貴會(huì)平,席育賢,張恒恒,龐念廠,李雪源,趙戰(zhàn)勝,秦江鴻,王香茹,6,董強(qiáng),宋美珍*,張西嶺,6*
(1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所/ 棉花生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南 安陽 455000;2. 阿克蘇地區(qū)種業(yè)發(fā)展中心,新疆 阿克蘇 843000;3. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所,烏魯木齊 830000;4. 新疆建設(shè)生產(chǎn)兵團(tuán)第六師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,新疆 五家渠 831300;5. 石河子農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,新疆 石河子 832061;6. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院西部農(nóng)業(yè)研究中心,新疆 昌吉 831100)
新疆獨(dú)特的光溫水等自然資源、廣闊的土地資源、高效的栽培技術(shù)和特有的種植模式等因素使棉花產(chǎn)業(yè)成為新疆農(nóng)業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),新疆棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展事關(guān)新疆乃至國(guó)家的安全和穩(wěn)定[1]。 自20 世紀(jì)90 年代以來,新疆植棉區(qū)以熱量為依據(jù),以密度為突破口,逐步形成了“密、矮、早、膜、勻”的栽培技術(shù)模式,棉花生產(chǎn)獲得較大發(fā)展[2]。 隨著科技的進(jìn)步、生產(chǎn)條件的改善, 特別是 “膜下滴灌水肥一體化”“機(jī)械化采收”等現(xiàn)代化技術(shù)的普及,與之配套的棉花品種和栽培技術(shù)需要隨之調(diào)整。“矮密早”種植模式由于密度過大、行距過窄,棉田中下部通風(fēng)透光性差,易造成棉花生長(zhǎng)前期晚發(fā)、后期郁閉嚴(yán)重、鈴期延長(zhǎng)、脫落和爛鈴嚴(yán)重、后期晚熟等問題,致使棉纖維品質(zhì)變差,甚至上部棉鈴比中下部棉鈴?fù)滦踹€早,更多地靠上部成鈴形成產(chǎn)量,不能很好地發(fā)揮高產(chǎn)棉田的潛力。加之棉農(nóng)植棉中過度追求群體數(shù)量而增加播種密度,進(jìn)而需要頻繁化學(xué)調(diào)控(化控),造成棉株低矮,群體光合效率明顯降低;脫葉催熟效果明顯變差,導(dǎo)致機(jī)采棉品質(zhì)降低,嚴(yán)重影響新疆棉花生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展[3]。 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所(簡(jiǎn)稱“中棉所”)綠色增產(chǎn)增效創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在總結(jié)棉花科研和生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,通過大量多年多點(diǎn)試驗(yàn)示范研究和凝練,提出了新疆“寬早優(yōu)”植棉模式[3]。
