安徽沿江棉區機采棉優化栽培技術研究

王維 鄭曙峰 徐道青 劉小玲 陳敏 闞畫春 彭華升 李秀珍 余宏旺

摘要：為了建立安徽沿江棉區機采棉種植模式，采用正交設計3套3因素3水平田間試驗，研究了安徽沿江棉區機采棉優化栽培技術。結果表明，對安徽沿江棉區機采棉產量影響顯著的栽培因子有品種、播期和種植密度等，DPC、N和去蕾措施等3個栽培因子對機采棉產量有不同程度的影響。綜合考慮，將安徽沿江棉區機采棉栽培技術優化為：品種選用‘中棉所50、‘機收50等早熟品種，于5月下旬直播，播種密度為10.50萬株/hm²～11.25萬株/hm²，N用量為180kg/hm²左右，DPC用量為180-270g/hm²，施肥和化控的具體方法要結合地力、長勢、天氣等因素綜合考慮，條件允許時可以適當去除早蕾或晚蕾以促使機采棉成鈴更為集中。

關鍵詞：沿江棉區；機采棉；栽培技術；優化

中圖分類號：S562

文獻標志碼：A

論文編號：cjas15010016

0引言

在當前大量農村勞動力轉移、勞動力成本逐年增加的背景下，種植棉花較其他作物更費時費工已經成為影響中國棉花生產穩定越來越突出的因素，加上近幾年棉花價格持續走低，植棉比較效益跌入低谷，棉花種植面積大幅度滑坡，發展棉花生產機械化的需求越來越迫切。因此，加快對機采棉種植模式的研究和推廣，對穩定棉花生產、促進棉花生產方式的變革等都具有重要意義。

目前，美國、澳大利亞、巴西等一些世界主要產棉國均已實現棉花收獲機械化。中國棉花生產全程機械化最早起始于新疆建設兵團，從1996年開始棉花生產全程機械化試驗示范，機采棉種植模式已經成熟，到2013年機采棉面積約占植棉面積的60%。但中國內地棉區棉花生產機械化發展緩慢，機械化程度在大田作物中處于較低水平。近年來，內地棉區開始開展機采棉農藝技術的相關研究，并有小范圍的機采示范，取得了一定成效。代建龍等提出了黃河流域棉區機采棉栽培技術，孫天曙等總結了江蘇沿海棉區機采棉技術應用現狀，席凱鵬等對山西省機采棉關鍵技術進行了分析，張教海等提出了湖北省發展機采棉的思路。一致認為，機采棉品種選育、配套栽培技術研究要適宜于當地氣候特點和當地棉花生產特點，難點在于如何實現機采棉的集中開花、結鈴和吐絮。

安徽沿江棉區地處長江中游，具有南方地區所特有的充裕的光、熱、水、資源，同時又能避開棉花收獲季節多連陰雨等不利氣候，是安徽省植棉優勢區域，也是安徽重要的紡織工業基地所在，仍將作為安徽的主要棉花生產區域而存在并發展。與新疆棉花產區適宜推廣應用大型采棉機不同，該區域棉農眾多、種植地塊相對分散，棉花生產方式和氣候特點造成棉花結鈴吐絮時間長，采收次數多，難以做到一次性機械化采收，對于新疆機采棉種植模式不宜生搬硬套，適宜機采的棉花種植模式還需要逐步摸索。前人對棉花品種、播期、密度、施肥、化控等栽培因子研究較多，但針對安徽沿江棉區機采棉栽培因子的研究較少，因此筆者針對安徽省沿江棉區開展機采棉優化栽培技術研究，旨在為內地棉花生產機械化的發展提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗概況

