何忠盛，王偉，孫繪健，羅靜，杜珊珊，馬建新，葛素囡，姚青青，王國(guó)洪，李衛(wèi)平，余斌輝*

（1.新疆巴音郭楞蒙古自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，新疆 庫爾勒 841000；2.尉犁利華現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司，新疆 庫爾勒 841000；3.巴音郭楞蒙古自治州種子管理站，新疆 庫爾勒 841000）

新疆南疆因特殊的地理環(huán)境， 春季大風(fēng)及沙塵天氣頻繁[1]；然而防風(fēng)體系較為薄弱，多數(shù)棉田依舊采用災(zāi)后補(bǔ)救的方式被動(dòng)應(yīng)對(duì)風(fēng)災(zāi)， 很大程度上影響了棉農(nóng)收益，制約了棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為有效提升棉田苗期自身防風(fēng)固沙能力， 降低風(fēng)災(zāi)危害， 新疆巴音郭楞蒙古自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院與尉犁利華現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司經(jīng)過多年試驗(yàn)研究，總結(jié)提煉了麥棉間作預(yù)防棉花苗期風(fēng)災(zāi)技術(shù)。本研究通過在巴音郭楞蒙古自治州對(duì)麥棉間作預(yù)防棉花苗期風(fēng)災(zāi)技術(shù)的3 種種植模式進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)， 進(jìn)一步驗(yàn)證該技術(shù)在南疆大田生產(chǎn)中的防風(fēng)減災(zāi)效果， 旨在加快棉田防風(fēng)減災(zāi)新技術(shù)的推廣應(yīng)用，提升南疆棉花生產(chǎn)防災(zāi)減災(zāi)能力，降低棉農(nóng)植棉風(fēng)險(xiǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)棉花品種為新陸中78 號(hào)[2]，屬早中熟陸地棉品種，生育期135 d，筒形，株型較緊湊，莖稈較硬，Ⅱ式果枝，果枝夾角較小，葉片中等大小，植株清秀，棉鈴較大、長(zhǎng)卵形，結(jié)鈴性強(qiáng)，吐絮較集中，霜前花率93.5%，屬于抗枯萎病、耐黃萎病品種。 小麥品種為新春6 號(hào)[3]，稈硬，抗倒伏性強(qiáng)，葉色深綠，葉片短寬、平伸，千粒質(zhì)量48～50 g，早熟、抗病性中等，耐高溫干旱能力強(qiáng)。

1.2 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)于2021 年在巴音郭楞蒙古自治州尉犁縣興平鄉(xiāng)統(tǒng)其克村進(jìn)行，試驗(yàn)面積為156.7 hm2，土壤類型為重沙性土壤，肥力均勻，前茬作物為棉花。采用機(jī)采棉寬窄行種植模式（行距66 cm＋10 cm），1膜4 行，膜下滴灌，隨水追肥，化學(xué)封頂。 該田塊緊鄰沙丘、荒漠，但防風(fēng)林帶未形成規(guī)模，4－5 月風(fēng)沙天氣頻繁。 2021 年5 月11－12 日發(fā)生6～8 級(jí)大風(fēng)天氣，38 hm2常規(guī)種植棉田地膜滴灌帶損毀率超過40%，死苗率超過50%，于5 月14 日進(jìn)行了揭膜重播；26.6 hm2常規(guī)種植棉田地膜滴灌帶損毀率20%～30%，死苗率20%～50%，于5 月16 日進(jìn)行了膜上機(jī)械補(bǔ)種，重播和補(bǔ)種棉田播后均進(jìn)行了滴水補(bǔ)墑。

1.3 麥棉間作防風(fēng)技術(shù)原理

該技術(shù)采用棉花和小麥有序間作的種植模式（每膜3 行棉花1 行小麥），利用小麥出苗快、生長(zhǎng)快的特點(diǎn)，在風(fēng)沙災(zāi)害到來之前形成有效的“麥苗防護(hù)墻”，發(fā)揮麥苗柔韌性強(qiáng)、植株高、須根發(fā)達(dá)的個(gè)體優(yōu)勢(shì)和“麥苗墻”密度大、成規(guī)模的群體效應(yīng)，逐行減緩風(fēng)速，起到減輕風(fēng)力破壞、固定沙土、緩解局部降溫的作用，建立棉田自身防風(fēng)體系，與周邊防風(fēng)林形成雙層保護(hù)[4]。

1.4 田間設(shè)計(jì)