“寬早優(yōu)” 植棉模式是通過采取76 cm 等行距種植,增強(qiáng)立體采光(株高80~100 cm,株間通風(fēng)透光),促早發(fā)(4 月苗、5 月蕾、6 月花、7 月鈴)、早熟(8 月中下旬吐絮,霜前自然吐絮率90%以上,且不早衰),生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)原棉的植棉模式[4]。 “寬早優(yōu)”植棉模式是對(duì)“矮密早”模式的繼承、創(chuàng)新和發(fā)展[5],是基于“降密、拓寬、增高、促早、提質(zhì)”的技術(shù)創(chuàng)新和調(diào)整,通過“寬等行、降密度、壯植株、增株高”創(chuàng)建高光效群體結(jié)構(gòu), 促進(jìn)棉花早發(fā)早熟和集中成熟,成為實(shí)現(xiàn)棉花高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的新模式,是新疆植棉模式的一次重大變革。 2018 年,“寬早優(yōu)”與新品種相結(jié)合的生產(chǎn)技術(shù)模式被列入中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院十大科技進(jìn)展[6];2020 年9 月,新疆科技局邀請(qǐng)朱玉賢院士等7 位棉花專家對(duì)新疆“寬早優(yōu)”機(jī)采棉綠色優(yōu)質(zhì)高效技術(shù)集成示范田進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鑒定,評(píng)價(jià)“寬早優(yōu)” 綜合綠色植棉技術(shù)模式已達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,并提出“寬早優(yōu)”與“矮密早”相比較的四大優(yōu)勢(shì)和四大轉(zhuǎn)變。 2021 年西北內(nèi)陸棉區(qū)“寬早優(yōu)”綠色高質(zhì)高效機(jī)采棉生產(chǎn)技術(shù)入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的農(nóng)業(yè)主推技術(shù)[7]。 基于栽培理論研究和新疆棉花生產(chǎn)的推廣實(shí)踐,分析概述了“寬早優(yōu)”植棉模式的四大優(yōu)勢(shì)和四大轉(zhuǎn)變,以期為新疆棉花高質(zhì)量生產(chǎn)提供參考。
溫度是影響棉花生長(zhǎng)發(fā)育的重要因素之一,土壤溫度的高低直接影響棉花根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收。 在新疆棉花生長(zhǎng)有效積溫總體趨緊的情況下,增溫措施顯得尤為重要。 不同行距配置和種植密度均會(huì)導(dǎo)致土壤溫度和有效積溫的差異,進(jìn)而影響棉花的生長(zhǎng)發(fā)育。與66 cm+10 cm 寬窄行“矮密早”植棉模式相比,“寬早優(yōu)”模式的播種孔減少近50%, 棉花播種至出苗期地膜的保溫效果明顯提高,從4 月15 日到6 月15 日,“寬早優(yōu)”模式5 cm和10 cm 土層的有效積溫分別增加150 ℃和70 ℃[3]。張恒恒等[8]的研究表明,“寬早優(yōu)”模式明顯改善棉花全生育期耕層土壤積溫, 較66 cm+10 cm 寬窄行“矮密早”植棉模式提高8.3%~9.9%;尤其在花鈴期,耕層土壤溫度平均增加1.7 ℃。
棉花屬喜光作物,其光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都比較高,充足的光照是棉花高產(chǎn)的必要條件。 棉花產(chǎn)量的90%以上來自于光合作用生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì),光照是決定棉花生長(zhǎng)發(fā)育的基本因素[9]。 “寬早優(yōu)”模式可以增加棉花采光空間,提高棉花冠層的光照強(qiáng)度和群體透光率,延長(zhǎng)葉片光合功能期。 “寬早優(yōu)”模式通過降密壯株,調(diào)整水肥、化控和打頂時(shí)間實(shí)現(xiàn)增加棉花株高; 在北疆植棉區(qū)7 月1-5 日和南疆植棉區(qū)7 月5-10 日, 實(shí)現(xiàn)棉花單株果枝數(shù)為9~11,株高增加至90~100 cm,棉田1 m2采光空間為0.8~1.0 m3, 較66 cm+10 cm 寬窄行“矮密早”植棉模式增加23.1%~53.8%。 “寬早優(yōu)”模式下,花鈴期和吐絮期棉花冠層的整體透光率分別為6.29%和3.64%,較66 cm+10 cm 寬窄行“矮密早”植棉模式(3.05%和2.28%)顯著增加;“寬早優(yōu)”模式下,吐絮期棉花上層、中層、下層的光照強(qiáng)度分別為39.20 μmol·m-2·s-1、40.50 μmol·m-2·s-1、41.14 μmol·m-2·s-1,較66 cm+10 cm 寬窄行“矮密早”植棉模式(28.05 μmol·m-2·s-1、29.45 μmol·m-2·s-1和25.08 μmol·m-2·s-1)均顯著增加[3]。生育前期“矮密早”模式群體光截獲率高于“寬早優(yōu)”模式,隨生育進(jìn)程推進(jìn),“寬早優(yōu)”模式的群體優(yōu)勢(shì)逐漸展現(xiàn),致使冠層光截獲率迅速升高,表現(xiàn)出較強(qiáng)的群體光能截獲能力[10-11]。“矮密早”模式下,棉花群體大,葉面積指數(shù)峰值高;但是隨著生育進(jìn)程的推進(jìn),群體密度過大會(huì)導(dǎo)致個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育不良,冠層內(nèi)部環(huán)境惡化,透光率變低,冠層中下部葉片不能接收足夠的陽光進(jìn)行光合作用, 進(jìn)而加速其衰老,縮短光合功能期。“寬早優(yōu)”模式下棉花生育中后期葉綠素降解較為緩慢,葉片光合功能期長(zhǎng),能保證棉花群體光合物質(zhì)積累所需的“源”[11]。
相較“矮密早”模式,“寬早優(yōu)”模式可減少棉花除草、打頂、化控、噴藥等生產(chǎn)管理用工費(fèi)用,節(jié)省用種量、水肥,以及化控、除草、脫葉催熟等環(huán)節(jié)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料投入費(fèi)用,減少籽棉雜質(zhì)清理和皮棉雜質(zhì)清理耗能等費(fèi)用;每666.7 m2合計(jì)節(jié)本300 元左右。 “寬早優(yōu)”模式采用精量播種機(jī)械單粒播種,可減少人工破板結(jié)放苗、定苗用工量;與“矮密早”模式相比,“寬早優(yōu)” 模式每666.7 m2僅用棉種0.8~1.0 kg,節(jié)省棉種投入;播種孔減少近一半,棉田雜草明顯減少,節(jié)省除草用工;播種孔減少,土壤水分蒸發(fā)相應(yīng)減少;密度降低,植株水分蒸騰相應(yīng)減少,棉田滴水周期延長(zhǎng),節(jié)省滴水用工;種植密度降低,棉株個(gè)體生長(zhǎng)空間擴(kuò)大,株間競(jìng)爭(zhēng)減弱,整個(gè)生育期化控次數(shù)和縮節(jié)胺用量可減少一半以上,且可采取配套措施逐步實(shí)現(xiàn)免打頂(不打頂)或化學(xué)封頂;只進(jìn)行1 次脫葉催熟和1 次機(jī)械采收。 采用“寬早優(yōu)”模式,1 個(gè)勞動(dòng)力可管理13.3 hm2以上的棉田,單位面積(666.7 m2)皮棉產(chǎn)量為160 ~180 kg,包括機(jī)械采收平均每生產(chǎn)100 kg 皮棉僅用1 個(gè)人工;與“矮密早”模式棉田的1 個(gè)勞動(dòng)力管理3.3 hm2、平均666.7 m2產(chǎn)皮棉130 kg 相比,節(jié)省用工70%以上[3]。 并且“寬早優(yōu)”模式棉田群體內(nèi)通風(fēng)透光好,病蟲害明顯減輕。 王春義等[12]研究表明,在同樣的氣候條件下,“寬早優(yōu)”模式同期棉花有蚜株率和有薊馬株率均低于66 cm+10 cm 寬窄行 “矮密早”植棉模式。 “寬早優(yōu)”模式有利于棉田害蟲治理和防控,節(jié)省化學(xué)農(nóng)藥10%~15%,降低相關(guān)人工成本30%以上。
