秦都林，聶軍軍，李維江，戰(zhàn)麗杰，董合忠*

（1. 山東省農(nóng)業(yè)技術推廣中心，濟南 250014；2. 山東省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所，濟南 250100）

棉花是關系國計民生的重要物資商品和大宗農(nóng)產(chǎn)品，在國民經(jīng)濟中占有重要地位[1]。山東省是全國重要的棉花生產(chǎn)、 消費和紡織品服裝出口大省，棉花產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟總量及市場競爭力位居全國前列。近年來全省紡織業(yè)年消耗原棉300 多萬t， 而自產(chǎn)原棉產(chǎn)量只有20 萬t 左右，缺口在280 多萬t[2]。受糧食安全問題、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、市場和自然條件等多重因素影響， 近2 年全省棉花種植面積降至20 萬hm2以下，面積和總產(chǎn)均已降至新中國成立以來最低點，但單產(chǎn)有所提高。 這“二低一高”的生產(chǎn)特征既反映了山東省棉花生產(chǎn)面臨的困境，也在一定程度上反映出山東省通過科技創(chuàng)新不斷提高棉花單產(chǎn)的成就，更展現(xiàn)出全省棉花生產(chǎn)恢復性發(fā)展的增產(chǎn)潛力。伴隨著打造鄉(xiāng)村振興齊魯樣板和鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興，通過關鍵技術環(huán)節(jié)瓶頸攻關，尋找實現(xiàn)山東省棉花產(chǎn)業(yè)振興的有效途徑，對維護國家棉花產(chǎn)業(yè)安全有重要意義。

1 山東省棉花生產(chǎn)概況

1.1 面積、單產(chǎn)、總產(chǎn)情況

1980—1991 年， 山東省植棉面積和產(chǎn)量均居全國首位，1984 年達到峰值， 面積和產(chǎn)量分別為171.2 萬hm2和172.5 萬t[1]。 進入21 世紀以來，植棉面積有8 年穩(wěn)定在66.7 萬hm2以上[1]。2008 年全球金融危機爆發(fā)以來，山東省棉花生產(chǎn)呈現(xiàn)嚴重下滑態(tài)勢。 據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)[3]，2020 年和2021 年山東省植棉面積分別為14.29 萬hm2、11.02 萬hm2，分別比2019 年的16.93 萬hm2降低了15.6%和34.9%；2020 年和2021 年皮棉產(chǎn)量分別為18.3 萬t和14.0 萬t， 分 別 比2019 年 的19.6 萬t 降 低 了6.6%和28.6%。 2021 年山東省棉花種植面積和產(chǎn)量跌至歷史最低位（表1）。

表1 2019—2021 年山東省棉花生產(chǎn)情況

1.2 植棉效益情況

從棉花市場行情和收益來看，近年來，隨著棉花價格上漲，植棉收益明顯提高（表2）。 2020 年、2021 年，新棉售價上揚，平均籽棉交售價格分別為7.2 元·kg-1和10.0 元·kg-1，2 年均價為8.6 元·kg-1，比2019 年的6.7 元·kg-1提高了28.4%， 棉農(nóng)植棉收益有所增加。

表2 2019—2021 年山東省植棉效益情況

隨著棉花輕簡化栽培技術的普及與應用，2020年棉田用工投入比2019 年降低14.7%， 植棉成本大幅度降低；籽棉單產(chǎn)比2019 年提高了10.7%，且籽棉售價提高了7.5%，因此植棉平均增收6219.8 元·hm-2。

2021 年，由于棉花生育后期（9-10 月）出現(xiàn)連續(xù)陰雨，棉田漬水嚴重，采棉機難以入田，人工采棉耗費大量人力成本，加之農(nóng)藥化肥價格上漲，植棉總成本比2020 年提高了29.3%； 但是籽棉售價也提高了38.9%，植棉純收益平均增加2 708 元·hm-2。

