黃河流域棉區(qū)一膜三行棉花全程機械化生產(chǎn)模式及示范效果

曹龍龍，李偉，張寧，邵蓉蓉

（濱州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東 濱州 256600）

黃河流域棉區(qū)是我國三大棉區(qū)之一，但是近年來，棉花產(chǎn)量徘徊不前、生產(chǎn)成本逐年升高、效益下滑，植棉面積不斷萎縮，嚴(yán)重威脅了黃河流域棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1-4]。黃河流域傳統(tǒng)棉花生產(chǎn)主要依靠單株產(chǎn)量相關(guān)性狀的改良增產(chǎn)，種植的棉株較高、棉枝細長、單株棉鈴多、棉鈴大；但由于該地區(qū)秋季易發(fā)生連陰多雨天氣，這種生產(chǎn)模式易造成棉株中下部爛鈴較多，嚴(yán)重影響棉花的整體產(chǎn)量與質(zhì)量[5]。為突破黃河流域棉花生產(chǎn)技術(shù)瓶頸，進一步優(yōu)化種植模式，補齊棉花生產(chǎn)全程機械化發(fā)展短板，加快推進區(qū)域協(xié)同發(fā)展步伐，2018 年由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機械化推進行動專家指導(dǎo)組棉花組建議，在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)開發(fā)推廣總站牽頭下，借鑒新疆棉花全程機械化生產(chǎn)模式[6]，在山東省無棣縣建立棉花生產(chǎn)全程機械化試驗示范基地，探索適合當(dāng)?shù)剞r(nóng)藝要求的棉花全程機械化生產(chǎn)模式并進行示范推廣。

1 一膜三行棉花機械化生產(chǎn)模式

1.1 耕前處理

采用自走式棉稈聯(lián)合收獲機，對棉稈進行拔除、打捆收集；再使用殘膜回收機回收地表殘膜。

1.2 耕整地及施肥

3 月上旬用機械深松鏟運機初步平整，激光整地機精細整平，機械深松。3 月下旬搶水（利用小開河水大水漫灌）造墑，踏實土壤；3 月底用拖拉機配套3 m 幅寬小釘齒耙耙勻耙細，耙前每666.7 m2噴灑48%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）氟樂靈乳油150 mL。4 月上旬，每666.7 m2用硫酸鋅0.5～1.0 kg、硼肥0.5 kg、復(fù)合肥（氮、五氧化二磷、氧化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為15%）35～40 kg 或磷酸二銨20 kg＋尿素25 kg＋氯化鉀10 kg，用安裝有全球定位系統(tǒng)（global positioning system,GPS）導(dǎo)航的拖拉機帶動76 cm 等行距3 行分層施肥機施肥，施肥深度分別為10 cm、18 cm，再用小釘耙將施肥溝耙平，待播。

1.3 播種

品種選擇：選用第一果枝節(jié)位較高，株型較緊湊、筒形，抗倒伏，結(jié)鈴?fù)滦跸鄬校滦鯐?、含絮力適中，對脫葉劑敏感，適于機械采摘的棉花品種，如魯棉研37 號[7]。

種植模式：一膜三行，地膜寬度為2.05 cm、厚度為0.01 mm，行距為73 cm，種植密度為每666.7 m2約6 000 株。

4 月中下旬，用大功率衛(wèi)星導(dǎo)航拖拉機配套3行棉花覆膜播種機一次性完成推土、開溝、播種、種床鎮(zhèn)壓、噴藥、覆膜等作業(yè)。每666.7 m2播種量約為1.3 kg，每666.7 m2膜下噴施除草劑48%仲丁靈150 mL。

1.4 培土及中耕除草

棉花出苗后，使用3MP-2 培土機、3MZF-2 中耕除草機對棉花進行培土作業(yè)和中耕除草作業(yè)。

1.5 水肥一體化管理

隨播種作業(yè)鋪設(shè)滴灌帶并于次日進行滴灌作業(yè)，根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥罎穸燃疤鞖馇闆r等酌情調(diào)整滴灌時間及滴灌量，滴水標(biāo)準(zhǔn)為膜下土壤全部濕潤，濕潤深度約為20 cm。

在棉花生長過程中，根據(jù)旱情進行水肥一體化管理。7 月下旬，滴灌并隨水追肥，每666.7 m2滴施復(fù)合肥（氮、五氧化二磷、氧化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為29%、5%、6%，下同）11 kg；8 月上旬，滴灌時施蓋頂肥，每666.7 m2施復(fù)合肥8.5 kg；8 月下旬每666.7 m2補施尿素（N 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46%）3 kg，滴灌時間為80 min。

