棉花高密度栽培在棉花高产县及新疆的实践
摘要:新疆地处欧亚大陆腹地,干旱少雨、昼夜温差大、春季气温回升慢、倒春寒天气频繁、土壤往往不同程度返盐返碱,基层植棉单位又往往不按农田生态屏障保护程度确定适宜的冬、春灌农田次序,不能合理确定棉花的始播期及不同类型棉田适播期,棉田整地质量、播种质量均因各种原因达不到棉花播种对待播棉田要求,棉花播种后往往出现不同程度的烂种、缺苗;在棉田出现不同程度的烂种、缺苗严竣形式下,新疆的棉花新品种(系)的试验、示范繁殖人员在极为被动情况下,通过“一穴留双株”等方式解决了新品种(系)引种试验、示范棉田大规模缺苗后的棉田有效保苗株数问题,历经多次失败,最终多次刷新了全国棉花高产纪录,创造出了棉花高密度栽培新模式,为新疆棉花高产栽培创出了一条新路子。
关键词: 棉花 高密度 高产县 新疆
The cotton high density planting in high yields level county and in Xinjiang fulfil
Abstract:Xinjiang ground Europe and Asia mainland interior region, dry and little rain, day and night difference in temperature biggish, the spring air temperature backs up slow, pour the cold weather in spring high frequency, the usually different degree in soil returns the salt and alkali, The basic level plants the unit of the cotton to usually Can't according to farmland ecosystem natural cover the protection the degree again certain winter and spring flooding farmland order of sequence, can't be reasonable certain the cotton starts to seedtime and different type the cotton farmland the fitting seedtime, cotton farmland soil and seeds the quantity all because of every kind of reason can not reach the cotton sow seed for sow the cotton farmland quantity request, cotton after sowing seeds the putrefy seeds that usually appear the different degree, lack the seedling;Under Rigorous situation appear the putrefy seeds in the cotton farmland, lacking seedling , Under the extremely passive circumstance Xinjiang the experiment and the demonstration breeds the personnel,passes" a cave stays two of plants" the etc. method resolved the new variety( strain) experiment and the demonstration the cotton farmland the large-scale lacking the seedling of the cotton farmland protects the seedling plants number few problem effectively, experiencing successively to fail many times, end broke the national cotton the high yields the record many times, creates the new mode in high density planting in cotton, is high for the cotton of Xinjiang to yields planting create a new road son.
