地棉田间作和单作、收获后稻草覆盖的方法对土壤生态系统进行评价，发现土壤有益菌落增加，保护酶类活性升高。褚贵新[11]通过旱作水稻和花生间作新耕作模式，揭示旱作水稻和花生间作具有显著的产量优势，花生与水稻间作同时保持了土质氮素肥力，提高了土壤再利用水平。近两年“海水稻”的研究已有突破性进展，目前商业化推广种植的‘海稻86品种具有抗盐碱化、耐旱、耐涝、抗病虫害的抗逆优势[12]，目前已经规模种植。盐渍、干旱环境中其光合效率较高，2017年9月28日海水稻实际测产最高产量达到620.95 kg/667m2[13-14]。中国新闻网报道袁隆平院士团队在迪拜热带沙漠实验种植海水稻产量达到7 500 kg/hm2，海水稻种植3 a以上，沙漠土质将会改善，沙土壤有机质含量增加，促进土壤团粒结构的形成，可以种植加值农作物。中国保健协会食品安全评估专家委员李新兰介绍经过权威部门测定，‘海稻86稻米与普通精白米相比，硒含量是普通精白米的7.2倍，氨基酸含量高出4.71倍，海稻米煮成的饭，pH约8.8，具有很高的营养价值，深受市场消费者青睐。新疆虽然地力不均衡，但局部水稻主产地区产量达到了9～10.5 t/hm2，市场价格约2元/kg，农户对水稻的种植积极性较高[15]。本研究通过全苗移栽技术保证盐渍土壤全苗存活率，再利用膜下滴灌施肥技术与“稻—棉间作”的耕作模式提高作物水分利用效率，控制水土流失，严控化肥对地下水的污染，以打破沙漠化、盐渍化造成的贫困这一恶性循环，改良土质，提高地域生产力，从而加快农户脱贫致富。

1 海水稻、耐盐碱优质棉花、膜下滴灌施肥

1.1 海水稻栽培优势

海水稻俗称“长毛谷”，是耐盐碱、抗逆性强的水稻[16]。沿海滩涂种植的‘海稻86，成熟后穗长22～23 cm，稻谷壳有长芒，米皮呈红色，其茎秆粗壮，根系发达（图1、2）。株高可达到1.8～2.3 m，在盐碱地生长其株高也达到1.4～1.5 m。海水稻抗病虫害强，具有耐盐碱、耐旱的生长优势，抗病虫害能力较强，减少农药和肥料的面源污染，有助于绿色农业生产[17-18]。因此，利用海水稻抗逆性强及品质特性，盐渍化地区种植不仅可以达到土质改良与保护区域生态环境的目的，而且可以得到优质绿色的海水稻米，从而提高农户经济收益。

1.2 抗旱与耐盐碱优质棉花栽培优势

棉花种子对盐胁迫萌芽期较其他时期敏感，因此耐盐碱棉种的选择尤为重要。中棉所45号、新陆早23号等品种“三抗”（耐盐碱、抗旱、抗病虫害）能力强，早熟，坐果率高，纤维品质好，产量高[19-20]，新疆地区大规模种植。抗旱、耐盐碱优质棉花的种植保证种苗的成活率，整个生育期生长受盐胁迫伤害程度较小，达到了高产优质的目的。

1.3 膜下滴灌施肥技术

早春季节，铺膜有助于保温、保湿，有助于保苗、促苗的生长。因地制宜，根据作物需水情况、田间布置结构适时调整施肥、滴水量和时间，有助于控制土壤洗盐和脱盐频率，降低根系区域土壤盐度、维持根系土壤湿度，以保持正常生长；再者有利于实现水、肥控制，促进根系水肥的吸收[21]。

2 海水稻-棉花間作栽培技术

2.1 整地与铺膜

冬灌前，石块、杂草、残茬和废膜清除干净，后用平刀的棉杆粉碎机把棉花秸秆粉碎还田，深松40～50 cm。冬灌1 000 m3/667 m2水，保持15 cm水层。开春4月初土层解冻后，采用旱地松土机进行松土和碎土，每667 m2撒铺80 kg棉花长效肥（养分含量为：N 46%、K2O 60%、P2O5 14%）后采用旋耕机整地，翻耕20 cm，保证土地平整[22]。

