徐道青，龐興保，鄭曙峰，闞畫春，王維，劉小玲，陳敏，李淑英

（1.安徽省農業(yè)科學院棉花研究所，合肥230001；2.巢湖市散兵鎮(zhèn)農業(yè)綜合服務站，安徽巢湖238052）

棉花是世界上重要的經濟作物，我國是棉花消費大國也是世界產棉大國，棉花產業(yè)的發(fā)展直接關系著國民經濟發(fā)展。2011年以來，隨著產業(yè)結構的調整，由于棉花生產管理復雜、用工繁多及農資成本逐年上漲，植棉收益降低，農戶種棉積極性下降；尤其是長江流域和黃河流域與糧爭地，以及棉花生產機械化程度低、信息化和智能化不完善等因素的影響，導致棉花種植面積、總產均急劇下降，這2 個區(qū)域棉花總產占全國總產的比例由2014年的40.5%下降到2018年的16.2%，5年內占比下降了近25 百分點；中國棉花產區(qū)已由“三足鼎立”演變?yōu)樾陆耙患要毚蟆备窬諿1]。

《全國種植業(yè)結構調整規(guī)劃 （2016—2020）》強調，要優(yōu)化經濟作物品種品質和區(qū)域布局，穩(wěn)定棉花種植面積，棉花生產向優(yōu)勢區(qū)域、鹽堿灘涂、沙性旱地、高產高效種植模式區(qū)集中。新疆“一家獨大”存在較大的種植風險，特別是新疆地區(qū)干旱少雨、收獲期氣溫驟變等氣候條件制約著棉花產業(yè)持續(xù)健康安全發(fā)展。

因此，應充分考慮生態(tài)條件、氣候特征及種植模式，合理分散布局棉花優(yōu)勢主產區(qū)，平衡發(fā)展新疆、黃河流域、長江流域3 大棉區(qū)，重塑“三足鼎立”格局。要實現(xiàn)這個轉變，長江流域棉區(qū)必須改變傳統(tǒng)的精耕細作種植模式，減少勞動用工，加大機械化作業(yè)比重，完善信息化智能化管理技術，降低棉花種植風險，促進棉花產業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

1 輕簡化種植技術下棉花品種的選擇

實現(xiàn)棉花輕簡化種植，選擇適宜的棉花品種是關鍵。長江流域棉區(qū)多為油（麥）棉一年兩熟種植方式，若既要降低勞動用工，又要規(guī)避棉花與糧油爭地，則必須變革種植模式，從原來的“雙移栽”轉變?yōu)椤敖硬缰辈ァ?。這會極大縮短棉花生長周期，給育種家?guī)砹烁蟮奶魬?zhàn)：一是須加大優(yōu)質早熟短季棉品種的培育，二是選育農藝農機配合度高的機采棉品種。劉愛玉等[2]研究表明，棉花短季栽培有利于棉田多熟制生產和減少棉花生產用工，提高經濟效益，并為棉花全程機械化生產創(chuàng)造有利條件。

2 棉花綠色節(jié)本增效技術

2.1 棉花化肥綠色高效栽培技術

中國是全球最大的化肥生產國和消費國，耕地面積占全球耕地面積總量7%左右，而化肥施用量卻達到全球總量的30%左右[3]。盡管肥料的大量使用增加了作物產量，但也帶來了溫室氣體排放、NH3揮發(fā)、地下水 NO3-N 超標等環(huán)境問題[4]。目前我國氮肥利用率僅為35%左右，遠低于發(fā)達國家。棉花因其生長周期長，整個生育期施肥次數(shù)多，需肥量大，更迫切需要提高化肥利用率，提高其農學效率[5]。

2.1.1增密減氮技術。在傳統(tǒng)勞動力密集型的種植模式下，高產栽培主要采用稀植高肥技術，通過提高作物個體生產力來實現(xiàn)高產目標。隨著農村勞動力快速轉移至非農行業(yè)，稀植高肥、精耕細作的高產模式已經難以適應新的形式。棉花高產高效栽培開始轉向提高群體生產力，長江流域棉花種植密度已由原來的每公頃 1.8 萬～2.4 萬株提高到9.0萬～12.0 萬株；同時，化肥用量減少50%左右。高密度種植模式的棉花成鈴、吐絮集中，符合輕簡化、機械化生產要求。李鵬程等[6]認為，種植密度和施氮量是棉花輕簡化栽培技術中最主要的可控因子，增密減氮可實現(xiàn)棉花輕簡化高產高效栽培。

