浅谈生产要素对棉花产量和质量的影响*

张泽良，龚照龙，王俊铎，梁亚军，郑巨云，李雪源

(1.新疆农业大学农学院/棉花教育部工程研究中心，新疆 乌鲁木齐 830052；2.新疆农业科学院经济作物研究所，新疆 乌鲁木齐 830091)

在新疆的棉花生产过程中，棉农盲目追求高密度，田间施肥种类单一，棉田残膜回收量较少，或基本上不回收，土地盐渍化日益严重，棉田分散，规模化种植条件较差，导致质量指标不一致。这些因素严重阻碍了棉花产业的发展，只有加强对棉花的种植管理才能提高棉花的产量与质量。

1棉花生产要素对产量和品质的影响

基于各种环境因素作用于棉花生物体(种、胚、根、茎、叶、枝、节、间、尖、蕾、花、铃等器官)[1]，通过改变棉花生物器官的生长发育进程、群体个体结构、时空分布、器官消长及其内部各种代谢(光合作用、呼吸作用、蛋白质的合成及降解等)，并引发关联、扩散作用，导致棉花的长势长相、生长发育进程、生物产量、经济产量、器官时空分布及其内部各种代谢处于正常或偏离， 从而形成高低不同的产量、品质结果。

通过多种生产要素的聚集、集成，影响棉花生产要素的发挥。要素的高效正向聚集会产生正向影响而提高棉花产量和品质；要素的低耗反向聚集会产生负向影响而降低棉花产量和品质。

在棉花生产种植中，不同生产因素对棉花产量和品质的影响效应不同[2-4]。有些因素影响大，有些因素影响小；有些因素是直接影响，有些因素是间接影响，有些因素是单一影响，有些因素是协同互作影响，有些因素是可调节影响，有些因素是不可调节影响，有些因素是在生产关键时期影响，有些因素是在非关键时期影响。最终都会对生物体器官的生长发育、功能、结构、代谢形成影响，但其影响的幅度、速度、效应不同，因而形成不同的产量和品质差异。

2棉花生产中影响产量和品质的因素

2.1环境因素

水、土壤(理化特性、养分、水分和残留物)、气候(光、温、雨水、无霜期、积温、低温冷害、雹灾和大风)、病虫草害等是影响棉花产量品质的环境因素。反映了养分供应水平、水分供应水平、光温潜力水平对产量和品质的影响。其中干旱、瘠薄、盐碱、地膜污染、重金属残留、高温、低温、冷害、倒春寒、大风、雹灾、枯萎病和黄萎病、棉蚜、棉铃虫、棉蓟马、盲椿象、红蜘蛛及芦苇、三棱草、龙葵等，是目前新疆区域棉花生产中影响棉花产量和品质的主要环境因素。

2.2技术因素

品种、栽培、肥水、化学调控、病虫草害、机械化装备、防灾减灾等是棉花生产中影响棉花产量和品质的主要技术因素。

2.3生产因素

棉花生产方式的规模化、机械化、智能化、信息化、数字化等、棉田耕作制度、棉花生产资料质量、棉花生产机械化程度和植棉技能等是影响棉花产量和品质的主要生产因素。

2.4政策因素

目标价格补贴、良种补贴、农机补贴等各种扶持政策是棉花生产中影响棉花产量和品质的政策因素。

2.5管理因素

包括环境因素管理、技术要素管理、棉花生长发育诊断管理、生产要素的管理、生长异常的管理等[3]，是影响棉花产量品质的管理因素。反映的是种植管理水平对产量和品质的影响。环境因素的管理措施是否改善了棉田生态环境、形成了棉田生态环境防控体系；生产要素的管理措施是否能提高了生产资料的利用率和棉花的产出率；技术要素的管理措施是否发挥了技术要素应用的科学性、精准性、协同性和配套性；棉花生长发育诊断的管理是否建立了棉花生长发育诊断与调控技术体系等。如何“看天、看地、看棉花”管理，涉及管理的到位率、技术应用的精准率、技术诊断的准确性。在棉花生产中直接影响着棉花产量和品质。

3影响棉花产量和品质的主要生产环节

在棉花生长周期中，按照棉花生产的“种管收”划分有备耕及春播环节、田间管理环节、棉花采收环节；可按照棉花生产的“前中后”划分有棉花前期生产环节(备耕、春播、苗期及蕾期)，棉花中期生产环节(盛蕾期至花铃期)，棉花后期生产环节(铃期至采收期)；按照棉花生产的“生长发育进程”划分[5-6]有苗期(苗情、地下根部与地上棉花的根冠比影响、花芽分化时期的影响)、蕾期(产量架构及生殖与营养生长关系的影响)、花期(花发育进程的影响、产量品质形成时期的影响)、花铃期(棉铃时空分布蕾铃脱落异常的伏前桃伏桃秋桃比例的影响、产量品质形成时期的影响)、铃期(成铃发育的影响、产量品质形成时期的影响)、絮期(吐絮进程等的影响)、采收期环节。其中生殖器官花芽分化期、棉花产量搭架子期、生殖与营养生长并进期、产量和品质形成的花铃期是影响棉花产量和品质的关键环节(时期)。可根据每个生长环节的棉花生长指数高低来评价棉花生长情况，生长指数高代表棉花生长发育良好，生长指数低代表棉花生长发育出现偏离，会影响棉花产量和品质。

