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新疆“宽早优”机采棉优质高效综合栽培技术

我国是世界棉花生产、消费和进口大国。新疆近10 年(2010―2019)来棉花产量占全国总产的40%以上(41.6%~84.9%),新疆棉花提质增效对充分发挥“一带一路”沿线原棉生产优势、增强市场竞争力和确保我国棉花产业安全具有重要意义。但是,据我国新体制棉花公正检验质量情况的数据,新疆棉区棉花纤维长度、纤维比强度等品质在降低。2016―2018 年,新疆公检原棉中达到“双28.5”及以上(纤维上半部平均长度28.5 mm 及以上,断裂比强度28.5 cN·tex-1 及以上)原棉的占比分别为23.5%、20.3%和34.9%。

分析纤维品质降低最突出的原因:一是“矮密早”高密度种植,对膜下滴灌水肥一体化、优势品种(生长势强、优质高产新品种)等技术的不适应,使纤维品质的遗传稳定性受到影响;二是随着机采棉的大面积推广,机械采收、清杂加工等损伤了纤维品质。尤其是机采棉与手采棉相比,棉铃“集中成熟吐絮”的特性更有利于提高纤维品质。如何改善机采原棉品质,已成为新疆棉花亟待解决的问题。

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“宽早优”机采棉模式是针对“矮密早”和“机采”弊端,经过继承、创新和发展形成的。“宽早优”机采棉模式,指宽等行种植、促早发早熟、适宜机采、 品质优良的植棉方式。具体是:76 cm 等行距(依据土壤肥力和当地气候条件可适当调整)种植、增强立体采光(株高80~100 cm,株间通风透光),促早发(4 月苗、5 月蕾、6 月花、7 月铃)、促早熟(8月中下旬吐絮,适宜喷洒脱叶催熟剂时棉株吐絮率40%以上,且不早衰),是较“矮密早”模式更适合机采的生产优质原棉的方法。此模式,通过“扩行、降密、壮株、拓高”的特点,挖掘了光、温利用潜力,适应了机采,改善了品质。


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2017 和2018 年,“中641’、中棉所96A 与‘宽早优’相结合的高品质棉生产技术模式”在新疆北疆的昌吉、精河、兵团第七师127 团等地示范推广1 000 hm2,增加经济效益1 842.6 万元。生产的棉花品质优良:纤维长度33.5 mm, 断裂比强度35.0 cN·tex-1,马克隆值4.0。经多家纺织企业试纺,各项指标超过美棉和澳棉,可替代部分长绒棉。因此,“中641 与‘宽早优’相结合的高品质棉生产技术模式” 被评为中国农业科学院2018 年十大科技进展[7]。2019 年按照此模式组织订单生产3 333.3 hm2,实现了优质高效。“宽早优”机采棉的推广应用为提高新疆棉花品质、增强国际市场竞争力,发挥“一带一路”新疆“桥头堡”作用探索了新途径。经过试验研究和生产实践,形成了新疆“宽早优”机采棉优质高效综合栽培技术。

本技术产量和品质目标是:皮棉单产3 000 kg·hm-2 以上,优质棉比例90%以上。产量结构:种植密度13.5 万~18.0 万株·hm-2, 收获株数10.5万~15 万株·hm-2,单株果枝8~10 个,单株成铃10~15 个,公顷总成铃135 万~150 万个(其中,高能转化期南疆6 月25 日至7 月30 日、 北疆6 月25 日至7 月25 日开花成铃数占80%以上), 铃重5~6 g,衣分40%以上。纤维品质目标:纤维上半部平均长度≥31 mm, 断裂比强度≥31 cN·tex-1,马克隆值3.5~4.5。其主要栽培技术如下:

1 整地

1.1 秋冬整地及施肥

将前茬棉花茎秆粉碎, 棉茬高度不超过12 cm,秸秆长度不超过15 cm。用秆式的耧膜机耧膜后,人工挑拣残膜并运出田外,统一贮放回收,当年回收残膜率达到80%以上。示范推广生育期滴头水前残膜回收技术,当年地膜回收率可达100%。

