在农业可持续发展的背景下,安徽省沿江棉区作为我国棉花生产的重要基地,其生产效率和生态环境的保护显得尤为重要。然而,传统棉花种植模式中存在的施肥过量、病虫害频发等问题,不仅增加了生产成本,也对土壤和水资源造成了严重污染,威胁到农业的可持续发展。因此,探索并推广高效、环保的施肥与病虫害防控技术,对于提升沿江棉区棉花产量、保障棉花品质、促进农业绿色转型具有重要意义。
近年来,随着科技的不断进步,一系列新型农业技术应运而生。其中,“窄畦麦套棉技术”通过优化麦棉套种模式,提高了土地利用率和棉花产量,为棉花生产提供了新的思路;“控失化肥”的运用,有效减少了化肥流失,提高了肥料利用率,为绿色施肥树立了典范;“直播棉种肥同播技术”则通过机械化作业,实现了棉花播种与施肥的同步进行,降低了劳动强度,提高了生产效率。这些技术的出现,为解决沿江棉区棉花种植中的施肥与病虫害防控问题提供了有力支撑。
一、棉花种植及施肥技术
1、窄畦麦套棉技术
窄畦麦套棉技术是一种基于小麦与棉花生长习性和发育特点的集成种植模式,旨在通过优化土地资源利用,实现粮棉双丰收,同时缓解粮棉争地的矛盾。该技术通过精细化的田间布局和科学的栽培管理,使小麦与棉花在同一地块内共生,形成优势互补的共生系统。在安徽省沿江棉区,由于人多地少,土地资源珍贵,窄畦麦套棉技术得到了广泛应用,并取得了显著的增产效果。该技术通过合理的畦宽设计,能够最大限度地利用土地资源,实现小麦与棉花的双季种植,提高土地复种指数。小麦与棉花在生长过程中对水肥资源的需求存在差异,窄畦麦套棉技术通过合理的田间配置,使得小麦与棉花能够共享资源,同时减少养分浪费,提高养分利用率。此外,小麦与棉花的共生系统能够增强田间生态系统的稳定性,减少病虫害的发生和传播,提高作物的抗灾能力。实践中,要注意田间布局、施肥管理等。如,在安徽省沿江棉区,窄畦麦套棉技术的田间布局通常采用“窄畦宽行”的方式。具体做法是:将田块划分为若干窄畦,每畦宽度控制在1.2-1.5米之间,畦与畦之间留出较宽的行距(约0.5-0.8米),用于种植小麦。小麦行距控制在20厘米左右,确保小麦能够充分生长。翌年春季,在小麦行间套种2行棉花,棉花行距保持在40-50厘米,形成小麦与棉花的交错种植布局。由于小麦与棉花对养分的需求不同,施肥时应根据作物生长阶段和养分需求特点进行精准施肥。在播种前,结合整地施入足量的基肥,以有机肥为主,辅以适量的化肥。基肥施用量应根据土壤肥力和作物目标产量确定,一般每亩施入农家肥2000-3000公斤,复合肥50-60公斤。小麦生长期间,根据苗情和土壤养分状况进行追肥,重点在拔节期和孕穗期追施氮肥,促进小麦生长。棉花生长期间,结合中耕除草和灌溉进行追肥,重点在蕾期和花铃期追施钾肥和磷肥,促进棉花结铃和铃重增加。根据小麦和棉花的需水特性及天气情况,合理安排灌溉和排水工作,确保作物正常生长。及时进行中耕除草工作,改善土壤通气性,促进根系生长。通过中耕可破坏害虫的生存环境,减少害虫数量。通过整枝打杈、摘心等措施,调节棉花株形,改善通风透光条件,提高棉花产量和品质。通过多年在安徽省沿江棉区的推广应用,窄畦麦套棉技术表现出了显著的增产效果和生态效益。据统计,采用窄畦麦套棉技术的田块,小麦产量稳定在每亩300-400公斤左右,棉花产量可达每亩150-200公斤,较传统单作模式增产10%-30%。
