棉花沉简化种植技巧正在齐国“降天生根” – 资讯 – 中国农业机器网

董合忠(中)与创新团队核心成员在示范基地

  金春十月,水果飘喷鼻的节令,但10月17日下午在山东省无棣县西小王镇却呈现了“瑞雪兆熟年”的独特气象:一看无边的棉田,朵朵雪白的棉絮挂谦枝端,在阳光下收回刺眼的光辉,近眺望往,如同刚下过一场“鹅毛大雪”。此情此景,让前来加入“全国棉花生产全程机械化推动活动”的农业专家和植棉大户们赞不绝口。跟着一台台采棉机开进棉田,“黑雪”消散殆尽,留下了好似一条条清洁马路的轨迹。此次机械采棉运动,充分展示了黄河流域棉花全程轻简化生产的最高水平。

  这片犹如“雪家”的棉田,是山东棉花研究中央在该镇扶植的棉花轻简化生产示范基地。记者了解到,这个基地周全采用了该中央制定的棉花轻简化栽培技术规程,包括精量浅播、合理密植、一次施肥、简化整枝、集中成铃、脱叶催熟等关键技术。“除比传统种植略有增产外,每亩地实践用工仅6个,这比传统种植用工一会儿减少了18个!它轻便简捷,节本增效,把棉农从传统繁琐的植棉顺序里真挚摆脱出来,使我从中休会了植棉的快乐!”基地棉田的仆人、曾饱受种棉辛劳的陈斌易掩心坎的冲动。

  大幅度减少用工,让棉农感触植棉的快乐,实现节本增效,则恰是棉花轻简化栽培技术创新团队发展这项技术研究的初志与理念。

  2007年以来,在公益性行业(农业)科研专项和国家现代农业产业技术体系、山东省农业科学院创新工程等项目标支持下,山东棉花研究中心联合新疆农业科学院经济作物研究所、石河子大学和安徽省农业科学院经济作物研究所等单元构成创新团队,针对棉花“种、管、收”诸环顾轻简化的技术瓶颈,以轻简省工、节本增效为目标,按照简化管理工序、减少作业次数、农机农艺融合的总体思路,冲破轻简化植棉的关键技术,建立了棉花轻简化栽培技术体系,被农业部列入国家主推技术,在黄河流域、长江流域和西北内陆棉区失掉普遍推广应用,发明了平均省工28.3%、减少归天投入8.2%、增产5.5%的显著功效。截至今朝,该技术已累计推广1亿多亩,新增经济效益达190多亿元,并戴得农业部中华农业科技奖一等奖和山东省科技提高一等奖的桂冠。

  在本年3月举办的全国棉花轻简化出产技术交换会上,来自海内棉花界的同业专家分歧以为,该技术找准了我国棉花死产中存在的凸起题目和农夫急切需供,存在很强的针对性、进步性和适用性,不仅隐著提降了我国棉花栽培科技水平,也为全部棉花产业的可连续安康发作施展了主要的引发感化。中国农教会构造以中国工程院院士张洪程教学为组长的11人专家组,在此前对“棉花轻简化歉产栽培症结技术与地区化运用”结果进行评估时表现,该成果整体到达外洋前进程度。

  不仅如斯,这项技术在全国的胜利应用,也让院士们为之奋发。我国棉花威望、中国工程院院士喻树迅认为:“它打破了轻简植棉的关键技术并说明了相干理论机制,为促进我国棉花产业转型进级、节本增效发挥了重鸿文用。”作物栽培专家于振文院士认为:“它首创出适合中国国情的轻简化植棉新路子,为我国棉花生产从传统劳动密集型向轻简节本型转变供给了艰巨的理论与技术支撑。”棉花生产机械化专家陈学庚院士认为:“它是我国棉花栽培技术范畴的重大突破和创新。”

  无疑,“快活”植棉的背地,是这项可草拟性强、顺应性好的古代植棉技术体系在做支持。这项既“接地气”又“露金量”极高的轻简化技术是若何“炼”成的?记者日前特地采访了国度农业工业化体系岗亭迷信家、山东棉花研究核心主任董合忠研究员。