Key word:cotton high density high yields county Xinjiang
多年来,新疆各地基层植棉单位在从外地引进棉花新品种(系)的试验、示范繁殖中普遍出现过烂种、死苗、缺苗断垄等问题;给棉花新品种(系)试验、示范繁殖工作带来了负面影响甚至严重后果。特别是一些棉花新品种(系)本身数量少、成熟度差、破碎率高、发芽率低,就是其它条件较佳、适宜播种条件下播种后棉田也往往出现不同程度的烂种、缺苗、断垄;在棉田大面积烂种、缺苗、断垄的严竣形势下,棉田成苗率低,确保棉花单位面积株数对棉花单产起的决定性作用更加突出;而棉花新品种(系)引种试验、示范繁殖田尽管出现了不同程度的烂种、缺苗、断垄,在供给棉花新品种(系)种子数量少的年份,即要杜绝异品种混入、补入,又要保持原棉花品种纯度、确保棉花新品种(系)引种试验、示范繁殖田丰产,成为新疆棉花新品种(系)开发的尖端课题。自1993年起,麦盖提县从事外引棉花新品种(系)开发的良繁技术人员,在棉花新品种(系) 试验、示范繁殖田大规模出现烂种、缺苗、断垄的严竣现实面前,试图通过“一穴留双株”等方式以解决棉花新品种(系)引种试验、示范棉田大规模缺苗、断垄时的棉田有效保苗株数问题,为棉花新品种(系)引种试验、示范田丰产奠定基础;这个尝试至到1997年豫棉15(豫早516)引种示范繁殖田出现了15公顷公顷皮棉3465公斤田块才获得成功;1998年-2001年新疆且未县又取得公顷单产皮棉达3750公斤以上突破;2001年新疆轮台县5.8公顷棉花单产超4050公斤,连续刷新了全国棉花高产记录,至今棉花高密度种植已在全疆大面积推广。
1、棉花高密度栽培始于棉花新品种(系)引种试验、示范繁殖过程。由于1992年内地棉区洪涝灾害与棉花病虫害危害严重,棉花晚熟减产;1993年麦盖提县从山东平原县引入种植的中棉所12、中棉所17棉种成熟度较差,稀硫酸脱绒后的棉籽几乎都浮在水面,在水中洗酸时大量棉籽种皮开裂;采用(60cm+32cm)*13.5cm行株距配置种植后中棉所17田间发芽率仅33%、中棉所12也不到50%,播种后出现了大面积烂种缺苗,经过2-3次补种后棉花保苗率仍不到70%;为了确保棉花有效收获株数与高能期内的有效单株结铃数,被迫采取了“一穴留双株”等方式以解决大面积缺苗、断垄问题;在该年度的“高密度”实践中,尽管采取了“一穴留双株”方式留苗,使棉田保苗株数达到甚至超过了当时要求的单位面积收获株数(公顷161025株);由于当年属低温冷态年中棉所17、中棉所12表现生育期长、棉铃单铃重低(4g)、衣分低(1995年33%左右),棉株结铃霜前花率不到60%,公顷皮棉单产仅900kg左右而未获得成功;农一师农业处对中棉所12收获株数达公顷达198000-294000株一穴多株严重田块调查结果为:棉株生长不平衡、个体发育差异很大、空果枝率超过50%,平均单株结铃4.4-4.9个,虽然公顷总铃数达91.8-232.05万个,但单铃重仅2.45-3.7g,折合公顷皮棉单产1155-1440公斤;至到1997年,在豫棉15(豫早516)的引种试验、示范繁殖中出现大面积烂种、缺苗、断垄后,仍采用“一穴双株”、“一穴三株”等方式解决缺苗、断垄后棉田收获株数问题,由于豫棉15(豫早516)在一穴多株种植条件下表现成熟早、铃重高、衣分高,当年平均公顷单产1740公斤,其中15公顷单产达3465公斤。在麦盖提县1993年-1997年的5年的实践中,由于这种高产是在行、株距(60cm+32cm)*13.5cm模式,公顷理论密度达161025株前提下取得的,被认为是一种“补救”措施而未能进一步上升为“高密度栽培”的理论;至到1998年起且未县连年公顷单产达3750公斤以上,才由中国科学院新疆生态与地理研究所进一步上升为“高密度栽培”理论,为“高密度栽培”模式进一步的推广应用奠定了基础。
