CN107624595A

CN107624595A - 一种干旱区棉花高产节水的栽培方法

Info

Publication number: CN107624595A
Application number: CN201710850115.3A
Authority: CN
Inventors: 罗宏海; 陈宗奎; 韩焕勇; 牛玉萍; 马卉; 杨德松
Original assignee: Shihezi University
Current assignee: Shihezi University
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2018-01-26
Anticipated expiration: 2037-09-19
Also published as: CN107624595B

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够提高干旱早熟棉区产量和水分利用效率的植棉方法，所述方法包括：选种；播前造墒、耕翻整地；适时播种、高密种植；中耕除草、增温保墒；水调为主、化调为辅；基肥浅施、追肥后移；规范脱叶、适时采收等步骤。本申请所述的方法解决滴水时间和滴水量、施肥时间和施肥量、化调时间和化调量等技术不规范，导致水肥利用效率低、棉花贪青旺长、机采品质差等问题。

Description

一种干旱区棉花高产节水的栽培方法

技术领域

本发明涉及一种植物栽培方法，具体来说是提高干旱地区种植棉花产量和水分利用效率的方法。特别适合年降雨量200-300mm、无霜期在180-200d的干旱地区。

背景技术

我国棉花连续13年消费量超过生产量，供需紧张，棉花已成为我国继大豆之后第二个严重依靠进口的重要农产品。近年来，由于投入大、比较效益低，长江流域和黄河流域棉区植棉面积持续萎缩。为了确保粮食安全，我国棉区势必向滨海滩头、西北内陆旱地转移，即棉花“整体西进”。水资源短缺是西北内陆棉花生产的主要限制因素，如何利用棉花自身具有的较强抗旱能力，通过农田调控，挖掘棉花生物节水潜能，大幅度提高有限灌溉水的利用效率，是确保干旱区棉花高效持续生产的有效途径。

西北内陆地区植棉一般是在地膜覆盖、滴灌等措施保证下，采用早熟和早中熟品种、适期早播、高密度等，一定程度上提高并稳定了当地的棉花产量，但其增产节水潜力还没有被最大程度地挖掘出来。理论上，膜下滴灌条件下实现大面积单产皮棉2250kg·hm^-2、水分利用效率10.0kg·mm^-1以上是完全可能的，但目前达到这个水平的面积还十分有限，说明在滴水、施肥、化调等许多环节上还不够科学和严谨，在滴水时间和滴水量、施肥时间和施肥量、化调时间和化调量等技术的落实上还缺乏可操作性。

因此，利用现有栽培方法，无法实现干旱区棉花产量和水分利用效率同步提高。在现有棉花品种和生产水平条件下，需要完善滴水、施肥、化调等关键栽培管理措施，创造高效用水环境，挖掘棉花生物节水潜能，可实现棉花产量和水分利用效率同步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高干旱早熟棉区产量和水分利用效率的植棉方法，重点解决滴水时间和滴水量、施肥时间和施肥量、化调时间和化调量等技术不规范，导致水肥利用效率低、棉花贪青旺长、机采品质差等问题。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：选种，选择抗病早熟、适宜机采的品种：选择抗枯、耐黄、丰产、优质，生育期在120-125d，且株型紧凑、始节高度≥18cm、抗倒伏、吐絮集中、成熟一致、适宜机采的非转基因棉花品种。种子应脱绒包衣，种子净度≥99％，培养箱中的发芽率≥90％，种子含水量≤12％。

播前造墒、耕翻整地：盐碱含量在0.3％以下的农田，一般采用冬灌或茬灌；盐碱含量在0.3％以上的农田，一般在播种前8-10d，采用春灌方式。灌溉量控制在100-120m²·666.7m^-2。秋季棉花采摘结束后翻地25-30cm，开春化雪后视墒情，用联合整地机整地，然后喷施二甲戊灵150-200ml·666.7m^-2进行土壤封闭，于当日采用农机具浅靶土壤，靶深3-5cm，将土壤耕整成待播状态。

