北疆石河子墾區(qū)無膜植棉栽培技術(shù)

李楠楠，李軍宏，時曉娟，張紅霞，梁琪，王軍，郝先哲，羅宏海，楊國正

摘要：自1980年以來，新疆石河子墾區(qū)已采用覆膜技術(shù)連作棉花42年，導(dǎo)致土壤殘膜累積量大，從而嚴(yán)重影響土壤可耕種性和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)性。為從根本上解決這一問題，在選用早熟、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強棉花品種的基礎(chǔ)上，通過集成適期早播、等行密植、夜間滴灌、化學(xué)封頂?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)北疆石河子墾區(qū)無膜棉豐產(chǎn)栽培技術(shù)，對推動當(dāng)?shù)孛藁óa(chǎn)業(yè)向高效綠色、可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型具有重要意義。

關(guān)鍵詞：石河子墾區(qū)；無膜植棉；栽培技術(shù)；品種選擇；適期早播；滴灌；化學(xué)封頂

地膜覆蓋技術(shù)在增溫保墑、提升作物產(chǎn)量方面發(fā)揮重要作用[1]。據(jù)新疆農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳數(shù)據(jù)，新疆2021年地膜使用量為17萬t，覆蓋面積達242.07萬hm2，已成為我國地膜覆蓋面積及使用量最大的地區(qū)，其中棉花覆膜面積占植棉面積的66.1%。然而，隨著1980年以來地膜植棉技術(shù)的連年廣泛應(yīng)用，殘膜污染問題日益嚴(yán)峻，嚴(yán)重影響棉田的可耕種性，進而影響棉花產(chǎn)量及品質(zhì)的進一步提升。為解決這一問題，前人對傳統(tǒng)地膜替代產(chǎn)品及殘膜回收利用技術(shù)進行了深入研究[2-6]，并初步探討了無膜植棉技術(shù)[7]。為從根本上解決殘膜污染問題，降低棉花生產(chǎn)成本[8]，自2018年以來，石河子大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)及新疆農(nóng)墾科學(xué)院組成聯(lián)合攻關(guān)小組，利用農(nóng)業(yè)農(nóng)村部作物高效用水石河子實驗觀測站持續(xù)開展無膜植棉的相關(guān)試驗研究[9-11]。筆者團隊在總結(jié)近幾年研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，提出了適于石河子墾區(qū)的無膜植棉技術(shù)，以期為無膜棉的進一步研究與試驗示范提供借鑒。

1 區(qū)域氣候條件

石河子墾區(qū)（84°58′～86°24′ E、43°26′～45°20′ N）位于我國西北部、新疆天山北麓中段、古爾班通古特大沙漠南緣，隸屬于新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團。該墾區(qū)平均海拔350～500 m，面積75.29萬hm2，地勢南高北低，種植區(qū)多為山前平原、洪水沖擊平原和山前丘陵區(qū)。該墾區(qū)為典型的溫帶大陸性氣候區(qū)，棉花生長季（4－10月）熱量充足，年日照時間達2 740.5 h，年平均氣溫為7.5～8.5 ℃，無霜期長達150～170 d，年平均降水量為125～220 mm，年蒸發(fā)量達1 400 mm，是新疆重要的優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)基地。

2 播前準(zhǔn)備

2.1 品種選擇

應(yīng)選擇早熟性好、豐產(chǎn)性較好、抗病蟲性和抗旱抗寒性較強的品種。具體要求：生育期120～125 d；纖維上半部平均長度≥30 mm，斷裂比強度≥30 cN·tex－1，馬克隆值3.8～4.4，衣分≥40%；666.7 m2籽棉產(chǎn)量≥360 kg。當(dāng)前，新陸早74號[12]、惠遠720[13]、新石K18[14]等是適宜石河子墾區(qū)種植的早熟棉花品種。

2.2 種子準(zhǔn)備

優(yōu)選飽滿及外觀完整的種子，去除癟籽和爛種，以確保棉種發(fā)芽率。同時，對精選后的種子進行包衣處理，種衣劑可使用25%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）噻蟲嗪·咯菌腈·精甲霜靈懸浮劑，每100 kg種子用該種衣劑320 mL。此外，播前10～15 d，選擇晴天曬種4～5 d，有助于殺滅病菌，提高發(fā)芽率和發(fā)芽勢，增加出苗率。