2、双株双层概念原始于棉株自然生长过程。由于参试(示)的棉花新品种(系)往往种子数量少、成熟度差、发芽率低,只能采用砂瓦剥绒与稀硫酸脱绒进行种子处理,处理后的棉种破碎率较高、发芽率较低,种植后棉花新品种(系)引种试验、示范繁殖田烂种、缺苗严重,就是播种后的同穴不同种子,因成熟度、休眠期、播种深浅等原因,出苗也稀稀拉拉出苗期长且不一致;为了确保棉株在有效结铃期内成铃,缺苗断垄处不得不采用“一穴留双株”(个别缺苗断垄严重处采用“一穴留三株”)方式苗留,这样棉田播种后第一次出的苗、缺苗穴第一、第二次补种后出的苗,即棉田通过2次补种后也自然形成了不同发育时段、不同高度的大小苗;新疆棉区棉田一般在7月10日(特早熟棉区)、15日(中早熟棉区)前后打顶,这种不同发育时段、不同高度的棉株,由于棉田内局部密度不同,在缺苗断垄处发挥了棉株的个体与群体优势从而获得了棉花高产(也出现了单株结铃达近百个的棉株),在棉花打顶前后也就自然形成了同穴“双株双层(高低不同的两株棉花)”的群体冠层结构。
3、采用早熟高产良种是“高密度”高产突破的关健。由于棉花新品种(系)引种试验、示范田烂种、缺苗、断垄后,采用“一穴留双株”方式留苗留的有播种后第一次出的苗、缺苗穴第一、第二次补种后出的苗,局部棉田密度较大(中棉所12收获株数就达公顷达198000-294000株),棉花的荫蔽程度加重,棉花现蕾期、开花期、成熟期进一步推迟,棉田中后期管理难度也较大;在从1993年起的棉花“高密度”种植实践中,种植生育期较长中晚熟的中棉所12、中棉所17、中棉所19、中棉所23等品种后,均因秋桃量大、秋季降温早而快铃重低、无效铃率高未获得成功;如1996年种植的中棉所19、中棉所23等品种(系),3-5个秋桃重量顶不上一个伏前桃或伏桃;自1997年起种植生育期短表现中早熟的豫棉15及其优系、新陆早7号、秦远4号、冀棉492等品种后方获得成功;从新疆农业厅对近年高密度种植高产田块测产统计分析也表明,大面积高产田块棉花品种(系)有新陆中8号、中棉所35、33B、93088 ,这几个棉花品种(系)的早熟性与株型、叶型适合密植、单铃重达5g-6.8g,可见并不是每一个棉花品种都适合高密度种植。目前通过调节棉花播种时的行、株距推广的一些高密度模式,设想通过分两次打顶人为地创造双株双层冠层结构,以获得棉花高产;由于环塔里木盆地与准噶尔盆地沙漠边缘的新疆棉区属灌溉农业,给水河流属季节性河流,往往枯洪不均;枯水期无水可灌,洪水期防洪等需大量劳力,棉花中后期管理与防洪劳动力紧张矛盾较突出;由于劳动力紧缺及棉田中后期管理跟不上,高密度棉田往往无法实现人为模拟的双层冠层结构,使棉花高密度种植田块无法实现预期的产量目标;棉花高密度植棉后,如棉花品种(系)与高密度植棉模式不配套,就是棉花品种(系)与高密度种植模式配套而中后期管理跟不上,棉田往往也因荫蔽旺长、中空现象严重,导致中上部座桃比例增加;新疆棉区秋季降温早而快,低温年份棉花生长发育进一步滞后,棉花晚熟减产也就成为必然,采用高密度模式植棉也就无法实现“矮、密、早、膜”的植棉目标,可见上述高密度模式植棉不是棉花高产的万能模式。
4、目前推广的几种棉花“高密度栽培模式”源于原模式又不同于原模式。1997年~1998年试验、示范繁殖田成功的“高密度栽培模式”是在行、株距(60+32)*13.5cm模式,公顷密度161025株上取得的;在这个模式下棉花播种后棉花新品种(系)引种试验、示范繁殖田出现了大面积烂种缺苗,通过2-3次补种后棉花保苗率仍不到70%,通过“一穴留双株”方式尽管棉田保苗穴率低,但保苗株数增加了15%-60%,实有单位面积株数达到了公顷棉花株数127500株左右;达到了上个世纪九十年代,“矮、密、早、膜 ”栽培模式下公项棉花株数127500-165000株棉花高产的适宜密度的范畴。由于“一穴留双株”等方式有效地利用了有限的出苗株数,局部棉田实际收获株数也突破了行、株距(60+32)*13.5cm模式公顷密度161025株(单株单苗)的最高保苗数量;再就是由于北疆等一些春季低温、多雨棉区,采用膜下条播方式播种保苗,由于烂种、缺苗等原因,棉田实际留苗密度要远高于设计的理论密度,也实现了棉花高产,表明了在突破公顷密度161025株(单株单苗)下获得高产是可行的。如何在突破公顷密度161025株(单株单苗)下设计棉田适宜的行株距,新疆各地通过试验都各有改进;2000年农一师12 团种植的8000多公顷高密度棉花大面积单产达到2250kg/公顷,表明大面积推广高密度种植是可行的。目前新疆推广的棉花高密度种植模式,有在原行、株距(60cm+32cm)×13.5cm模式上改进的行、株距(60cm+32cm)×9.5cm模式,有行、株距(50cm+30cm)×12.5cm的模式,有行、株距(60cm+10cm)×10.5cm和行、株距(66cm+10cm)×9.5cm农二师33团模式,有2膜18行(60cm+16cm+16cm+50cm+16cm+16cm+50cm+16cm+16cm)×13.2cm、3膜18行(60cm+15cm+20cm+150cm)×12.4cm、3膜12行(60cm+130cm+55cm+30cm)×10.4cm等模式。目前推广的“高密度栽培模式”是不同植棉单位对棉花的行、株距进一步因地制宜改进后辅助于配套的高产栽培措施下推广的。
