秦都林 徐勤青 劉強(qiáng) 聶軍軍 于謙林

收稿日期：2023-08-11? ? ? ? ?第一作者簡(jiǎn)介：秦都林，碩士，農(nóng)藝師，主要從事棉花生產(chǎn)技術(shù)推廣研究，qindulin2014@163.com。*通信作者：于謙林，推廣研究員，主要從事棉花生產(chǎn)技術(shù)推廣研究，sdyuqianlin@126.com

基金項(xiàng)目：山東省棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（SDAIT-03-11）；山東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心“山東省棉花綠色高質(zhì)高效栽培技術(shù)示范推廣”（SDNYXTTG-2023-14）

Study on the planting pattern of garlic interplanting with directly planted cotton in the southwest

of Shandong Province

Qin Dulin， Xu Qinqing， Liu Qiang， Nie Junjun， Yu Qianlin*

摘要：以魯西南地區(qū)傳統(tǒng)的蒜套移栽棉（蒜套棉花品種為瑞雜816和魯棉研28號(hào)）為對(duì)照，研究了蒜套直播棉對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育特性、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響，以及不同種植密度對(duì)蒜套直播棉模式下魯棉338籽棉產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的蒜套移栽棉相比，蒜套直播棉模式下魯棉338的現(xiàn)蕾期、開(kāi)花期和吐絮期有所延遲，但是棉花吐絮集中度明顯提高。蒜套直播棉模式下魯棉338省去了棉花育苗移栽工序和多次收花，其植棉純收益比蒜套移栽棉提高7.7%～55.2%。在種植密度為4.50萬(wàn)～5.25萬(wàn)株·hm－2時(shí)，蒜套直播棉模式下魯棉338的籽棉單產(chǎn)明顯高于蒜套移栽棉，且以4.50萬(wàn)株·hm－2種植密度的純收益最高。因此，在魯西南棉蒜兩熟區(qū)改蒜套移栽棉為蒜套直播棉模式是完全可行的，并且蒜套直播棉魯棉338的種植密度宜為4.50萬(wàn)株·hm－2。這為促進(jìn)魯西南棉花輕簡(jiǎn)高效和可持續(xù)發(fā)展提供了新模式。

關(guān)鍵詞：魯西南；棉花；大蒜；移栽棉；直播棉；產(chǎn)量；收益

魯西南地區(qū)土壤肥沃，光熱資源豐富，是山東省重要的棉花主產(chǎn)區(qū)。據(jù)山東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門(mén)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，魯西南地區(qū)近幾年棉花種植面積穩(wěn)定在4萬(wàn)hm2左右，同時(shí)也是全國(guó)最大的大蒜產(chǎn)區(qū)[1]。該地區(qū)的蒜套棉兩熟種植模式，經(jīng)濟(jì)效益較好，成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物種植的一張靚麗名片。傳統(tǒng)的蒜套棉兩熟種植主要采用雜交棉育苗移栽方式，利用棉花的雜種優(yōu)勢(shì)，稀植大棵栽培，棉花收獲后接茬種植大蒜。雜交棉一般在3月中下旬進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)缽育苗，4月中旬人工移栽至大蒜行間，10月上旬拔柴曬鈴[2-3]。雖然傳統(tǒng)的蒜套棉兩熟種植模式可取得較高的棉花產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，但是隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展和農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移，該模式機(jī)械化程度低、用工多、成本高等問(wèn)題日趨明顯，難以為繼。