2.3 耕地準(zhǔn)備

優(yōu)選砂壤土、壤土，土層深厚，土壤肥力中等地塊。播種前5～10 d在已經(jīng)深耕后的田地中使用旋耕機整地，要求作業(yè)深度在10～15 cm，作業(yè)均勻。整地后，噴施土壤封閉劑，每666.7 m2可用33%二甲戊靈180～200 mL；隨后耙地，要求深度在3～5 cm，土地平整無雜草及大土塊。

3 播種技術(shù)

3.1 種植模式

采用“等行密植＋深層滴灌”種植模式（圖1）。等行密植：棉花行距為76 cm，666.7 m2種植1.70萬株，用種量為1.55～1.64 kg（據(jù)棉種籽指而定）。深層滴灌：選用具有防止根系入侵及虹吸功能的地下滴灌專用滴灌管，滴灌管流量為2.0 L·h－1，埋設(shè)深度為10～15 cm，每2行棉花中間布置1根滴灌管，滴灌管間距為152 cm。采用地下滴灌技術(shù)可有效的將肥料及水分運送到根區(qū)附近，為棉花的根系分布及植株生長提供良好的土壤環(huán)境；同時，地下滴灌條件下土壤表層含水量較低，可以起到抑制雜草的作用[15]。

3.2 播種方式

5 cm土壤平均溫度連續(xù)7～10 d超過12 ℃時播種，適宜播種時期為4月25－30日。播種時采用6行3.0尖嘴播種機，1穴1粒點播，株距為5.2 cm。播深2～3 cm，覆土厚度為2.5～3.5 cm。播后立即滴出苗水，要求濕潤到種植行，666.7 m2灌溉量為50～60 m3，保證一播全苗。

4 田間管理技術(shù)要點

4.1 中耕除草

苗期，進行第1次中耕除草，須嚴(yán)格把控中耕深度，要求深度為5～8 cm，避免破壞滴灌管?，F(xiàn)蕾期（頭水前），進行第2次中耕；若遇強降水、低溫天氣或嚴(yán)重草害，應(yīng)縮短中耕時間、增加中耕次數(shù)，以保證棉花正常生長。

4.2 水肥運籌

水運籌：出苗后36～38 d進行首次灌溉，灌溉間隔時間為7～10 d，全生育期共灌溉7～8次，其中苗期至盛蕾期、初花期至盛鈴期、盛鈴期至吐絮期分別灌溉1次、4次、2～3次；666.7 m2灌溉總量為256～300 m3；采用夜間灌溉，時間為18：00到次日10：00。

肥運籌包括氮肥及磷鉀肥運籌。氮肥運籌：全生育期每666.7 m2隨水滴施尿素40～50 kg，在苗期至盛蕾期、初花期至盛鈴期、盛鈴期至吐絮期施用比例分別為15%～20%、55%～60%、20%～25%；磷鉀肥運籌：全生育期每666.7 m2隨水滴施磷酸二氫鉀（52% P2O5，34% K2O）8～12 kg，在上述3個生育時期施用比例分別為10%～15%、60%～65%、20%～30%。

4.3 化學(xué)打頂

堅持“時到不等枝”原則，7月10日前進行首次化學(xué)打頂，打頂劑可選“自封鼎”（又稱增效縮節(jié)胺、DPC＋；25%緩釋型水乳劑）、25%氟節(jié)胺懸浮劑、15%多效唑可濕性粉劑。每666.7 m2宜用“自封鼎”10 g，助劑6.7 mL。7 d后進行第2次化學(xué)打頂，每666.7 m2施用“自封鼎”5 g，助劑3.3 mL，主要抑制棉花主莖和側(cè)枝生長點無限生長[16]。

4.4 蟲害防治

根據(jù)棉花蟲害發(fā)生特點及規(guī)律，采取相應(yīng)的預(yù)防和應(yīng)對措施，減輕其對棉花生長發(fā)育的不利影響。針對棉花蚜蟲、棉葉螨及棉鈴蟲推薦施用40%啶蟲脒、23%阿維·乙螨唑、3%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽，施藥量要充分考慮到棉花生長情況、環(huán)境、天氣因素等；施藥次數(shù)須根據(jù)蟲口密度而定，若害蟲數(shù)量不大，進行1次防治即可；若遇嚴(yán)重侵襲，可進行2～3次防治，時間間隔為7～10 d。