以該技術(shù)3 種種植模式為處理，常規(guī)種植模式為對(duì)照。 處理1，麥棉同播間作垂直風(fēng)向模式（下文簡(jiǎn)稱為“同播垂直風(fēng)向模式”）：小麥和棉花一機(jī)同播，并按照每膜3 行棉花1 行小麥的播行比例有序間作，播種方向與當(dāng)?shù)卮杭境ｏL(fēng)向（東南風(fēng)，下同）垂直，面積120 hm2。 處理2，麥棉同播間作同風(fēng)向模式（下文簡(jiǎn)稱為“同播同風(fēng)向模式”）：小麥和棉花一機(jī)同播，并按照每膜3 行棉花1 行小麥的播行比例有序間作， 播種方向與當(dāng)?shù)卮杭境ｏL(fēng)向相同，面積13.3 hm2。 處理3， 先麥后棉錯(cuò)時(shí)播種間作模式（下文簡(jiǎn)稱為“先麥后棉模式”）：小麥和棉花錯(cuò)時(shí)播種，先播小麥后播棉花，并按照每膜3 行棉花1 行小麥的播行比例有序間作，播種方向與當(dāng)?shù)卮杭境ｏL(fēng)向垂直，面積23.3 hm2。 以災(zāi)后進(jìn)行揭膜重播（38 hm2）和大面積機(jī)械補(bǔ)種（26.6 hm2）的常規(guī)種植棉田作為2 種不同的對(duì)照（下文分別簡(jiǎn)稱為“對(duì)照重播”和“對(duì)照補(bǔ)種”）。

在各處理及對(duì)照棉田選擇灌溉系統(tǒng)相同，周邊防風(fēng)林規(guī)模、 土壤類型及肥力相近的地塊10～12 hm2作為試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集田。

1.5 麥苗、棉苗生長(zhǎng)情況

麥棉同播間作模式播種時(shí)間為4 月10 日，化學(xué)除草（化除）時(shí)間為5 月9 日，當(dāng)時(shí)麥苗高18～22 cm，棉苗子葉展平，每穴麥苗10～16 株。先麥后棉模式小麥播種時(shí)間為3 月25 日， 棉花播種時(shí)間為4 月7 日， 化除時(shí)間為4 月29 日， 當(dāng)時(shí)麥苗高23～28 cm，棉苗子葉展平，每穴麥苗12～18 株。常規(guī)對(duì)照初次播種時(shí)間為4 月10 日， 重播和補(bǔ)種時(shí)間見1.2 試驗(yàn)地基本情況。各處理化除后4～5 d 麥苗開始失綠萎蔫，7～10 d 后枯死，5 月11 日大風(fēng)天氣時(shí)棉苗有2～3 片真葉。

1.6 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.6.1災(zāi)后地膜及滴灌帶損毀情況。 受風(fēng)災(zāi)后，調(diào)查各處理及對(duì)照地膜損毀面積占比和滴灌帶損毀長(zhǎng)度占比情況。

1.6.2災(zāi)后棉苗死傷情況。 受風(fēng)災(zāi)后第3 天，各處理及對(duì)照隨機(jī)量取3 個(gè)面積為6.67 m2的小區(qū)調(diào)查風(fēng)災(zāi)危害造成的棉苗傷苗率和死苗率。傷苗包括殘葉、落葉、葉緣干枯、葉片脫水等受損棉苗，死苗包括枯死和生長(zhǎng)點(diǎn)缺失的棉苗。

1.6.3產(chǎn)量及其構(gòu)成。 9 月中上旬， 各處理及對(duì)照隨機(jī)量取3 個(gè)面積為6.67 m2的小區(qū)調(diào)查有效株數(shù)，折算666.7 m2有效株數(shù)。 完全吐絮后，各處理選擇長(zhǎng)勢(shì)均勻、連續(xù)的健康植株按照整株采摘的方法取200 個(gè)鈴考種，測(cè)定鈴重和衣分，各處理測(cè)定3 點(diǎn)；每個(gè)處理隨機(jī)量取3 個(gè)面積為6.67 m2且長(zhǎng)勢(shì)均勻的小區(qū)進(jìn)行實(shí)收，折算666.7 m2籽棉產(chǎn)量。