  作为该技术创新团队的带头人,董合忠是我国棉花轻简化栽培技术的主要研制者。记者了解到,董合忠还是国际棉花学会(ICRA)执委、国家农业部棉花专家指点构成员,作为主要完成人曾枯获四项国家科技先进二等奖。但记者面前这位棉花专家,浑厚、朴素、热忱、开朗,犹如一名邻家年老,说起话来更是感性中带着激动与罗唆,一如他实施的“棉花轻简化”,令人感到既简练有力又艰深易懂,让记者不经意间已走进了棉花轻简化栽培技术研发的心路过程。

  传统复杂繁琐的植棉方式已不再适用当前国情,时代召唤“轻简化”栽培技术的出生

  为何要研究棉花轻简化栽培技术?这还要从时代的配景提及。

  “新中国建立以来,面貌人多地少和原棉花费量不断增加的现实需求,如何让棉花篡夺高产,成了其时我国棉花科技工作家的主要攻关目标。”据董合忠介绍,我国多少代棉花科学家经过远半个世纪的研究与实际,建立了以精耕细作为核心的棉花高产栽培技术体系及其实践体系。“无须置疑,这两个别系的建立,为我国奠基世界第一产棉大国位置作出了重要奉献。”

  但进进21世纪以去,这个始终依附于粗耕细作的高产栽培技术体系却受到了史无前例的严格挑衅。

  “归纳综合起来无中乎有三方面起因。”董合忠背记者剖析,一是从前因为我国乡村劳能源多、野生本钱昂贵,合适对棉花进行精致化管理,也就造成了烦琐、复纯的棉花精耕细作技术。“前后包括40多道工序,每公顷用工300多个,费工费时,是食粮作物的3倍。”但随着时代的奔腾发展,人们生涯条件的大幅提高,复杂的植棉法式成为令棉农懊恼的“苦差事”,植棉的踊跃性大为削弱。

  另外一方面,随着都会化过程日趋放慢,我国农村劳动力数目和质量均产生了宏大变更。“劳动力的数量骤减、人工成本的大幅提高,谁还乐意来种棉?这明显是摆在眼前并亟待解决的现实问题。”

  第三个本因就是,以高产为目目的生产技术由于过火依赖高投进,随着化肥、农药、农膜的大量应用,不仅地越种越薄,并且带来了严峻的面源传染,让姿势情况明起了“白灯”。传统的种植模式虽然产量不低,但品德却出有同步提升,招致棉花的市场合作力逐年降落。“因为价钱持绝低迷,种棉不挣钱,也伤害了棉农的种植积极性。”

  这些事实,均考证了传统复杂的棉花栽培技术已不再适用当前国情。如何加速转变棉花栽培方式,从依附拼劳动力投入、拼资源耗费、拼农资和拼生态环境的精耕细作中“摆脱”出来,则是棉花专家们形成的共鸣。

  “念实现这一系列严重改变,便要在吸收鉴戒传统精耕细作技术精髓的基础长进止创新改革,对‘种、管、收’全进程禁止一次没有亚于推翻性的‘反动’,摸索出合适我国新时期需要的植棉要害技术。在此理念下,咱们提出了全方位研讨棉花轻简化栽培技术的思绪。”董合忠如是说。

  “在好国,植棉全程采用机械化,平均每亩地只用一个工。”这让曾到米国观赏考核植棉技术的董合忠确实觉得了震动。“要晓得,我国传统的植棉花技术平均每亩地要20个工,多的达35个,是小麦、玉米两季加起来的两倍。”

  虽被震摇,但董合忠却仍然坚持着一其中国棉花专家的苏醒:“米国、澳大利亚等发动国家实施的棉花全程机械化,是由于有着高度的规模化和尺度化做基础,而我国的国情与此显明纷歧样。”

  据介绍,除新疆建立兵团濒临米国范围化植棉外,我国尽大多半地方主要仍是一家一户分集种植,相沿的也一曲是精耕细作模式,再加上种植轨制多样化,很多处所还有一年两熟甚至少熟的间作套种。“只管全程机械化极有多是我国将来棉花生产的重要目标,但在相称长的一个时代内,还难以片面实施外洋的这类先进模式。”

  在董合忠看来:“只要果地制宜,依照现有前提和基础,行合乎中国国情的轻简化植棉门路才有前程。”