适时播种、高密种植：播种时间4月15日-18日、播量1.8-2.0kg·666.7m^-2(一穴一粒)、播种深度2.5-3.0cm。播种模式66+10+66+10+66cm、株距9.5cm，理论密度1.8万·666.7m^-2以上。采用205cm超宽膜，一膜三管，滴头流量1.6-1.8L、滴头间距30cm。

中耕除草、增温保墒：在播种后即进行第一次中耕，耕深30cm以上；现蕾期进行第二次中耕、头水前进行第三次中耕。若遇强降雨或低温天气，应缩短中耕时间、加大中耕次数。

水调为主、化调为辅：全生育期滴水285m³·666.7m^-2，滴水12次(含出苗水)。在播种后的1-2d，滴10m³·666.7m^-2出苗水；在6月16-19日、6月25-28日、7月4-8日的滴水量均为15m³·666.7m^-2，控制土壤水分下限为田间持水量的50％-55％；7月11-14日的滴水量为30m³·666.7m^-2，控制土壤水分下限为田间持水量的60-70％；7月18-20日、7月25-27日、8月1-3日、8月8-10日、8月15-17日滴水量均为35m³·666.7m^-2，控制土壤水分下限为田间持水量的70-75％；8月22-24日滴水量为30m³·666.7m^-2，控制土壤水分下限为田间持水量的60-70％；9月6-9日滴水量为15m³·666.7m^-2，控制土壤水分下限为田间持水量的50％-55％。化学调控采用98％甲哌鎓进行，其中出苗期(子叶展平)用量0.5-0.8g·666.7m^-2，至打顶之前不化调(依靠水调控制群体稳健发育)，打顶后当日喷施5g左右、7-8d后喷施7-8g·666.7m^-2；打顶时间：7月5-8日。

基肥浅施、追肥后移：全生育需肥总量分别为：氮(25kg·666.7m^-2，N)、磷(20kg·666.7m^-2，P)和钾(15kg·666.7m^-2，K)，将20％氮、40％磷基肥浅施(开春整地时撒施)，80％氮、50％磷和100％钾分次随水追施，其中第二次至第四次滴水时，依次分别施入10％、15％和20％氮；第五次滴水时，分别施入20％氮、10％磷、15％钾；第六次滴水时，分别施入15％氮、15％磷、15％钾；第七次滴水时，分别施入20％磷、20％钾；第八次滴水时，分别施入15％磷、20％钾；第九次至第十次滴水时，依次施入15％、15％钾。在打顶后伴随喷施甲哌鎓，分别加入10g-20g·666.7m^-2的锌、锰、硼等微量元素。

规范脱叶、适时采收：脱叶剂喷施在自然吐絮率40％以上进行(9月15-20日)，用药量：脱吐隆亩11-13ml+乙烯利70-100ml；飞机喷施亩用水量≤8L；机械喷施亩用水量35-40L。喷施后15-20d，棉田脱叶率93％、吐絮率95％以上时可进行机械收获。收获作业时应合理制定行走路线，以减少撞落损失。总损失率不大于7％。收获籽棉含杂率不大于10％，籽棉回潮率(含水率)不大于10％。采用一体打模机，要及时掌握天气情况，正常天气情况下，在11:00-24:00进行采收。为保证采摘品质，机车作业速度控制在5±0.5km/h。

其他未提及的大田管理措施如防病、治虫等按常规方法进行。

本发明的有益效果是：本发明一方面通过播前灌溉和基肥浅施等措施促进棉花根系对水肥吸收利用，另一方面通过提高密度、控制灌量、水肥一体化等，有效解决了传统栽培技术中棉花贪青旺长、机采品质差等问题，也通过降低化调次数等措施节约了生产成本，从而实现了高产节水省肥节本的目标。为干旱地早熟棉区提供了一种种植棉花实现高产、节水、节本、增效的方法。