1.3 主產(chǎn)棉區(qū)近幾年氣候狀況

從氣候情況來看， 山東省主產(chǎn)棉區(qū)7-9 月份極端天氣、澇災、雹災等自然災害頻發(fā)，對棉花生長總體不利，階段性災害影響明顯，年際氣候變化稍有差異。 與2019 年相比，2020—2021 年氣象數(shù)據(jù)有如下變化：一是4 月和5 月異常低溫日（最低氣溫＜15 ℃）增多（圖1），棉花出苗和苗情較差；二是7 月至8 月異常高溫日（最高氣溫＞35 ℃）增多（圖2），并且降水增多、伴有連陰雨（圖3），日照時間明顯減少（圖4），影響棉花開花授粉，蕾鈴脫落率高；三是2021 年9 月至10 月降水量明顯增加，棉田濕度大、 氣溫低， 不利于棉鈴發(fā)育和正常吐絮（2019年、2020 年和2021 年全省棉花生長季的平均降水量分別為568.9 mm、577.8 mm 和1 015.1 mm）。

圖1 2019—2021 年山東省主產(chǎn)棉區(qū)4-5 月異常低溫（最低氣溫＜15 ℃）出現(xiàn)頻次

圖2 2019—2021 年山東省主產(chǎn)棉區(qū)7-8 月異常高溫（最高氣溫＞35 ℃）出現(xiàn)頻次

具體而言，2020 年春季氣溫較常年略高，≥15 ℃活動積溫較2019 年提高了15.4%～41.2%（表3），大部分植棉區(qū)棉花適宜始播期較常年偏早，其中地膜栽培的棉花提早8～12 d。 5-7 月各主產(chǎn)棉區(qū)的氣溫波動較大，≥15 ℃活動積溫普遍較2019 年低，并且降水量增加（圖3），日照時間明顯減少（圖4），不利于棉苗生長和現(xiàn)蕾、開花、結(jié)鈴。 8-10 月份天氣晴好，雨量適中，日照時間長，光熱資源充足，有利于纖維發(fā)育和棉鈴正常開裂吐絮。 總的來說，2020 年山東省主產(chǎn)棉區(qū)除部分地區(qū)遭受雹災或干旱外，總體長勢較好。

2021 年4 月份主產(chǎn)棉區(qū)平均氣溫比2020 年偏低（表3），降水偏少，棉花播種推遲，出苗偏晚；5-6 月份各地氣溫回升快，光照好，棉苗生長快，長勢良好。7 月、9 月和10 月受臺風“煙花”影響，陰天寡照時間長（圖4），且降雨頻繁，各主產(chǎn)棉區(qū)降水量比2020 年提高了數(shù)倍，甚至數(shù)十倍（圖3），棉田內(nèi)澇和棉花倒伏嚴重，中下部爛鈴增多，嚴重影響了纖維發(fā)育和棉鈴開裂吐絮。

表3 2019—2021 年山東省主產(chǎn)棉區(qū)棉花生長季節(jié)（4-10 月）各月≥15 ℃活動積溫 ℃

圖3 2019—2021 年山東省主產(chǎn)棉區(qū)棉花生長季節(jié)（4-10月）各月降水量比較

圖4 2019—2021 年山東省主產(chǎn)棉區(qū)棉花生長季節(jié)（4-10月）各月日照時間比較

2 影響山東省棉花生產(chǎn)的因素

2.1 糧棉爭地矛盾加劇，政策支持弱化

山東省既是棉花生產(chǎn)大省也是糧油生產(chǎn)大省，糧油生產(chǎn)任務艱巨，糧棉油爭地矛盾加劇將進一步擠壓比較效益不高的棉花生產(chǎn)?！笆濉逼陂g國家棉花支持政策逐步向新疆植棉區(qū)傾斜，對黃河流域和長江流域植棉政策支持力度降低； 與此同時，國家不斷推出對內(nèi)地糧油生產(chǎn)的支持政策，直接影響了地方政府抓棉花生產(chǎn)的積極性和對棉花生產(chǎn)的重視程度。

2.2 植棉成本高，綜合效益低

棉花生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，用工量大。山東省棉花耕種管綜合機械化率僅為65%，田間管理和采收等環(huán)節(jié)需要人工完成，每公頃用工人數(shù)比機械化率較高的小麥、 玉米一年兩季生產(chǎn)還多105～120 個[4-5]；種子、化肥、農(nóng)藥等生產(chǎn)資料物化成本為每公頃6 510.0～7 330.5 元，且價格呈上漲趨勢；近年來，棉花價格受自然及市場因素影響，與糧食、油料等作物相比，籽棉常年收購價格偏低（除2021 年以外），植棉收益低，嚴重影響了植棉積極性。