  作甚“轻简化”?董合忠和创新团队对其内在有着深入而同一的意识:“轻”是机械代替人工,减轻劳动强度;“简”是减少作业环节和次数,简化种植管理;“化”则是农机与农艺融合、良种良法配套的过程。

  董合忠认为,“轻简化栽培是简化栽培管理工序、减少作业次数,农机农艺融合,实现棉花生产轻便简捷、节本增效的新型栽培技术体系”。至此,一条科学合理的棉花轻简化栽培道路图已清楚地浮现在创新团队眼前,不仅指了然偏向,也明白了主攻目标。

  控制单粒浅位精播壮苗机制,一播全苗技术成为棉花种植史上的一猛进步

  “棉花是大粒种子类别,适合单粒准确播种,对实现棉花轻简化栽培具备无足轻重的感化。”创新团队起首将眼光散焦到棉花单粒精确收获上。

  “在过来,棉种品质远不当初的好,棉农总担忧会出苗不全,常常皆是采用大批播种或充足播种,一亩地要播上8~10斤种子。1斤种子约有5000粒,5万粒种子出苗即便按70%来算,仍可出苗3万多棵。”据董合忠介绍,一亩地在新疆现实需要10000~15000棵苗、在边疆仅需3000~5000棵苗。多出的棉苗就需要一直疏苗、间苗和定苗,不仅费工费时,还严峻挥霍种子,形成植棉成本的提高。

  在攻关研究中,创新团队有了新发现:单粒浅播的种子在萌生出苗时,由于遭到的机械压力较大,会发生较多乙烯,促进了棉苗弯钩形成关键基因HLS1和COP1的上调表白。

  “这不唯一利于直钩实时形成,并顶土出苗和脱失落种壳,而且在出苗后由于每株苗皆有自力的生漫空间,会更矮壮,比拟较病发率也低,更容易成苗壮苗。”董合忠告诉记者,正是这个发现,为他们实施单粒精播提供了充分的理论依据。

  棉花精量播种是一个系统工程,要实现单粒精确播种,达到一播全苗的要求,离不开物质和技术的支撑。科研团队按照“劣种+良法”的思路,先优化了种子加工工艺,生产出优质种子,精细整地,合理株行距设置装备摆设,而后实施机械播种,一个由每穴一粒、适当浅播为核心的棉花精播技术就此形成。

  据董合忠介绍,目前在西北内陆棉区,该技术与宽膜覆盖、边行内移、适时过量膜下滴灌调控种子四周的温度、墒情和盐碱度相结合,省去了放苗定苗环节,确保了稳重基础群体的构建;在黄河流域棉区,经由过程与中膜覆盖、肥药随施相结合,确顾全苗壮苗并省去了间苗定苗工序,苗强、逝世苗等问题也水到渠成。不管是西北内陆棉区,还是黄河流域棉区,采用精量播种机已可以一次性实现空中平坦、铺膜、单粒播种、种肥随施、覆土、喷除草剂等一条龙作业义务。“单粒精准播种技术是惯例农业生产向现代农业发展的必定驱除。如此多的工序,被精量播种机一鼓作气,可睹机械化水平的提升,已成为实施棉花轻简栽培的有力保证。”

  记者了解到,采用单粒精准播种,每公顷可节俭种子成本达150~200元,同时将播种效率提高了81.1%,省去了疏苗、间苗、定苗等三个繁杂的工序,由此节俭的劳动力和减少的用工成本不言而喻。单粒浅位精播及配套技术的成功应用,被业界专家毁为棉花种植史上的一猛进步。

  只需一次施肥,轻简化肥水高效运筹技术被成功突破

  目前,我国棉花生产对肥料的使用十分依赖。以氮肥为例,如黄河流域在传统的棉花生产中,使用个别分为底肥、苗蕾肥、初花肥、盖顶肥等。“特别是到了棉花枝繁叶茂的花铃期,施肥是一件很令棉农头疼爱的事,假如施肥不当还容易烧苗,造成大面积减产。”在董合忠的眼里,处理繁琐的施肥,是棉花轻简化栽培中绕不开的关键环节。

