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新疆棉花生产技术存在的主要问题及对策

时间:2022-03-28 09:52:07  浏览次数:

摘要 总结了新疆棉花生产发展现状、技术现状及存在的问题,并提出相应对策,以期为提高棉花生产技术水平提供参考。

关键词 棉花生产技术;问题;对策;新疆维吾尔自治区

中图分类号 S562 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)17-0107-04

1 新疆棉花生产发展的现状

20世纪90年代,新疆自治区党委、人民政府提出以“一黑一白”为重点的优势资源转换战略,在国家大力支持下,通过农业结构战略性调整,依托棉花科技进步,棉花生产快速发展,面积、单产、总产、调出量连续14年位居全国首位,已建成国家最大的优质商品棉和国内唯一的长绒棉生产基地。

1.1 棉花种植已成规模,产量水平大幅提高

“九五”以来,新疆棉花生产围绕“稳定面积,优化布局,主攻质量,提高单产,节本增效”的发展思路取得了明显成效,生产水平有了大幅提高。棉花种植面积由1990年的43.52万hm2发展到2006年的128.67万hm2,增长了1.96倍,占全国棉花种植面积的23.8%;总产量由46.9万t增加到218.0万t,增长了3.65倍,占全国的32.4%;皮棉产量水平由1 080 kg/hm2提高到1 695 kg/hm2,增长了56.9%,较全国平均产量高出36%,也高出其他两大棉区56%,创造出长绒棉皮棉1 950 kg/hm2和陆地棉皮棉3 300 kg/hm2的高产示范田。2007年全区棉花播种面积136.09万hm2,其中地方85.23万hm2。

1.2 高产技术推广取得了显著成效

“九五”和“十五”期间根据国家棉花产业安全和新疆农村经济发展的需求,重点推广了以“高密度栽培+滴灌节水技术”为核心,优良品种、测土配方施肥、科学化控、科学灌水、病虫害综合防治等各项技术集成配套,开展了大面积2 250 kg/hm2高产攻关等工作。2006年,新疆推广棉花高密度栽培面积达108.6万hm2,占总播种面积的87.4%;推广以膜下滴灌为主的节水灌溉面积45.33万hm2,占总播种面积的35%。各项棉花高产栽培技术的大面积推广应用,为新疆棉花生产水平的进一步提高和农民植棉收益的稳步增加,提供了基本保障。

1.3 棉花品种质量有了一定提高

为了满足国内市场原棉质量要求,新疆通过优质棉基地建设,狠抓品种优化工程建设,棉花的整体品质普遍得到提高。在巩固纤维长度、细度、色泽、马克隆值等原有优势的情况下,令力平均提高了0.5~1.0 CN/tex。2006年累计调出的商品棉中一、二级棉比例近90%,较2000年提高5%。棉花引育种工作的较大突破和棉花品种结构的优化调整,改善了新疆棉花品种“多、乱、杂”的状况,2006年全区良种覆盖率达到98%,新品种覆盖率达到90%,使新疆棉花产业逐步走向高产、优质、特色健康发展,初步形成了优质陆地棉、长绒棉和彩色棉共同发展的良好格局。

1.4 地方经济和农民收入稳步增长

随着棉花种植面积的扩大和产量的逐步提高,棉花在新疆农村经济发展中的作用越来越明显,由于棉花较其他农产品具备宜存储、抗市场风险能力强、受益稳定性好等特点,已成为新疆最大宗的经济作物,现有160个县(市)、团(场)种植棉花是新疆自治区农村经济的主导产业之一和农民增收的重要来源。2006年棉花原棉产值达到300亿元左右,比2001年的97.69亿元增加202.31亿元,增幅207.1%,占当年新疆农业总产值30%左右,全区财政收入约15%来自于棉花及其相关产业。全区农民人均纯收入从2000年的1 618元增加到2005年的2 475元,增幅53%,其中棉花收入占农民人均收入的38%,在南疆棉花主产县(市),棉花收已占到农民人均纯收入的50%~70%。

2 新疆棉花生产技术现状

2.1 种植面积大,产量高

新疆棉花在大面积高产和小面积超高产处于世界领先新疆常年植棉面积逾100万hm2,占全国棉田面积25%左右,皮棉产量1 500 kg/hm2,居全国之首,总产150万t,占全国棉花总产35%左右,产量年均比内地高300~375 kg/hm2。形成新疆棉区、黄河流域棉区、长江流域棉区三足鼎立的局面和“世界棉花看中国,中国棉花看新疆”的态势。目前,国际上棉花皮棉产量最高的国家是以色列和澳大利亚,分别为1 897.5、1 380.0 kg/hm2,它们的面积为2.9万hm2。而新疆平均产量1 500 kg/hm2,超过澳大利亚;产量2 025 kg/hm2的面积6.67万hm2以上,超过以色列。