近年來(lái)，隨著短季棉的發(fā)展，采用短季棉替代雜交棉進(jìn)行蒜后直播栽培的棉蒜兩熟種植模式的研究與應(yīng)用熱度高漲。該種植模式省去了棉花育苗移栽過(guò)程，可顯著降低勞動(dòng)強(qiáng)度并節(jié)省人工，但是短季棉的產(chǎn)量和纖維品質(zhì)難以提高[4-5]。因此，如何在確保棉花產(chǎn)量不減的情況下，實(shí)現(xiàn)棉蒜兩熟高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)可持續(xù)發(fā)展是亟待解決的問(wèn)題。基于此，立足于魯西南植棉區(qū)，以傳統(tǒng)的蒜套移栽雜交棉、蒜套移栽常規(guī)棉兩熟栽培模式為對(duì)照，研究蒜套直播常規(guī)春棉對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育特性、產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益的影響，以及不同的種植密度對(duì)蒜套直播常規(guī)春棉產(chǎn)量的影響，旨在明確棉蒜兩熟栽培的適宜種植模式，為該區(qū)域棉花輕簡(jiǎn)高效可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)于2022年在山東省濟(jì)寧市金鄉(xiāng)縣雞黍鎮(zhèn)李堌堆村（34°95′N(xiāo)，116°19′E）開(kāi)展。該地區(qū)是典型的魯西南棉蒜兩熟種植區(qū)，屬于暖溫帶季風(fēng)大陸性氣候區(qū)，四季分明，光照充足；日平均氣溫13.8 ℃，年平均降水量694.5 mm。試驗(yàn)地土壤為壤土，棉花播種前土壤有機(jī)質(zhì)含量為8.01 g·kg－1，堿解氮含量為60.1 g·kg－1，速效磷含量為48.8 g·kg－1，速效鉀含量為210 g·kg－1，pH為8.78。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置傳統(tǒng)的蒜套棉兩熟栽培（即在大蒜收獲前將育好的棉苗移栽至大蒜行間，簡(jiǎn)稱(chēng)“蒜套移栽棉”）和蒜套直播棉兩熟栽培（即在大蒜收獲前直播棉花，簡(jiǎn)稱(chēng)“蒜套直播棉”）2種處理。其中，蒜套移栽棉以國(guó)家棉花品種區(qū)域試驗(yàn)對(duì)照品種中雜交棉品種瑞雜816[6]和常規(guī)棉品種魯棉研28號(hào)[7]為材料；蒜套直播棉以當(dāng)?shù)卮竺娣e推廣應(yīng)用的常規(guī)春棉品種魯棉338[8]為材料；大蒜品種選用金鄉(xiāng)紫皮。根據(jù)當(dāng)?shù)孛揶r(nóng)的栽培習(xí)慣，瑞雜816的種植密度為3.00萬(wàn)株·hm－2（CK1），魯棉研28號(hào)的種植密度為3.75萬(wàn)株·hm－2（CK2）。蒜套直播棉處理下，共設(shè)置5個(gè)種植密度，分別為3.00萬(wàn)株·hm－2、3.75萬(wàn)株·hm－2、4.50萬(wàn)株·hm－2、5.25萬(wàn)株·hm－2和6.00萬(wàn)株·hm－2，分別記為T(mén)1、T2、T3、T4、T5。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)的面積為100 m2。

棉蒜兩熟種植采用1-5模式，即種1行棉花5行大蒜，棉花行距為100 cm，大蒜行距為20 cm，棉花與大蒜間距10 cm。蒜套移栽棉于3月15日育苗，4月15日移栽至大蒜行間；蒜套直播棉于4月28日播種。大蒜于10月初棉花拔柴后播種，5月18日收獲。

棉花分別于蕾期、初花期、花鈴期、打頂后7 d共進(jìn)行4次化學(xué)調(diào)控，縮節(jié)胺用量分別為7.5～15.0 g·hm－2、22.5～30.0 g·hm－2、30.0～45.0 g·hm－2和45.0～60.0 g·hm－2 [9]。在大蒜播種前，結(jié)合整地深翻基施復(fù)合肥（N、P2O5、K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為18%、12%和20%）2 400 kg·hm－2，翌年春季返青后，結(jié)合澆水追施尿素（N質(zhì)量分?jǐn)?shù)46%）180 kg·hm－2、硫酸鉀（K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)54%）120 kg·hm－2；棉花生長(zhǎng)季不再施肥。其他田間管理措施諸如排灌、中耕和病蟲(chóng)草害防治等均按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)大田進(jìn)行。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 棉花生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程。根據(jù)棉花每個(gè)生育時(shí)期的生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)，記錄棉花的出苗期、現(xiàn)蕾期、開(kāi)花期、吐絮期、花鈴期和生育期。

1.3.2 棉花農(nóng)藝性狀。吐絮期，每小區(qū)連續(xù)選取有代表性的10株棉花，測(cè)定株高、單株果枝數(shù)和單株結(jié)鈴數(shù)。

