劉愛玉，屠小菊，周仲華，李瑞蓮

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

棉花是重要的戰(zhàn)略物資，也是復(fù)合型作物，產(chǎn)業(yè)價(jià)值與產(chǎn)業(yè)鏈延伸拓展?jié)摿薮?。但近年來長(zhǎng)江流域棉花種植面積急劇萎縮，面積和總產(chǎn)均已降至近年來最低，原棉供給安全受到極大地威脅。導(dǎo)致這一局面的根本原因在于棉花生產(chǎn)周期長(zhǎng)、用工多，植棉生產(chǎn)效率和比較效益低。

長(zhǎng)期以來，長(zhǎng)江流域棉花以種植密度低、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、個(gè)體生產(chǎn)能力高為特色[1]。在勞動(dòng)力充足的時(shí)代，該技術(shù)體系對(duì)促進(jìn)棉花高產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。但隨著農(nóng)村勞動(dòng)力數(shù)量的急劇減少和勞動(dòng)力價(jià)格的急劇升高，該技術(shù)體系已不適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求，特別是制約著棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化的發(fā)展[2-3]。同時(shí)，棉花生產(chǎn)周期長(zhǎng)不僅會(huì)存在與冬季作物爭(zhēng)地的矛盾，而且增加了遭遇自然災(zāi)害和生物災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)，且因棉鈴形成的時(shí)空變化很大，秋桃、棉株外圍鈴占比高，導(dǎo)致棉花纖維品質(zhì)降低，特別是纖維品質(zhì)的一致性差[2,4]。

劉愛玉等[4]在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)長(zhǎng)江流域氣候生態(tài)特點(diǎn)，于2013 年提出“長(zhǎng)江流域棉花短季直播栽培”的理念。經(jīng)過長(zhǎng)期研究，基本形成了棉花夏播短季輕簡(jiǎn)化生產(chǎn)技術(shù)體系[4-13]。在此，筆者主要總結(jié)夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培的特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)，以期為湖南乃至長(zhǎng)江流域的棉花生產(chǎn)提供參考。

1 棉花夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培的內(nèi)涵

夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培是指進(jìn)入氣候?qū)W意義的夏季后于大田直播，通過組合措施調(diào)控棉花群體結(jié)構(gòu)和生育進(jìn)程，大幅度縮短生產(chǎn)周期，簡(jiǎn)化生產(chǎn)程序的棉花栽培技術(shù)體系。夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培并非通常意義上的“短季棉”品種的配套栽培技術(shù)，而是利用棉花的無限生長(zhǎng)習(xí)性和株型可塑性，通過栽培措施調(diào)控群體發(fā)育，縮短生產(chǎn)周期，或者稱為短周期生產(chǎn)。實(shí)際上，只要調(diào)控得當(dāng)，任何品種都可以用于夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培，但出于綜合調(diào)控難度和穩(wěn)產(chǎn)性等方面的因素考慮，以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)相對(duì)較弱的早熟或中熟品種為宜。

從氣候?qū)W意義上說，連續(xù)5 d 日平均氣溫穩(wěn)定在22℃以上為夏季開始的標(biāo)志，湖南地區(qū)夏季一般是從5 月中旬后期或6 月中旬前期開始，其中長(zhǎng)沙入夏時(shí)間平均在5 月25 日左右。棉花夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培通常于5 月下旬至6 月上旬直播，通過增加密度、減少氮肥施用量、平衡磷鉀肥和中微量元素、化學(xué)調(diào)控、適度打頂?shù)冉M合措施調(diào)控棉花生育進(jìn)程和群體結(jié)構(gòu)，使棉花于7 月上旬現(xiàn)蕾，8 月集中開花成鈴，此期間溫光條件好，棉鈴發(fā)育快，9 月中下旬至10 月上中旬集中吐絮。有采收機(jī)械的條件下，可參考15 日天氣預(yù)報(bào)選擇使用脫葉劑，促進(jìn)吐絮脫葉，便于機(jī)械采收。