試驗于2013-2014年布置在安徽安慶市迎江區安徽省農業科學院棉花研究所試驗農場（以下簡稱安慶點）、望江縣華陽鎮（以下簡稱望江點）和東至縣大渡口鎮（以下簡稱東至點），3個試點均屬于安徽省沿江棉區。安徽沿江棉區地處長江流域優勢棉區，氣候條件好，無霜期245～255天，≥10℃積溫5100～5400℃，年平均降水量1200～1400mm，是集兩熟和三熟的高產高效棉區。試驗地前茬均為油菜。

安慶點供試土壤為沙壤土，屬于中肥力土壤；望江點供試土壤為湖積物母質發質成的灰泥土，屬于中肥力土壤；東至點供試土壤為沙壤土，屬于中肥力土壤。安慶點試驗田耕層土壤（0-30cm）的基礎養分含量為：有機質13.35g/kg，全氮1.28g/kg，有效磷29.70mg/kg，速效鉀76.2mg/kg。望江點試驗田基礎養分為：有機質16.55g/kg，全氮1.46g/kg，有效磷22.50mg/kg，速效鉀85.2mg/kg。東至點試驗田基礎養分為：有機質10.15g/kg，全氮0.98g/kg，有效磷15.21mg/kg，速效鉀101.2mg/kg。

1.2試驗設計

采用3因素3水平9處理正交設計3套田間試驗（表1），分別為試驗1（品種、去蕾和DPC三因素試驗）、試驗2（播期、密度和DPC3因素試驗）和試驗3（密度、N和DPC3因素試驗）。小區行長10～15m，行寬0.76m，每個小區6～10行，1～3次重復，隨機排列。試驗用品種由中國農業科學院棉花研究所和安徽省農業科學院棉花研究所提供。

1.2.1試驗1 品種、去蕾和DPC3因素試驗（表2）。設品種、去蕾措施和縮節胺用量（DPC）3個因素，每個因素設3個水平，品種分別為‘中棉所50、‘中棉所60、‘機收50（望江點）和‘皖雜棉11號F₁（東至點），去蕾措施分別為不去蕾、去早蕾和去早晚蕾，DPC用量分別為90g/hm²、180g/hm²和270g/hm²。在望江和東至各設1個試點。

1.2.2試驗2 播期、密度和DPC3因素試驗（表3）。設播期、種植密度和縮節胺用量（DPC）3個因素，每個因素設3個水平，播期分別為5月1日、5月21日和6月10日，種植密度分別為4.50萬株/hm²、7.50萬株/hm²和10.50萬株/hm²，DPC用量分別為90g/hm²、180g/hm²和270g/hm²。在望江和東至各設1個試點，試驗用品種為‘中棉所50。

1.2.3試驗3密度、N和DPC3因素試驗（表4）。設種植密度、氮肥用量（N）和縮節胺用量（DPC）3個因素，每個因素設3個水平，種植密度分別為5.25萬株/hm²、8.25萬株/hm²和11.25萬株/hm²，純N用量分別為90kg/hm²、180kg/hm²和270kg/hm²，DPC用量分別為90g/hm²、180g/hm²和270g/hm²。在安慶點實施，試驗用品種為‘中棉所50和‘皖雜棉9號F₂。

1.3田間管理

試驗播種方式均為直播，單行種植。試驗1望江點5月28日播種，東至點6月1日播種；設計播種密度為9.00萬株/hm²。試驗2按試驗設計日期播種。試驗3于5月28日播種。試驗1和2全生育期均施肥1次，即于棉花成苗后施用棉花專用配方緩釋肥（總養分45%，18-9-18）和商品有機肥（有機質含量45%）各750kg/hm²。試驗3N用量按照試驗設計執行，于苗期和初花期按4：6分2次施下；P₂O₅和K₂O用量分別為90kg/hm²和180kg/hm²，于苗期一次性施下。DPC化學調控根據試驗設計的總量，全生育期按1：2：3：4的比例分4次噴施，噴施時期分別為蕾期、初花期、盛花期和打頂后。免整枝，8月10日左右打頂，10月中旬噴施脫葉催熟劑，11月20日收獲結束。試驗其余栽培管理同大田生產。