2.3 自然災害頻發(fā)，市場風險加大

近年來，受全球氣候變化影響，我國極端天氣事件明顯增多，洪澇與干旱災害的突發(fā)性、異常性、不可預見性日益突出，局部地區(qū)強暴雨、極端高溫干旱以及超強臺風等自然災害呈突發(fā)、多發(fā)、并發(fā)趨勢。 山東省部分植棉區(qū)倒春寒發(fā)生頻次和夏、秋季降雨增多，導致弱苗死苗和棉花倒伏、爛鈴等多發(fā)，不僅加劇了棉花生產(chǎn)的風險，還增加了棉田管理人工等投入。此外，當前全球新冠肺炎疫情持續(xù)，全球經(jīng)濟下行，政治經(jīng)濟形勢錯綜復雜，棉花及棉紡織品進出口不確定性增加，市場風險加大。 以美國為首的多個西方國家打壓新疆棉花，也給山東省棉花紡織產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來巨大考驗。

3 山東省探索的棉花綠色輕簡高效種植新技術

2019—2021 年，在全省有代表性的傳統(tǒng)植棉大縣整建制實施棉花綠色高質(zhì)高效創(chuàng)建項目，通過“三區(qū)”（攻關區(qū)、示范區(qū)、輻射區(qū)）建設，集成推廣“全環(huán)節(jié)”綠色高質(zhì)高效標準化生產(chǎn)技術模式、推行“全過程”社會化服務體系、打造“全鏈條”產(chǎn)業(yè)融合模式，推進全省棉花綠色高質(zhì)量發(fā)展。 其主要成效：一是通過良種全覆蓋，基本實現(xiàn)耕、種、管機械化，使棉花綜合機械化率提高到95%以上； 二是通過推廣蒜（麥）后直播短季棉綠色高效栽培技術，大幅度減少了棉花生產(chǎn)用工[6]；三是通過建立黃河三角洲鹽堿地棉草兩熟高效栽培試驗示范田，實現(xiàn)了熟制、全程機械化和種植效益的突破， 用工減少了80%以上，收益比單作棉花翻了一番，而且由于不使用地膜，肥料、農(nóng)藥等投入大幅度減少，生態(tài)效益也顯著提高[7]；四是推動了棉花規(guī)模化生產(chǎn)，棉花種植大戶及合作社數(shù)量增加。 現(xiàn)將主要技術模式介紹如下。

3.1 棉花-大蒜-花椒“三元”種植技術

山東省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所（原山東棉花研究中心） 棉花栽培生理團隊經(jīng)過多年攻關，在魯西南（菏澤）植棉區(qū)集成創(chuàng)新出花椒間作蒜后直播短季棉的“三元”種植新技術。 2020 年在鄆城縣示范成功，推廣面積超過133.3 hm2。 經(jīng)測產(chǎn)，平均產(chǎn)籽棉4 643 kg·hm-2、干花椒465 kg·hm-2、大蒜22 350 kg·hm-2。 按照當前市場價花椒120 元·hm-2、大蒜5.1 元·kg-1、棉花9.2 元·kg-1計算，“三元”種植示范田產(chǎn)值達21.2 萬元·hm-2，純收益為15.4 萬元·hm-2。 棉花- 大蒜- 花椒“三元”種植新技術既豐富了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)， 減少了施藥次數(shù)和用藥量， 也進一步提高了單位土地面積的產(chǎn)出和效益[8-9]。 技術要點如下：一是選擇易管理的無刺大花椒品種和早熟大蒜品種，并采用早熟優(yōu)質(zhì)短季棉代替常規(guī)春棉，實現(xiàn)大蒜棉花無縫接茬連種；二是以蒜后機械直播短季棉代替?zhèn)鹘y(tǒng)育苗移栽套種春棉；三是采用化學調(diào)控（化控）免整枝技術，依據(jù)“少量多次、前輕后重”的原則，從5 葉期開始科學合理化控，將株高控制在70～80 cm，實現(xiàn)免打頂；四是簡化施肥，于棉花盛蕾期一次性追施純尿素120～150 kg·hm-2，以后不再追肥；五是脫葉催熟集中收花，于9 月25 日前后噴施脫葉催熟劑，適時人工集中摘拾1～2 次， 有條件的地方可以進行一次性機械采收。

