王維 鄭曙峰 徐道青 劉小玲 陳敏 闞畫春 彭華升 李秀珍 余宏旺

摘要：為了建立安徽沿江棉區(qū)機(jī)采棉種植模式，采用正交設(shè)計(jì)3套3因素3水平田間試驗(yàn)，研究了安徽沿江棉區(qū)機(jī)采棉優(yōu)化栽培技術(shù)。結(jié)果表明，對(duì)安徽沿江棉區(qū)機(jī)采棉產(chǎn)量影響顯著的栽培因子有品種、播期和種植密度等，DPC、N和去蕾措施等3個(gè)栽培因子對(duì)機(jī)采棉產(chǎn)量有不同程度的影響。綜合考慮，將安徽沿江棉區(qū)機(jī)采棉栽培技術(shù)優(yōu)化為：品種選用‘中棉所50、‘機(jī)收50等早熟品種，于5月下旬直播，播種密度為10.50萬株/hm²～11.25萬株/hm²，N用量為180kg/hm²左右，DPC用量為180-270g/hm²，施肥和化控的具體方法要結(jié)合地力、長(zhǎng)勢(shì)、天氣等因素綜合考慮，條件允許時(shí)可以適當(dāng)去除早蕾或晚蕾以促使機(jī)采棉成鈴更為集中。

關(guān)鍵詞：沿江棉區(qū)；機(jī)采棉；栽培技術(shù)；優(yōu)化

中圖分類號(hào)：S562

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

論文編號(hào)：cjas15010016

0引言

在當(dāng)前大量農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移、勞動(dòng)力成本逐年增加的背景下，種植棉花較其他作物更費(fèi)時(shí)費(fèi)工已經(jīng)成為影響中國(guó)棉花生產(chǎn)穩(wěn)定越來越突出的因素，加上近幾年棉花價(jià)格持續(xù)走低，植棉比較效益跌入低谷，棉花種植面積大幅度滑坡，發(fā)展棉花生產(chǎn)機(jī)械化的需求越來越迫切。因此，加快對(duì)機(jī)采棉種植模式的研究和推廣，對(duì)穩(wěn)定棉花生產(chǎn)、促進(jìn)棉花生產(chǎn)方式的變革等都具有重要意義。

目前，美國(guó)、澳大利亞、巴西等一些世界主要產(chǎn)棉國(guó)均已實(shí)現(xiàn)棉花收獲機(jī)械化。中國(guó)棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化最早起始于新疆建設(shè)兵團(tuán)，從1996年開始棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化試驗(yàn)示范，機(jī)采棉種植模式已經(jīng)成熟，到2013年機(jī)采棉面積約占植棉面積的60%。但中國(guó)內(nèi)地棉區(qū)棉花生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展緩慢，機(jī)械化程度在大田作物中處于較低水平。近年來，內(nèi)地棉區(qū)開始開展機(jī)采棉農(nóng)藝技術(shù)的相關(guān)研究，并有小范圍的機(jī)采示范，取得了一定成效。代建龍等提出了黃河流域棉區(qū)機(jī)采棉栽培技術(shù)，孫天曙等總結(jié)了江蘇沿海棉區(qū)機(jī)采棉技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，席凱鵬等對(duì)山西省機(jī)采棉關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，張教海等提出了湖北省發(fā)展機(jī)采棉的思路。一致認(rèn)為，機(jī)采棉品種選育、配套栽培技術(shù)研究要適宜于當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)和當(dāng)?shù)孛藁ㄉa(chǎn)特點(diǎn)，難點(diǎn)在于如何實(shí)現(xiàn)機(jī)采棉的集中開花、結(jié)鈴和吐絮。