2.1.2化肥減施與有機肥配合技術。根據(jù)近幾十年數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計，單位肥料對作物的增產率隨施肥量增大明顯遞減。李鵬程等[7]通過15N 技術研究表明，施氮量225 kg·hm－2處理的棉花籽棉產量和氮素回收率均優(yōu)于施氮量338 kg·hm－2處理，而肥料損失率顯著低于施氮量 338 kg·hm－2處理。大量使用化肥，造成土壤有機質含量和肥力下降；因此，對于農業(yè)持續(xù)發(fā)展，保護耕地與地力提升勢在必行。

施用有機肥能促進土壤有機質穩(wěn)步提高，改善土壤理化性狀，增加土壤保肥供肥能力，從而達到保護耕地與提升地力的目的。李銳等[8]研究發(fā)現(xiàn)，減量施用化肥并配施有機肥，能提高土壤有機碳含量，并對團聚體穩(wěn)定性和生物學性狀有協(xié)同改善效應，是維持和改良棉田土壤肥力的有效途徑。

2.1.3機采棉專用配方緩釋肥研究。控釋氮肥能夠使養(yǎng)分按一定的模式（釋放率和釋放時間）釋放，使其養(yǎng)分釋放與作物吸收養(yǎng)分的規(guī)律相一致，從而達到一次施用即可滿足棉花整個生長季對于氮素需求的效果[9]。在低密度高施肥量種植模式下，為充分發(fā)揮雜交棉個體優(yōu)勢，前人進行了大量研究，結果表明：緩控釋肥能增加第1～2 果節(jié)鈴重[10]，提高棉花產量和肥料利用率[11]；同時，減少N2O 排放，減輕環(huán)境污染[12]。在新的種植模式下，應著重考慮高密度棉花群體對大量、 中量及微量營養(yǎng)元素的需求，緩釋肥配伍配方，養(yǎng)分釋放速率，施肥技術等方面的研究。

2.2 棉田蟲草害綜合綠色防控技術

轉基因抗蟲棉的推廣種植大大抑制了棉鈴蟲、紅鈴蟲等靶標害蟲的危害，而一些次要害蟲如棉蚜、盲蝽和煙粉虱迅速上升為主要害蟲?，F(xiàn)階段對這類棉花害蟲的防治仍然過分依賴化學農藥，造成了農藥使用量過大、生產成本上升，棉田生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，同時造成了環(huán)境的污染。

應充分發(fā)揮自然控害作用，科學防治棉花病蟲草害。普及棉種藥物包衣，施用安全的棉田除草劑，播種后對棉田進行覆蓋性除草，能有效控制棉花生長前期病蟲草害的發(fā)生。同時加大科研投入，借助物聯(lián)網信息化平臺，構建棉花病蟲害數(shù)據(jù)庫，對棉花病蟲害發(fā)生情況進行測報，指導統(tǒng)防統(tǒng)治。綜合考慮物理防治、化學防治及生物防治技術，提高防治效率，減少棉田化學殺蟲劑的使用，對于棉田生態(tài)環(huán)境的保護具有積極意義。

3 棉花輕簡化栽培技術

棉花生長周期長，從播種、施肥、病蟲草害防控、棉花生長調控到籽棉采收，程序繁多、管理復雜、用工較大[13]。盧秀茹等[14]對主要農作物生產用工費研究結果顯示，每公頃小麥75 元、玉米75 元、水稻135 元，而棉花達300 元。這就要求棉花生產中必須控制人工成本，減少農田作業(yè)次數(shù)，增加農機作業(yè)比重，促進農機農藝融合，實現(xiàn)棉花生產輕簡高效的種植技術。

3.1 機械化精量播種、種肥藥一體化

棉花輕簡化栽培技術包括精準播種、 簡化整枝、輕簡施肥、集中收獲等一系列輕簡化栽培關鍵措施。棉花精準播種技術是選用優(yōu)質精加工種子，合理配置株行距，機械定量播種，不間苗、不定苗，保留所有成苗的大田播種技術。代建龍等[15]對黃河流域的棉花播種技術研究表明，精量播種減免間苗、定苗環(huán)節(jié)，節(jié)本省工，達到棉花穩(wěn)產要求。小麥/油菜收獲后，采用棉花免耕精量播種、種肥同播、秸稈覆蓋、噴藥一體化作業(yè)，可提高施肥、播種效率。