选取废旧可回收多次利用滴灌设备，根据地头长宽比例，按照铺设要求先铺设滴灌设备。安装前工作人员要认真阅读各部件使用说明，铺设方法：（1）滴灌带按照持迷宫格铺，压纹突起侧朝上平铺于膜下；（2）干管、支管、毛管与其上级管道成垂直布置；（3）尽量使支管安装在干管的两侧，对称布置，保持支管长度一致；（4）滴灌带浅埋，保持0.7 cm土层，避免焦点老化；（5）喷灌时按轮灌组进行分次灌溉；（6）及时清理过滤器内杂物，保持过滤器两端压强差低于0.2 MPa。注意铺设二原则：（1）喷口对准根系，最大限度保证棉花需水，利于棉花生长；（2）保证以安全为主，滴灌带不得弯曲打结。

利用小四轮拖拉机配套棉花铺膜机铺设90 cm黑色环保薄膜，用收土器把畦间的垄合在一起，用分土铧向畦面集土，用整形器压实土壤，以达到增温、保水的目的。

2.2 种苗栽培

2.2.1 良种选择

棉种：选用中棉所45号（国审棉2003002），生育期约为135 d

稻种：选用‘海稻86（国家水稻数据中心公布），常规稻，感光品种，生育期可达160 d。

2.2.2 肥土营养钵塑膜育苗

4月中旬开始，首先用清水漂洗种子5 min后，精选饱满均匀实粒。棉种和稻种首先通过25%多菌灵1 500倍液浸种24 h，用3%的H2O2浸泡20 min。参照符家平等[23]、寇长吉等[24]的研究对棉花营养钵育苗方法进行优化：（1） 铺设苗床：将棉花种植区预留地作为育苗地，并建造温室双膜大棚，苗床向阳背风，东西走向。（2）苗床营养土的配制：合理选择棉花小钵苗床，深度约10～12 cm；选用10 cm耕作层菜园土作为基土，加入3%熟化厩肥，每个钵施加0.2 g洋丰机多宝复合肥（有机质15%，N 16%，P2O5 6% 、K2O 8%），搅拌均匀使肥力均匀。（3）播种：钵杯间距保持3～5 cm，浇一次透水后覆膜保温。播种前1 d再浇一次透水，每个钵杯点播2粒棉种，后再覆盖0.5 cm厚的沙壤土，喷水后，拱棚覆膜；‘海稻86育苗直接在育苗车进行，种子下铺发芽纸，每天喷水，保持发芽纸湿润。（4）苗床管理：保持大棚温度在35℃，苗床和育苗车早晚解膜喷水1次。下午12∶00～14∶00通风放苗，防止烧苗。用1 000倍多菌灵喷施苗钵，防止病虫害发生。

2.3 栽培管理

2.3.1 保苗移栽

海水稻—棉花间作模型见图3，栽培模式是1行棉花，1行水稻。棉苗与水稻行距50 cm，棉苗间株距25 cm，水稻间株距15 cm，穴深5～7 cm。培养稻苗高度达到6～8 cm后，移栽到水稻种植行。移栽前1天滴水2 h，保持土壤湿润，采用张瑞平等[25]、李连豪等[26]的方法，待棉苗长至2叶期时，选取无病长势良好无侧根的棉苗，起苗要轻，根系带土移栽尽量减少根系损伤。棉苗和稻苗2～3棵/穴。根部加土立苗，滴灌滴水保持根系湿润，不能滴水太多，后覆盖0.5 cm厚细土保温。移栽3 d后进行查苗、补苗，待棉苗长出第1片真叶时，稻苗在第2叶露尖时，进行一次定苗，剔除病苗和弱苗，保持1棵/穴。

2.3.2 肥水一体化管理

整个生育期均施用有机速溶冲施肥（有机质≥15%，N 18%，P2O5 6% 、K2O 28%），参照“轻施苗肥、花期追肥、重施花铃肥，补施根肥”的原则[27]，每667 m2滴灌施棉花专用有机速溶冲施肥30 kg，50%的水肥用作花铃肥（表1）。