具体实施方式：

下面以新陆早45号为例详细说明本发明的种植方法：

1、品种与土壤：新陆早45号为早熟棉品种，要求种子发芽率达到≥92％，纯度≥95％，净度≥98％，含水率≤12％，残酸≤0.15％，破籽率≤3％。选择土层深厚，盐渍化轻的壤土、轻粘土，于秋季棉花采摘结束后，打埂畦灌，亩用水120m³，增加土壤深层储水；于3月25日前后整地，整地时亩撒施优质农家肥2.0-2.5×10³kg(或优质油渣150-200kg/666.7m²)、磷酸二铵20-25kg、硫酸钾10-12kg、硫酸锌1-2kg、硫酸锰0.5-1kg、硼肥1-1.2kg，土地粗平后，每667m²用二甲戊灵160-200g进行土壤封闭，及时进行覆土，覆土不超过5cm。

2、覆膜与播种：当气温稳定在10℃以上，膜内5cm地温连续3天稳定通过12℃开始播种，最佳播种期为4月15日-4月20日。采用高密度宽膜播种机复式作业，即播种的同时，铺毛管、铺膜、覆土一次完成，确保实现一播全苗。配置模式(15+66+15+66+15)×9.5cm，2m超宽膜，两膜12行，一膜两管，一管三行的布管滴灌方式，理论株数1.8×10⁴株·666.7m^-2。一穴1粒，1.5-1.8kg·666.7m^-2，空穴率＜1.5％。播种深度一般1.5-2.0cm，覆土1.0-1.5cm。在播种后即进行第一次中耕，耕深30cm以上。

3、灌溉与施肥：采取“干播湿出”播种方式，在播种后的1-2d，滴10m³·666.7m^-2出苗水；在6月16日至7月4日，每10d滴灌一次，滴水3次，每次滴水量均为15m³·666.7m^-2，氮肥用量(尿素)分别为5、6、8kg·666.7m^-2；7月11日至8月15日，每7d滴灌一次，滴水6次，滴水量均为35m³·666.7m^-2，尿素、磷钾肥(磷酸二氢钾)分别为8、5，6、6，0、7，0、4，0、3kg·666.7m^-2；8月22日滴水量为30m³·666.7m^-2，钾肥(氯化钾)为4kg·666.7m^-2，9月6日最后一水，滴水量为15m³·666.7m^-2。

4、化调与打顶：化学调控采用98％甲哌鎓进行，其中出苗期(子叶展平)用量0.7g·666.7m^-2，至打顶之前不化调，打顶后当日喷施5g左右、7-8d喷施7-8g·666.7m^-2；采用人工打顶，打顶时间为7月5日。

5、脱叶与机采：在9月15日，机械喷施脱叶剂：脱吐隆12ml+伴宝50ml+乙烯利90ml，机械喷施666.7m²用水量45L。脱叶率达到90％、吐絮率达到95％以上、纤维含水率在12％以下即可进行机械采收。按预定性行走路线以播幅为单位进行采收，作业速度控制在4-5km/h。要求采净率93％以上、总损失率不超过7％、含杂率在10％以下。

6、其他为提及的大田管理措施如防病、治虫等按常规方法进行。

实施例实验结果分析：

播前灌溉和基肥浅施配合可以提高水肥利用率：我们于2015-2016年在石河子大学农学试验站进行了播前灌溉和基肥浅施试验(见表1)。播前灌溉处理水分消耗量比不进行播前灌溉处理高2.3％、水分消耗率低22.9％；不同器官(茎叶和蕾铃)水分和养分利用效率(氮、磷和钾)均高于不进行播前灌溉处理。在播前灌溉条件下，基肥浅施处理水分消耗量和消耗率均低于基肥深施处理，不同器官水分和养分利用效率比基肥深施处理高14.0-16.0％；播前灌溉条件下，基肥浅施处理水分消耗量和消耗率分别比基肥深施处理低1.5％和16.4％，不同器官水分和养分利用效率比基肥深施处理高10.7-15.2％。因此，在中低土壤肥力基础上，充足土壤深层水和基肥浅施有利于增强表层(0-30cm)土层的根系分布和根系生理活性及深层(60-80cm)土层根系生理活性，提高了根系对灌溉水肥和土壤深层水的吸收利用，进而改善了根叶生产力及协调性，在促进盛花期后干物质向生殖器官分配的基础上，降低植株无效水肥消耗，最终增加了棉花水肥利用效率。