2 夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 推遲播種，改春播為夏播

棉花生產(chǎn)歷來注重“爭(zhēng)早”，以盡量延長(zhǎng)生長(zhǎng)時(shí)間，充分利用光熱水資源。一般于4 月上中旬播種，少數(shù)農(nóng)戶甚至3 月下旬就開始播種。此時(shí)溫度低，種子萌發(fā)出苗較慢且不整齊，直接播種于大田常常出現(xiàn)缺苗斷壟的情況，需要補(bǔ)種或移苗，費(fèi)時(shí)費(fèi)工，既增加了生產(chǎn)成本，也因生長(zhǎng)不整齊而給田間管理帶來不便，嚴(yán)重影響產(chǎn)量和品質(zhì)。育苗移栽通過采取保溫育苗的措施，由“一播全苗”難改為“一栽全苗”易，較好地解決了這一問題，但移栽工作量大，體力勞動(dòng)繁重[4]。夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培改春播為夏播，較傳統(tǒng)栽培推遲40～50 d，壓縮生長(zhǎng)時(shí)間，注重生長(zhǎng)質(zhì)量，充分利用6—9 月的優(yōu)質(zhì)光熱資源，于5 月下旬至6 月上旬播種，此時(shí)溫度高，棉花出苗快且整齊，只要保證種子質(zhì)量和播種質(zhì)量，基本上可以做到“一播全苗”。

2.2 適當(dāng)密植，發(fā)揮群體效應(yīng)

在20 世紀(jì)70～80 年代開展棉花規(guī)范化栽培技術(shù)以前，湖南的棉花種植以直播栽培為主，密度較高，一般在75 000 株/hm2以上，高的甚至超過150 000 株/hm2。在當(dāng)時(shí)化學(xué)調(diào)控未得到有效應(yīng)用的條件下，依靠農(nóng)藝措施和人工捏頂、整枝、打頂?shù)却胧┛刂浦晷?，難度較大，往往出現(xiàn)棉株徒長(zhǎng)和蕾鈴嚴(yán)重脫落現(xiàn)象。采取育苗移栽后逐步降低了棉花的種植密度，由DB/T4300 B32 01—88 的45 000～60 000 株/hm2到DB43/T095—1996 的30 000～37 500 株/hm2， 再 到DB43/T 286—2006 的18 000～24 000 株/hm2，雜交棉栽培密度甚至降低到15 000 株/hm2以下，輔以化學(xué)調(diào)控，基本解決了徒長(zhǎng)問題，個(gè)體生產(chǎn)潛力得到較好發(fā)揮 。

夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培生長(zhǎng)季節(jié)短，依靠群體獲得高產(chǎn)，宜適當(dāng)密植。但湖南夏季雨水較多，密度過高則容易導(dǎo)致群體過大，造成蕾鈴脫落和貪青晚熟。經(jīng)多年試驗(yàn)研究，栽培密度在45 000～150 000 株/hm2均可獲得高產(chǎn)[5-0,13]，以60 000～105 000 株/hm2產(chǎn)量較為穩(wěn)定，120 000 株/hm2以上則對(duì)化學(xué)調(diào)控要求較高。根據(jù)密度控制單株果枝數(shù)，優(yōu)化成鈴結(jié)構(gòu)，單位面積總鈴數(shù)可達(dá)60 000 個(gè)/hm2以上。

2.3 選用良種，提高播種質(zhì)量

良種具有2 層含義，一是優(yōu)良的品種，二是高質(zhì)量的種子。夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培棉株個(gè)體生產(chǎn)潛力的發(fā)揮不如早播的育苗移栽棉，需要依靠群體獲得高產(chǎn)。因此，宜選擇早熟或中熟、結(jié)鈴性強(qiáng)、上桃快、抗性好的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)棉花品種。同時(shí)，由于密度增加、播種量較大，為節(jié)約種子成本，應(yīng)選擇常規(guī)棉品種。種子質(zhì)量要求健壯、飽滿，發(fā)芽率在85%以上。這樣的種子播種后出苗率較高，幼苗抗病性較強(qiáng)，生長(zhǎng)健壯，有利于棉田管理。于冬作物（如油菜）收獲后整地，機(jī)械翻耕起壟直播，為適應(yīng)機(jī)采，可根據(jù)采收機(jī)械的特點(diǎn)確定適宜的行距，采用機(jī)械播種或人工播種，播后覆土1～2 cm。