1.4統計分析

試驗數據采用Excel和DPS等軟件進行統計。

2結果與分析

2.1品種、去蕾措施和DPC3因子的產量分析

方差分析結果表明，不同品種對產量的影響達到顯著水平，而去蕾措施和DPC用量2個因素對產量的影響均不顯著。由表5可知，望江點不同品種的產量排序為‘機收50>‘中棉所60>‘中棉所50，經LSD法多重比較，‘機收50顯著高于其他2個品種，而‘中棉所60和‘中棉所50間差異不顯著；東至點不同品種的產量排序為‘皖雜棉11號F₁>‘中棉所50>‘中棉所60，‘皖雜棉11號F₁和‘中棉所50間產量差異不顯著，但他們的產量均顯著高于‘中棉所60。不同去蕾措施處理間的產量差異均未達到顯著水平，但2個試點產量排序不一致，望江點為不去蕾>去早蕾>去早晚蕾，而東至點為去早蕾>不去蕾>去早晚蕾。不同DPC用量間的產量差異均未達到顯著水平，但排序不一致，望江點產量由大到小分別為180g/hm²、90g/hm²和270g/hm²，而東至點產量由大到小分別為270g/hm²、180g/hm²和90g/hm²。2個試點的產量排序不一致，可能與環境誤差有關。

由極差分析（表6）可知，對產量影響較大的因素是品種，影響最小的是去蕾措施，2個試點的結論一致。盡管‘皖雜棉11號F₁的產量在東至點最高，但考慮到‘皖雜棉11號F₁是雜交棉，其生育期較長，不太符合機采棉成鈴吐絮相對集中的要求，因此推薦機采棉栽培方案為：品種選用‘機收50或‘中棉所50，DPC用量為180g/hm²，條件允許時可以適當去除早蕾和晚蕾。

2.2播期、密度和DPC3因子的產量分析

方差分析結果表明，播期對產量的影響達到極顯著水平，種植密度和DPC用量2個因素對產量的影響均不顯著，望江和東至2個試點規律一致。不同播期的產量排序為5月1日>5月21日>6月10日，5月1日和5月21日播種的處理產量均顯著高于6月10日播種的處理產量，2個試點規律相同。處理產量均隨著密度的增加而增加，種植密度為10.50萬株/hm²的產量均顯著高于4.50萬株/hm²處理，其余處理間差異不顯著，2個試點結果一致。不同DPC用量間的產量差異均未達到顯著水平，2個試點產量排序不一致。詳見表7。

由極差分析（表8）可知，望江點和東至點極差大小排序一致，對產量影響較大的因素是播期，影響最小的是DPC用量。安徽沿江棉區是麥（油）棉兩熟的高產高效棉區，該區域機采棉的推薦播種期為5月下旬，在不影響前茬的前提下播種越早越好，不能遲于6月10日，否則會顯著影響產量。機采棉推薦種植密度為10.50萬株/hm²左右，DPC用量為180-270g/hm²。

2.3密度、N和DPC3因子的產量分析

方差分析結果表明，種植密度對產量的影響達極顯著水平，2個品種結果一致；N肥用量對‘中棉所50的產量影響達顯著水平，對‘皖雜棉9號F₂的產量影響未達顯著水平；DPC用量對‘中棉所50的產量影響未達顯著水平，對‘皖雜棉9號F₂的產量影響達顯著水平。不同種植密度處理的產量均隨著密度的增加而增加，這同播期、密度和DPC3因素試驗的結果一致。中棉所50：種植密度為11.25萬株/hm²和8.25萬株/hm²的處理產量均顯著高于密度為5.25萬株/hm²的處理產量，2個較高密度處理間的產量差異不顯著；皖雜棉9號F2與中棉所50的規律略有差異，詳見表9。‘中棉所50的產量隨著N用量的增加而增加，N用量270kg/hm²和90kg/hm²間產量差異顯著，其余水平間差異不顯著；‘皖雜棉9號F₂的產量以180kg/hm²最高，90kg/hm²產量最低，N用量3個水平間差異不顯著。產量隨著DPC用量的增加而降低；‘中棉所50不同DPC用量間的產量差異均未達到顯著水平；‘皖雜棉9號F₂DPC用量90g/hm²的產量顯著高于270g/hm²的產量，其余處理間產量差異不顯著。詳見表9。