采取测土配方施肥、全层施肥、有机无机配方、化肥减量20%的施肥技术。南北疆棉田须施优质有机肥料15 000~22 500 kg·hm-2,或施饼肥1 500~2 250 kg·hm-2 作基肥;需施入化学磷(P2O5)总量的85%~90%,钾(K2O)肥的70%~80%,氮(N)肥的25%~40%作基肥 (需施总氮、 磷、 钾量分别为495~533 kg·hm-2、173~203 kg·hm-2、135~205 kg·hm-2),其余的用作滴灌追肥和叶面喷施。北疆和保水肥性较差的砂质土壤基肥施用比例可适当降低。同时施硫酸锌15~30 kg·hm-2、硼砂15~22.5 kg·hm-2 作基肥。

采用施肥、耕地一条龙作业,耕深30 cm 左右,深浅一致,垡片翻转良好,可将地面残茬、肥料覆盖严密,耕地笔直、平整,碎土均匀、不重不漏,到头到边,无回垄立垡现象。冬前进行格田赤地(土埂打成方格的裸地)灌水2 400~2 700 m3·hm-2(如格田茬灌,灌水量1 500~1 800 m3·hm-2。)

1.2 春季播前整地

在春季积雪融化、土壤夜冻昼融、机车能进地时,利用平土框进行保墒平地。对春季保墒平地后的条田,采用三排齿耧膜耙进行机械搂膜并配合人工捡拾残膜残秆。整地后、播前用33%二甲戊乐灵2 400~2 700 mL·hm-2, 兑水450~600 kg·hm-2,对土壤进行处理,做到喷药均匀,不重不漏;播前封闭,防除棉田稗草、灰黎等一年生禾本科及部分阔叶杂草,施药后浅混土,将除草剂混耙到2~3 cm深的土层内。方法是先对角耙,再直耙后收地边一圈,待播种。播种前土壤达到“平(土地平整)、齐(地边整齐)、松(表土疏松)、碎(土碎无坷垃)、墒(足墒)、净(土壤干净无杂草、秸秆、残膜等杂物)”的标准。

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2 品种选择和种子精选

选用纤维品质优良(机采棉籽清、皮清后达到预定品质目标)、适合机械采收、生长势强、高产(增产潜力大)稳产、抗病、抗逆性强、熟性适宜的棉花品种;依据气候、土壤、生产条件等在一个区域内规划种植1~2 个棉花品种,并分区种植;利用现代育种技术,加快培育符合机械采摘要求的新品种。种子播前晒种、精选,按大小粒筛选分级,田间分级播种,实现整齐出苗、均匀一致。种子质量优于GB 4407.1、NY 400、NY/T 1384 的指标,其中种子发芽出苗率在95%以上,以适应单粒穴播需要。

3 播种技术

3.1 播种期

4.3.2 壮苗标准。2 叶平,两片真叶与子叶在一个平面上,叶面平展,中心稍凸起,叶色浅绿,主茎节间短、粗,株高6 cm 左右;4 叶平横,4 叶时株宽大于株高,棉株矮胖,株高15 cm 左右,主茎日生长量0.5 cm 左右。

3.2 播种方式

当膜下5 cm 地温连续3 d 稳定通过12 ℃时即可播种,正常年份在4 月5~20 日间为宜,保证实现4 月苗。

3.3 种植密度和株高控制

播种密度13.5 万~15.0 万株·hm-2,收获株数是播种密度的80%以上;配合密度将株高调节在80~100 cm,改善群体采光结构,提高光能利用率。

3.4 覆膜和播种质量

铺膜平展紧贴地面,压膜严实,覆土适宜,边行距外膜边在10 cm 以上;每行棉花一条滴灌带;铺膜压膜铺设管带不错位、不移位;播行端直,接行准确,不漏不重,行距一致性偏差≤50 mm;播深1.5 cm,覆土厚度1.0~1.5 cm,深浅一致,覆土均匀;播量精准,空穴率2%以下,单粒率95%以上,种子与膜孔错位率在3%以下,出苗率在90%以上。


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4 田间管理技术

4.1 播后管理

播后立即完善滴灌设施,接好出水口接头。需滴水出苗的棉田,24 h 内滴水, 滴水量以浸润区与播种行相接而又不造成地面径流为准(盐碱含量较高的地块,浸润区超过播种行5~10 cm)。一般冬茬灌棉田滴水75~150 m3·hm-2;未冬灌的棉田滴水150~225 m3·hm-2。如播后遇雨,在覆土尚未板结时,采用人力和机力在1~2 d 内完成破除板结,注意不可损坏地膜。