2.4 平衡施肥，減少氮肥用量

夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培的棉花是小個(gè)體大群體類型，對(duì)養(yǎng)分需求相對(duì)較少，肥料用量特別是氮肥用量需大幅減少，純N、P2O5、K2O 分別以120～150、5～6、8～10 kg/hm2為宜（詳見表1）?？稍谡鼗虿シN時(shí)一次性施入緩釋性肥料，也可以在蕾期結(jié)合中耕除草一次性施入普通肥料。根據(jù)地力特點(diǎn)和棉花生長(zhǎng)需要，平衡中微量元素肥料的施用。這與棉花栽培技術(shù)規(guī)范相比，氮肥用量減少了50%，鉀肥用量也有所減少。

表1 育苗移栽與夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培棉花肥料運(yùn)籌

2.5 全程化調(diào)，適時(shí)打頂，塑造理想株型

2.5.1 全程化學(xué)調(diào)控 合理的化學(xué)調(diào)控是防止棉株徒長(zhǎng)、減少株間蔭蔽和蕾鈴脫落、促進(jìn)生殖生長(zhǎng)、預(yù)防棉鈴霉?fàn)€的關(guān)鍵措施之一。棉花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)重疊時(shí)間長(zhǎng)且矛盾突出，高密度下極易出現(xiàn)田間蔭蔽，造成徒長(zhǎng)和蕾鈴脫落嚴(yán)重。夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培的棉株生長(zhǎng)季節(jié)短，化學(xué)調(diào)控的次數(shù)和縮節(jié)安的用量均較育苗移栽有所減少。苗期一般不需要進(jìn)行化學(xué)調(diào)控，從蕾期開始，初花期和盛花期是化學(xué)調(diào)控的關(guān)鍵時(shí)期。由于不同棉花品種對(duì)縮節(jié)安的敏感性有顯著差異，因此化學(xué)調(diào)控的次數(shù)和縮節(jié)安的用量要因品種而異。根據(jù)棉株長(zhǎng)勢(shì)，可噴施縮節(jié)安2～3 次，總用量120～150 g/hm2。

2.5.2 簡(jiǎn)化整枝，適時(shí)重度打頂 簡(jiǎn)化整枝是棉花輕簡(jiǎn)化直播栽培的主要措施之一。棉花分枝習(xí)性復(fù)雜，氣溫低于19℃、氮肥較多的情況下易分化出葉枝。由于夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培棉花生長(zhǎng)期間氣溫較高，且在減少氮肥用量的情況下，不發(fā)生葉枝或發(fā)生很少，中期無需整枝?？刹捎弥囟却蝽敺椒ǎ? 月上中旬，根據(jù)密度和棉花長(zhǎng)勢(shì)，當(dāng)棉株高度達(dá)到100～120 cm 時(shí)打頂，打去頂部10～20 cm 的主莖和幼小果枝，每株保留10 盤左右果枝。也可在棉株90 cm 左右時(shí)去掉1葉一心（普通打頂方法），采用這種方法打頂后，主莖上部的2～3 個(gè)節(jié)間還會(huì)繼續(xù)伸長(zhǎng)，最終植株高度在100～110 cm。機(jī)采則需更早打頂，最終株高控制在90 cm 左右。也可以采用化學(xué)封頂，密度為60 000 株/hm2的棉田，當(dāng)單株果枝數(shù)達(dá)到10～12 盤時(shí)，用縮節(jié)胺150～225 g/hm2對(duì)水噴施，可獲得較好的效果[14]。