2.2 初步形成了新疆棉花优质高效生产技术体系

“九五”、“十五”期间,在国家一系列重大科技项目以及新疆各类科技项目的支持下,涌现出一大批产皮棉2 250~2 700 kg/hm2的高产典型,并使新疆120万hm2棉花平均产量达到1 800 kg/hm2,充分表明新疆棉花生产技术已经达到较高的水平。随着新疆棉花种的选育及其品种引进,高产品种成为新疆棉花的主栽品种,相应在栽培技术方面形成了棉花高密度超高产栽培技术体系,完成了皮棉2 250 kg/hm2的生产技术规程,并进行了大面积示范推广应用。对新疆棉田养分缺素情况和障碍因子进行了广泛调查,制定了典型棉区平衡施肥方案,研制了棉花专用肥和滴灌专用肥等新型肥料,开发了多个“土壤养分管理和施肥信息系统”。研究了新疆棉花主要害虫包括棉铃虫、蚜虫等发生规律和控制对策,引进、研制了印楝素、阿维菌素和多杀菌素等生物源农药和选择性化学农药,开发出棉花种衣剂、田间隐蔽性施药、经济阈值等速效化学农药无害化应用技术,研究推广了棉花害虫生态控制技术,建设了天敌昆虫人工繁殖研究中心,大面积推广了赤眼蜂防治棉铃虫技术。对棉花害虫的防治,国内外均采用综合治理技术。针对可持续发展战略的需要,为了保护自然天敌等自然资源和生态环境,近年来各地已研究提出了可持续控制技术。围绕新疆棉花机械化,研制了多种型号覆膜精量播种机、残膜回收机、3 m幅宽型动力耙等,已基本完成静电喷雾机具的关键部件“气力式静电喷头”的研究,并对“新型棉田静电喷雾机”整机研究形成了较完整的思路,研制了4MZ-3型、4M2-5型采棉机。

2.3 研究划分了棉花生态区,制定了相关技术标准和规程

新疆4个棉花生态区的划分,为发展多类型、多用途棉花品种的布局和栽培提供了科学的依据。在专用棉标准化生产技术方面,新疆围绕中长绒棉、长绒棉、机采棉等开展了相关技术标准的研制,制定了长绒棉国家标准和中长绒棉质量、生产技术规程等地方标准。机械化植棉技术,实现技术管理标准化。以节本增效为目标,研制出精细施肥技术规程。覆膜植棉科学节水,完善了节水灌溉技术体系。以保益控害为主体,向增益控害方面发展,组建节本降耗综合防治体系。

2.4 形成了一支科技研发和技术服务的团队

通过“九五”和“十五”科技攻关,围绕棉花生产技术研发、示范推广,培养和锻炼形成了一支人才队伍。一是利用优质棉新品种、新技术的引进和联合攻关,加大了区内外科研、教学专业技术人员与生产者之间的交流与合作,造就了一支以中青年为主,具有创新精神的技术研发团队;二是通过基地建设中的栽培、植保、施肥、节水等新技术的推广实践,造就了一支懂棉花生产技术的组织管理队伍;三是利用棉花产前、产中、产后的技术推广和科技培训,造就了一支面向生产第一线,深入农村的科技服务队伍。

3 存在的主要生产技术问题

在国家决定“十一五”期间继续投资建设新疆优质棉基地的情况下,如何针对新疆干旱半干旱生态区特点,进一步强化多类型棉育种技术创新和高新节水技术研发与应用,为新疆棉花生产提供优良的新品种和节本增效技术支撑;如何在特殊的高密度栽培条件下实施大面积的病虫害防治和重大检疫病虫害的预测预报,优化棉田环境,为新疆棉花生产的持续发展提供先进的技术支持;如何在大规模棉花生产和考虑技术有效性与经济性的条件下,探索和研究新的中低产田改造、耕作与水肥高效利用技术,实现有效的轮作和棉田的稳产高产;如何在不同棉花种植区域配套组装相应的品种、栽培、机械、管理技术体系,全面提高新疆棉花生产的技术水平和能力,为新疆棉花产业的大发展提供可靠的技术保障,就成为今后新疆棉花产业发展必须面对的现实而紧迫的问题。总体看新疆棉花近缺乏高产稳产机理支撑、棉花生产技术在集成和标准化方面与世界先进水平尚有差距、在大规模技术推广模式和机制上还不成熟等。