1.7 田間管理

1.7.1播種。 同播間作模式：對(duì)常規(guī)聯(lián)合精量播種機(jī)進(jìn)行改裝和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)麥、棉一機(jī)同播，當(dāng)土壤墑情、溫度達(dá)到棉花播種要求時(shí)，按照棉、麥3∶1 的播行比例有序間作，棉花株距9.5 cm，理論密度為每666.7 m21.4 萬株，小麥穴距8.2 cm，小麥每穴播種10～20 粒，每666.7 m2播種4～6 kg。 先麥后棉間作模式： 棉花播種前7～10 d 鋪膜播種小麥，當(dāng)達(dá)到棉花播種條件后在膜上播種棉花，麥棉間作比例、行間距配置、播種量與同播間作模式相同，此種植模式主要針對(duì)風(fēng)沙災(zāi)害天氣早發(fā)地區(qū)，確保風(fēng)沙災(zāi)害天氣發(fā)生時(shí)麥苗具備一定的阻風(fēng)固沙能力，有效應(yīng)對(duì)早發(fā)風(fēng)沙天氣危害。 對(duì)照：采用常規(guī)機(jī)采棉寬窄行種植模式（行距66 cm＋10 cm），株距12 cm，理論密度為每666.7 m21.46 萬株。

1.7.2除草。 當(dāng)麥苗生長(zhǎng)至20～25 cm 時(shí)，利用選擇性除草劑除草， 每666.7 m2用5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）精喹禾靈乳油50～75 mL 兌水30～40 kg 進(jìn)行莖葉噴霧， 及時(shí)消除麥苗對(duì)棉花生長(zhǎng)的影響，枯死的麥苗直立不倒，依然可以起到阻風(fēng)固沙的作用。

1.7.3災(zāi)后管理。災(zāi)后3～5 d，葉面噴施殺菌劑、赤霉素、磷酸二氫鉀等促進(jìn)受損棉苗快速恢復(fù)，及時(shí)進(jìn)行中耕，快速提升土壤溫度和透氣性，適當(dāng)提前滴頭水和追肥的時(shí)間[5-7]。對(duì)受災(zāi)較重的對(duì)照棉田及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)種。

1.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0 軟件進(jìn)行方差分析，采用最小顯著差數(shù)法 （Least significant difference，LSD）進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 地膜滴灌帶損毀情況及棉苗死傷情況分析

由表1 可以看出，3 種麥棉間作模式地膜和滴灌帶損毀率均低于對(duì)照。 其中：先麥后棉模式地膜損毀率、滴灌帶損毀率較對(duì)照重播分別低49、45 百分點(diǎn)，較對(duì)照補(bǔ)種分別低21、18 百分點(diǎn)；同播垂直風(fēng)向模式地膜損毀率、滴灌帶損毀率較對(duì)照重播分別低46、42 百分點(diǎn)，較對(duì)照補(bǔ)種分別低18、15 百分點(diǎn)；同播同風(fēng)向模式地膜損毀率、滴灌帶損毀率較對(duì)照重播分別低41、37 百分點(diǎn)，較對(duì)照補(bǔ)種分別低13、10 百分點(diǎn)。

表1 不同處理地膜、滴灌帶損毀情況及棉苗死傷情況 %

3 種麥棉間作模式傷苗率和死苗率均顯著低于對(duì)照。其中：先麥后棉模式傷苗率、死苗率較對(duì)照重播分別低72.7、62.4 百分點(diǎn)， 較對(duì)照補(bǔ)種分別低50.4、36.4 百分點(diǎn)；同播垂直風(fēng)向模式傷苗率、死苗率較對(duì)照重播分別低69、59 百分點(diǎn)，較對(duì)照補(bǔ)種分別低46.7、33.0 百分點(diǎn)。 先麥后棉模式和同播垂直風(fēng)向模式之間死苗率、傷苗率差異不顯著，但顯著低于同播同風(fēng)向模式。

2.2 產(chǎn)量構(gòu)成影響分析

2.2.1收獲株數(shù)。因常規(guī)種植模式（對(duì)照）進(jìn)行了重播或補(bǔ)種措施，收獲株數(shù)顯著高于3 種麥棉間作模式；先麥后棉模式顯著高于同播同風(fēng)向模式，與同播垂直風(fēng)向模式差異不顯著；同播垂直風(fēng)向模式高于同播同風(fēng)向模式，但差異不顯著（表2）。 說明先麥后棉模式和同播垂直風(fēng)向模式阻風(fēng)保苗能力比同播同風(fēng)向模式強(qiáng)。

