王俊铎 胡伟 郑巨云 梁亚军 龚照龙 艾先涛 张泽良 周治国 李雪源

摘要：根据新疆植棉地区棉花生产特点，并通过对新疆棉花生产高产创建的实践和对植棉产量潜力分析，浅析了控制技术的精准性、掌握高产棉花特性和打破产量限制因子及制定高产技术路线的必要性，提出了“掌握性状、优化群体和个体、器官消长、优化棉田环境和异常生长” 的控制技术。以实现新疆棉花种植高产再高产，为新疆棉花均衡增产提供技术支持。

关键词：新疆;棉花;高产;种植;控制技术

中图分类号：S562     文献标识码：A    文章编号：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

新疆植棉区域广，高中低产棉田星罗棋布，沙土、壤土、粘土棉田兼而有之，生态环境灾害种类多样，枯萎病和黄萎病轻重棉田交织分布，管理水平参差不齐，实现棉花均衡增产，需要学习、了解、掌握棉花高产的关键控制技术[1]。

1  新疆棉花种植的产量潜力大

新疆是我国高产植棉区，棉花单位面积产量高于全国（或世界）平均产量30%以上，与澳大利亚棉花单位面积产量相当。新疆创建了许多棉花高产典型。不同区域及生态特征产籽棉12000 kg/hm2、10500 kg/hm2、9000 kg/hm2、7500 kg/hm2的高产典型均有，已在“万亩”以上棉田实现了7500 kg/hm2以上的產量，全疆三分之一棉田实现了6000 kg/hm2左右的籽棉产量。目前新疆棉花产量平均为中高产水平，全疆单产常年维持在5250 kg/hm2左右的产量水平。多种研究表明，新疆棉花现实生产潜力、光温生产潜力、光合生产潜力均巨大，通过均衡增产措施，全疆平均至少可提高750 kg/hm2的产量。通过稳定面积，提高单产，新疆具备稳定在500万吨左右的产能[2]。

2  新疆棉花种植产量变幅大

2.1  环境差异大，导致产量差异大

光热条件好、风调雨顺、无霜期长的年景，棉花产量品质稳定向好。异常气候年景的棉花产量品质明显低于正常年份。2015年6～7月持续45天以上的高温年景导致棉花产量下降30%，纤维短粗，绒长28 mm左右，马克隆值升高至5.0左右。1996年的冷态年景，>10℃积温亏损500℃以上，导致霜前花率不足60%，铃期短，棉花减产30%以上，纤维比强度低于28 cN/tex，纤维含糖量高。连作棉田和三四五类中低产棉田与轮作倒茬棉田和一二类棉田相比，产量差异20%以上。应重视在逆境环境下对棉花生长发育的影响做合理的应对。

2.2  技术差异大，导致产量差异大

改革开放40年棉花生产科技贡献率由38%提高到58%以上，随着一批新技术的应用到棉花生产中，较之前传统技术的棉花产量有了大幅提升。棉花产量由改革开放前的不足3000 kg/hm2，提高到目前的5250 kg/hm2以上，增幅43%以上。

未来40年，以信息化、智能化、数据化为特征的新型棉花生产技术的应用，将进一步提高棉花产量。应重视新技术在棉花生产中的应用[5]。

2.3  管理差异大，导致产量差异大

棉田管理水平不同，管理方式不同、管理到位与否、管理精细与否、管理正确与否，导致棉花产量差异显著。高产创建棉田因各方面管理科学到位，棉花产量水平达到9000～12000 kg/hm2，超出对应年份棉花产量水平的0.5～1倍，因而应重视对棉田管理水平的提升。

3  新疆棉花高产种植的十个关键控制技术

3.1  控制技术的精准性是高产的关键

在看天、看地、看棉花、保障技术到位基础上，棉田管理控制技术是否精准极为重要。

目前管理控制技术首先存在的问题是盲目性，对棉田水、肥、药、械的管理控制技术依据不清、跟着感觉走、跟着经验走、跟着时间走，导致控制技术应用效果差。其次是预见性、针对性差，农业生产不同于工业生产，预见性的管理可以起到事半功倍的效果，反之影响是无法挽救的;有针对性的管理，可以达到很好的预期效果，反之，投入了成本，没有解决要解决的问题，甚至出现反向管理效果;如化调和水肥运筹的管理如果不科学、针对性不强，将导致棉花高产架子搭不起来、营养与生殖生长不协调、蕾铃脱落严重、棉花成铃少等现象发生。三是配套性差，棉花有些性状的控制需要综合技术的共同使用才能达到高产性状要求，需要综合配套协同管理;如7月份为了控制蕾铃脱落问题，需要肥、水、温的协同，需要水、肥、药的协同管理，对于机采棉田的管理，更需要机艺配套、综合农艺配套，否则严重影响采收的产量和品质。

棉田管理控制技术的精准性取决于管理控制依据的精确性。需要具体的性状指标依据，把控好管理技术使用的时间、强度和组合配套，才能保障棉花生长发育的不偏离。如化调的管理要依据叶片性状和茎秆性状生长指标，肥水管理要依据蕾、花、铃性状发育指标，脱叶催熟要依据吐絮性状和铃期性状发育指标等，细化、量化和深化管理控制指标，才能做到精准农业。

