鄭曙峰，王維，劉小玲，徐道青，闞畫春，陳敏，李淑英，張彩霞

（安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，合肥 230031）

我國兩熟制棉花分別占長江流域和黃河流域棉區(qū)植棉面積的80%和20%， 對(duì)穩(wěn)定我國棉花生產(chǎn)發(fā)揮了重要的作用[1]。 傳統(tǒng)的棉田兩熟種植模式主要有棉花油菜雙育苗雙移栽、油菜（小麥、大麥、大蒜、大蔥等）收獲后移栽棉花及小麥（大蒜、大蔥等）預(yù)留行套播或套栽棉花等，這些模式下，棉花生產(chǎn)存在技術(shù)復(fù)雜、操作工序多、用工多、化肥農(nóng)藥用量大、生育期長等問題，難以實(shí)行機(jī)械化作業(yè)和規(guī)模化種植，從而導(dǎo)致棉花生產(chǎn)效益低、棉農(nóng)植棉積極性低迷。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，棉花采摘成本占到了總成本的50%。 因此，以棉花機(jī)械化直播、機(jī)械化收獲（機(jī)采棉）和“三減”（減少化肥使用量、減少化學(xué)農(nóng)藥使用量、減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)和用工）為標(biāo)志的綠色化輕簡化機(jī)械化栽培技術(shù)，是棉花生產(chǎn)現(xiàn)代化的唯一方向和根本出路[2-4]。 狹義上，機(jī)采棉是指利用采棉機(jī)一次性收獲棉花；廣義上，機(jī)采棉模式是指通過選用適宜的棉花品種，采用合理增密、機(jī)械直播、全程株型調(diào)控和熟性調(diào)控等技術(shù)措施， 免除間苗、 補(bǔ)苗、整枝、打杈乃至打頂?shù)裙ば?，從而?shí)現(xiàn)棉花集中成熟、全程采用機(jī)械化作業(yè)和采棉機(jī)一次性收獲的生產(chǎn)方式。 我國西北內(nèi)陸棉區(qū)機(jī)采棉發(fā)展很快，2020 年度新疆機(jī)采棉比例達(dá)到80%，其中北疆地區(qū)機(jī)采棉占北疆棉花總加工量的97%，南疆地區(qū)機(jī)采棉占南疆棉花總加工量的60%[5]。 新疆機(jī)采棉栽培核心技術(shù)主要有合理密植、寬膜覆蓋、膜下滴灌、水肥一體化管理、機(jī)械化作業(yè)等[6-7]，但因該棉區(qū)的氣候特征、土壤條件、種植制度、適宜的棉花品種、病蟲草害等與長江流域、黃河流域棉區(qū)差異非常大，這些技術(shù)主要適用于西北內(nèi)陸棉區(qū)一熟制棉花生產(chǎn)，難以復(fù)制應(yīng)用于長江流域、黃河流域棉區(qū)兩熟制棉花生產(chǎn)。

近年來，我國學(xué)者通過關(guān)鍵核心技術(shù)研究和系統(tǒng)集成，形成了具有中國特色的兩熟制棉花綠色化輕簡化機(jī)械化栽培技術(shù)體系[1]。 筆者團(tuán)隊(duì)針對(duì)傳統(tǒng)的兩熟制棉花栽培存在的機(jī)械化水平低，特別是免耕單粒精量機(jī)械播種難、機(jī)收難等“卡脖子”問題，用“三字經(jīng)”的形式總結(jié)了兩熟制棉花全程綠色化輕簡化機(jī)械化栽培技術(shù)，旨在更好地推廣應(yīng)用該技術(shù)體系，助力兩熟復(fù)種棉花生產(chǎn)向綠色化輕簡化機(jī)械化方式變革和“碳達(dá)峰碳中和”戰(zhàn)略下棉花可持續(xù)發(fā)展。