4.2 子叶期管理

4.2.1 主攻目标。增强棉苗抗逆能力。

4.2.2 壮苗标准。出苗均匀,整齐度在90%以上;出苗后子叶平展、肥厚、微下垂,子叶节较粗,长度5.5 cm 左右,子叶宽4.0~4.5 cm,子叶无伤痕,不带棉籽壳。将棉苗从土壤中连根拔出时,根系为白色。田间观察无断垄,出苗整齐,出苗率≥90%以上,实现早苗、全苗、齐苗、匀苗、壮苗。

4.2.3 子叶期管理。辅助放苗,雨后及时破除板结;及时防治病虫,棉苗成行时立即预防蓟马,可选用20%或36%啶虫脒90~120 g·hm-2,被害株率控制在0.5%以下;同时喷施缩节胺7.5~15 g·hm-2,培育壮苗,增强抗逆能力。

4.3 苗期管理技术(5 月5 日-5 月下旬)

4.3.1 主攻目标。促壮苗早发,生长稳健。

采用铺管(滴灌管带)、铺膜、压膜、精量穴播、播种行覆土等一体机播种,要求每穴单粒率95%以上、空穴率2%以下。膜厚≥0.01 mm,膜宽2.05 m,一膜三行,76 cm 等行距种植,每行1 条滴灌带。地膜厚度、厚度偏差和力学性能符合GB 13735-2017要求。

4.3.3 苗期管理技术。一是适时中耕,使接行土质疏松,中耕做到“宽、深、松、碎、平、严”,要求中耕不拉钩、不拉膜、不埋苗,土壤平整、松碎,镇压严实。中耕深度12~14 cm,耕宽不低于22 cm。田间无病虫、杂草危害。二是选用20%或36%啶虫脒90~120 g·hm-2 防治蚜虫、蓟马,卷叶株率控制在1%以下。

4.4 蕾期管理技术(5 月下旬-6 月中、下旬)

4.4.1 主攻目标。壮而不旺,打好丰产基础。

4.4.2 壮苗标准。实现5 月下旬现蕾。现蕾时叶片6~7 叶,棉株上下窄,中间宽,叶色亮绿,顶心舒展,株高25 cm 左右,日生长量1.2~1.5 cm,正常现蕾;6 月5~10 日盛蕾期,叶片9~11 片,棉田叶色深绿,株高40 cm 左右,日生长量1.5~2 cm,主茎节间长度5~7 cm,蕾大而壮。

4.4.3 蕾期管理技术。一是地膜回收:头水前采用省工高效的膜边松土切膜(如采用行间覆膜的免切膜)回收机回收地膜。二是适当推迟滴头水时间,一般6 月10~15 日,用水量300~450 m3·hm-2,以浸润区超过棉行10~15 cm 为宜。三是清除旋花、苍耳、龙葵、稗草等恶性杂草,做到棉花全生育期田间无杂草。四是加强田间调查,做好红蜘蛛、棉蚜等害虫防治。可选用57%炔螨特、20%四螨嗪、5%噻螨酮、5%阿维菌素防治红蜘蛛;选用20%或36%啶虫脒、20%或70%吡虫啉防治棉蚜。啶虫脒与吡虫啉交替使用,提高防治效果。

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4.5 花铃期管理(6 月中、下旬-8 月中旬)

4.5.1 主攻目标。减少花铃脱落,提高结铃强度,实现早结铃、多结铃、结大铃。

4.5.2 壮苗标准。初花期日生长量1.6~1.8 cm,单株果枝7~9 个,叶片大小适中,叶色稍深,生长点舒展,红茎比60%左右,群体陆续开花,搭好丰产架子。

盛花期:株高80~90 cm,单株果枝8~10 个。叶片大小适中, 不肥厚, 叶色开始褪淡。红茎比70%,行间接近封行,透光率5%~10%。

铃期:8 月初棉田群体红花盖顶,叶色转深,植株健壮清秀。到8 月下旬,每株果枝中有3~4 个果枝各有2 个铃或多个铃,且下部两个果枝可平均结铃2~3 个。铃饱满,脱落少。