2、施肥技术与优化
窄畦麦套棉技术通过优化麦棉种植布局,提高了土地利用率和光能利用效率。然而,这种种植模式也对土壤养分管理提出了更高的要求。小麦和棉花在生长周期中对养分的需求存在差异,小麦主要需氮、磷、钾等大量元素,而棉花除了这些元素外,还对硼、锌等微量元素有一定需求。此外,由于小麦和棉花根系分布不同,对土壤养分的吸收利用也存在空间和时间上的差异。因此,在施肥时需充分考虑这些特点,制定科学合理的施肥方案。控失化肥,作为当前新的创新成果,其核心在于通过特殊工艺处理,使肥料颗粒具有缓释、控释功能,从而减少养分在土壤中的流失,提高肥料利用率。其原理主要包括物理包膜、化学改性以及生物调控等多种方式,旨在实现养分的精准供应和持续释放。在窄畦麦套棉模式下,应选用适合小麦和棉花生长需求的控失复合肥。这类肥料通常包含氮、磷、钾等多种营养元素,并可根据土壤测试结果和作物需求进行定制化配比。考虑到棉花对微量元素的需求,可在肥料中添加适量的硼、锌等微量元素,以满足棉花的特殊需求。具体使用中,建议根据土壤养分测试结果、作物目标产量及肥料养分含量,采用养分平衡法计算肥料用量。在窄畦麦套棉模式下,由于小麦和棉花对养分的需求存在重叠期,建议在小麦播种前和棉花移栽后分别施用控失复合肥。具体用量需根据当地实际情况和作物生长状况进行调整。
小麦播种前,结合整地作业,将控失复合肥均匀撒施于土壤表面,然后深翻入土,确保肥料与土壤充分混合。这样既能满足小麦生长初期的养分需求,又能为棉花生长储备养分。棉花移栽后,根据棉花生长情况和土壤养分状况,适时进行追肥。可采用沟施或穴施的方式,将控失复合肥施于棉花根系附近,以减少养分流失并提高肥料利用率。也可结合灌溉进行水肥一体化管理,实现养分的精准供应。在安徽省沿江棉区的多个试验点,进行了控失化肥在窄畦麦套棉模式下的应用试验。结果表明,与传统施肥方式相比,控失化肥能够显著减少养分流失,提高肥料利用率约10%-30%。由于养分供应更加精准和持续,小麦和棉花的生长状况均得到明显改善,产量和品质均有所提高。据相关调查数据显示,施用控失化肥,每亩棉田可节约10公斤以上的肥料,可省人工1.5个,籽棉产量则可增加17公斤左右,相当于直接增加收入86元,且棉花品质也有所提升。
3、直播棉种肥同播技术
直播棉种肥同播技术是一种现代化的棉花种植方式,旨在通过一次性作业完成播种与施肥,提高种植效率,减少生产成本,同时优化土壤环境,促进棉花早期生长。该技术充分利用了现代农业机械化和精准农业的理念,实现了种子与肥料的精准投放,为棉花的高产优质奠定了基础。在安徽省沿江棉地区,由于气候条件适宜、土壤肥沃,直播棉种肥同播技术得到了广泛应用,并取得了显著的经济效益和生态效益。直播棉种肥同播技术的核心在于将精选的棉花种子与适量的肥料同时播入土壤,利用播种机的精密调控系统,确保种子与肥料在空间上保持合理的分布,既不影响种子的正常发芽和生长,又能为幼苗提供充足的养分支持。通过减少耕作次数和施肥次数,降低土壤侵蚀和养分流失的风险,提高资源利用效率。在安徽省沿江棉地区,直播棉的播种时间通常选择在春季气温稳定回升、土壤墒情适宜的时期进行。