1.3.3 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素。分別在拔柴前10 d（10月1日）和拔柴曬鈴后（10日30日）收獲棉花2次，10月30日之后開(kāi)裂的棉鈴不計(jì)產(chǎn)，根據(jù)實(shí)收籽棉產(chǎn)量折算籽棉單產(chǎn)（kg·hm－2）；第1次收花時(shí)每個(gè)小區(qū)隨機(jī)摘取50個(gè)棉鈴，曬干后稱(chēng)量，計(jì)算鈴重，軋花后計(jì)算衣分；總成鈴（萬(wàn)個(gè)·hm－2）＝單株結(jié)鈴數(shù)×收獲密度；棉花吐絮集中度（%）＝拔柴前收獲的籽棉產(chǎn)量/實(shí)收籽棉總產(chǎn)量。

1.3.4 棉田周年種植成本與收益。統(tǒng)計(jì)棉田成本投入與經(jīng)濟(jì)效益。其中成本包括種子、農(nóng)藥等物化投入和人工、機(jī)械等投入。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2016進(jìn)行原始數(shù)據(jù)的錄入、整理；用SPSS 26.0（IBM，Armonk， NY， USA）的一般線(xiàn)性模型進(jìn)行單因素方差分析，采用最小顯著差數(shù)法（least significant difference， LSD）檢驗(yàn)處理間的差異顯著性（α＝0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植模式下棉花生育進(jìn)程的差異分析

與蒜套直播棉相比，蒜套移栽棉的播期早45 d，出苗期早44 d，現(xiàn)蕾期、開(kāi)花期和吐絮期分別提早6～10 d、5～8 d和2～11 d，生育期延長(zhǎng)36～45 d（表1）。在蒜套直播棉模式下，隨著種植密度的增加，魯棉338吐絮期延遲，生育期延長(zhǎng)。與蒜套移栽棉（CK1和CK2處理）相比，T1和T2處理的吐絮期延后2～4 d，T3處理的吐絮期延后5～7 d，T4、T5處理的吐絮期延后9～11 d。這可能是因?yàn)殡S著密度增加，棉田郁閉，通風(fēng)透光條件變差，影響了棉鈴正常吐絮。

2.2 不同種植模式下棉花農(nóng)藝性狀的分析

由表2可以看出，蒜套直播棉模式下魯棉338的株高、單株果枝數(shù)和單株結(jié)鈴數(shù)與蒜套移栽棉存在差異。與CK1和CK2處理相比，T1和T2處理的魯棉338株高均無(wú)顯著差異，T5處理的株高顯著增加，T3處理的株高顯著低于CK1，T4處理的株高顯著高于CK2。CK1處理的單株果枝數(shù)和單株結(jié)鈴數(shù)顯著多于其余6個(gè)處理；與CK2處理相比，T3、T4和T5處理的單株果枝數(shù)和單株結(jié)鈴數(shù)顯著降低，T1和T2處理的單株果枝數(shù)和單株結(jié)鈴數(shù)無(wú)顯著變化。

2.3 不同種植模式下棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的分析

由表3可以看出，與CK1處理相比，CK2處理的總成鈴數(shù)顯著增加，鈴重顯著降低，衣分和籽棉單產(chǎn)無(wú)顯著變化。與CK1和CK2處理相比，T1處理的總成鈴數(shù)顯著減少，T3處理的總成鈴數(shù)顯著增多。CK1處理的鈴重最大，顯著高于CK2、T1、T2、T4、T5處理，CK2處理的鈴重與T1～T5處理無(wú)顯著差異。各處理的衣分均無(wú)顯著差異。T1～T5處理的吐絮集中度明顯高于CK1和CK2處理。與CK1和CK2處理相比，T1和T5處理的籽棉單產(chǎn)降低，T3和T4處理的籽棉單產(chǎn)明顯升高，其中T3處理的籽棉單產(chǎn)較CK1和CK2處理分別顯著增加13.4%和17.4%，且均為拔柴前收獲，T4處理的籽棉單產(chǎn)較CK2顯著增加7.1%。因此，蒜套直播棉模式下魯棉338在種植密度為4.50萬(wàn)～5.25萬(wàn)株·hm－2時(shí)，單產(chǎn)優(yōu)于蒜套移栽棉?？紤]到棉鈴?fù)滦跫卸龋馓字辈ッ弈Ｊ较卖斆?38的適宜種植密度為4.50萬(wàn)株·hm－2。

