淺析新疆棉花高產種植的十大關鍵控制技術

王俊鐸 胡偉 鄭巨云 梁亞軍 龔照龍 艾先濤 張澤良 周治國 李雪源

摘要：根據新疆植棉地區棉花生產特點，并通過對新疆棉花生產高產創建的實踐和對植棉產量潛力分析，淺析了控制技術的精準性、掌握高產棉花特性和打破產量限制因子及制定高產技術路線的必要性，提出了“掌握性狀、優化群體和個體、器官消長、優化棉田環境和異常生長” 的控制技術。以實現新疆棉花種植高產再高產，為新疆棉花均衡增產提供技術支持。

關鍵詞：新疆;棉花;高產;種植;控制技術

中圖分類號：S562? ? ?文獻標識碼：A? ? 文章編號：2095-3143（2020）06-003-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2020.06.001

Abstract： According to characteristics of planting area of cotton production in Xinjiang， and through the practice of creating high-yield cotton production in Xinjiang and the analysis of cotton yield potential， analyzed the control technology of precision， high yield cotton properties and the breaking of yield restriction factors and the formulation of high-yield technology， put forward the "mastered traits， optimization of groups and individuals， growth and decline of the organ， optimize the environment of cotton and abnormal growth" control technology. In order to achieve higher-yield of cotton planting in Xinjiang and provide technical support for the balanced increase of cotton production in Xinjiang.

Keywords：? Xinjiang; Cotton; High yield; Planting; Control technology

0? 引言

新疆植棉區域廣，高中低產棉田星羅棋布，沙土、壤土、粘土棉田兼而有之，生態環境災害種類多樣，枯萎病和黃萎病輕重棉田交織分布，管理水平參差不齊，實現棉花均衡增產，需要學習、了解、掌握棉花高產的關鍵控制技術[1]。

1? 新疆棉花種植的產量潛力大

新疆是我國高產植棉區，棉花單位面積產量高于全國（或世界）平均產量30%以上，與澳大利亞棉花單位面積產量相當。新疆創建了許多棉花高產典型。不同區域及生態特征產籽棉12000 kg/hm2、10500 kg/hm2、9000 kg/hm2、7500 kg/hm2的高產典型均有，已在“萬畝”以上棉田實現了7500 kg/hm2以上的產量，全疆三分之一棉田實現了6000 kg/hm2左右的籽棉產量。目前新疆棉花產量平均為中高產水平，全疆單產常年維持在5250 kg/hm2左右的產量水平。多種研究表明，新疆棉花現實生產潛力、光溫生產潛力、光合生產潛力均巨大，通過均衡增產措施，全疆平均至少可提高750 kg/hm2的產量。通過穩定面積，提高單產，新疆具備穩定在500萬噸左右的產能[2]。

2? 新疆棉花種植產量變幅大

2.1? 環境差異大，導致產量差異大

光熱條件好、風調雨順、無霜期長的年景，棉花產量品質穩定向好。異常氣候年景的棉花產量品質明顯低于正常年份。2015年6～7月持續45天以上的高溫年景導致棉花產量下降30%，纖維短粗，絨長28 mm左右，馬克隆值升高至5.0左右。1996年的冷態年景，>10℃積溫虧損500℃以上，導致霜前花率不足60%，鈴期短，棉花減產30%以上，纖維比強度低于28 cN/tex，纖維含糖量高。連作棉田和三四五類中低產棉田與輪作倒茬棉田和一二類棉田相比，產量差異20%以上。應重視在逆境環境下對棉花生長發育的影響做合理的應對。

2.2? 技術差異大，導致產量差異大

改革開放40年棉花生產科技貢獻率由38%提高到58%以上，隨著一批新技術的應用到棉花生產中，較之前傳統技術的棉花產量有了大幅提升。棉花產量由改革開放前的不足3000 kg/hm2，提高到目前的5250 kg/hm2以上，增幅43%以上。