“寬早優(yōu)”模式通過增加棉花平均行距,可使棉花單株獲得比“矮密早”模式更大的光能利用空間和效率,可加快棉花生育進(jìn)程,促使養(yǎng)分更早地向經(jīng)濟(jì)器官(棉鈴)積累,提高經(jīng)濟(jì)器官氮磷養(yǎng)分分配率及100 kg 皮棉氮素吸收量[13]?!皩捲鐑?yōu)”模式具有更佳的增溫增光效應(yīng),利于棉花早發(fā)和促進(jìn)群體光合作用、干物質(zhì)累積,增加單株結(jié)鈴數(shù)和鈴重,顯著提高棉花籽棉產(chǎn)量[8,13]。 “寬早優(yōu)”模式較“矮密早”模式可促進(jìn)棉花生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程,促進(jìn)棉苗生長(zhǎng)和棉花早結(jié)鈴、多結(jié)鈴,提高伏前桃占總鈴數(shù)的比例,從而獲得較高的收獲鈴重及產(chǎn)量[14]。 辛明華等[10]研究表明76 cm 等行距模式較66 cm+10 cm 寬窄行模式(1 膜6 行)棉花生育期縮短3 d,株高和莖粗分別增加7.80 cm、0.14 cm, 單株果枝和單株結(jié)鈴分別多1.1 個(gè)、1.2 個(gè);76 cm 等行距模式可促進(jìn)干物質(zhì)的積累,使籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量分別提高8.5%、7.3%。 李群英等[15]研究表明,與寬窄行行距66 cm+10 cm、株距11 cm 的1 膜4 行常規(guī)種植模式相比,采用超寬膜1 膜3 行76 cm 等行距種植模式(“寬早優(yōu)”模式)植棉有如下效果:棉花生育期縮短6 d;苗期棉花株高增加2.5 cm,葉增加0.8 片;蕾期(6月20 日)單株果枝多1.1 個(gè),蕾多3.0 個(gè),小鈴多0.17 個(gè);花鈴期(8 月30 日)成鈴多0.9 個(gè);最終收獲密度每666.7 m2少1 720 株,每666.7 m2結(jié)鈴多140 個(gè),鈴重高0.69 g,每666.7 m2籽棉產(chǎn)量高27 kg,增幅6.31%,增產(chǎn)效果明顯。“寬早優(yōu)” 模式不僅可以降低人工管理成本和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料成本,還能提高棉花產(chǎn)量和機(jī)械采收質(zhì)量,有利于實(shí)現(xiàn)棉花生產(chǎn)“低成本和高效益”的目標(biāo)[10]。 “寬早優(yōu)”模式較“矮密早”模式棉鈴結(jié)鈴空間提高30%以上,采凈率提高到95%以上,產(chǎn)量提高10%,666.7 m2增效200~400 元[16]。 “寬早優(yōu)”模式比“矮密早”模式在中等肥力以上的棉田增產(chǎn)10%以上,在超高產(chǎn)棉田增產(chǎn)15%以上,以每666.7 m2增加皮棉13 kg, 皮棉單價(jià)15 元·kg-1計(jì)算,每666.7 m2增加效益195 元[3]。 “寬早優(yōu)”模式生產(chǎn)的棉花品質(zhì)好, 以每千克籽棉增收0.1 元計(jì)算,每666.7 m2再增加收入50 元以上。
“寬早優(yōu)”模式,可減少化控3~5 次,脫葉催熟1 次,減少病蟲防治、化控、脫葉催熟等用藥量和棉田機(jī)械作業(yè)次數(shù),從而減輕化學(xué)藥劑對(duì)土壤、環(huán)境和原棉的污染;有利于殘膜回收,使殘膜回收率提高10%,減輕殘膜污染;通過降低密度,可減少化肥的使用量,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
“寬早優(yōu)”模式,可提高棉花生育期地溫,改善群體結(jié)構(gòu),加快生育進(jìn)程,延長(zhǎng)有效開花結(jié)鈴期,使優(yōu)質(zhì)鈴發(fā)育時(shí)間與光熱資源最豐富的時(shí)期一致,為優(yōu)質(zhì)鈴發(fā)育爭(zhēng)取了時(shí)間,滿足優(yōu)質(zhì)鈴對(duì)溫度和光照的需求,促進(jìn)優(yōu)質(zhì)鈴形成;可通過改善株間環(huán)境,降低棉田郁閉度,減少爛鈴和僵瓣花,促進(jìn)棉花優(yōu)質(zhì)[3]。 “寬早優(yōu)”模式由于棉株空間優(yōu)勢(shì)和前期增溫作用,棉株生長(zhǎng)健壯,果枝第一果節(jié)高,適宜機(jī)械采收,減輕機(jī)械采收過程中對(duì)品質(zhì)的不良影響;其化學(xué)脫葉效果好,含雜率低,可減少籽棉清理和皮棉清理次數(shù),減輕清理過程中對(duì)纖維品質(zhì)的損傷和破壞,能提高機(jī)采棉的采收質(zhì)量,使籽棉含雜率降低到5%以下,原棉品質(zhì)提高1 個(gè)檔級(jí)[17]。 