4.5 脫葉催熟

于9月10日前后，連續(xù)多天最低氣溫在20 ℃以上時，進行第1次脫葉催熟，7～8 d后進行第2次脫葉催熟，脫葉催熟藥劑優(yōu)選噻苯隆（50%可濕性粉劑）、脫吐?。ê?8%噻苯隆、36%敵草?。?、欣噻利（50%噻苯·乙烯利懸浮劑）。若選欣噻利，第1次和第2次每666.7 m2用量分別為100 mL和60 mL。噴施脫葉催熟劑后脫葉率超過90%、吐絮率達到90%時，開始收獲。

5 注意事項

通過近幾年在北疆石河子墾區(qū)開展無膜植棉技術(shù)研究的試驗效果可知，若環(huán)境及栽培措施適宜，無膜棉在保證纖維品質(zhì)的同時，666.7 m2籽棉產(chǎn)量可達350 kg，具有一定的推廣前景。但還應(yīng)當(dāng)注意以下幾點：一是出苗水須一次性浸潤到種子行，保證種子充分吸水萌發(fā)；二是打頂要做到“時到不等枝”，以加快無膜棉從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)向生殖生長，保證棉鈴有足夠時間成熟；三是由于無膜棉苗期生長緩慢，后期積溫不足，無效鈴偏多，所以要做好吐絮期脫葉催熟工作，以保證棉花產(chǎn)量。

參考文獻：

[1] Yang W，Qi J L，Arif M，et al. Impact of information acquisition on farmers' willingness to recycle plastic mulch film residues in China[J/OL]. Journal of Cleaner Production，2021，297：126656（2021-03-10）[2022-09-10]. https：//doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.126656.

[2] 吳博，練文明，邰紅中，等. 氧化生物雙降解地膜對棉花生長影響及降解效果[J]. 中國棉花，2020，47（8）：16-19.

[3] 嚴(yán)昌榮，何文清，薛穎昊，等. 生物降解地膜應(yīng)用與地膜殘留污染防控[J]. 生物工程學(xué)報，2016，32（6）：748-760.

[4] 張妮，李琦，侯振安，等. 聚乳酸生物降解地膜對土壤溫度及棉花產(chǎn)量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報，2016，33（2）：114-119.

[5] 楊松梅，顏利民，莫毅松，等. 隨動式殘膜回收機撿拾裝置設(shè)計與試驗[J]. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2018，49（12）：109-115.

[6] 張金城. 新疆阿克蘇地區(qū)農(nóng)田殘膜回收利用分析[J]. 中國棉花，2022，49（2）：30-33.

[7] 練文明，喻樹迅，邰紅忠，等. 南疆早熟棉免地膜栽培技術(shù)生產(chǎn)試驗示范結(jié)果[J]. 中國棉花，2017，44（8）：20-23.

[8] 鄔強，王振華，鄭旭榮，等. PBAT生物降解膜覆蓋對綠洲滴灌棉花土壤水熱及產(chǎn)量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2017，33（16）：135-143.

[9] 段佳宏，李楠楠，王軍，等. 滴灌帶埋設(shè)深度對無膜棉產(chǎn)量形成的影響[J]. 棉花學(xué)報，2021，33（5）：404-411.

[10] 李軍宏，王軍，李楠楠，等. 無膜棉花產(chǎn)量及其根區(qū)溫濕鹽對灌溉量的響應(yīng)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2021，37（12）：134-143.

[11] Li N N，Li J H，Tung S A，et al. Optimal irrigation amount can increase cotton lint yield by improving canopy structure and microenvironment under non-film deep drip irrigation[J/OL]. Journal of Cleaner Production，2022，360：132156（2022-05-10）[2022-09-10]. https：//doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.132156.

[12] 郭景紅，李玉國，趙海，等. 高產(chǎn)機采棉品種——新陸早74號[J]. 中國棉花，2017，44（4）：28-29.

[13] 高哲，馬靜，姚炎帝，等. 早熟高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)棉花新品種惠遠720[J]. 中國棉花，2021，48（2）：36-37.

[14] 楊永林，萬英，李豪，等. 早熟陸地棉品種新石K18選育及栽培技術(shù)[J]. 中國棉花，2016，43（11）：33-34.

[15] 李道西，羅金耀. 地下滴灌技術(shù)的研究及其進展[J]. 中國農(nóng)村水利水電，2003（7）：15-18.

[16] Tian Y，Liao B P，Han H Y，et al. The efficacy of chemical topping in field-grown cotton is mediated by drip irrigation amount in irrigated agricultural area[J]. Journal of Cotton Research，2022，5：16.

（責(zé)任編輯：秦凡? ? 責(zé)任校對：付毓）