未來40年，以信息化、智能化、數據化為特征的新型棉花生產技術的應用，將進一步提高棉花產量。應重視新技術在棉花生產中的應用[5]。

2.3? 管理差異大，導致產量差異大

棉田管理水平不同，管理方式不同、管理到位與否、管理精細與否、管理正確與否，導致棉花產量差異顯著。高產創建棉田因各方面管理科學到位，棉花產量水平達到9000～12000 kg/hm2，超出對應年份棉花產量水平的0.5～1倍，因而應重視對棉田管理水平的提升。

3? 新疆棉花高產種植的十個關鍵控制技術

3.1? 控制技術的精準性是高產的關鍵

在看天、看地、看棉花、保障技術到位基礎上，棉田管理控制技術是否精準極為重要。

目前管理控制技術首先存在的問題是盲目性，對棉田水、肥、藥、械的管理控制技術依據不清、跟著感覺走、跟著經驗走、跟著時間走，導致控制技術應用效果差。其次是預見性、針對性差，農業生產不同于工業生產，預見性的管理可以起到事半功倍的效果，反之影響是無法挽救的;有針對性的管理，可以達到很好的預期效果，反之，投入了成本，沒有解決要解決的問題，甚至出現反向管理效果;如化調和水肥運籌的管理如果不科學、針對性不強，將導致棉花高產架子搭不起來、營養與生殖生長不協調、蕾鈴脫落嚴重、棉花成鈴少等現象發生。三是配套性差，棉花有些性狀的控制需要綜合技術的共同使用才能達到高產性狀要求，需要綜合配套協同管理;如7月份為了控制蕾鈴脫落問題，需要肥、水、溫的協同，需要水、肥、藥的協同管理，對于機采棉田的管理，更需要機藝配套、綜合農藝配套，否則嚴重影響采收的產量和品質。

棉田管理控制技術的精準性取決于管理控制依據的精確性。需要具體的性狀指標依據，把控好管理技術使用的時間、強度和組合配套，才能保障棉花生長發育的不偏離。如化調的管理要依據葉片性狀和莖稈性狀生長指標，肥水管理要依據蕾、花、鈴性狀發育指標，脫葉催熟要依據吐絮性狀和鈴期性狀發育指標等，細化、量化和深化管理控制指標，才能做到精準農業。

3.2? 掌握高產棉花特性是高產的關鍵

什么樣的棉花高產、什么樣的棉花低產，作為種植管理者應該明確。

高產棉花具備的共同特性：一是產量結構具備鈴多、鈴大、衣分高的特征;二是棉鈴時空分布具備三桃比例合理、腳花壓低、腰花滿身和頂桃蓋頂及20%～30%外圍鈴的特征;三是生產過程中具備生長發育穩健、群體個體結構合理、蕾鈴脫落率低、棉株補償能力強、不早衰的特征;四是具備鈴系質量好，中部枝載鈴高等其它產量性狀指標好的特征。學習、了解、掌握高產棉花特性，對控制好相關調控技術極為重要。

3.3? 打破產量限制因子是高產的關鍵

限制棉花產量的因子很多，明確不同棉田產量限制因子尤為重要。

需要打破的產量限制因子包括避免產量不穩、抗病性弱的品種選用;避免選用不配套的種植模式;做好常年連作的三四類棉田和早衰棉田的土壤改良和水肥運籌;解決病蟲害的早識別、早預防和有效防治;改善棉田通風透光差的問題;打破苗期棉苗的勻度和壯實度差的問題;打破不利年份花芽分化晚和花芽分化脅迫的問題;打破蕾期產量架構小和生殖與營養關系不協調問題;打破花鈴期花朵發育進程過快或過慢問題;打破花鈴期群體通風透光性差與過早封行問題;打破鈴期鈴系發育質量不好問題;打破絮期吐絮進程慢、吐絮質量差的問題;打破采收期機采的采凈率、采收率不高的問題。

這些限制因子每年都在棉花生產管理中影響著棉花產量的形成。采取有針對性管理控制技術，降低關鍵限制因子對產量的影響，實現高產至關重要。如通過塑型技術，解決通風透光差的問題，通過肥水合理運籌解決早衰問題，通過智能信息化技術，解決病蟲危害難以早識別問題等。