  “既要实现轻简化,又要达到科学施肥,起首必须摸清棉花在生长发育过程中对营养的吸收利用规律。”创新团队在跟踪研究中发现:棉花对底施速效N肥的吸收比例最小而对初花期N肥的利用效力最高。减施底肥N、增施初花肥N,或底施专用缓控释N肥能提高肥效。底施速效N肥着重供应棉花营摄生长,花铃期N肥主要供应生殖生长;随施N量增长,供应蕾花铃的比例降低,而供给叶枝和赘芽的比例回升。这些规律的发明为简化施肥提供了理论支撑。

  采用“加施底肥、删施初花肥”是翻新团队拿出的开端对付策。固然如许的两次施肥差别曾经比拟简化,当心依然须要正在花铃期逃菲薄,另有进一步简化的潜力。为此,他们研造出养分开释取棉花营养接收雷同步的新颖公用缓控释肥配圆,并制订了一次基施的技巧标准,不只年夜幅量进步了肥料应用率,更削减了施肥次数,借有用把持了叶枝跟赘芽成长,堪称一举多得。

  董合忠言诉记者,以后长江流域棉区采用该技术已实现了一次基施缓控释肥,个性情形下“一基一追”。在黄河流域棉区,采用一次性基施缓控释肥、种肥同播。“在播种时深实施下,只要一次施肥,便可满意棉花生永生育的全过程请求。这比传统方法可增加肥料用量达10%以上,肥料利用效显著提高。”

  棉花顺应分区灌溉心理学机制被创新团队提醒,精准灌溉“瓜熟蒂落”

  我国事天下上海水重大缺少的国家。若何实现既罕用水,又能知足棉花的生长需求?这就需要在提高灌溉水利用率上做作品。“一项好的灌水技术不仅要达到简化、省工、节水、节能的效果,还要增产增收,至多不克不及增产降度。”董合忠对节水灌溉有着正确的定位。

  创新团队在节水灌溉研究实践中发现,西北内陆棉区灌水量比传统饱和灌溉减少20%的情况下,采用分区滴灌的棉花产量基础不减,但常规的灌溉就会大幅度减产。这个景象让创新团队找到了研究的端倪。他们利用娶接分根系统精确模仿了分区灌溉,发现分区灌溉诱导棉株地上部大量分解茉莉酸,并作为旌旗灯号份子经韧皮部运输到灌水侧根系,促进RBOHC基因抒发,增加了该侧根系中过氧化氢含量,从而提高了灌水侧根系的吸水才能和水份利用率。

  随着攻关的深刻,创新团队不仅揭露了棉花顺应分区灌溉的心理学机制,还摸浑了西北内陆棉区次生盐碱地分区滴灌引诱根区盐分差别散布、减轻盐害的机理,也为他们对分歧棉区实施新型灌溉技术找到了“隔靴搔痒”的“良方”。

  以新疆为主的西北内陆棉区,立异团队采取了膜下滴灌技术,真现了地膜笼罩种植与地表滴灌相结合、盈缺灌溉与水肥协同前移相结合。“应形式不但节水,并且省肥明显,还特殊实用于机器化大田功课,使棉花的沉简化栽种迈上了一个大台阶。”董合忠先容道。

  膜下滴注水肥融会技术是利用高压管讲体系供水,将减压的水经由滤后,和水溶性肥料充足融合,构成肥火溶液,再经由过程毛管平均、定度天浸潮棉花根系,大年夜提下了水肥的利用率。“膜下滴灌均匀用水量仅为传统浇灌的12%,喷灌的50%,节水后果可谓吹糠见米。”董开忠告知记者,现在,那项技术还完成了与劣化成铃、脱叶催生效果等技术的无机联合,已在东南本地棉区大里积推行利用。

  对黄河道域棉区,科研团队在镌汰漫灌的基础上,将长畦改为短畦,将宽畦改为窄畦,将大畦改成小畦,改大定额灌水改为小定额灌水,整平畦面,确保了灌水平匀,大大晋升了畦灌效果。

  树立以优化成铃为中心的公道群体构造目标,为棉花丰收优良和机械化采支奠基了基本

  传统棉田群体结构很分歧理,西北内陆基础群体过大、部分痴肥,晦气于优化成铃和脱叶机采;黄河与长江流域棉田密度偏偏低,结铃疏散,烂铃多,纤维一致性好,晦气于散中采收,只强人工多次采收,费工费时。如何调控群体、优化成铃、集中吐絮是轻简化植棉过程当中面对的“辣手”问题。