由極差分析（表10）可知，對于早熟棉品種‘中棉所50，對產量影響較大的因素是種植密度，其次是N用量，影響最小的是DPC用量；對于雜交棉‘皖雜棉9號F₂代，對產量影響最大的是種植密度，其次是DPC用量，影響最小的是N用量。密度、N和DPC3個栽培因子的優化方案為：種植密度為11.25萬株/hm²左右，N用量為180kg/hm²左右，DPC用量為180g/hm²左右。

3結論與討論

結果分析表明，在3套試驗所列的栽培因子中，對安徽沿江棉區機采棉產量影響顯著的有品種、播期和種植密度，而N、DPC和去蕾措施3個栽培因子均對產量有不同程度的影響。張德貴等認為，品種的增產效應，45.0%歸因于基因型的改良，20.4%歸因于基因型和環境的互作。播期、密度、施肥和化控等栽培因子之間對棉花產量的影響具有一定的互作效應，加上大田試驗的不確定因素較多，可能是導致本研究中N、DPC2個重要栽培因子的P值均未達到顯著水平的主要原因。

安徽沿江棉區機采棉的適宜播期選在5月下旬，一是考慮到前茬的收獲期，二是考慮到相對遲播可以適當縮短機采棉全生育期，更易一次性機收。生育期縮短后，唯有通過合理密植，配合化控技術，既要保證有足夠群體，又要健壯個體，才能實現棉花高產，這與李丕明等提出的“DPC系統化控技術誘導下的增密增產技術路線”一致，即通過限制棉株無限生長特性，縮短生長期，以群體優質成鈴構成產量主體，可以較好地協調早熟、優質、豐產。

棉花產量的形成離不開養分，而氮素由于化學性質活躍一直是養分管理的核心和難點，作物氮素需求受到氣候、地力、田間管理等多因素的影響，因此機采棉氮肥用量的確立應建立在品種、播期、密度等栽培措施基礎之上。潘曉康等認為，去早蕾是促進棉花優質高產的有效措施，它可以調節棉株體內養分的分配，使早期原供生殖生長的養分轉為供營養生長，從而使營養體迅速增大，為中期多結鈴打下基礎；通過補償作用，多結優質鈴，進而增加總鈴數和鈴重。通過去除早蕾可以使棉株結鈴部位向上推移，集中在中、上部大量開花結鈴，減少了下部爛鈴；去除晚蕾則可以控制后期旺長和貪青晚熟，調節結鈴期，提高群體吐絮率，促進早熟，條件適宜措施得當時可顯著提高產量和品質，因此去早晚蕾是調控機采棉集中成鈴的有效措施，但去早晚蕾措施的實施要與長勢、氣候等因素相結合，要與其他栽培措施配合得當，既要避免因去早蕾而導致棉花晚發，又要避免因去晚蕾而導致減產。

綜合以上分析，將安徽沿江棉區機采棉栽培技術優化為：品種選用‘中棉所50、‘機收50等早熟品種，于5月下旬直播，播種密度為10.50～11.25萬株/hm²；N用量為180kg/hm²左右，應根據地力、氣候等因素適當增加或減少；DPC用量為180～270g/hm²，分4～6次按“前輕后重、少量多次”的原則噴施，具體用量要結合長勢、天氣等因素綜合考慮；在長勢和氣候條件允許、其他措施得當的前提下，可以通過去除早蕾和晚蕾，在時間和空間上進一步集中機采棉的成鈴。