3.2 全生育期化學調控，構建棉花集中成鈴群體

以高產超高產為主攻目標的精耕細作方式難以適應輕簡節(jié)本、提質增效的新要求[16]。新的種植模式要充分發(fā)揮棉花群體優(yōu)勢，提高群體光合作用，實現(xiàn)棉花高產穩(wěn)產。在合理密植的條件下，簡化整枝或免整枝，可以節(jié)省用工，提高效益，推動農藝管理的輕簡化[17]。因地制宜，充分考慮長江流域棉區(qū)生態(tài)條件，利用棉花生長化學調控和適時化學封頂技術，控制棉花株高、果枝頂端生長，塑造適宜機采的棉花群體結構，促進棉花集中成鈴，提高纖維品質一致性，實現(xiàn)節(jié)本增效、提質增效[18]。

3.3 化學脫葉催熟，促進棉鈴集中吐絮

傳統(tǒng)棉花生產方式下，人工采收籽棉用工約占總用工的50%。集中成鈴、集中吐絮是棉花可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，是棉花輕簡化機械化生產的重要條件。集中吐絮是在集中成鈴的基礎上，對棉花施用化學脫葉、催熟藥劑，促使棉花青葉脫落、棉鈴開裂吐絮。研究表明，脫葉催熟劑的施用必須結合當?shù)氐姆N植制度，選擇適宜的藥劑藥量，研究其施用方法技術，同時要滿足棉田自然吐絮率30%以上、噴藥7 d 內平均氣溫保持20 ℃以上等條件[19]。

4 農業(yè)現(xiàn)代化

4.1 建立棉花智能化精準定量系統(tǒng)

農業(yè)機械化使農業(yè)用工減少、成本下降、效率提高，極大地提高了農業(yè)生產能力，但目前還是以經驗為基礎的傳統(tǒng)農業(yè)機械操作，限制了作業(yè)質量和使用范圍。信息化、智能化精準農業(yè)是從粗放的經驗管理走向現(xiàn)代科學技術的精確定量管理模式。利用物聯(lián)網技術、現(xiàn)代電子技術、計算機技術等高新技術，結合地理信息系統(tǒng)、全球導航定位系統(tǒng)、遙感技術；采集棉田信息資料，并經信息化處理繪制田間（溫、光、肥、水、病蟲草害、產量）斑塊分布圖，研究集成模擬程序，搭建專家決策系統(tǒng)平臺，對棉花生長進行智能化監(jiān)測預警，建立精確定量農業(yè)系統(tǒng)。

4.2 組建專業(yè)化社會化服務團隊

以農民專業(yè)合作社、專業(yè)技術服務公司、龍頭企業(yè)為依托，提高農業(yè)物質和技術裝備水平，建立覆蓋面廣、綜合配套高、便捷高效的社會化服務體系，有效地把各種現(xiàn)代化生產要素融入到一家一戶的家庭經營之中，不斷推動生產服務化、專業(yè)化和社會化，提高農業(yè)現(xiàn)代化水平。

5 展望

棉花輕簡化種植技術是指采用現(xiàn)代農業(yè)裝備代替人工作業(yè)，減輕勞動強度，簡化種植管理、減少田間作業(yè)次數(shù)，農機農藝融合度高，實現(xiàn)棉花生產輕便簡捷、節(jié)本增效的耕作栽培方式和方法[20-21]。棉花輕簡化種植不同于以美國、澳大利亞為代表的從整地、播種、灌溉、施肥、化控、植保到收獲均采用大型現(xiàn)代化機具作業(yè)的全程機械化模式，而是立足于我國“一家一戶”分散經營的國情，采用與區(qū)域生態(tài)條件、生產水平及經濟基礎相適應的物質裝備和信息技術，對傳統(tǒng)精耕細作種植技術創(chuàng)新改造，為我國棉花生產從勞動密集型向輕簡快樂型轉變提供堅實的支撐。

中國應成立綜合性棉花協(xié)會，研發(fā)適合機采農藝特性的棉花新品種、綠色高效輕簡種植技術與產品，構建產、銷數(shù)據(jù)庫，研判世界棉花市場供需關系，加強棉花風險評估，提升中國棉花產業(yè)競爭力，保障棉農正常利潤和勞動報酬。

近年來我國輕簡化棉花栽培技術的研究和應用取得了重要進展，目前已逐漸形成了西北內陸[22]、黃河流域[23-24]的棉花輕簡化栽培模式。在長江流域棉區(qū)堅持創(chuàng)新理念，轉變生產發(fā)展方式，開展了棉花綠色增效輕簡化栽培相關技術研究，并將根據(jù)本地區(qū)的種植制度，結合區(qū)域氣候特征，持續(xù)開展棉花生產輕簡化、智能化研究，從而建立棉花綠色增效輕簡化栽培技術體系，實現(xiàn)增產增效、節(jié)本增效、提質增效，支撐我國棉花生產安全。