根据当地的气候条件和棉花品种的生育特性,一般选择在4月中下旬-5月上旬进行播种。此时播种有利于棉花种子的快速发芽和幼苗的健壮生长。选用适应当地气候条件和土壤环境的优质棉花品种,确保种子具有较高的发芽率和生长潜力。对种子进行精选和包衣处理,以提高种子的抗病性和抗逆性。根据土壤养分状况和棉花生长需求,选用氮、磷、钾等营养元素含量适中、配比合理的复合肥或控释肥。这类肥料能够持续稳定地为棉花提供养分支持,减少养分浪费和环境污染。通过土壤测试和田间试验,确定合理的种子与肥料配比。一般来说,每亩播种量控制在2-3公斤左右,肥料用量则根据土壤肥力和目标产量进行调整。要选用性能稳定、操作简便的播种机进行直播棉种肥同播作业。在播种前,对播种机进行仔细检查和调试,确保播种深度、行距、株距等参数符合技术要求。根据种子和肥料的特性调整播种机的投种和投肥装置,确保种子和肥料能够精准投放至预定位置。
二、棉花主要病虫害绿色防控技术
1、沿江棉地区棉花主要病虫害
安徽省沿江棉地区,由于其独特的气候条件和土壤环境,棉花种植过程中面临着多种病虫害的威胁。
(1)棉盲蝽
棉盲蝽是沿江棉区常见的刺吸式害虫,以成虫和若虫刺吸棉株汁液为生。不同生育期的棉株受害表现各异,如子叶期受害会导致枯顶,幼蕾受害则变黄变黑后脱落,幼铃受害则形成水渍状斑点并可能僵化脱落。棉盲蝽的刺吸行为直接破坏了棉株的营养输送系统,导致棉株生长受阻,蕾铃脱落增加,严重影响棉花产量和品质。
(2)棉叶螨
棉叶螨,又称棉红蜘蛛,是危害棉花的重要害螨之一。它以成螨、幼螨和若螨刺吸叶片汁液为生,导致叶片出现黄白或黄褐斑点,严重时叶片干硬如火烧状,造成叶、蕾、花、铃大量脱落,形成光秆棉株。棉叶螨的繁殖能力强,一年可发生多代,且易随气流传播,对棉花生产构成严重威胁。
(3)棉铃虫
棉铃虫是棉花蕾铃期的主要害虫之一,以幼虫蛀食棉花的蕾、花、铃为主。受害蕾苞叶张开发黄并脱落,受害花不能授粉结铃,受害青铃被蛀成空洞后易诱发病菌侵染导致烂铃。棉铃虫的危害不仅降低了棉花的产量,还严重影响了棉花的品质。
(4)棉蚜
棉蚜是棉花上的重要害虫之一,以刺吸口器插入棉叶背面或嫩头部分吸食汁液。受害叶片向背面卷缩,叶表有蚜虫排泄的蜜露,易滋生霉菌。棉蚜的刺吸行为导致棉花植株矮小、叶片变小、叶数减少、现蕾迟、蕾铃减少等,严重影响棉花的生长发育和产量形成。
(5)斜纹夜蛾
斜纹夜蛾是近年来在沿江棉区危害逐渐加重的害虫之一。它以幼虫取食棉株叶片和蕾铃为生,严重时可将棉株洗劫成光秆。斜纹夜蛾的暴食性和迁移能力强,对棉花生产构成重大威胁。
(6)苗病、铃病及其他病害
沿江棉区棉花还易遭受苗病、铃病等病害的侵袭。苗病主要发生在棉花幼苗期,影响棉苗的正常生长;铃病则主要危害棉铃,导致烂铃和棉铃品质下降。此外,黄萎病、枯萎病、红叶茎枯病等病害也时有发生,这些病害通过破坏棉株的生理机能和营养输送系统,影响棉花的正常生长和产量形成。
2、沿江棉区棉花病虫害绿色防控技术
(1)生物防治
①天敌引入与保护
利用当地繁殖或引进的自然天敌,如捕食性昆虫(如瓢虫、草蛉)、寄生性昆虫(如赤眼蜂)及病原微生物(如真菌、细菌制剂)来控制害虫种群。在沿江棉区,通过合理布局田间生态带,种植害虫天敌喜食的蜜源植物,增加天敌数量,减少害虫危害。数据显示,连续3年实施天敌保护措施的棉田,棉盲蝽、棉蚜的自然控制率可达60%以上。