李群英等[15]研究表明, 與66 cm+10 cm 寬窄行的1 膜4 行常規(guī)種植模式相比,采用超寬膜1 膜3 行76 cm 等行距種植模式(“寬早優(yōu)”模式)的棉花衣分低1.2 百分點(diǎn),但籽指高0.71 g,衣指高0.16 g,纖維長(zhǎng)度增加0.1 mm,長(zhǎng)度整齊度指數(shù)高0.9 百分點(diǎn),斷裂比強(qiáng)度高0.9 cN·tex-1。 崔岳寧等[18]通過對(duì)中國(guó)棉花公正檢驗(yàn)網(wǎng)上抽取的2 種種植模式下機(jī)采棉的品質(zhì)數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)在顏色級(jí)、反射率、黃色深度、纖維長(zhǎng)度、斷裂比強(qiáng)度方面,76 cm 等行距種植模式(“寬早優(yōu)”模式)要優(yōu)于66 cm+10 cm 寬窄行“矮密早”植棉模式,其中前者的棉纖維長(zhǎng)度比后者高1 個(gè)等級(jí)。
棉花是喜溫作物,一般認(rèn)為≥10 ℃積溫達(dá)到3 200 ℃,棉花才能正常生長(zhǎng),積溫≥4 000 ℃棉花才能長(zhǎng)得好。 新疆植棉區(qū)除東疆局部地區(qū)外,整體上積溫處于臨界范圍, 特別是北疆植棉區(qū)≥10 ℃積溫為3 000~3 900 ℃,熱量條件差的年份,棉花生產(chǎn)容易遭受風(fēng)險(xiǎn)[19]。 “寬早優(yōu)”模式有利于提高光能利用率,充分發(fā)揮棉花的生長(zhǎng)發(fā)育優(yōu)勢(shì),爭(zhēng)取外圍鈴和上部鈴成鈴,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn);在低溫年份,能充分利用光照對(duì)溫度的補(bǔ)償效應(yīng),促進(jìn)外圍鈴和上部鈴發(fā)育成熟,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)[17]。 從播種到滴第1 水,“寬早優(yōu)”模式較66 cm+10 cm 寬窄行“矮密早”植棉模式膜下5 cm 和10 cm 地溫日均分別提高2.5 ℃和1.2 ℃,有效積溫分別增加150 ℃和70 ℃。 這一方面可促進(jìn)棉花個(gè)體健壯,增強(qiáng)棉花前期抗低溫和耐鹽堿的能力;另一方面可促進(jìn)棉苗前期早發(fā)、早現(xiàn)蕾、早開花,使棉株生育進(jìn)程與最佳開花結(jié)鈴時(shí)段相吻合,實(shí)現(xiàn)多結(jié)鈴,結(jié)大鈴,從而實(shí)現(xiàn)棉花的穩(wěn)產(chǎn)。2020 年“寬早優(yōu)”+“中棉所113”在新疆昌吉回族自治州(昌吉州)老龍河種植41.3 hm2,每666.7 m2實(shí)收籽棉508.8 kg,刷新了新疆昌吉州棉花單產(chǎn)紀(jì)錄,打破了新疆冷涼地區(qū)產(chǎn)量低的觀念(昌吉州歷年平均666.7 m2籽棉產(chǎn)量為300 kg 左右)。
據(jù)2011—2015 年新疆棉花公證檢驗(yàn)(公檢)品質(zhì)數(shù)據(jù),棉花纖維長(zhǎng)度平均為28.4 mm,斷裂比強(qiáng)度平均為27.9 cN·tex-1, 馬克隆值A(chǔ) 級(jí)和B 級(jí)占比由2011 年的96.2%降為2015 年的62.2%。 纖維品質(zhì)降低主要表現(xiàn)在生產(chǎn)品質(zhì)和產(chǎn)后品質(zhì)的雙重降低。 究其原因是,目前推廣的“矮密早”模式是在棉田中低產(chǎn)、沒有滴灌的條件下發(fā)展形成的,與目前高產(chǎn)乃至超高產(chǎn)條件下的“膜下肥水滴灌”技術(shù)、強(qiáng)優(yōu)勢(shì)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種等相脫節(jié)?!鞍茉纭蹦J揭蛎芏雀?、群體過大,在高產(chǎn)、超高產(chǎn)條件下,棉花中下部爛鈴和蕾鈴脫落嚴(yán)重,更多地靠上部成鈴形成產(chǎn)量,導(dǎo)致棉花纖維品質(zhì)降低。 “矮密早”模式密度越大,要求株高越低,影響群體光合效率和脫葉催熟效果,使機(jī)采籽棉的含雜率增加,導(dǎo)致籽棉清理和皮棉清理次數(shù)增多,最終降低機(jī)采棉品質(zhì)[3]。