安徽沿江棉區(qū)地處長(zhǎng)江中游，具有南方地區(qū)所特有的充裕的光、熱、水、資源，同時(shí)又能避開棉花收獲季節(jié)多連陰雨等不利氣候，是安徽省植棉優(yōu)勢(shì)區(qū)域，也是安徽重要的紡織工業(yè)基地所在，仍將作為安徽的主要棉花生產(chǎn)區(qū)域而存在并發(fā)展。與新疆棉花產(chǎn)區(qū)適宜推廣應(yīng)用大型采棉機(jī)不同，該區(qū)域棉農(nóng)眾多、種植地塊相對(duì)分散，棉花生產(chǎn)方式和氣候特點(diǎn)造成棉花結(jié)鈴?fù)滦鯐r(shí)間長(zhǎng)，采收次數(shù)多，難以做到一次性機(jī)械化采收，對(duì)于新疆機(jī)采棉種植模式不宜生搬硬套，適宜機(jī)采的棉花種植模式還需要逐步摸索。前人對(duì)棉花品種、播期、密度、施肥、化控等栽培因子研究較多，但針對(duì)安徽沿江棉區(qū)機(jī)采棉栽培因子的研究較少，因此筆者針對(duì)安徽省沿江棉區(qū)開展機(jī)采棉優(yōu)化栽培技術(shù)研究，旨在為內(nèi)地棉花生產(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)概況

試驗(yàn)于2013-2014年布置在安徽安慶市迎江區(qū)安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)（以下簡(jiǎn)稱安慶點(diǎn)）、望江縣華陽鎮(zhèn)（以下簡(jiǎn)稱望江點(diǎn)）和東至縣大渡口鎮(zhèn)（以下簡(jiǎn)稱東至點(diǎn)），3個(gè)試點(diǎn)均屬于安徽省沿江棉區(qū)。安徽沿江棉區(qū)地處長(zhǎng)江流域優(yōu)勢(shì)棉區(qū)，氣候條件好，無霜期245～255天，≥10℃積溫5100～5400℃，年平均降水量1200～1400mm，是集兩熟和三熟的高產(chǎn)高效棉區(qū)。試驗(yàn)地前茬均為油菜。

安慶點(diǎn)供試土壤為沙壤土，屬于中肥力土壤；望江點(diǎn)供試土壤為湖積物母質(zhì)發(fā)質(zhì)成的灰泥土，屬于中肥力土壤；東至點(diǎn)供試土壤為沙壤土，屬于中肥力土壤。安慶點(diǎn)試驗(yàn)田耕層土壤（0-30cm）的基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為：有機(jī)質(zhì)13.35g/kg，全氮1.28g/kg，有效磷29.70mg/kg，速效鉀76.2mg/kg。望江點(diǎn)試驗(yàn)田基礎(chǔ)養(yǎng)分為：有機(jī)質(zhì)16.55g/kg，全氮1.46g/kg，有效磷22.50mg/kg，速效鉀85.2mg/kg。東至點(diǎn)試驗(yàn)田基礎(chǔ)養(yǎng)分為：有機(jī)質(zhì)10.15g/kg，全氮0.98g/kg，有效磷15.21mg/kg，速效鉀101.2mg/kg。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用3因素3水平9處理正交設(shè)計(jì)3套田間試驗(yàn)（表1），分別為試驗(yàn)1（品種、去蕾和DPC三因素試驗(yàn)）、試驗(yàn)2（播期、密度和DPC3因素試驗(yàn)）和試驗(yàn)3（密度、N和DPC3因素試驗(yàn)）。小區(qū)行長(zhǎng)10～15m，行寬0.76m，每個(gè)小區(qū)6～10行，1～3次重復(fù)，隨機(jī)排列。試驗(yàn)用品種由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所和安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所提供。

1.2.1試驗(yàn)1 品種、去蕾和DPC3因素試驗(yàn)（表2）。設(shè)品種、去蕾措施和縮節(jié)胺用量（DPC）3個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平，品種分別為‘中棉所50、‘中棉所60、‘機(jī)收50（望江點(diǎn)）和‘皖雜棉11號(hào)F₁（東至點(diǎn)），去蕾措施分別為不去蕾、去早蕾和去早晚蕾，DPC用量分別為90g/hm²、180g/hm²和270g/hm²。在望江和東至各設(shè)1個(gè)試點(diǎn)。

1.2.2試驗(yàn)2 播期、密度和DPC3因素試驗(yàn)（表3）。設(shè)播期、種植密度和縮節(jié)胺用量（DPC）3個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平，播期分別為5月1日、5月21日和6月10日，種植密度分別為4.50萬株/hm²、7.50萬株/hm²和10.50萬株/hm²，DPC用量分別為90g/hm²、180g/hm²和270g/hm²。在望江和東至各設(shè)1個(gè)試點(diǎn)，試驗(yàn)用品種為‘中棉所50。