3.4? 制定高產技術路線是高產的關鍵

棉田種類、品種特性、管理水平、氣候條件不同，采用的高產路徑不同。

在矮密早栽培模式下，新疆棉花種植模式有多種。一是一膜6行或4行寬窄行距（66 cm和10 cm）的種植模式;二是一膜3行的76 cm的等行距種植模式;三是一膜4行的寬窄行距（40 cm和60 cm）手采種植模式;四是1+2+1的混合種植模式等。目前高產棉田種植模式以一膜6行寬窄行距（66 cm和10 cm）的種植模式和一膜3行76 cm的等行距種植模式為主。應根據棉田種類、品種特性、管理水平、氣候條件，選擇確定最能發揮各種要素生產潛力的種植模式，有利于高產[3]。

在高密度種植下，新疆棉花種植密度有多種。一是高密種植，密度在25.5萬株/公頃及以上;二是中密種植，密度在22.5萬株/公頃左右;三是低密種植，密度在15萬株/公頃左右。目前生產上中密和高密棉田基本各占一半，隨著機采棉的發展，為了更好地適宜脫葉落葉，棉花種植密度有降低趨勢，極少部分棉田選用雜交種，選擇低密種植。應根據棉田種類、品種特性、管理水平、氣候特點，確定有利于發揮各種要素實現高產的種植密度。在低密度種植方面，存在品種選擇不配套問題，應選擇個體優勢強（株高80～90 cm）、產量潛力大（單株平均果節數20個左右）的早熟品種。

在構建高產棉花路徑上，也有不同的探索實踐。2009～2012年李雪源團隊制定設計了“三增一快兩優一降”的技術途徑，實現了棉田總鈴數的提高。中國科學院新疆生態地理研究所采用“雙株雙層”的技術方法，通過增加密度、利用雙層改善田間環境，實現了高產。高產是個永恒目標，在探索高產的路徑上，永無止境。根據實際，制定適宜自己的高產技術路線，對實現高產極為重要。

3.5? 掌握性狀的控制技術是高產的關鍵

對關鍵性狀的控制技術是實現高產的基礎。

新疆形成的一系列棉花種植技術，實現了對根、莖、葉、蕾、花、鈴等器官性狀的合理控制，優化了群體個體農藝性狀指標和產量性狀指標，提高了棉花收獲株數、單株結鈴數，顯著的提高了棉花產量。

棉花高產創建通過對株型性狀、果枝、果節、棉鈴時空分布、節間長度等性狀的有效動態控制，保障了出枝出節成鈴多而早、早而快，蕾鈴脫落性狀的顯著降低，實現了棉花高產再高產。

隨著輕簡高效栽培的發展，特別是機采棉的發展，對高產性狀提出了新要求。李雪源團隊研究提出了集中現蕾、集中開花、集中成鈴、集中吐絮、斷花、封尖（枝尖）等有利于集中成熟的高產性狀，并形成了相應性狀的控制技術，對進一步提高產量具有重要作用[4]。

3.6? 優化群體的控制技術是高產的關鍵

新疆棉田群體結構存在許多需要優化的問題。如群體過大或過小、群體通風透光差、群體庫源不協調、群體光合代謝功能差、群體生物產量與經濟產量不協調、群體經濟系數低等。對群體優化的控制技術大多是利用現有的水肥、化學調控技術，在進行水肥化學調控時，兼有優化群體的作用，但這種調控效果差。

對群體的優化控制只有做到針對性、系統性、動態性，才能有效解決棉田群體結構存在的問題。李雪源團隊高產創建成功的關鍵之一是對群體塑形，通過塑形，解決群體結構存在的各種問題。其塑形包括多個控制點，貫穿棉花苗期至絮期，通過肥水化學打頂調控，形成株高適中（80 cm左右）、果節適中（單株果節15～20個）、葉片大小適中、果枝與主莖夾角小、節節高（下部節間3～5 cm、上部節間5～7 cm）的推遲封行、葉層分明、蕾鈴外露、通風透光好的高產群體結構。