“寬早優(yōu)”模式下,棉株根系分布均勻,有利于水肥吸收,能更好地保證棉鈴生長(zhǎng)發(fā)育的水分和養(yǎng)分供應(yīng);群體通風(fēng)透光條件優(yōu)越,有利于棉鈴發(fā)育;寬行降密有利于個(gè)體發(fā)育, 促進(jìn)形成健壯個(gè)體、早發(fā)早熟,為棉花優(yōu)質(zhì)創(chuàng)造條件;脫葉催熟效果好,便于機(jī)械采收,可降低機(jī)采棉含雜率、掛枝率和撞落率,減輕籽棉清理、皮棉清理對(duì)纖維的損傷[3]。 2017年和2018 年,“中641”、“中棉所96A”與“寬早優(yōu)”相結(jié)合的高品質(zhì)棉生產(chǎn)技術(shù)模式在新疆北疆的昌吉、精河、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第七師127 團(tuán)等地示范推廣1 000 hm2, 增加經(jīng)濟(jì)效益1 842.6 萬元;生產(chǎn)的棉花品質(zhì)優(yōu)良,纖維長(zhǎng)度33.5 mm,斷裂比強(qiáng)度35.0 cN·tex-1,馬克隆值4.0;經(jīng)多家紡織企業(yè)試紡,品質(zhì)指標(biāo)超過美國(guó)棉花和澳大利亞棉花,可替代部分長(zhǎng)絨棉[4]。
北疆“矮密早”模式僅適合種植早熟品種。 “寬早優(yōu)”模式可增加全生育期耕層積溫,加快生育進(jìn)程(早吐絮2~6 d),使有效開花結(jié)鈴期提前,與北疆高溫輻照期相吻合, 增強(qiáng)棉花的適應(yīng)性和抗逆性;因此,在北疆采用“寬早優(yōu)”模式可適當(dāng)放寬對(duì)棉花品種熟性的要求,可種植早中熟品種,以發(fā)揮其較大的增產(chǎn)潛力。 “寬早優(yōu)” 模式采用1 膜3 行2.05 m 膜覆蓋,有增溫保墑作用,可以降低空穴率、提高棉苗整齊度; 棉花平均單株占地面積提高近50%,減輕根系穿插程度,緩解棉株間爭(zhēng)水爭(zhēng)肥的矛盾,促進(jìn)棉株生長(zhǎng)健壯,增強(qiáng)棉花耐貧瘠性和耐寒性;棉花群體結(jié)構(gòu)合理,上部呈“立體采光”結(jié)構(gòu),行間通風(fēng)透光性強(qiáng),提高光能利用效率,為實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供物質(zhì)保障;株高調(diào)增至90~100 cm,較“矮密早”(株高60~80 cm) 增加結(jié)鈴空間50%以上; 棉花最佳開花結(jié)鈴期與溫光高能期同步協(xié)調(diào),增加棉花結(jié)鈴數(shù)(進(jìn)程加快且減少脫落)和鈴重(溫光充足鈴重提高)[3]。品種熟性要求的放寬和栽培管理的優(yōu)勢(shì),使得“寬早優(yōu)”模式下的棉花產(chǎn)量進(jìn)一步提高,將中產(chǎn)棉田變?yōu)楦弋a(chǎn)棉田。 “寬早優(yōu)”植棉模式較66 cm+10 cm 寬窄行“矮密早”植棉模式籽棉產(chǎn)量增加10.0%~31.2%, 皮棉產(chǎn)量增加8.9%~46.5%[4]。
據(jù)中國(guó)棉花協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2017 年,國(guó)內(nèi)紡織企業(yè)對(duì)中高端原棉[纖維長(zhǎng)度28.5 mm, 斷裂比強(qiáng)度28.5 cN·tex-1,馬克隆值A(chǔ) 或B2 級(jí)(3.7~4.6)]的需求量約為300 萬t,而達(dá)標(biāo)的國(guó)產(chǎn)棉僅有99 萬t,存在2/3 的缺口。 新疆棉花品質(zhì)難以滿足國(guó)內(nèi)紡織企業(yè)生產(chǎn)高檔紡織品的需求[20]。