1.2.3試驗(yàn)3密度、N和DPC3因素試驗(yàn)（表4）。設(shè)種植密度、氮肥用量（N）和縮節(jié)胺用量（DPC）3個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平，種植密度分別為5.25萬株/hm²、8.25萬株/hm²和11.25萬株/hm²，純N用量分別為90kg/hm²、180kg/hm²和270kg/hm²，DPC用量分別為90g/hm²、180g/hm²和270g/hm²。在安慶點(diǎn)實(shí)施，試驗(yàn)用品種為‘中棉所50和‘皖雜棉9號(hào)F₂。

1.3田間管理

試驗(yàn)播種方式均為直播，單行種植。試驗(yàn)1望江點(diǎn)5月28日播種，東至點(diǎn)6月1日播種；設(shè)計(jì)播種密度為9.00萬株/hm²。試驗(yàn)2按試驗(yàn)設(shè)計(jì)日期播種。試驗(yàn)3于5月28日播種。試驗(yàn)1和2全生育期均施肥1次，即于棉花成苗后施用棉花專用配方緩釋肥（總養(yǎng)分45%，18-9-18）和商品有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)含量45%）各750kg/hm²。試驗(yàn)3N用量按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)執(zhí)行，于苗期和初花期按4：6分2次施下；P₂O₅和K₂O用量分別為90kg/hm²和180kg/hm²，于苗期一次性施下。DPC化學(xué)調(diào)控根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的總量，全生育期按1：2：3：4的比例分4次噴施，噴施時(shí)期分別為蕾期、初花期、盛花期和打頂后。免整枝，8月10日左右打頂，10月中旬噴施脫葉催熟劑，11月20日收獲結(jié)束。試驗(yàn)其余栽培管理同大田生產(chǎn)。

1.4統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和DPS等軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

2結(jié)果與分析

2.1品種、去蕾措施和DPC3因子的產(chǎn)量分析

方差分析結(jié)果表明，不同品種對(duì)產(chǎn)量的影響達(dá)到顯著水平，而去蕾措施和DPC用量2個(gè)因素對(duì)產(chǎn)量的影響均不顯著。由表5可知，望江點(diǎn)不同品種的產(chǎn)量排序?yàn)椤畽C(jī)收50>‘中棉所60>‘中棉所50，經(jīng)LSD法多重比較，‘機(jī)收50顯著高于其他2個(gè)品種，而‘中棉所60和‘中棉所50間差異不顯著；東至點(diǎn)不同品種的產(chǎn)量排序?yàn)椤铍s棉11號(hào)F₁>‘中棉所50>‘中棉所60，‘皖雜棉11號(hào)F₁和‘中棉所50間產(chǎn)量差異不顯著，但他們的產(chǎn)量均顯著高于‘中棉所60。不同去蕾措施處理間的產(chǎn)量差異均未達(dá)到顯著水平，但2個(gè)試點(diǎn)產(chǎn)量排序不一致，望江點(diǎn)為不去蕾>去早蕾>去早晚蕾，而東至點(diǎn)為去早蕾>不去蕾>去早晚蕾。不同DPC用量間的產(chǎn)量差異均未達(dá)到顯著水平，但排序不一致，望江點(diǎn)產(chǎn)量由大到小分別為180g/hm²、90g/hm²和270g/hm²，而東至點(diǎn)產(chǎn)量由大到小分別為270g/hm²、180g/hm²和90g/hm²。2個(gè)試點(diǎn)的產(chǎn)量排序不一致，可能與環(huán)境誤差有關(guān)。

由極差分析（表6）可知，對(duì)產(chǎn)量影響較大的因素是品種，影響最小的是去蕾措施，2個(gè)試點(diǎn)的結(jié)論一致。盡管‘皖雜棉11號(hào)F₁的產(chǎn)量在東至點(diǎn)最高，但考慮到‘皖雜棉11號(hào)F₁是雜交棉，其生育期較長(zhǎng)，不太符合機(jī)采棉成鈴?fù)滦跸鄬?duì)集中的要求，因此推薦機(jī)采棉栽培方案為：品種選用‘機(jī)收50或‘中棉所50，DPC用量為180g/hm²，條件允許時(shí)可以適當(dāng)去除早蕾和晚蕾。