表1 不同处理耗水量、水分消耗速率和不同器官水分、养分利用效率的变化

有限滴灌下提高种植密度可提高水分利用效率：常规滴灌下，单位面积铃数、籽棉产量随种植密度呈现先增大后减小趋势，以中密度处理较高；有限滴灌下，单位面积铃数、籽棉产量随种植密度的增加而增加，以高密度处理的较高。除有限滴灌处理的马克隆值显著大于常规滴灌处理外，不同处理对纤维品质其他参数的影响不显著。表明常规滴灌中密度处理、有限滴灌高密度处理均显著增加了单位面积铃数，最终获得了较高的籽棉产量，但对纤维品质无明显负效应。有限滴灌显著提高了棉花的水分利用效率和灌溉水分利用效率，种植密度对水分利用效率和灌溉水分利用效率的影响不显著。滴灌模式和种植密度互作表现为，以有限滴灌高密度的水分利用效率和灌溉水分利用效率较大、常规滴灌低密度处理较小(见表2-4)。

表2 不同滴灌模式和种植密度下棉花产量及其构成因子的变化

表3 不同滴灌模式和种植密度下棉纤维品质指标的变化

表4 不同滴灌模式和种植密度下水分利用效率的变化

水氮后移可增加棉花产量并保持较高水分利用效率：合理的水氮供应是提高棉花产量和水氮利用效率的关键。氮肥水平一定时，播前灌溉+全生育期常规滴灌、播前灌溉+盛花期前有限滴灌+盛花期后充分滴灌处理的生物学产量和经济产量分别比全生育期常规滴灌、盛花期前有限滴灌+盛花期后充分滴灌处理平均高77％和50％，生物产量水分利用效率和经济产量水分利用效率则分别比全生育期常规滴灌、盛花期前有限滴灌+盛花期后充分滴灌处理高27.4％和9.4％。在同一灌溉水平下，基施20％+追施80％处理的生物产量和经济产量、生物产量水分利用效率和经济产量水分利用效率分别比基施70％+追施30％处理高28.7％和13.4％、28.8％和14.6％，其中以播前灌溉+盛花期前有限滴灌+盛花期后充分滴灌配合基施20％+追施80％处理的平均增幅较大，达28.0％。说明播前灌溉+盛花期前有限滴灌+盛花期后充分滴灌配合基施20％+追施80％处理处理有利于提高棉花产量和水分利用效率(见表5)。

表5 不同水氮处理产量及水分利用效率的变化

从上述结果分析可以看出：本发明的技术方案通过播前灌溉和基肥浅施等措施促进棉花根系对水肥吸收利用，另一方面通过提高密度、控制灌量、水肥一体化等，有效解决了传统栽培技术中棉花贪青旺长、机采品质差等问题，也通过降低化调次数等措施节约了生产成本，从而实现了高产节水省肥节本的目标。为干旱地早熟棉区提供了一种种植棉花实现高产、节水、节本、增效的方法。

以上所述是本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种干旱区棉花高产节水的栽培方法，所述方法包括：选种；播前造墒、耕翻整地；适时播种、高密种植；中耕除草、增温保墒；水调为主、化调为辅；基肥浅施、追肥后移；规范脱叶、适时采收等步骤。

2.如权利要求1所述的一种干旱区棉花高产节水的栽培方法，所述选种具体为：选择抗病早熟、适宜机采的品种：选择抗枯、耐黄、丰产、优质，生育期在120-125d，且株型紧凑、始节高度≥18cm、抗倒伏、吐絮集中、成熟一致、适宜机采的非转基因棉花品种；种子应脱绒包衣，种子净度≥99％，室内光照培养箱中的发芽率≥90％，种子含水量≤12％。