訂單生產(chǎn)是發(fā)展高品質(zhì)棉花的有效途徑。 “寬早優(yōu)”+“優(yōu)質(zhì)棉品種”的“良種+良法”配套技術(shù)模式效果顯著, 帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)了新疆高品質(zhì)棉訂單生產(chǎn)。2016 年,按照訂單生產(chǎn)的模式,在新疆精河縣試種“中641”,生產(chǎn)高品質(zhì)原棉約150 t,公檢結(jié)果(批次號(hào):65219161061)為纖維長(zhǎng)度33.2 mm、斷裂比強(qiáng)度31.2 cN·tex-1、馬克隆值A(chǔ) 級(jí)比例96.5%,被河南同舟棉業(yè)有限公司加價(jià)1 000 元·t-1全部收購。2017 年,中棉所繼續(xù)訂單生產(chǎn)400 t,公檢結(jié)果(批次號(hào):65219171070)為纖維長(zhǎng)度32.7 mm、斷裂比強(qiáng)度32.5 cN·tex-1、 馬克隆值A(chǔ) 級(jí)比例59.7%、B2級(jí)比例40.3%,全部被雅戈?duì)柤瘓F(tuán)股份有限公司加價(jià)1 000 元·t-1收購并進(jìn)行試紡。其試紡80 支棉紗的結(jié)果表明,條干有所改善,強(qiáng)力與50%長(zhǎng)絨棉+50%細(xì)絨棉混配棉的強(qiáng)力相當(dāng), 可替代部分長(zhǎng)絨棉。 “中641”公檢結(jié)果高出新疆棉花主體品質(zhì)多個(gè)檔級(jí),全面超越澳大利亞棉花品質(zhì)水平,表明在新疆可以生產(chǎn)高品質(zhì)棉花,而且得到了企業(yè)的認(rèn)同[20]。
近年來,中棉所、國(guó)家棉花產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟及昌吉國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)(昌吉國(guó)家農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū))在昌吉州(北疆)、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師51團(tuán)(南疆),分別建立了“寬早優(yōu)”+“中棉所113”和“寬早優(yōu)”+“中棉所96A”高品質(zhì)棉花生產(chǎn)基地,面積超過333 hm2, 輻射帶動(dòng)北疆多地和南疆的喀什地區(qū)、 阿克蘇地區(qū)、 巴州等區(qū)域種植優(yōu)質(zhì)棉品種33.3 萬hm2,實(shí)現(xiàn)了“種-水-肥-藥-械”生產(chǎn)鏈一體化操作, 每666.7 m2籽棉產(chǎn)量比周圍棉田增加100~150 kg,生產(chǎn)的原棉纖維長(zhǎng)度31.5 mm,斷裂比強(qiáng)度31.7 cN·tex-1,馬克隆值4.0 左右,長(zhǎng)度整齊度指數(shù)85.1%,紡紗均勻性指數(shù)166,均較周邊地區(qū)所產(chǎn)的棉花高1 級(jí)。 2019—2020 年昌吉的新疆豐匯棉業(yè)有限公司采用訂單生產(chǎn)模式進(jìn)行“寬早優(yōu)”+“中棉所113”生產(chǎn),每千克籽棉加價(jià)0.1~0.3 元,每噸原棉增收800~1 600 元;2021 年由軋花廠訂單良種90.5 t,與棉農(nóng)簽訂生產(chǎn)合同,收獲籽棉16 500 t、加工原棉6 752.5 t,原棉纖維長(zhǎng)度和斷裂比強(qiáng)度數(shù)值均在“29.5”以上,期貨升水600 元·t-1;該訂單生產(chǎn)模式得到新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第六師、昌吉阜康市等地軋花廠的認(rèn)可, 并推廣應(yīng)用。 “寬早優(yōu)”模式為實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)棉訂單生產(chǎn)提供了重要科技支撐。