1 理思路、明路線

針對(duì)傳統(tǒng)的兩熟制棉花栽培存在的用工多、機(jī)械化水平低，特別是免耕精量播種機(jī)械缺乏、單粒精量播種難、機(jī)收難等問題，根據(jù)棉花生物學(xué)特性和農(nóng)業(yè)形勢變化，緊扣“兩需”（產(chǎn)業(yè)需求、主體需求），找準(zhǔn)和突破“三點(diǎn)”（重點(diǎn)、難點(diǎn)和卡點(diǎn)），圍繞“四環(huán)節(jié)”（品種、種植制度、農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝），抓住農(nóng)藝“七關(guān)鍵”（密、肥、播、調(diào)、防、催、收），總結(jié)成“十個(gè)關(guān)鍵字（種[zhǒng]、茬、機(jī)、密、肥、播、調(diào)、防、催、收）”和“四節(jié)點(diǎn)”，以此達(dá)到以綠色化輕簡化機(jī)械化生產(chǎn)為主的三簡（簡化施肥、簡化防控、簡化管理）、三減（減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)和用工、減化肥用量、減化學(xué)農(nóng)藥用量）、三機(jī)（機(jī)播、機(jī)管、機(jī)采）、三提（提高植棉效益、提高資源利用率、提高機(jī)械化率），從而實(shí)現(xiàn)兩熟制棉花生產(chǎn)方式的根本變革。該技術(shù)框架詳見圖1。

圖1 兩熟制棉花綠色化輕簡化機(jī)械化栽培技術(shù)思路

為了實(shí)現(xiàn)兩熟制棉花綠色化、 輕簡化和機(jī)械化，根據(jù)棉花的生物學(xué)特性，技術(shù)途徑上由“優(yōu)（優(yōu)群體）、壯（壯個(gè)體）、高（高成鈴率、高積累、高產(chǎn)）”或“精、稀、簡”（精耕細(xì)作、低密度、簡化栽培）向“促早、優(yōu)密、適高”[7-12]轉(zhuǎn)變。

2 改模式、換品種

現(xiàn)有的棉麥、棉油等兩熟制中，棉花種植模式主要圍繞“優(yōu)、壯、高”或“精、稀、簡”，具體來說是選用中熟強(qiáng)優(yōu)勢棉花雜交種，利用營養(yǎng)缽育苗或基質(zhì)育苗，在前茬作物收獲后低密度移栽[8-12]。 這種模式強(qiáng)調(diào)栽培上的精耕細(xì)作，充分發(fā)揮雜交棉的個(gè)體優(yōu)勢，以較小的群體、健壯的個(gè)體達(dá)到高產(chǎn)的目的，形象地說是“以個(gè)體換群體，以時(shí)間換空間，以特種兵打持久戰(zhàn)”的模式。 這種模式的優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用兩熟區(qū)的溫、光、水資源，延長棉花的生長發(fā)育時(shí)間，發(fā)揮棉花雜交種的個(gè)體優(yōu)勢，從而獲得較高的棉花產(chǎn)量及兩熟作物的周年產(chǎn)量； 缺點(diǎn)是環(huán)節(jié)多、用工多、生育期長、成熟和收獲周期長、難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)。

為了實(shí)現(xiàn)基于兩熟制的棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化，將種植模式改為前茬作物收獲后高密度直播或帶狀間作輪作復(fù)合種植棉花[1,13-14]，充分發(fā)揮群體優(yōu)勢，可以概括為“早、密、矮”模式，形象地說是“以群體換個(gè)體，以空間換時(shí)間，以大兵團(tuán)打閃電戰(zhàn)”的模式，如小麥、大麥、油菜等作物收獲后直播棉花，棉花、荷蘭豆接茬復(fù)種[15]，以食用、綠肥和觀賞為主要目的的菜薹、油菜收獲后直播棉花，棉花花生帶狀間作輪作復(fù)合種植（棉花花生當(dāng)年帶狀間作，翌年兩者換帶輪作）[16]等模式。 棉花品種由常規(guī)育苗移栽采用的生育期135 d 左右的中熟品種換成110 d左右的早熟品種，與栽培技術(shù)配套，促進(jìn)集中吐絮，縮短生產(chǎn)周期。

3 增密度、精直播

由于采用前茬作物收獲后高密度直播或帶狀間作輪作復(fù)合種植棉花模式，棉花生產(chǎn)周期（從播種到拔稈）大大縮短，加上須做到棉花集中成熟，因此須大幅增加棉花種植密度到原密度（每666.7 m21 200～1 500 株）的4～6 倍[17-20]，同時(shí)還須做到單粒精量直播[21]，播后不間苗、不補(bǔ)苗，大大減少播種出苗期的工序和用工量。