2.2播期、密度和DPC3因子的產(chǎn)量分析

方差分析結(jié)果表明，播期對(duì)產(chǎn)量的影響達(dá)到極顯著水平，種植密度和DPC用量2個(gè)因素對(duì)產(chǎn)量的影響均不顯著，望江和東至2個(gè)試點(diǎn)規(guī)律一致。不同播期的產(chǎn)量排序?yàn)?月1日>5月21日>6月10日，5月1日和5月21日播種的處理產(chǎn)量均顯著高于6月10日播種的處理產(chǎn)量，2個(gè)試點(diǎn)規(guī)律相同。處理產(chǎn)量均隨著密度的增加而增加，種植密度為10.50萬株/hm²的產(chǎn)量均顯著高于4.50萬株/hm²處理，其余處理間差異不顯著，2個(gè)試點(diǎn)結(jié)果一致。不同DPC用量間的產(chǎn)量差異均未達(dá)到顯著水平，2個(gè)試點(diǎn)產(chǎn)量排序不一致。詳見表7。

由極差分析（表8）可知，望江點(diǎn)和東至點(diǎn)極差大小排序一致，對(duì)產(chǎn)量影響較大的因素是播期，影響最小的是DPC用量。安徽沿江棉區(qū)是麥（油）棉兩熟的高產(chǎn)高效棉區(qū)，該區(qū)域機(jī)采棉的推薦播種期為5月下旬，在不影響前茬的前提下播種越早越好，不能遲于6月10日，否則會(huì)顯著影響產(chǎn)量。機(jī)采棉推薦種植密度為10.50萬株/hm²左右，DPC用量為180-270g/hm²。

2.3密度、N和DPC3因子的產(chǎn)量分析

方差分析結(jié)果表明，種植密度對(duì)產(chǎn)量的影響達(dá)極顯著水平，2個(gè)品種結(jié)果一致；N肥用量對(duì)‘中棉所50的產(chǎn)量影響達(dá)顯著水平，對(duì)‘皖雜棉9號(hào)F₂的產(chǎn)量影響未達(dá)顯著水平；DPC用量對(duì)‘中棉所50的產(chǎn)量影響未達(dá)顯著水平，對(duì)‘皖雜棉9號(hào)F₂的產(chǎn)量影響達(dá)顯著水平。不同種植密度處理的產(chǎn)量均隨著密度的增加而增加，這同播期、密度和DPC3因素試驗(yàn)的結(jié)果一致。中棉所50：種植密度為11.25萬株/hm²和8.25萬株/hm²的處理產(chǎn)量均顯著高于密度為5.25萬株/hm²的處理產(chǎn)量，2個(gè)較高密度處理間的產(chǎn)量差異不顯著；皖雜棉9號(hào)F2與中棉所50的規(guī)律略有差異，詳見表9。‘中棉所50的產(chǎn)量隨著N用量的增加而增加，N用量270kg/hm²和90kg/hm²間產(chǎn)量差異顯著，其余水平間差異不顯著；‘皖雜棉9號(hào)F₂的產(chǎn)量以180kg/hm²最高，90kg/hm²產(chǎn)量最低，N用量3個(gè)水平間差異不顯著。產(chǎn)量隨著DPC用量的增加而降低；‘中棉所50不同DPC用量間的產(chǎn)量差異均未達(dá)到顯著水平；‘皖雜棉9號(hào)F₂DPC用量90g/hm²的產(chǎn)量顯著高于270g/hm²的產(chǎn)量，其余處理間產(chǎn)量差異不顯著。詳見表9。

由極差分析（表10）可知，對(duì)于早熟棉品種‘中棉所50，對(duì)產(chǎn)量影響較大的因素是種植密度，其次是N用量，影響最小的是DPC用量；對(duì)于雜交棉‘皖雜棉9號(hào)F₂代，對(duì)產(chǎn)量影響最大的是種植密度，其次是DPC用量，影響最小的是N用量。密度、N和DPC3個(gè)栽培因子的優(yōu)化方案為：種植密度為11.25萬株/hm²左右，N用量為180kg/hm²左右，DPC用量為180g/hm²左右。