2.6 適時(shí)催熟脫葉，促進(jìn)集中吐絮

9 月中旬后期進(jìn)入吐絮期，9 月20 日左右視情況可葉面噴施2% KH2PO3催熟。9 月下旬或10 月上旬，綜合吐絮進(jìn)展、脫葉劑類型、天氣情況等，噴施脫葉劑，過早噴施脫葉劑會(huì)造成纖維成熟不充分或無效鈴過多，影響品質(zhì)和產(chǎn)量[8,14]。在目前機(jī)械化采收尚未實(shí)現(xiàn)的情況下，也可以不噴施脫葉劑，而分2 次采收，在噴施脫葉劑之前采收一次，待噴施脫葉劑全部吐絮后采收第二次，10 月15 日前全部收獲完畢。2021 年湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)耘園基地于10 月3 日在自然吐絮率達(dá)60%左右時(shí)，噴施噻苯·乙烯利懸浮劑（河北國(guó)欣諾農(nóng)生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)）2 700 mL/hm2，恰逢當(dāng)年此期連續(xù)晴天，氣溫較高，10 月5 日開始脫葉，10月9 日前葉片脫落率達(dá)90%左右。

3 夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

3.1 夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培的特點(diǎn)

3.1.1 生產(chǎn)周期短 如圖1 所示，傳統(tǒng)的棉花生產(chǎn)方式4 月上中旬播種，5 月移栽，6 月下旬至7 月上旬開花，8 月上中旬開始采收，11 月中下旬收花基本結(jié)束[1]，遲熟棉田12 月以后仍在吐絮收花，全生育期長(zhǎng)達(dá)210～230 d；加上苗床準(zhǔn)備、采收后拔桿等工序，棉花生產(chǎn)周期一般都在230 d 以上。而夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培5 月下旬至6 月上旬播種，7 月上旬現(xiàn)蕾，8月上旬開花結(jié)鈴，9 月中下旬至10 月上中旬集中吐絮，在適合長(zhǎng)江流域的采收機(jī)械尚未成熟的條件下，采取分段2 次收花，10 月中旬全部結(jié)束，生產(chǎn)周期在150 d 以內(nèi)，較傳統(tǒng)栽培生產(chǎn)周期縮短1/3 以上。

圖1 棉花傳統(tǒng)栽培與夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培生育進(jìn)程

3.1.2 生產(chǎn)環(huán)節(jié)少 在育苗移栽推廣之前，棉花多與冬作物套種，即在冬作物生長(zhǎng)后期，整理冬作物并在行間直播，這種種植方式長(zhǎng)期未解決出苗不整齊、缺行斷壟的問題。20 世紀(jì)70～80 年代，湖南開始棉花育苗移栽技術(shù)研究，逐步降低種植密度，挖掘個(gè)體生產(chǎn)潛力，實(shí)行棉田精細(xì)管理，生產(chǎn)環(huán)節(jié)多。據(jù)調(diào)查，棉花育苗移栽整個(gè)生產(chǎn)過程超過40 道工序[15]，僅苗床整地、制缽、播種、苗床管理到移栽就有近10 道工序，而施肥環(huán)節(jié)也分為苗床肥、基肥、苗肥、蕾肥、初花肥、花鈴肥、蓋頂肥、壯桃肥、葉面肥等。而夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培于冬作物收獲之后整地播種，或不整地直接播種，免去了育苗環(huán)節(jié)，一次性施肥，減少了施肥工序，無需整枝。由于生長(zhǎng)時(shí)間短，病蟲草害防治次數(shù)也相對(duì)較少，省去了很多田間管理環(huán)節(jié)。由于吐絮集中，可人工分2 次采收或一次性機(jī)械采收。與DB43/T286—2006 相比，生產(chǎn)環(huán)節(jié)減少了2/3 左右。

3.1.3 單株果枝少而短，小個(gè)體大群體結(jié)構(gòu) 由表2可知，湖南傳統(tǒng)的棉花栽培技術(shù)體系的主要特點(diǎn)是“大棵稀植、大水大肥”，以個(gè)體換群體、以時(shí)間換空間，充分發(fā)揮個(gè)體生產(chǎn)潛力，單株果枝數(shù)一般在20盤以上，中下部果枝較長(zhǎng)、果節(jié)多，平均單株鈴數(shù)30～50 個(gè)或以上，外圍鈴比例高；夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培利用棉花具有無限生長(zhǎng)和株型可調(diào)控的特點(diǎn)[16-17]，通過組合措施調(diào)控株型，單株果枝數(shù)、單枝果節(jié)數(shù)均較少，果枝短，以群體取勝，單株成鈴10 個(gè)左右。