‘海稻86需水肥较少，需肥水与棉花需肥水同步，控制主管滴灌阀门，控制水肥量，7月中旬水稻处于孕穗期，每667 m2滴灌施富钾坐果型有机速溶冲施肥（N 18%，P2O5 6% ，K2O 38%）15 kg/667m2，提高结实率，以增加产量。

2.4 病虫害防治

以提前预防为主，综合防治，精准与合理用药为防治原则。棉花整个生育期加强病虫害调查，拔除病害苗，以及清理种植区周围杂草。苗期和花蕾期随水滴灌施药，提前叶面喷施1∶500倍液生物菌、多菌灵、苔苔素内酯、附着剂[28]。5月底是棉铃虫繁殖的高峰期，选用高效氯氰菊酯、甲维盐加附着剂喷施茎叶，提前防治。6月中旬棉花会出现枯萎病、黄萎病，6月初，配1∶300倍液混合液（甲基托布津、克黄枯、14%枯黄基因素，添加营养调节剂：磷酸二氢钾、硼锌肥），间隔3～5 d，连喷3遍，可有效防治棉花枯萎病的盛发流行。用喷灌机对棉花精准喷施农药，避免污染水稻。

3 海水稻—棉花间作模式可持续发展策略

3.1 海水稻—棉花间作模式推广

沙地、盐碱地的修复利用是一个系统工程，需要大量的资金和物力的投入，由于受地势不均衡限制，盐渍化严重的地区还需要种植强耐盐、耐旱植物，如新疆喀什地区大面积种植胡杨树、红柳树，南方沿海滩涂种植红树林。海水稻和棉花间作模式受限于中低盐浓度以下的盐渍农田。政府应当给予种植补贴，为农户购买种植保险。积极鼓励农户改变栽培模式，通过开展农业科技下乡活动，农业推广技术部门、农业高校等技术人员走访农户，宣讲政府补贴政策和海水稻和棉花间作种植技术，积极发展精准种植、集约化栽培模式，以解决农户、田间栽培种植与市场之间的矛盾。减少农、肥、药、人工投入，提高农户经济收入。

抗逆优质栽培棉种和稻种是土壤生态栽培和盐碱、沙化土地修复的基础。优质的种源在当地不能购买，需要当地农业相关部门协助购买。肥土营养钵塑膜育苗、全苗移栽技术和水肥一体化对种植户的栽培技术要求较高，种植农户对这方面的了解较少，还是保留传统的耕作思想，因此需要当地农业推广中心进行栽培模式讲解，加大种前栽培技能培训，熟练农户栽培技能。

3.2 科技创新防治盐碱、荒漠化与加速脱贫、改善民生

科技创新是推动荒漠化防治事业发展的不竭动力，当地政府领导应当积极与农业相关部门互通有无，给予有关盐碱、荒漠地改良修复技术研发与推广应用项目资金资助，科研院所推广产学结合项目，相关专业开展定向招生，举办职工教育和培训班，推广栽培种植技术。

当地政府应当建立稳定投入机制，改变单一给钱和农资的做法，积极宣传盐碱地、荒漠生态补偿政策、生产补贴和劳务补助政策，提供种植保险控制风险，完善金融扶持和税收减免政策[29]。

致谢 广东海洋大学研究生处陈汉能、刘抒睿、杨洪帅对青年红色筑梦之旅海水稻实践调查活动的支持，赵法景、肖传芝的栽培技术指导。

参考文献

[1] 秦升益. 关于将“砂产业”列入国家战略性新兴产业的提案[J]. 中国科技产业，2013（3）：26-27.

[2] 王让会，叶 新. 中国西部干旱区开发中的生态环境建设方略[J]. 干旱区地理，2001，24（2）：152-156.

[3] 肖洪浪. 黄河流域的风沙问题与中国北方生态建设[C]. 中国科协2000年学术年会，2000.

[4] 卢秀茹，贾肖月，牛佳慧. 中国棉花产业发展现状及展望[J]. 中国农业科学，2018，51（1）：26-36.