3結(jié)論與討論

結(jié)果分析表明，在3套試驗(yàn)所列的栽培因子中，對(duì)安徽沿江棉區(qū)機(jī)采棉產(chǎn)量影響顯著的有品種、播期和種植密度，而N、DPC和去蕾措施3個(gè)栽培因子均對(duì)產(chǎn)量有不同程度的影響。張德貴等認(rèn)為，品種的增產(chǎn)效應(yīng)，45.0%歸因于基因型的改良，20.4%歸因于基因型和環(huán)境的互作。播期、密度、施肥和化控等栽培因子之間對(duì)棉花產(chǎn)量的影響具有一定的互作效應(yīng)，加上大田試驗(yàn)的不確定因素較多，可能是導(dǎo)致本研究中N、DPC2個(gè)重要栽培因子的P值均未達(dá)到顯著水平的主要原因。

安徽沿江棉區(qū)機(jī)采棉的適宜播期選在5月下旬，一是考慮到前茬的收獲期，二是考慮到相對(duì)遲播可以適當(dāng)縮短機(jī)采棉全生育期，更易一次性機(jī)收。生育期縮短后，唯有通過合理密植，配合化控技術(shù)，既要保證有足夠群體，又要健壯個(gè)體，才能實(shí)現(xiàn)棉花高產(chǎn)，這與李丕明等提出的“DPC系統(tǒng)化控技術(shù)誘導(dǎo)下的增密增產(chǎn)技術(shù)路線”一致，即通過限制棉株無限生長(zhǎng)特性，縮短生長(zhǎng)期，以群體優(yōu)質(zhì)成鈴構(gòu)成產(chǎn)量主體，可以較好地協(xié)調(diào)早熟、優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)。

棉花產(chǎn)量的形成離不開養(yǎng)分，而氮素由于化學(xué)性質(zhì)活躍一直是養(yǎng)分管理的核心和難點(diǎn)，作物氮素需求受到氣候、地力、田間管理等多因素的影響，因此機(jī)采棉氮肥用量的確立應(yīng)建立在品種、播期、密度等栽培措施基礎(chǔ)之上。潘曉康等認(rèn)為，去早蕾是促進(jìn)棉花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的有效措施，它可以調(diào)節(jié)棉株體內(nèi)養(yǎng)分的分配，使早期原供生殖生長(zhǎng)的養(yǎng)分轉(zhuǎn)為供營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，從而使?fàn)I養(yǎng)體迅速增大，為中期多結(jié)鈴打下基礎(chǔ)；通過補(bǔ)償作用，多結(jié)優(yōu)質(zhì)鈴，進(jìn)而增加總鈴數(shù)和鈴重。通過去除早蕾可以使棉株結(jié)鈴部位向上推移，集中在中、上部大量開花結(jié)鈴，減少了下部爛鈴；去除晚蕾則可以控制后期旺長(zhǎng)和貪青晚熟，調(diào)節(jié)結(jié)鈴期，提高群體吐絮率，促進(jìn)早熟，條件適宜措施得當(dāng)時(shí)可顯著提高產(chǎn)量和品質(zhì)，因此去早晚蕾是調(diào)控機(jī)采棉集中成鈴的有效措施，但去早晚蕾措施的實(shí)施要與長(zhǎng)勢(shì)、氣候等因素相結(jié)合，要與其他栽培措施配合得當(dāng)，既要避免因去早蕾而導(dǎo)致棉花晚發(fā)，又要避免因去晚蕾而導(dǎo)致減產(chǎn)。

綜合以上分析，將安徽沿江棉區(qū)機(jī)采棉栽培技術(shù)優(yōu)化為：品種選用‘中棉所50、‘機(jī)收50等早熟品種，于5月下旬直播，播種密度為10.50～11.25萬株/hm²；N用量為180kg/hm²左右，應(yīng)根據(jù)地力、氣候等因素適當(dāng)增加或減少；DPC用量為180～270g/hm²，分4～6次按“前輕后重、少量多次”的原則噴施，具體用量要結(jié)合長(zhǎng)勢(shì)、天氣等因素綜合考慮；在長(zhǎng)勢(shì)和氣候條件允許、其他措施得當(dāng)?shù)那疤嵯?，可以通過去除早蕾和晚蕾，在時(shí)間和空間上進(jìn)一步集中機(jī)采棉的成鈴。