3.2  掌握高产棉花特性是高产的关键

什么样的棉花高产、什么样的棉花低产，作为种植管理者应该明确。

高产棉花具备的共同特性：一是产量结构具备铃多、铃大、衣分高的特征;二是棉铃时空分布具备三桃比例合理、脚花压低、腰花满身和顶桃盖顶及20%～30%外围铃的特征;三是生产过程中具备生长发育稳健、群体个体结构合理、蕾铃脱落率低、棉株补偿能力强、不早衰的特征;四是具备铃系质量好，中部枝载铃高等其它产量性状指标好的特征。学习、了解、掌握高产棉花特性，对控制好相关调控技术极为重要。

3.3  打破产量限制因子是高产的关键

限制棉花产量的因子很多，明确不同棉田产量限制因子尤为重要。

需要打破的产量限制因子包括避免产量不稳、抗病性弱的品种选用;避免选用不配套的种植模式;做好常年连作的三四类棉田和早衰棉田的土壤改良和水肥运筹;解决病虫害的早识别、早预防和有效防治;改善棉田通风透光差的问题;打破苗期棉苗的匀度和壮实度差的问题;打破不利年份花芽分化晚和花芽分化胁迫的问题;打破蕾期产量架构小和生殖与营养关系不协调问题;打破花铃期花朵发育进程过快或过慢问题;打破花铃期群体通风透光性差与过早封行问题;打破铃期铃系发育质量不好问题;打破絮期吐絮进程慢、吐絮质量差的问题;打破采收期机采的采净率、采收率不高的问题。

这些限制因子每年都在棉花生产管理中影响着棉花产量的形成。采取有针对性管理控制技术，降低关键限制因子对产量的影响，实现高產至关重要。如通过塑型技术，解决通风透光差的问题，通过肥水合理运筹解决早衰问题，通过智能信息化技术，解决病虫危害难以早识别问题等。

3.4  制定高产技术路线是高产的关键

棉田种类、品种特性、管理水平、气候条件不同，采用的高产路径不同。

在矮密早栽培模式下，新疆棉花种植模式有多种。一是一膜6行或4行宽窄行距（66 cm和10 cm）的种植模式;二是一膜3行的76 cm的等行距种植模式;三是一膜4行的宽窄行距（40 cm和60 cm）手采种植模式;四是1+2+1的混合种植模式等。目前高产棉田种植模式以一膜6行宽窄行距（66 cm和10 cm）的种植模式和一膜3行76 cm的等行距种植模式为主。应根据棉田种类、品种特性、管理水平、气候条件，选择确定最能发挥各种要素生产潜力的种植模式，有利于高产[3]。

在高密度种植下，新疆棉花种植密度有多种。一是高密种植，密度在25.5万株/公顷及以上;二是中密种植，密度在22.5万株/公顷左右;三是低密种植，密度在15万株/公顷左右。目前生产上中密和高密棉田基本各占一半，随着机采棉的发展，为了更好地适宜脱叶落叶，棉花种植密度有降低趋势，极少部分棉田选用杂交种，选择低密种植。应根据棉田种类、品种特性、管理水平、气候特点，确定有利于发挥各种要素实现高产的种植密度。在低密度种植方面，存在品种选择不配套问题，应选择个体优势强（株高80～90 cm）、产量潜力大（单株平均果节数20个左右）的早熟品种。

在构建高产棉花路径上，也有不同的探索实践。2009～2012年李雪源团队制定设计了“三增一快两优一降”的技术途径，实现了棉田总铃数的提高。中国科学院新疆生态地理研究所采用“双株双层”的技术方法，通过增加密度、利用双层改善田间环境，实现了高产。高产是个永恒目标，在探索高产的路径上，永无止境。根据实际，制定适宜自己的高产技术路线，对实现高产极为重要。

3.5  掌握性状的控制技术是高产的关键

对关键性状的控制技术是实现高产的基础。

新疆形成的一系列棉花种植技术，实现了对根、茎、叶、蕾、花、铃等器官性状的合理控制，优化了群体个体农艺性状指标和产量性状指标，提高了棉花收获株数、单株结铃数，显著的提高了棉花产量。

棉花高产创建通过对株型性状、果枝、果节、棉铃时空分布、节间长度等性状的有效动态控制，保障了出枝出节成铃多而早、早而快，蕾铃脱落性状的显著降低，实现了棉花高产再高产。

随着轻简高效栽培的发展，特别是机采棉的发展，对高产性状提出了新要求。李雪源团队研究提出了集中现蕾、集中开花、集中成铃、集中吐絮、断花、封尖（枝尖）等有利于集中成熟的高产性状，并形成了相应性状的控制技术，对进一步提高产量具有重要作用[4]。