[5] 李向天. 目标价格改革背景下新疆棉花产业链优化研究[D]. 合肥： 安徽财经大学，2017.

[6] 党小燕，刘建国，帕尼古丽，等. 棉花间作模式中作物养分竞争吸收和积累动态的研究[J]. 植物营养与肥料学报，2013，19（1）：170-178.

[7] 宁松瑞，左 强，石建初，等. 新疆典型膜下滴灌棉花种植模式的用水效率与效益[J]. 农业工程学报，2013，29（22）：90-99.

[8] 党小燕，刘建国，帕尼古丽·阿汗别克，等. 不同作物与棉花间作对棉纤维品质的影响[J]. 中国棉花，2011，38（12）：18-20.

[9] 吴海卿，黃茂勋，常景礼. 油菜、棉花双移栽改良中度盐渍土效果研究[J]. 土壤通报，2000，31（1）：36-38.

[10] 杜传莉. 红壤旱地棉田间作和稻草覆盖的生理生态效应研究[D]. 南昌：江西农业大学，2011.

[11] 褚贵新. 旱作水稻/花生间作系统的氮素供应特征及产量优势[D]. 南京：南京农业大学，2003.

[12] 赵记伍，雷传松，刘永权，等. 海稻86萌发期耐盐碱性特征初探[J]. 中国稻米，2018，24（3）：87-92.

[13] 顾 彦. 盐碱地也能变良田海水稻可多养活2亿人[J]. 中国战略新兴产业，2018（5）：57.

[14] 王旭明，赵夏夏，陈景阳，等. 低盐胁迫对5个海水稻种质若干生理生化指标的影响[J]. 热带农业科学，2018，38（8）：1-6.

[15] 魏玉波，梁乃亭，王奉斌，等. 新疆水稻优质无公害栽培技术研究[J]. 新疆农业科学，2007，44（1）：102-105.

[16] 祝一文，赵方贵，成云峰，等. ‘海稻86耐盐碱胁迫生理机制的初步研究[J]. 青岛农业大学学报（自然科学版），2018，35（1）：32-39.

[17] 陈俏媛，李斯琪，梁慧琳，等. 海水稻的栽培及价值[J]. 农技服务，2016，33（6）：19.

[18] 罗兰烁. 袁隆平种出红色“海水稻”免肥免药[J]. 农业知识，2017（4）：23-24.

[19] 丰美久，袁竹梅，徐美玲，等. 中棉所45号生育特点及栽培技术[J]. 种子科技，2004，22（6）：361-362.

[20] 李举文，赵 海. 新陆早23号在石河子种植表现及高产栽培技术[J]. 中国棉花，2005，32（11）：37-37.

[21] 马富裕，周治国，郑 重，等. 新疆棉花膜下滴灌技术的发展与完善[J]. 干旱地区农业研究，2004，22（3）：202-208.

[22] 袁国防，李 洪，孙 明，等. 一种棉花专用有机肥及其制备方法：CN106631338A[P]，2017.

[23] 符家平，詹先进，陈全求，等. 湖北省棉花育苗移栽技术的应用研究进展[J]. 湖北农业科学，2010，49（9）：2 243-2 246.

[24] 寇长吉，张德春，尹春湖，等. 水稻简塑盘育苗栽培技术[J]. 农村科学实验，2009（3）：16.

[25] 张瑞军. 棉花营养钵育苗与移栽技术[J]. 河南科技， 2001（1）： 17-17.

[26] 李连豪. 适于寒区的水稻新型钵育载体结构实现及其对水稻生产影响[D]. 北京：中国农业大学，2015.

[27] 赵冰梅，李 红，李贤超. 2017年新疆兵团棉花主要病虫害发生预测及防治对策[J]. 中国棉花，2017，44（4）：1-2.

[28] 李素英，刘冬青，牛赡光. 生物防治菌与多菌灵混用防治棉花黄萎病的效应研究[J]. 中国生态农业学报，2004，12（1）：114-116.

[29] 张灿强，杜 珉. 面向棉花生产可持续发展的生态补偿机制探索[J]. 中国棉花，2014，41（4）： 1-4.