綜合研究表明，新疆棉田群體優化的關鍵控制點：一是保障6月上中旬盛蕾時節具有4個果枝，株高45 cm左右，葉面積系數1.0～1.3;二是保障7月上旬打頂時節具有70～90 cm株高和8～10個果枝，葉面積系數為3.0～3.2;三是保障7月中旬封尖時節單株平均具有15個以上果節;四是保障7月下旬盛鈴期棉花葉面積系數值最大，且控制在4左右，不提前也不推后，棉花大行似封非封狀態。

3.7? 優化個體的控制技術是高產的關鍵

個體是構成棉花產量的基礎。高密度下，棉花個體強弱對棉花高產至關重要。新疆棉田中棉株個體主要有三種表達。一種是成鈴數高的單株（高出平均數2～4個）;另一種是成鈴數接近平均水平的單株;還有一種是成鈴極少的單株（成鈴0～3個）。棉田以成鈴數接近平均水平的單株為主。在新疆棉田中單株成鈴少的棉株占比較高，單株成鈴少的面積占比為10%～30%，嚴重影響棉花產量。所以棉花高產種植，對個體的優化，降低弱株比例的控制技術尤為重要。

對個體優化的控制技術貫穿棉花種植的前期和中期，包括種子質量控制技術、土地準備控制技術、播期控制技術、播種質量控制技術、播后管理技術、苗期化學調控技術和打頂控制技術。通過一系列的控制技術，實現苗勻、苗壯、個體優，弱株率控制在3%以下。

3.8? 器官消長的控制技術是高產的關鍵

對器官消長的控制技術，特別是對產量器官消長的動態調控技術，對高產至關重要。在器官形成的消長動態規律基礎上，通過控制技術實現棉花消長動態與棉花高能輻照期同步、與脫葉催熟要求匹配、與化學封頂要求匹配，是未來棉花高產栽培的要求。李雪源團隊研發提出的棉花斷花管理技術、封尖管理技術、四集中管理技術是棉花器官消長控制的關鍵技術，有利于棉花高產。

3.9? 優化棉田環境控制技術是高產的關鍵

對棉田環境優化的控制技術，對降低蕾鈴脫落，實現高產極為重要。

新疆棉田環境的優化主要在兩個方面。一是要優化光環境，提高棉花冠層的透光率，降低消光和截光，并保障冠層良好的通風性，特別是保障7月下旬盛鈴期棉田通風透光環境的控制，通過合理肥水運籌、打頂、封尖和化調等控制技術，保證盛鈴期葉面積系數在4.0左右。二是要優化6月下旬至7月下旬棉田肥水病蟲害環境，做好6月下旬至7月下旬的肥水控制，特別是7月蕾鈴脫落高峰前的20余天的肥水合理運籌，對降低脫落、減少上部空果枝的問題作用明顯。

棉田環境優化控制技術包括塑型技術、種植模式和種植密度的控制技術、適宜品種的選擇技術、封尖技術、肥水溫協同技術等。通過相應控制技術，可提高棉花成鈴率，降低爛桃率，提高鈴系質量，實現棉花高產。

3.10? 異常生長的控制技術是高產的關鍵

棉花生產中，異常生長現象時有發生，制約著棉花高產的實現。掌握和了解棉花生長異常的診斷與防治控制技術尤為重要。李雪源團隊編制的“圖說棉花生長異常與診治”一書，為防止棉花生長異常提供了控制技術。

參考文獻

[1] 李雪源，王俊鐸，梁亞軍，等. 新疆棉花質量效益規模分析與發展適度規模下的質量效益型棉業[J].中國棉麻流通經濟，2016（6）：26-40.

[2] 鄭巨云，王俊鐸，梁亞軍，等. 中美澳棉花生產的成本和效益與優勢比較[J]. 棉花科學，2016，38（6）：13-18.

[3] 梁亞軍，李雪源，鄭巨云，等. 新疆2019年棉花產業情況概述及存在問題與策略[J]. 棉花科學，2020，42（1）：14-20.

[4] 李雪源，王俊鐸，鄭巨云，等. 新疆棉花產業發展與供給側改革[J]. 中國棉花，2018，44（8）：1-7.

[5] 翟雪玲，原瑞玲. 近30年全球棉花產業格局變遷及對中國棉花產業的影響[J]. 世界農業，2019（8）：71-78.