3.2 黃河三角洲棉草兩熟輕簡高效栽培技術

為解決黃河三角洲鹽堿地熟制單一、生態(tài)系統(tǒng)脆弱、面源污染嚴重和機械化程度低、效益差等突出問題，山東省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所棉花栽培團隊聯(lián)合山東綠風農(nóng)業(yè)集團有限公司、東營市農(nóng)業(yè)科學研究院等單位創(chuàng)建了“棉草兩熟”綠色種植技術，自主育成了魯棉532[10]和魯棉551[11]等短季棉品種，篩選出一批與之配套的飼用小黑麥和燕麥品種，自2016 年起在黃河三角洲地區(qū)試驗示范，推廣面積超過6 666.7 hm2。 據(jù)統(tǒng)計，棉草兩熟示范田平均籽棉產(chǎn)量為3 450～4 050 kg·hm-2， 飼草產(chǎn)量為18.0～22.5 t·hm-2， 比傳統(tǒng)單作棉花產(chǎn)值增加6 000 ～12 000 元·hm-2， 純 收 益 增 加4 500～9 000 元·hm-2[5-6]。 棉草兩熟栽培技術要點：一是選用配套飼草和短季棉品種；二是飼草收獲后搶茬播種短季棉，棉花于晚春（5 月20 日至6 月5日）露地直播，飼草適時（小黑麥10 月下旬至11 月上旬，燕麥草2 月15 日至3 月1 日）播種；三是合理密植并免整枝， 棉花收獲密度為8.25 萬～10.50萬株·hm-2，飼草播種量為105～150 kg·hm-2；四是一次性施肥、簡化管理；五是集中吐絮，人工或機械一次性收獲。 該技術實現(xiàn)了“三大突破”：一是熟制突破，首次在黃河三角洲棉田實現(xiàn)了兩熟制；二是全程機械化突破，無論是飼草還是棉花，從種到收全部實現(xiàn)了輕簡化機械化， 用工減少80%以上；三是效益突破，經(jīng)濟效益較單作棉花翻了一番，而且由于不使用地膜，肥料、農(nóng)藥等投入大幅度減少，生態(tài)效益也顯著提高。

3.3 中低產(chǎn)鹽堿地短季棉無膜栽培技術

針對濱海鹽堿地植棉存在成苗難、 熟相差、肥效低、用工多等難題，山東省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所棉花栽培生理團隊經(jīng)過多年攻關，創(chuàng)建以誘導根區(qū)鹽分差異分布促進棉花成苗為核心，分類施肥、熟相調(diào)控和輕簡管理為關鍵內(nèi)容的濱海鹽堿地棉花豐產(chǎn)栽培技術體系[12]，實現(xiàn)在含鹽量0.7%以下的重度鹽堿地一播全苗， 攻克了鹽堿地成苗難、產(chǎn)量低等難題，增產(chǎn)10%～30%，省工20%以上，每公頃收益增加4 500 元以上[13-15]。 該技術連續(xù)多年被原農(nóng)業(yè)部定為全國主推技術。 不僅如此，在推廣這些成果的同時， 還根據(jù)新時代棉業(yè)發(fā)展的要求，研發(fā)出“中低產(chǎn)鹽堿地短季棉無膜栽培技術”，示范田每公頃產(chǎn)值為26 655 元， 扣除人工和物化成本后，每公頃純收入為11 355 元，與傳統(tǒng)春棉種植相比，每公頃產(chǎn)值增加5 775 元，節(jié)肥減藥30%～40%，是棉花減肥減藥、節(jié)本增效的重要技術途徑，可實現(xiàn)集中成熟、機械收獲，并有效減少殘膜對土壤的污染。 中低產(chǎn)鹽堿地短季棉無膜栽培技術[15]要點如下：一是選用株型緊湊、早熟性好的短季棉品種；二是適期晚播，播種期一般在5 月15 日至6 月5 日；三是精量播種，種肥同播，每公頃使用高質(zhì)量脫絨包衣種子22.5 kg 左右；四是合理密植，收獲密度為9.0 萬～10.5 萬株·hm-2；五是科學化控，免整枝，將株高控制在80～90 cm；六是集中收花，一般人工收花2 次即可，有條件的地方可在脫葉催熟的基礎上采用機械采收。