  要构建棉花合理群体结构,就必需先制定合理群体结构量化指导。我国棉区多,生态条件庞杂多样,分歧棉区栽培治理主攻目的也纷歧样,想弄明白其实不轻易。

  工夫不背有心人。科研团队战胜重重艰苦,不仅找出了相宜黄河、长江流域和西北内陆棉区的适宜株高、叶面积指数,并摸清了适宜的叶面积指数静态,还分辨明确了适宜节枝比、果枝及叶片角度分布和棉柴比等。“不同棉区棉花合理群体结构量化指标的建立,为塑造合理群体实现优化成铃、集中吐絮提供了牢靠的根据。”董合忠表示。

  在黄河与长江流域棉区,科研团队采与了以“控冠促根”为主线的方式。要面其一就是恰当增添密度并普降株高10~20厘米。发布是改巨细行栽种窄膜覆盖改为等行距中膜覆盖,并当令破膜促根下扎。三是低高地垄作栽培并合营密植减少漏光丧失和烂铃。四是采用缩节胺掌握株高、塑制集中结铃株型,合时过度启行。

  在西北内陆棉区,科研团队采取以“调冠养根”为主线:一是膜上单粒精准播种、膜下滴灌温墒盐调控,困境成苗而形成持重的基础群体;二是适当降密,南疆收成株数降为每公顷15.0~18.0万株,北疆降为16.5~21.0万株,株高70~85cm;三是优化株行和膜管设置装备摆设,宽膜覆盖边行内移,合理滴灌优化根区情况,促进冠根和谐;四是化学调控、水肥适当前移,合营水肥一体化管理系统,优化冠层结构和成铃质量,促进早熟,并充散发挥非叶绿色器卒在中前期的光合生产力;五是利用发现的脱叶催熟新技术、脱叶效果判定新方式和机采棉除杂控制系统,提高脱叶率、下降含杂率。

  先进物质拆备是支撑棉花轻简化栽培技术的“无力兵器”

  在董合忠看来,“实现棉花生产的轻巧简练、节本增效,不仅依赖于闭键农艺,还依劣于种类、新型肥料、农业机械等物资设备及其与农艺技术的高度符合”。

  为了配套这些技术的实施,创新团队挑选出适宜轻简化种植的棉花品种15个,并培养出新陆中42和K836等5个适宜轻简化栽培的棉花新品种。“如通过山东省鉴定的抗虫棉新品种K836,其特色是出苗好、赘芽少、叶枝弱、易管理,铃大、吐絮畅、易采摘,早熟性好,适合轻简化栽培、机械化收获。”

  “棉花缓控释肥,可能按照设定的释放率和释放期或有节制地释放养分,成为削减施肥次数、提高肥料利用率的重要物质收撑。”据董合忠介绍,他们团队针对长江和黄河流域棉区不中莳植方式棉花的需肥法则研制出系列棉花专用缓控释肥配方,为实现棉花轻简化栽培起到了事半功倍的效果。

  棉花“轻简化”中的“轻”,象征着用机械化代替身工,以加重休息强度,农业生产机械在棉花“轻简化”技术的实行中有着极端重要的作用。棉花生产机械包含机械整地、机械展膜播种、机械植保、机械中耕施肥、机械播种、机械拔柴和秸秆还田,和种子加工机械化等式样。

  根据轻简化植棉需求,创新团队还研制出2BMC-48型棉花双行错位苗带精量穴播机、2MBZ-3-6A型合叠式覆膜精量播种机和拥有种床整备功效的2BMJ-24A型棉花覆膜精量播种机,大大促进了轻简化植棉技术的实施。

  就地取材,量身定做,齐国三大棉花主产区有了属于本人的轻简化栽培技术体制

  随着单项关键技术一个个被突破,创新团队依据各棉区的生态、生产条件和现实需要,集成建立了区域针对性强的棉花轻简化栽培技术体系,使全国三大主要产棉区都有了属于自己的轻简化栽培技术体系。