1.6 化學(xué)調(diào)控（化控）

在棉苗3～5 片葉時，為促進棉株穩(wěn)長早現(xiàn)蕾，每666.7 m2施用縮節(jié)胺（有效成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，下同）0.3～0.5 g；棉株5～8 片葉時，每666.7 m2施用縮節(jié)胺0.5～0.8 g；棉株8～10 片葉時，每666.7 m2施用縮節(jié)胺0.8～1.5 g；棉株10～12 片葉時，每666.7 m2施用縮節(jié)胺3.0～3.5 g，并對點片旺長棉株及時補控，保證棉株穩(wěn)健生長，減少蕾鈴脫落和空果枝，提高成鈴率。棉株打頂后，頂部果枝伸長100 mm 時（大約在8 月上旬），每666.7 m2施用縮節(jié)胺4.0～6.0 g，以保證頂部果枝正常生長。

1.7 脫葉催熟

一般在9 月下旬、采收前18～25 d，田間棉花自然吐絮率超過60%，棉花上部鈴齡達40 d，連續(xù)7～10 d 平均氣溫在20 ℃以上、最低氣溫高于12 ℃時，選擇無大風(fēng)及降雨[8]的天氣，選用風(fēng)送式遠程噴霧機或吊桿式噴桿噴霧機進行脫葉催熟作業(yè)，施藥后7 d 再噴施1 次，每次666.7 m2使用50%噻苯·乙烯利懸浮劑（如欣噻利）100 mL，兌水30 kg。

1.8 采收

10 月上旬，當(dāng)棉花脫葉率不低于90%、吐絮率不低于95%時，采用凱斯620 采棉機、約翰迪爾4MZ-5（9970）采棉機或4MZ-3 自走式大型摘錠式采棉機進行收獲。

2 技術(shù)示范效果

2.1 試驗示范

無棣縣地勢平坦、地塊面積大、交通便利、屬于鹽堿地[9]，適于發(fā)展棉花全程機械化生產(chǎn)。當(dāng)?shù)啬杲邓繛?00 mm 左右，但是時空分布不均勻，農(nóng)田采用黃河水灌溉、枯水期黃河斷流，缺乏水源；棉花播種期和苗期干旱缺雨，7－9 月份雨量偏多。當(dāng)?shù)攸S河沿途土地管理粗放，整地質(zhì)量差，導(dǎo)致播種質(zhì)量也差，常年植棉面積在2 萬hm2以上[10]，棉花種植采用一年一作制。2018 年選擇在無棣縣西小王鎮(zhèn)西黃一村對一膜三行棉花全程機械化生產(chǎn)技術(shù)進行試驗示范，面積為6.67 hm2；對照田采用當(dāng)?shù)孛藁ǔＲ?guī)種植與管理模式，面積為13.34 hm2。

2.2 示范效果

2018 年9 月23 日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)開發(fā)推廣總站組織羅錫文院士等專家對該試驗示范田進行測產(chǎn)，結(jié)果：每666.7 m2籽棉產(chǎn)量為354.1 kg，比常規(guī)模式增產(chǎn)近40%，以當(dāng)年手摘籽棉價格6.6 元·kg－1、機采籽棉價格5.5 元·kg－1計算，每666.7 m2籽棉平均增收約275 元；除此之外，與常規(guī)模式相比，每666.7 m2機械成本約增加200元，滴管設(shè)備年投入約133 元，人工成本約節(jié)省350 元，即每666.7 m2平均實際增收292 元。

通過示范，該生產(chǎn)模式得到廣大棉農(nóng)的認可，帶動示范基地周邊的20 余個村自發(fā)采用該模式，周邊10 余個縣（市）前來參觀學(xué)習(xí)，并訂購機采棉品種和配套機具。近年來，該生產(chǎn)模式累計推廣應(yīng)用面積超過3 200 hm2，帶動農(nóng)戶增收1 900 余萬元。

2.3 優(yōu)勢分析

利用GPS 導(dǎo)航技術(shù)可保證播行端直，使行距與鄰接行距均勻一致，解決了常規(guī)棉花播種方式播行不直、鄰接行距誤差大等問題，有利于棉花分布均勻、發(fā)育一致和集中成熟，從而為采棉機作業(yè)提供有利條件[11]。一膜三行種植模式與傳統(tǒng)的一膜兩行種植模式相比，棉株透氣性好、棉株平均結(jié)鈴數(shù)多，播種機工作效率高[12-13]。黃河流域一般5 月底之前降水少，采用膜下滴灌可有效保證干旱缺水時棉花的出苗率；整個生長過程中進行水肥一體化管理，可有效保證棉花生長需水，采用隨水施肥可減少行間機械追肥的困難，降低施肥成本，防止化控后缺水影響棉花生長，從而實現(xiàn)化控、水控、肥控的有效結(jié)合。常規(guī)種植模式化控次數(shù)少，往往是在棉花達到一定株高后大劑量噴施縮節(jié)胺以快速抑制其再度生長，這容易造成棉花生長期營養(yǎng)失調(diào)、棉鈴大小不一、后期棉鈴易脫落，影響最終產(chǎn)量[14]；而全程化控，可促進棉花長勢均勻、穩(wěn)健，使棉株上下結(jié)鈴均勻一致，提高棉花成熟的一致性。