②性诱剂应用
针对棉铃虫等害虫,采用性诱剂干扰其交配行为,从而降低害虫繁殖率。实践表明,在棉铃虫成虫高峰期前1周至成虫期结束,每亩棉田均匀悬挂性诱剂诱芯3-5个,能有效减少害虫交配次数,降低田间落卵量约30%。
(2)物理防治
①灯光诱杀
利用害虫的趋光性,在夜间使用黑光灯或频振式杀虫灯诱杀棉铃虫、斜纹夜蛾等成虫。根据实践经验,每晚开灯3-4小时,可捕获大量成虫,显著减少田间虫口密度。
②人工除草与清理
定期清除田间杂草,减少害虫和病原菌的栖息地。同时,及时摘除病叶、病株,集中处理,防止病害扩散。
(3)农业防治
农业防治是一种绿色、可持续且环境友好的防控手段。根据沿江棉区实际情况,可采取相适应的农业防治技术,防止相应病虫害的发生发展。例如棉盲蝽的农业防治,可在每年3月份以前,结合积肥工作,彻底清除田埂、路边和种植地等杂草,以消灭棉盲蝽的越冬卵,减少早春虫口基数。收割绿肥时应尽量不留残茬,翻耕时将绿肥全部埋入地下,以减少向棉田转移的虫量。也可根据棉花生长需求,科学合理施肥,避免过量施用氮肥导致棉花旺长,从而加重棉盲蝽的危害。加强灌溉管理,保持土壤适宜的湿度,避免过干或过湿的环境条件有利于棉盲蝽的发生。可在棉田周围或轮作地块种植一些显花植物,如蛇床子、波斯菊、百日菊等,这些植物能够引诱、涵养天敌,如瓢虫、蜘蛛等,从而增强天敌对棉盲蝽的自然控制作用。此外,还应注意在棉花生长期间,及时进行中耕除草,清除田间杂草,减少棉盲蝽的隐蔽场所和转移危害的机会,有效减少棉盲蝽等害虫的滋生和繁殖。黄萎病的农业防治过程中,可在播种前,应优先选用抗(耐)黄萎病的棉花品种,这是预防黄萎病发生的最有效措施之一。在播种前,应对种子进行严格的消毒处理,以杀灭种子表面附着的病原菌。常用的种子处理方法包括药液浸种、药剂拌种等。在棉花生长期间,应加强田间管理,及时排水防涝,降低田间湿度;合理施肥,增强棉花植株的抗病能力。此外,还应及时清除病株和病残体,减少病原菌在田间的积累。在重病田块实行轮作制度,避免连作导致病原菌在土壤中大量积累。轮作作物可以选择小麦、玉米等非寄主作物,以切断病原菌的寄主链。
综上所述,本研究深入剖析了“窄畦麦套棉技术”“控失化肥”及“直播棉种肥同播技术”在安徽省沿江棉区的实践与应用,不仅彰显了这些技术在提升棉花产量、优化施肥策略、减少病虫害负担等方面的显著成效,更凸显了它们在引领农业绿色革命、推动可持续发展进程中的核心地位。“窄畦麦套棉技术”的成功实践,不仅实现了土地资源的高效整合与利用,还促进了粮棉双收的生态农业模式,为现代农业的多元化发展树立了标杆;“控失化肥”的广泛采纳,则标志着我们在减少化肥流失、提升肥料效率、降低环境负荷方面迈出了坚实步伐,为绿色农业的发展路径铺设了基石;“直播棉种肥同播技术”的普及,更是以机械化、智能化为驱动,显著提升了棉花生产的效率与效益,为农民减负增效,为农业现代化进程注入了强劲动力。随着科技的持续进步与这些技术的不断迭代优化,沿江棉区乃至全国的棉花生产将迈向更加绿色、高效、可持续的新阶段。
(作者单位:246200安徽省安庆市望江县雷池镇农业农村服务中心)
DOI: 10.3969/j.issn.1003-1650.2025.01.022