4.5.3 花铃期管理技术。一是化学调控。76 cm 等行距机采棉以水肥调控为主,正常情况下,只在打顶后顶部果枝伸长5~7 cm 或现第2 个蕾时,进行第1 次化学封顶,喷施缩节胺120~150 g·hm-2。待顶部果枝第2 果节节间长2~3 cm 时,如长势较旺可进行第2 次化控,喷施缩节胺150~225 g·hm-2。不旺长的棉田只进行1 次化控, 将株高控制在80~90 cm,一般不超过100 cm。二是水肥管理。除基肥外,追肥量的60%~70%结合滴灌在花铃期施用。第1 水(6 月15~25 日):滴水量270 m3·hm-2,加入硼肥和锌肥各7.5 kg·hm-2。第2~5 水(6 月25 日~8 月5 日):每次滴水量375~450 m3·hm-2,尿素45~120 kg·hm-2,高磷钾肥15~30 kg·hm-2;其中第3 水加硼肥和锌肥各7.5 kg·hm-2。第6~8水(8 月5~25 日):每次滴水量300~450 m3·hm-2,尿素75~90 kg·hm-2,高磷钾肥30 kg·hm-2。8 月15~20 日停肥,8 月20~25 日停水。三是坚持适时早打顶的原则。一般7 月1~5 日打顶结束,不宜晚于7 月8 日。示范推广化学打顶和免打顶技术。四是主要虫害防治。加强田间调查, 做好棉叶螨、棉蚜、棉铃虫和棉盲蝽等虫害的综合防治。棉铃虫:蛀铃率≤2%, 防治的药剂可选用NPV、15%茚虫威(在卵孵化盛期或低龄幼虫期施用)、5%虱螨脲、福戈、 稻腾、2.5%溴氰菊酯、2.5%氯氟氰菊酯等。棉蚜,7 月底单块棉花卷叶株率≤10%,卷叶面积不超过本片区棉花面积的5%,防治的药剂可选用20%或36%啶虫脒、20%或70%吡虫啉。棉叶螨:7 月底单块棉田内控制在点片发生阶段,累计红叶面积不超过本片区棉花种植面积的1%;8 月底最大连片面积不超过1 000 m2,累计红叶面积不超过本片区棉田种植面积的3%。防治的药剂可选用73%炔螨特、24%螺螨脂、20%四螨嗪、5%噻螨酮、5%阿维菌素等。棉盲蝽:花铃期百株有虫20 头时,选用新烟碱类、拟除虫菊酯类农药喷雾防治,用量和具体方法按照各说明书使用。农药使用按照GB 8321 农药合理使用准则、NY/T 1276-2007 农药安全使用规范总则。

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4.6 吐絮期管理(8 月中旬-10 月15 日)

4.6.1 主攻目标。增铃重,促早熟,提品质,防早衰,防贪青晚熟。

4.6.2 壮苗标准。青枝绿叶吐白絮,吐絮畅而不垂落。

4.6.3 吐絮期管理。有早衰征兆的棉田,开展叶面喷肥;二是调查防治后期虫害;三是适时喷洒脱叶催熟剂。选择适宜的催熟脱叶剂, 可采用乙烯利(40%水剂)1 500~2 250 mL·hm-2+噻苯隆300~450 g·hm-2,兑水适量,于日平均气温在18 ℃以上(喷药时棉株自然吐絮率40%以上、 上部棉铃铃期45 d 以上、 喷药后5~7 d 的日平均气温不小于15 ℃,夜间最低温度不小于12 ℃)时喷透、喷匀棉株。脱叶催熟效果不低于GB/T 21397-2008 标准,满足采棉机作业要求。

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5 机采技术

5.1 采收时间

当脱叶催熟喷药后20 d 左右, 脱叶率≥90%、吐絮率≥95%、籽棉自然含水率符合机采标准时进行机械采收。机械进地具体时间以早晚避开露水为宜,一般在10 时以后至24 时之前进行。

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5.2 采收技术
机械采收要依据机采品种在棉田的具体表现:株高、吐絮铃部位、植株性状等,选择相应的采棉机型,并调试机械,提高采收效果。采棉机调试按照GB T 21397-2008 执行。采棉机操作人员要进行专业培训、熟练操作,严格操作规程。作业质量优于《采棉机 作业质量》(NY/1133-2006)标准,其中,采净率≥90%,籽棉含杂率≤10%,含特杂(特杂指铁丝、石块等特殊杂物)率<0.3%,采收后棉花含水率≤10%。

机采棉花经过籽棉清理、皮棉清理等工序后,将原棉统一标准包装,逐包建立“信息卡”,为进入市场和质量追溯提供依据。

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