表2 育苗移栽與夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培棉花群體結(jié)構(gòu)比較

3.2 夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培的優(yōu)勢(shì)

3.2.1 生產(chǎn)成本降低，效益提高 夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培因其生產(chǎn)周期短、環(huán)節(jié)少，不僅省去了育苗移栽的繁重體力勞動(dòng)，關(guān)鍵是節(jié)省了大量生產(chǎn)用工，由傳統(tǒng)栽培的300 工日/hm2減少至120 工日/hm2以內(nèi)，降低棉花生產(chǎn)勞動(dòng)力成本60%以上。夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培減少氮肥用量，由DB43/T 286—2006[1]的270～360 kg/hm2降低至120～150 kg/hm2，減少了50%左右，按當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)2 元/kg 尿素（46%純氮）計(jì)算，可節(jié)約肥料成本50 元以上；農(nóng)藥減少30%～40%，以當(dāng)前棉花生產(chǎn)農(nóng)藥成本1 200～1 500 元/hm2計(jì)算，可節(jié)約450 元/hm2左右。在降低棉花生產(chǎn)物化成本的同時(shí)，也有利于維護(hù)生態(tài)環(huán)境和土地的持續(xù)生產(chǎn)力。

3.2.2 有利于提高纖維品質(zhì) 夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培由于棉鈴時(shí)空分布好，纖維品質(zhì)優(yōu)，尤其是纖維品質(zhì)的一致性較傳統(tǒng)栽培有大幅提高。棉株上第1 果節(jié)和第2 果節(jié)稱為內(nèi)圍，第3 果節(jié)以外稱為外圍。傳統(tǒng)栽培模式棉花生長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)，中下部果枝長(zhǎng)、果節(jié)多，棉花外圍鈴比例較高，而夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培棉花基本上都是內(nèi)圍鈴。一般而言，內(nèi)圍鈴品質(zhì)較好，外圍鈴品質(zhì)相對(duì)較差。從時(shí)間上看，傳統(tǒng)栽培模式棉花對(duì)棉鈴時(shí)空分布要求“帶桃入伏、伏桃滿腰、秋桃蓋頂，三桃齊結(jié)”，6 月下旬至7 月上旬開花，有效開花期維持到9 月下旬至10 月上旬，開花成鈴時(shí)間跨度大，棉鈴發(fā)育的氣候生態(tài)環(huán)境差異大，伏桃一般45 d 左右成熟，而晚秋桃則需70～80 d，導(dǎo)致纖維品質(zhì)的一致性較差；而夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培棉花8 月上旬開花，通過調(diào)控群體結(jié)構(gòu)，使開花期維持到8 月下旬，有效開花結(jié)鈴期僅30 d 左右，棉鈴結(jié)構(gòu)全部為8 月鈴，棉鈴形成的時(shí)空分布集中，此期溫光條件好，棉鈴發(fā)育好，棉纖維品質(zhì)較好。

3.2.3 吐絮集中，有利于機(jī)械化 當(dāng)前棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化的瓶頸仍然是機(jī)械采收環(huán)節(jié)，集中吐絮是機(jī)械采收的前提。傳統(tǒng)的栽培模式開花與吐絮重疊時(shí)間長(zhǎng)，從8 月上旬開始吐絮，一直持續(xù)到11 月下旬或更晚，吐絮歷期長(zhǎng)達(dá)100 d 以上，無法滿足機(jī)械采收的基本條件。而夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培生育進(jìn)程快，開花成鈴時(shí)間集中，開花與吐絮基本無重疊，輔以催熟脫葉，可集中吐絮，根據(jù)密度和天氣情況，吐絮歷期一般可控制在20～40 d，便于機(jī)械采收。

綜上所述，夏播短季輕簡(jiǎn)化栽培不僅可大幅減少用工，降低生產(chǎn)成本，還可促進(jìn)集中吐絮，有利于實(shí)行機(jī)械化生產(chǎn)，促進(jìn)棉田耕作制度的根本性變革，由長(zhǎng)期以來的棉油套作兩熟改為棉油兩熟接茬雙直播，具有較好的推廣應(yīng)用前景。