4不同的生产要素对棉花产量和品质影响的差异

4.1气候要素

光热条件好、风调雨顺、无霜期长的年景，棉花产量品质好。异常气候年景的棉花产量品质明显低于正常年份。例如2015年新疆6～7月持续45天以上的高温年景导致棉花产量下降30%以上，纤维短粗，绒长28 mm左右，马克隆值升高至5左右。1996年的新疆的冷态年景，>10℃积温亏损500℃以上，导致棉花霜前花率不足60%，铃期短，棉花减产30%以上，纤维比强度低于28 cN/tex，纤维含糖量高[7]。

4.2生产方式要素

合作社、大户、企业集团的规模化生产与基本农户的生产方式会使棉花产量和品质存在差异。据信息调研，新疆2019年基本农户大部分棉田皮棉产量水平在4500 kg/hm2左右，只有少部分棉田在6000 kg/hm2以上，而规模化生产的大部分棉田的皮棉产量在6000 kg/hm2以上，且品质稳定性、一致性好，植棉成本低于基本农户[8]。

4.3生产技术要素

改革开放40年来，新疆棉花科技取得显著进步，棉花生产科技贡献率由38%提高到58%以上，棉花产量和品质显著提高。棉花皮棉产量由改革开放前的不足3000 kg/hm2，提高到目前的5250 kg/hm2以上，增幅43%以上。随着技术新旧动能的转换，未来40年，创新的生产技术将进一步提高棉花产量和品质[4]。

4.4生产管理水平要素

管理水平不同，管理到位与不到位、精细与不精细、正确与失误等，直接导致棉花产量和品质存在显著差异。高产棉田创建高产典型的棉花产量与一般棉花生产的棉花产量品质存在明显差异，因管理水平高，高产创建棉花产量(皮棉)水平为8000～10000 kg/hm2，是对应年份普通生产棉花产量水平的0.5～1倍。

4.5生产环境要素

连作棉田与轮作倒茬棉田的棉花产量和品质存在显著差异，一二类高产棉田与三四五中低产棉田的棉花产量品质存在显著差异。

综上所述，说明不同棉花生产要素对棉花产量和品质影响大。

5制定好全面营造有利于棉花高产优质生产要素方案，提高棉花产量和品质

有效提高棉花生产种植，关键在于制定完善的棉花生产种植方案，因地制宜，全面营造有利于棉花高产优质的生产条件，保障技术精准到位，实现棉花产量、品质和效益同步提高。

5.1 产量品质目标

综合以地定产、以前三年平均产量定产及以光温生产潜力定产决定产量品质目标性状。以前三年平均产量为基础，增加10%～15%为产量目标。

5.2 提高产量和品质技术方案

一是增加生物学产量和经济产量，提高经济系数；二是合理密植基础上，降低脱落增加总铃数，提高铃系质量，增加铃重；三是实现精准化标准化管理，提高经济系数和成铃率；四是在最佳时期开花成铃，提高光温利用率；五是在传统栽培技术上，推广应用集中成熟轻简优质高效栽培技术；六是做好技术集成和技术创新，实现技术要素的高效聚集和应用[9-10]。在技术措施上把握好以下措施：①土壤改良及整地，要合理安排好土壤改良、整地时间、整地质量、土壤封闭处理、基肥投入和中耕等工作；②种植模式，依据地力、品种特性等，确定好种植密度、株行距配置(适宜方式为66 cm +10 cm宽窄行距或76 cm等行距，株距7～11 cm)；③品种选用，在“早字当头、突出抗性、高产稳产、兼顾品质、适合采收、种子达标”基础上，因地制宜地选用品种；④播种，合理确定好播种时间、播种质量、地膜覆盖方式及质量等工作；⑤肥水运筹，合理运筹施肥方法、数量、配比、时间等及灌溉的方法、时间和水量；⑥打顶及化学调控，科学进行全程化控、应症化控，塑形化控、化学封顶、脱叶催熟与化控、人工打顶等工作；⑦病虫草害防治，根据棉花病虫草害发生规律、特征特性，建立绿色防控技术体系[11]；⑧生长发育调控，根据新疆棉产区定位，制定以促早为主，集中成熟的棉花生长发育动态调控技术体系；⑨群体个体结构调控，调控塑造棉花库容、棉铃时空分布、叶面积、株高、果枝数、果节数、冠层结构、植株个体结构动态指标，发挥群体和个体优势；⑩棉花机械采收，及时做好采棉机机型选择调试及安全排查、采收前棉花脱叶催熟、棉田清障清杂、采收打模储运等工作。

5.3 盐碱棉田管理及棉花生长异常管理方案

提前预防棉花早衰、疯长、贪青晚熟现象，对棉田干旱、盐碱、次生盐渍化，棉花生长异常(生物和非生成物导致的异常)，各种灾害发生作好防控管理预案[11]。

5.4 生产方式方案

新形势下，一是通过土地流转，托管、发展家庭农场、种植大户、农垦团场、土地托管、农民专业合作社等规模化生产方式[12-13]。二是由大型集团公司、产业联盟、产业平台带动的棉花生产方式。三是正在探索建立利益更稳更高的土地股份制农民专业合作社。改变现有生产方式收益低、收益不稳问题，改变千家万户有千个品种千个管理模式千个质量的现象，改变产业利益难以链接问题。更好地提高棉花产量、品质和效益。