2.4 不同種植模式下棉花種植成本和收益的分析

由表4可以看出，蒜套直播棉栽培模式省去了棉花育苗和移栽的程序，植棉成本比蒜套移栽棉降低20.6%～26.8%，每公頃節(jié)省成本3 225～4 200元。蒜套移栽棉模式下，CK1處理的純收益比CK2處理提高7.9%。與CK1相比，蒜套直播棉（T1～T5處理）的純收益提高了7.7%～55.2%，其中T3和T4處理的植棉純收益較高。這表明，蒜套直播棉能提高植棉收益，并且當(dāng)魯棉338的種植密度為4.50萬(wàn)株·hm－2時(shí)（T3處理）純收益最高。

3 討論與結(jié)論

在魯西南蒜棉兩熟種植區(qū)，多年來(lái)形成了棉花育苗移栽的栽培模式，該模式存在用工多、成本高、勞動(dòng)強(qiáng)度大等突出問(wèn)題，難以滿(mǎn)足當(dāng)今經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展要求。蒜套直播棉種植模式是于4月下旬在大蒜行間播種春棉，不僅可省去傳統(tǒng)套種模式下的棉花育苗、人工移栽等程序，還可充分利用光照、熱量和土地資源，在節(jié)省人力和物化成本的同時(shí)，解決兩者爭(zhēng)地矛盾和熱量不足的難題。本研究中，蒜套直播棉的棉花播種時(shí)間雖然比蒜套移栽棉晚45 d，但開(kāi)花期僅晚5～8 d，吐絮期偏晚2～11 d，這主要與蒜套直播棉模式采用中早熟棉花品種魯棉338，棉花生育期大幅縮短有關(guān)。蒜套直播棉模式下，魯棉338種植密度為4.50萬(wàn)～5.25萬(wàn)株·hm－2時(shí)，籽棉單產(chǎn)明顯高于蒜套移栽棉，并且由于免去了育苗移栽等工序，其植棉純效益明顯提高。此外，蒜套直播棉模式下魯棉338在拔柴前的棉花吐絮率在95%以上，甚至可以實(shí)現(xiàn)一次性收獲，可顯著提高收花效率，并節(jié)省人力物力投入。因此，在魯西南棉蒜兩熟植棉區(qū)選用生育期較短的中早熟棉花品種進(jìn)行蒜套直播棉生產(chǎn)是完全可行的。

密度決定群體的大小，影響個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育和株間競(jìng)爭(zhēng)以及產(chǎn)量形成。密度過(guò)低，單株結(jié)鈴數(shù)多，但群體結(jié)鈴數(shù)降低，會(huì)影響產(chǎn)量的提高；密度太高時(shí)，群體節(jié)枝多，田間蔭蔽，通風(fēng)透光差，不利于結(jié)鈴和棉鈴正常開(kāi)裂吐絮[10-12]。本研究發(fā)現(xiàn)，在蒜套直播棉模式下，魯棉338的單株果枝數(shù)和單株結(jié)鈴數(shù)均隨著種植密度的增加呈減少趨勢(shì)。綜合分析表明，當(dāng)蒜套直播模式下種植密度為4.50萬(wàn)株·hm－2時(shí)，魯棉338的籽棉單產(chǎn)和植棉純收益最高。因此，魯西南棉蒜兩熟植棉區(qū)蒜套直播棉模式下魯棉338的適宜種植密度為4.50萬(wàn)株·hm－2。

綜上，蒜套直播棉一方面比傳統(tǒng)蒜套移栽棉減少了育苗移栽的程序，降低了棉花播種成本，并通過(guò)應(yīng)用中早熟棉花品種提高了吐絮集中度，進(jìn)一步降低了籽棉收獲成本；另一方面通過(guò)合理密植提高了籽棉單產(chǎn)，使植棉純收益明顯提高。本研究可為魯西南棉蒜兩熟種植模式的輕簡(jiǎn)高效和可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持。接下來(lái)，將在適宜播期、品種選擇及配套技術(shù)等方面開(kāi)展研究。

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（責(zé)任編輯：王小璐 責(zé)任校對(duì)：秦凡） ●