3.1 棉花品种选育方面

3.1.1 新疆棉存在着纤维类型单一问题。即纤维长、细、强不协调的问题。在长度、长度整齐度、色泽、等级、杂质含量、叶屑面积等方面的优势比较明显,但棉花纤维强度在20.0~21.0 gf/tex,平均值为20.6 gf/tex,略低于全国平均21.03 gf/tex的水平,新疆棉花纤维类型单一也是影响市场竞争力的一个重要薄弱因素,据有关资料反映,新疆生产的棉花中28.0~29.0 mm长度类型占棉花总量的93%~95%,如果再扣除4%~5%的长绒棉,则所生产的棉花几乎为28.0~29.0 mm类型。随着纺织技术的发展和国际纺织品市场日益激烈的竞争,原棉纤维类型单一和强力低等品质问题愈力口突出。据农业部棉花纤维品质抽样结果显示,新疆棉花一直存在着强力偏低、陆地棉纤维长度稍短等问题。

3.1.2 棉花抗性育种有待加强的问题。枯萎病、黄萎病是新疆棉区的主要病害,由于长期的集中连片种植和连作,造成了枯黄萎病的发展蔓延和危害加剧,已成为当前棉花生产发展的严重障碍和隐患。目前,新疆自育推广的棉花品种抗性较差,新育成的品种虽在抗病性上有所突破,但在综合性状上仍有不尽人意之处。其次,新疆棉田蚜虫、棉叶螨和棉铃虫等虫害危害不断加重,虽然我国已研制出具有自主知识产权的转基因抗棉铃虫棉花新品种并已获得大面积推广应用,但多抗型合适,宜不同生态区种植的优良抗虫棉花新品种的创新与选育工作尚需进一步加强。此外,在棉花耐涝、耐旱、耐高温、耐冷害、耐盐碱等新品种抗性选育方面的研究工作滞后,不利于棉花生产的稳定与安全,也是影响棉花品质提高的重要因素。

3.1.3 南、北疆棉区缺少过硬的主栽品种。新疆棉区地域广阔,生态条件特殊多样,无霜期短,春季升温慢,波动大,秋季降温快,枯霜期不稳定,这就要求品种要有较好的生态适应性和稳产性。各地主栽的品种“多、乱”的问题较突出,还有未经审(认)定的抗虫棉等品种(系),个别县(市)的栽培品种就达到10个左右,品种混杂退化也比较严重。一些地区引进种植的中棉、冀棉等系列品种,由于适应性的问题,特殊年份风险大,被迫频繁更换品种,对植棉技术体系和良繁体系的建立以及优质高产目标的实现均造成不利影响。

3.2 棉花高产高效栽培方面

3.2.1 实现持续高产和超高产的栽培技术体系尚不成熟。国家“九五”与“十五”棉花基地建设和棉花科技攻关项目在新疆的实施,取得了一批具有应用价值的技术成果,推动了新疆棉花生产与技术水平的发展和提高。在近10年的生产实践中,棉花生产者不断创造出高产和超高产典型,但年际间重复性较差,表明新疆现已出现的高产和超高产栽培技术还不完善,其关键技术,特别是实现持续高产和超高产的栽培技术体系尚不成熟。通过对新疆近年来超高产典型棉田的土壤、气候、生产条件等基本要素分析,新疆有逾20万hm2棉田具备超高产生产潜力,但由于技术缺位,在正常年份只有约6.67万hm2棉田能实现较高产量,其中连续2年以上获得超高产棉田仅占超高产棉田比例的20%左右,新疆超高产棉田重演性差和超高产棉田潜力挖掘不到位的问题突现,并已得到众多专家的认同,因而有必要在“九五”与“十五”的研究基础上,继续开展持续超高产栽培技术以及超高产棉田栽培技术研究,从而完善已有超高产棉田技术体系,确保新疆超高产棉田产量有较大幅度的增加,进而提高新疆高产棉田的种植效益和原棉品质。

3.2.2 中低产棉田占有相当比例,影响了新疆棉花的整体水平。新疆还有30%~40%的棉田皮棉产量不足1 500 kg/hm2,除有一小部分分布在风险棉区外,形成低产的原因各不相同,通过对新疆不同棉区棉花产量低的成因调查和研究分析,主要成因有土(土壤盐渍化、土壤沙化)、肥(土地有机质含量低、土壤瘠薄)、水(灌溉水资源不足)、技(管理技术不到位)。近年来的技术研究和生产实践表明,只要技术措施适宜、针对性强,通过土壤改良、提高种植密度、增加必要的物质投入,加强技术实施力度,大部分棉田的生产能力可以得到提高。研究解决提升新疆低产棉田产量的栽培技术,对提高新疆棉花整体效益、实现均衡增产增效、增加农民收益有极大的现实意义。