3.6  优化群体的控制技术是高产的关键

新疆棉田群体结构存在许多需要优化的问题。如群体过大或过小、群体通风透光差、群体库源不协调、群体光合代谢功能差、群体生物产量与经济产量不协调、群体经济系数低等。对群体优化的控制技术大多是利用现有的水肥、化学调控技术，在进行水肥化学调控时，兼有优化群体的作用，但这种调控效果差。

对群体的优化控制只有做到针对性、系统性、动态性，才能有效解决棉田群体结构存在的问题。李雪源团队高产创建成功的关键之一是对群体塑形，通过塑形，解决群体结构存在的各种问题。其塑形包括多个控制点，贯穿棉花苗期至絮期，通过肥水化学打顶调控，形成株高适中（80 cm左右）、果节适中（单株果节15～20个）、叶片大小适中、果枝与主茎夹角小、节节高（下部节间3～5 cm、上部节间5～7 cm）的推迟封行、叶层分明、蕾铃外露、通风透光好的高产群体结构。

综合研究表明，新疆棉田群体优化的关键控制点：一是保障6月上中旬盛蕾时节具有4个果枝，株高45 cm左右，叶面积系数1.0～1.3;二是保障7月上旬打顶时节具有70～90 cm株高和8～10个果枝，叶面积系数为3.0～3.2;三是保障7月中旬封尖时节单株平均具有15个以上果节;四是保障7月下旬盛铃期棉花叶面积系数值最大，且控制在4左右，不提前也不推后，棉花大行似封非封状态。

3.7  优化个体的控制技术是高产的关键

个体是构成棉花产量的基础。高密度下，棉花个体强弱对棉花高产至关重要。新疆棉田中棉株个体主要有三种表达。一种是成铃数高的单株（高出平均数2～4个）;另一种是成铃数接近平均水平的单株;还有一种是成铃极少的单株（成铃0～3个）。棉田以成铃数接近平均水平的单株为主。在新疆棉田中单株成铃少的棉株占比较高，单株成铃少的面积占比为10%～30%，严重影响棉花产量。所以棉花高产种植，对个体的优化，降低弱株比例的控制技术尤为重要。

对个体优化的控制技术贯穿棉花种植的前期和中期，包括种子质量控制技术、土地准备控制技术、播期控制技术、播种质量控制技术、播后管理技术、苗期化学调控技术和打顶控制技术。通过一系列的控制技术，实现苗匀、苗壮、个体优，弱株率控制在3%以下。

3.8  器官消长的控制技术是高产的关键

对器官消长的控制技术，特别是对产量器官消长的动态调控技术，对高产至关重要。在器官形成的消长动态规律基础上，通过控制技术实现棉花消长动态与棉花高能辐照期同步、与脱叶催熟要求匹配、与化学封顶要求匹配，是未来棉花高产栽培的要求。李雪源团队研发提出的棉花断花管理技术、封尖管理技术、四集中管理技术是棉花器官消长控制的关键技术，有利于棉花高产。

3.9  优化棉田环境控制技术是高产的关键

对棉田环境优化的控制技术，对降低蕾铃脱落，实现高产极为重要。

新疆棉田环境的优化主要在两个方面。一是要优化光环境，提高棉花冠层的透光率，降低消光和截光，并保障冠层良好的通风性，特别是保障7月下旬盛铃期棉田通风透光环境的控制，通过合理肥水运筹、打顶、封尖和化调等控制技术，保证盛铃期叶面积系数在4.0左右。二是要优化6月下旬至7月下旬棉田肥水病虫害环境，做好6月下旬至7月下旬的肥水控制，特别是7月蕾铃脱落高峰前的20余天的肥水合理运筹，對降低脱落、减少上部空果枝的问题作用明显。

棉田环境优化控制技术包括塑型技术、种植模式和种植密度的控制技术、适宜品种的选择技术、封尖技术、肥水温协同技术等。通过相应控制技术，可提高棉花成铃率，降低烂桃率，提高铃系质量，实现棉花高产。

3.10  异常生长的控制技术是高产的关键

棉花生产中，异常生长现象时有发生，制约着棉花高产的实现。掌握和了解棉花生长异常的诊断与防治控制技术尤为重要。李雪源团队编制的“图说棉花生长异常与诊治”一书，为防止棉花生长异常提供了控制技术。

参考文献

[1] 李雪源，王俊铎，梁亚军，等. 新疆棉花质量效益规模分析与发展适度规模下的质量效益型棉业[J].中国棉麻流通经济，2016（6）：26-40.

[2] 郑巨云，王俊铎，梁亚军，等. 中美澳棉花生产的成本和效益与优势比较[J]. 棉花科学，2016，38（6）：13-18.

[3] 梁亚军，李雪源，郑巨云，等. 新疆2019年棉花产业情况概述及存在问题与策略[J]. 棉花科学，2020，42（1）：14-20.

[4] 李雪源，王俊铎，郑巨云，等. 新疆棉花产业发展与供给侧改革[J]. 中国棉花，2018，44（8）：1-7.

[5] 翟雪玲，原瑞玲. 近30年全球棉花产业格局变迁及对中国棉花产业的影响[J]. 世界农业，2019（8）：71-78.