5、不同密度高密度种植是现阶段新疆棉花生产的必然选择,密度是手段。棉花的产量结构由单位面积收获株数、单株结铃数、单铃重、衣分率构成,这几个因素中单铃重、衣分率、单株结铃数在一定密度条件下,变幅不是太大;新疆上个世纪八十、九十年代主要推广的棉花品种是军棉一号单铃重达7g左右,公顷棉花株数127500-165000株,单株结铃8个以上是军棉一号高产的关健。上个世纪九十年代从内地引入新疆棉区推广的中棉系列等品种(系)是在“摘心打顶”的植棉模式下育成及种植,在新疆棉区大面积种时这些品种(系)营养体较发达,单株油条达1.5~5.5条;往往因播种“过晚”、肥水运筹不当、化控失调而旺长,塔型的棉田打顶后往往株型形成筒型再变成倒塔型或喇叭型的株型;一般单株1~2条油条长度接近或长于主茎,使棉田密度相对增加100%-200%(相当于公顷密度300000~450000株,超高密度),导致棉田棉株个体与群体矛盾急剧恶化;在棉花试验中测定的单铃重5.0~5.5g的棉花品种(系),在大田种植时单铃重往往只达3.5~5.0g,当时中棉所系列品种(系)“一穴多株”高密度田块单铃重仅2.45~3.7g(与这些棉花品种(系)在原产地单铃重一致);由于棉花单铃重各地与不同类型棉田表现不一致,在当时植棉县(团)以棉花产量论英雄的年代,种植内地棉花品种(系)的棉花高产县(团)大面积测产时往往单株结铃数5~6个,在低产、中产水平下测产皮棉产量略高于军棉一号,但单株产量并未超过军棉一号;当时引入的一些花品种(系)棉株油条多而长、棉株成铃中上部果枝成铃率高、外围铃率高(被喻为补偿能力强)、无效铃率高,单铃重一般较军棉一号低21.4%~28.6%;由于一些棉花田块棉株单铃重仅2.45~3.7g,导致测产与实产相符率低,有的棉田误差更大;当时出现了以“水份田”、“帮忙田”(一般在10%-25%,个别植棉单位高达50%以上)弥补单株有效铃数减少、单铃重降低后测产与实产相符率低、误差大导致的产量不足,使棉花生产步入了恶性循环;因此,一些株型、叶型表现好的中棉系列、豫棉系列、冀棉系列等棉花品种(系)要想在新疆棉区种植获得与超过军棉一号创造的高产,只有增加密度才是获得高产的唯一途径;只有因地制宜地调整棉花行、株距配置,把棉田密度增加到22500~270000株,才能弥补这此品种(系)单株有效铃数与单铃重“下降”后对棉花产量造成的损失。原棉花高密度栽培是在棉花新品种(系)的试验、示范繁殖田中出现大面积烂种、缺苗、断垄后的一种补救措施,单株单层、双株双层,欲密不密、密而不匀、密而不矮、密而不齐等特点是在原棉花密度下取得高产的基础;就是在目前推广的不同棉花高密度种植模式下,也往往因各种原因导致棉田烂种、缺苗、断垄,也不可避免地呈现出了上述特征,在缺苗断垄处“一穴留双株”仍然是确保棉花单位面积收获株数的必要途径。在新疆“矮、密、早、膜”棉花高密度栽培体系下如片面强调“匀”把棉花栽培体系变为“矮、密、早、膜、匀”更是不现实的,这与原高密度种植的实质相背离;新疆尽管植棉机械化程度高,但目前绝大多数棉田虫害防治、灌水、打顶、整枝等工作都靠人工来完成,六月底七月初冬小麦收获、夏播玉米播种、棉田化控灌头水与二水、棉田打顶、防洪(防洪期长)等等工作在此期需要耗费大量的人力、物力,棉区人少地多的矛盾就更加突出;由于不同的棉花品种(系)种植密度对不同棉花品种(系)的熟性、株型、叶型、铃重、配套栽培技术等要求不一致,因此在新疆有限的棉花生长季节里,因地制宜地筛选适合本地种植的棉花品种(系),合理协调棉花品种(系)与棉花密度的关系与棉株个体与群体的关系,实现良种良法配套,最大限度地利用与节约有限的劳力减轻棉农负担,最大限度地利用当地有限的光热资源,增加单位面积有效结铃数,是获得棉花高产的关健,也是不同密度下植棉技术的核心。
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作者简介
朱玉国,男,汉族,1965年生于甘肃张掖,1990年7月毕业于塔里木农垦大学,1990年9月至今在麦盖提县种子管理站工作。系中共党员,中国管理科学院学术委员会特邀研究员,中国、新疆棉花学会会员,农艺师