2.2.2鈴重。先麥后棉、同播垂直風(fēng)向、同播同風(fēng)向3 種模式之間鈴重差異不顯著，但均顯著高于對(duì)照重播，分別高0.58 g、0.48 g、0.41 g；先麥后棉模式顯著高于對(duì)照補(bǔ)種0.29 g；同播垂直風(fēng)向、同播同風(fēng)向2 種模式高于對(duì)照補(bǔ)種， 但差異不顯著 （表2）。 由此可知，重播和補(bǔ)種措施延緩了棉花生育進(jìn)程，影響了棉鈴發(fā)育，對(duì)鈴重影響較大。

2.2.3籽棉產(chǎn)量。先麥后棉模式、同播垂直方向、同播同風(fēng)向3 種模式666.7 m2籽棉產(chǎn)量顯著高于對(duì)照，較對(duì)照重播分別高17.8%、16.1%、6.7%，較對(duì)照補(bǔ)種分別高29.9%、28.0%、17.7%；先麥后棉、同播垂直方向2 種模式間差異不顯著，但均顯著高于同播同風(fēng)向模式，分別高10.4%、8.7%（表2）。 說明麥棉間作模式防風(fēng)保產(chǎn)效果明顯，播種方向與常風(fēng)向垂直防風(fēng)效果更好。

2.2.4衣分。先麥后棉、同播垂直風(fēng)向、同播同風(fēng)向3 種模式間衣分差異不顯著， 但均顯著高于對(duì)照，較對(duì)照重播分別高2.7、2.2、1.9 百分點(diǎn)， 較對(duì)照補(bǔ)種分別高3.8、3.3、3.0 百分點(diǎn)（表2）。說明重播和補(bǔ)種措施對(duì)衣分影響較大。

表2 不同處理棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的比較

2.3 經(jīng)濟(jì)效益分析

由表3 可以看出，先麥后棉、同播垂直風(fēng)向、同播同風(fēng)向3 種間作模式與對(duì)照相比增產(chǎn)增收明顯，其中先麥后棉模式收益最高，每666.7 m2棉田凈收入較對(duì)照重播和對(duì)照補(bǔ)種分別高903.9 元和1 183.1 元； 同播垂直風(fēng)向模式增收幅度略低于先麥后棉模式；同播同風(fēng)向模式每666.7 m2凈收入較對(duì)照重播和對(duì)照補(bǔ)種分別多446.9 元和726.1 元。

表3 不同處理經(jīng)濟(jì)效益的對(duì)比

3 討論與結(jié)論

本研究中， 與采取重播和補(bǔ)種的常規(guī)棉田相比， 先麥后棉模式棉苗死苗率分別下降62.4 百分點(diǎn)和36.4 百分點(diǎn)， 籽棉產(chǎn)量分別增加17.8%和29.9%，經(jīng)濟(jì)效益分別增加49.5%和76.5%，防風(fēng)效果最好； 同播垂直風(fēng)向模式棉苗死苗率分別下降59 百分點(diǎn)和33 百分點(diǎn)， 產(chǎn)量分別增加16.1%和27.9%，經(jīng)濟(jì)效益分別增加46.7%和73.2%；同播同風(fēng)向模式棉苗死苗率分別下降52.4 百分點(diǎn)和26.4百分點(diǎn)，產(chǎn)量分別增加6.7%和17.7%，經(jīng)濟(jì)效益分別增加24.5%和47.0%。 該技術(shù)防風(fēng)效果與播行方向和風(fēng)向的關(guān)系密切，播行方向與風(fēng)向垂直的棉田防風(fēng)效果明顯優(yōu)于播行方向與風(fēng)向相同的棉田。從示范效果看， 該技術(shù)可提升棉田自身防風(fēng)固沙能力，將防風(fēng)減災(zāi)措施由傳統(tǒng)的災(zāi)后被動(dòng)補(bǔ)救向?yàn)?zāi)前主動(dòng)防御轉(zhuǎn)變，相比扎阻風(fēng)網(wǎng)、壓防風(fēng)草把等傳統(tǒng)防風(fēng)措施具有機(jī)械化作業(yè)程度高、 附加成本低、防風(fēng)體系建立快的優(yōu)勢(shì)[4]，且該技術(shù)3 種模式均能夠有效降低風(fēng)災(zāi)對(duì)地膜和滴灌帶的損毀程度，能夠顯著降低棉苗死傷率，穩(wěn)產(chǎn)保收效果明顯。

綜上，該技術(shù)防風(fēng)減災(zāi)效果顯著，適宜在南疆春季多風(fēng)地區(qū)的棉田推廣應(yīng)用，其中先麥后棉間作模式適宜在春季風(fēng)災(zāi)天氣發(fā)生早、氣溫回升較慢的棉田應(yīng)用。