  针对黄河流域棉区一熟制棉花棉田,创新团队建破了以“精量播种、简化整枝、集中收成”为核心的轻简化丰产栽培技术体系。该技术已被国家农业部肯定为全国主推技术。其重要内容以是机械单粒精播减免间苗定苗,等行距中膜覆盖并适时掀膜控冠壮根,密植与化控共同实现简化整枝、优化冠层、合时适度封行,精简中耕与缓释肥深施简化中耕和施肥,优化成铃结合脱叶催熟实现集中吐絮。

  “该技术的应用,平均减少用工32.5%,物化投入减少9%,增产皮棉5.8%。”董合忠告诉记者,在此基础上,他们还针对减少烂铃、控制早衰和机械采收的需要,建立了以适当晚播、合理密植、简化管理、集中吐絮为核心的“晚简密”栽培技术,使滨海盐碱地达到了每公顷1125kg以上的皮棉产量,并实现了内地机采棉从无到到有的突破。“由于采用迟简密栽培的短季棉能够实现无膜栽培,还大大减少了对地盘的污染。”

  少江与黄河道域两熟制棉区则采用了以轻简育苗和简化施肥为核心的棉花轻简化高效栽培技术系统。做为农业部断定的天下主推技术,棉田工致化轻简育苗代替传统养分钵育苗,速效肥与缓释肥结合实现1~2次施肥取代速效肥屡次施用,提高稀度,增进极端吐絮,仄均省工30.1%,节肥18%,减产4.7%。

  针对该区域棉麦、棉油、棉蒜套作不利于机械化的困难,他们还建立了蒜(油、麦)后直播短季棉轻简化栽培技术,通过5月晦前以机械夺时精准播种早熟棉,减免间苗定苗;合理密植、简化整枝并配合化学封或机械挨顶;化控、肥控并结合脱叶催熟,确保棉花适时适度封行、集中早吐絮。该技术使物化和用工投入大幅度减少,经济效益进一度提高,并为终极实现机械化采收奠定了基础。

  针对西北内陆群体结构不合理、脱叶催熟效果差的现实,创新团队建立了以群体调控优化成铃为核心的棉花轻简化高产栽培技术。作为新疆当前的主推技术,其要点是采用单粒精准播种保苗技术失掉全苗壮苗和稳健的基础群体,通过优化株行距和膜管配置调冠养根;分区灌溉与水肥协同技术结合,水肥药兼顾,农艺与农机有机融合,塑造既定指标的合理群体并优化成铃、集中吐絮。

  “实践证明,该技术在新疆棉区平均减少用工22.3%,节水15.5%,增产皮棉4.5%。”董合忠言诉记者,在此基础上,他们还制定了棉花健株高产简化栽培技术,即之字形单粒精确浅播,等行距种植并适当降密,一膜3行3管;水肥前移,水肥药促控结合,健集体、强群体、促早熟,塑造合理群体结构;利用脱叶促熟新办法并辅之精确监控实现完全脱叶,无效提升了新疆机采棉的生产物质,引领了全国机采棉的健康发展。

  棉花轻简化栽培技术实现了经济效益与社会效益的“双丰收”

  “我们在研究棉花轻简化栽培技术上,走了一条协同攻关的路子,时代结合了新疆农业科学院经济作物所、石河子大学、华中农业大学、安徽省农业科学院棉花研究所、河北省农业科学院经济作物研究所、滨州市农业机械化研究所等单元独特收力,并获得了中国工程院院士喻树迅研究员、中国农业大学李召虎传授和中国农业科学院棉花研究所毛树秋研究员的领导和支撑,大大延长了整套技术体系的研发时光。”

  记者懂得到,创新团队以技术培训、树模辐射、高产展现等情势,大大推进了这一新技术在全国的遍及与答用。停止今朝,该技术在我国已乏计推行达10018万亩,经过省工节本增产,合计新增经济效益达190多亿元。另外,还扶植农夫专业配合社50多个,培训农技职员和棉农20多万人次,取得了经济效益与社会收入的“单丰产”。

  尽管如此,在董合忠看来,“轻简化栽培技术需要因地制宜、与时俱进,要在推广应用过程中不断优化提升,不断创新发展,如许才干保持性命力,持续为我国棉花产业健康发展作出新贡献”。

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