4 棉花生產(chǎn)恢復性發(fā)展的對策建議

4.1 穩(wěn)定面積優(yōu)化結(jié)構(gòu)， 積極普及推廣綠色高質(zhì)高效植棉模式

以成本節(jié)約、效益提升為重點，推進傳統(tǒng)春棉一熟制和棉蒜（草、花生等）兩熟制棉作制度改革創(chuàng)新。 魯西南植棉區(qū)：充分發(fā)揮當?shù)毓鉄豳Y源和技術優(yōu)勢，在棉蒜（麥、辣椒等）間套復種成功經(jīng)驗的基礎上，進一步推廣蒜后直播短季棉種植模式[16-17]，擴大兩熟、三熟高效植棉面積。魯西北植棉區(qū)：因地制宜發(fā)展棉花花生、棉麥、棉薯等間作套種[18-20]，穩(wěn)定發(fā)展砂堿地植棉面積。 魯北植棉區(qū)：充分發(fā)揮棉花耐鹽堿的特點和植棉比較效益高的優(yōu)勢，充分運用中低產(chǎn)鹽堿地短季棉無膜栽培技術，積極推進棉草兩熟種植模式[21]，加速實現(xiàn)棉花生產(chǎn)全程機械化。

4.2 良種良法配套、農(nóng)機農(nóng)藝融合，進一步推進綠色輕簡植棉水平

棉花規(guī)模化、機械化、組織化生產(chǎn)，是降低棉花生產(chǎn)成本，穩(wěn)定、恢復棉花面積的必由之路。引導科技資源集中研發(fā)適宜輕簡化栽培和適宜機采的棉花新品種，同時選育生育期短、纖維品質(zhì)優(yōu)良、產(chǎn)量穩(wěn)定的短季棉品種，實現(xiàn)品種突破。 示范推廣輕簡化栽培技術、 中低產(chǎn)鹽堿地短季棉無膜栽培技術、機采棉關鍵農(nóng)藝技術，加快農(nóng)機農(nóng)藝融合，降低生產(chǎn)成本，提高植棉收益。 科學引導，使種植大戶、家庭農(nóng)場、農(nóng)民合作社、龍頭企業(yè)等新型經(jīng)營主體敢于創(chuàng)新、加大投入、大力提高棉花耕種管收機械化植棉水平，重點推廣應用規(guī)范化播種機械、先進的摘錠式采棉機、大型高地隙高效植保機械以及秸稈處理機械，提高機械化水平和生產(chǎn)效率。

4.3 發(fā)展適度規(guī)模經(jīng)營，推進產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展

鼓勵棉農(nóng)采取轉(zhuǎn)包、出租、入股等方式流轉(zhuǎn)土地， 支持有條件的經(jīng)營主體開展棉花代耕代種、聯(lián)耕聯(lián)種、統(tǒng)防統(tǒng)治、物資配送、土地托管等專業(yè)化服務，引導工商資本到主產(chǎn)棉區(qū)發(fā)展適合企業(yè)化經(jīng)營的現(xiàn)代化植棉業(yè)， 形成多主體適度規(guī)模經(jīng)營體系。推進規(guī)?；藴驶a(chǎn)基地建設，引導植棉大戶、家庭農(nóng)場、 專業(yè)合作社組織積極對接棉花企業(yè)，積極發(fā)展棉花訂單生產(chǎn)，建立棉花全產(chǎn)業(yè)鏈利益聯(lián)結(jié)機制，提升各環(huán)節(jié)效益效能，促進產(chǎn)業(yè)融合。

4.4 加大棉花生產(chǎn)支持政策力度， 提高資金使用效率

加大棉花生產(chǎn)支持政策力度，重點向棉花生產(chǎn)優(yōu)勢區(qū)、產(chǎn)棉大縣、新型經(jīng)營主體傾斜，促進新型經(jīng)營主體擴大生產(chǎn)規(guī)模，推動棉花產(chǎn)業(yè)布局進一步優(yōu)化。進一步認真研究和解決棉花發(fā)展中遇到的重大問題和困難，研究制定有利于棉花發(fā)展的政策措施并抓好落實，確保政策發(fā)揮出實效。