4 減簡肥、一次施

“減簡肥”包括2 個(gè)方面，一是減少化學(xué)肥料的用量，二是減少施肥次數(shù)。一方面，通過大幅度增加棉花種植密度提高肥料利用率[17-20]；另一方面，通過前茬作物秸稈還田[22-23]、施用棉花專用配方緩控釋肥料，將常規(guī)施肥的3～5 次減少到1 次，比常規(guī)的低密度育苗移栽植棉減少化肥用量50%[24-33]， 進(jìn)一步提高肥料利用率，從而達(dá)到減量、簡化施肥的目的?！耙淮问敝竿ㄟ^播種施肥機(jī)一次性施用棉花專用配方緩控釋肥料。 棉花生長發(fā)育中后期，可結(jié)合噴藥用無人機(jī)追施葉面肥料。

5 全程調(diào)、簡管理

從播種開始， 通過減量施肥進(jìn)行營養(yǎng)調(diào)控，并在苗蕾期至花鈴期施用縮節(jié)胺5 次左右、吐絮期施用催熟脫葉劑進(jìn)行株型調(diào)控和熟性調(diào)控，從而達(dá)到集中成熟的目的，還可免去整枝、打杈、打頂?shù)裙ば颍蟠蠛喕芾?，?jié)省人工，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)[1,34]。

6 減農(nóng)藥、簡防控

油菜等前茬作物收獲后直播棉花，可以避開棉花生長前期的蟲害和病害， 可通過安裝殺蟲燈，中后期綜合使用生物食誘劑、性誘劑、生物源農(nóng)藥和高效低毒化學(xué)農(nóng)藥防治病蟲害?；瘜W(xué)防治按防治指標(biāo)與化學(xué)農(nóng)藥限量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，運(yùn)用地面高桿噴霧器械、無人機(jī)施藥，實(shí)行統(tǒng)防統(tǒng)治。采用多功能覆秸播種機(jī)在播種的同時(shí)將前茬秸稈粉碎均勻覆蓋還田，可以抑制苗期草害的發(fā)生，減少除草劑的用量[33,35,40]。與常規(guī)的育苗移栽植棉相比，除草、防病蟲的化學(xué)農(nóng)藥用量可以減少40%左右，且防控措施大大簡化。

7 集中熟、一次收

通過調(diào)整種植模式、更換棉花品種、大幅度增加密度、實(shí)施全程營養(yǎng)調(diào)控和化學(xué)調(diào)控等技術(shù)措施，能使棉花生產(chǎn)周期縮短80 d 左右，吐絮期縮短50%以上，可實(shí)現(xiàn)棉花集中成熟[1,36-39]和一次性收獲。

8 綠色化、輕簡化、機(jī)械化

通過上述技術(shù)措施， 可實(shí)現(xiàn)兩熟制棉花綠色化、輕簡化、機(jī)械化、適度規(guī)?；a(chǎn)，可歸納為“八個(gè)一、四個(gè)三”，即：一改（改模式）、一換（換品種）、一增（增密度）、一播（一次播）、一肥（一次肥），一收（一次收）、一調(diào)（一直調(diào)）、一縮（縮周期），三簡、三減、三機(jī)、三提。 該技術(shù)于2020 年、2021 年、2022 年被安徽省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳評(píng)為安徽省主推技術(shù)，制定了多項(xiàng)國家 農(nóng) 業(yè) 行 業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn) 和 安 徽 省 地 方 標(biāo) 準(zhǔn)[16，23，31-33，35，37-40]。通過應(yīng)用該技術(shù)，可達(dá)到“80-70-60-50-40-30”效果，即：與兩熟制常規(guī)育苗移栽植棉技術(shù)相比，棉花生產(chǎn)周期縮短80 d 左右； 生產(chǎn)環(huán)節(jié)減少， 省工70%；農(nóng)業(yè)機(jī)械對(duì)人工的替代率達(dá)60%；增加棉花種植密度，一次性施用專用配方緩控釋肥料，使肥料利用率提高，化肥用量減少50%；前茬作物收獲后高密度直播棉花， 可避開生長前期的蟲害和病害，加上應(yīng)用綠色化防控技術(shù)，可使農(nóng)藥施用量減少40%左右；綜合效益提高30%[1]。