3.如权利要求1所述的一种干旱区棉花高产节水的栽培方法，所述播前造墒、耕翻整地为：盐碱含量在0.3％以下的农田，一般采用冬灌或茬灌；盐碱含量在0.3％以上的农田，一般在播种前8-10d，采用春灌方式；灌溉量控制在100-120m²·666.7m^-2；秋季棉花采摘结束后翻地25-30cm，开春化雪后视墒情，用联合整地机整地，然后喷施二甲戊灵150-200ml·666.7m^-2进行土壤封闭，于当日采用农机具浅靶土壤，靶深3-5cm，将土壤耕整成待播状态。

4.如权利要求1所述的一种干旱区棉花高产节水的栽培方法，所述适时播种、高密种植为：播种时间4月15日-18日、播量1.8-2.0kg·666.7m^-2(一穴一粒)、播种深度2.5-3.0cm；播种模式66+10+66+10+66cm、株距9.5cm，理论密度1.8万·666.7m^-2以上；采用205cm超宽膜，一膜三管，滴头流量1.6-1.8L、滴头间距30cm。

5.如权利要求1所述的一种干旱区棉花高产节水的栽培方法，所述中耕除草、增温保墒为：在播种后即进行第一次中耕，耕深30cm以上；现蕾期进行第二次中耕、头水前进行第三次中耕；若遇强降雨或低温天气，应缩短中耕时间、加大中耕次数。

6.如权利要求1所述的一种干旱区棉花高产节水的栽培方法，所述水调为主、化调为辅为：全生育期滴水285m³·666.7m^-2，滴水12次；在播种后的1-2d，滴10m³·666.7m^-2出苗水；在6月16-19日、6月25-28日、7月4-8日的滴水量均为15m³·666.7m^-2，控制土壤水分下限为田间持水量的50％-55％；7月11-14日的滴水量为30m³·666.7m^-2，控制土壤水分下限为田间持水量的60-70％；7月18-20日、7月25-27日、8月1-3日、8月8-10日、8月15-17日滴水量均为35m³·666.7m^-2，控制土壤水分下限为田间持水量的70-75％；8月22-24日滴水量为30m³·666.7m^-2，控制土壤水分下限为田间持水量的60-70％；9月6-9日滴水量为15m³·666.7m^-2，控制土壤水分下限为田间持水量的50％-55％；化学调控采用98％甲哌鎓进行，其中出苗期用量0.5-0.8g·666.7m^-2，至打顶之前不化调，打顶后当日喷施5g左右、7-8d后喷施7-8g·666.7m^-2；打顶时间：7月5-8日。

7.如权利要求1所述的一种干旱区棉花高产节水的栽培方法，所述基肥浅施、追肥后移为：全生育需肥总量分别为：氮(25kg·666.7m^-2，N)、磷(20kg·666.7m^-2，P)和钾(15kg·666.7m^-2，K)，将20％氮、40％磷基肥浅施，80％氮、50％磷和100％钾分次随水追施，其中第二次至第四次滴水时，依次分别施入10％、15％和20％氮；第五次滴水时，分别施入20％氮、10％磷、15％钾；第六次滴水时，分别施入15％氮、15％磷、15％钾；第七次滴水时，分别施入20％磷、20％钾；第八次滴水时，分别施入15％磷、20％钾；第九次至第十次滴水时，依次施入15％、15％钾；在打顶后伴随喷施甲哌鎓，分别加入10g-20g·666.7m^-2的锌、锰、硼等微量元素。

8.如权利要求1所述的一种干旱区棉花高产节水的栽培方法，所述规范脱叶、适时采收为：脱叶剂喷施在自然吐絮率40％以上进行，用药量：脱吐隆亩11-13ml+乙烯利70-100ml；飞机喷施亩用水量≤8L；机械喷施亩用水量35-40L；喷施后15-20d，棉田脱叶率93％、吐絮率95％以上时可进行机械收获；收获作业时应合理制定行走路线，以减少撞落损失；总损失率不大于7％；收获籽棉含杂率不大于10％，籽棉回潮率不大于10％；采用一体打模机，要及时掌握天气情况，正常天气情况下，在11：00-24：00进行采收；为保证采摘品质，机车作业速度控制在5±0.5km/h。