3.2.3 高密度模式、节水灌溉棉田持续高产机理尚不明确等问题。新疆现有46.67万hm2以上棉田采用高密度栽培技术,有26.67万hm2以上棉田推广应用了现代节水灌溉技术,高密度节水灌溉技术已经成为新疆棉花生产的主要新技术,但其增产机理不清楚、配套栽培技术不完善,在生产实际中出现了水肥运筹不当、调控管理技术不规范、高产棉田群体株型控制不到位等具体问题,造成棉田空果率高、有效果节数下降,最终造成增产不明显;特别是滴灌棉田持续高产问题越来越突出,现已出现了一定面积的滴灌棉田不但不增产,反而减产的现象。这些问题都有待于进一步加以分析研究。

3.2.4 大面积滴灌棉田及潜在性重大害虫种群动态及防治对策研究有待加强。近年来,新疆出现了大面积滴灌棉田和达到3 000 kg/hm2的超高产棉田,对滴灌棉田害虫演替规律治理对策及超高产棉田。铃虫成灾规律和经济阈值尚无人研究报道。因此,在高产棉花重大害虫、潜在性害虫和大面积滴灌棉田主要害虫的种群动态研究及治理对策等方面还需要进行研究突破。

3.3 区域化布局和高效生产方面

3.3.1 生态布局不合理,霜后花问题突出。新疆自治区种子产业化程度相对较高,新品种的推广力度大,但也致使新品种种植范围的扩大化,有些品种都跨了几个生态区,造成了对生态条件的不适应,霜后花偏高,成熟度不好,尤其是南疆中早熟大量种植黄河流域棉花品种,导致品质下降。

3.3.2 棉花生产资源消耗量大,生产与资源的永续利用和环境保护矛盾突现。棉花生产大量使用灌溉水、化肥、地膜、农药和植物生长调节剂,其中灌溉水、化肥的利用率较低,导致新疆棉花生产成本增加。地膜的使用使棉田残膜达到45 kg/hm2以上,造成土壤耕作和作物生长环境进一步恶化。缺水和生态条件恶化已经成为新疆棉花可持续发展的关键制约因素。

4 提高棉花生产技术水平采取的主要对策

从现代农业对棉花科技的重大需求分析,一是要选育高产的新品种或新组合,力争在抗病性方面取得重大突破。二是要研究集约化和规模化、资源节约和环境友好型技术。三是要研究两熟多熟种植双高产和盐碱旱地抗逆高产栽培技术,突破防早衰的技术和措施。四是要提升病虫害生物生态和化防的综合技术,攻克“两萎病”的防治难点。力争重大技术取得新突破,形成一批专利产品,加快棉花现代化生产的进程提供技术支持。

4.1 积极开展棉花高产优质高效生产技术的协作攻关

新疆棉花的发展面临着诸多的技术问题,新疆棉花生产具有生态环境多样、生产模式多样、栽培品种类型多样和产量基础高等特点,使进一步研究提高棉花产量、品质、效益的难度加大,通过实施国家“十一五”棉花重大科技项目,针对新疆棉花生产中高密度和节水等新技术大面积应用出现的新问题,加强栽培技术的、成熟配套、水肥协调管理、病虫害防治和重大检疫病虫害的预测预报、棉田环境优化等技术的研究[1],探索和研究植棉新技术的有效性、适用性与经济性、探索和研究中低产田改造、耕作制度、连作棉田的稳产高产,并针对不同棉花种植区域研究、配套、集成相应的品种、栽培、机械、管理技术,构建新疆干旱半干旱生态区棉花生产技术体系,逐步缩小与世界先进棉花生产技术之间的差距,支撑新疆棉花产业发展和效益的提高。“十一五”期间由国家棉花工程技术研究中心组织、新疆农科院、石河子大学、新疆农业大学、新疆农垦科学院共同承担的“棉花持续优质高效生产技术研究”课题(杜伟研究员为首席专家)列入国家科技支撑计划项目,新疆自治区“十一五”重大科技专项给予课题配套支持,本课题主要针对以下技术难点进行协作攻关。一是棉花超高产优质高效栽培技术。皮棉3 000 kg/hm2超高产棉田形成机理的研究涉及学科多,理论指导下的定向培育超高产棉田难度加大,阐明棉花超高产生理机理、揭示高产棉花优质成铃规律。二是水肥高效利用调控管理技术。水肥对作物产量的影响机理复杂,又分属不同的学科领域,迄今为止生产中棉花灌水和施肥的研究和管理大多数是孤立进行的,缺乏水肥耦合效应的研究,调控技术不配套,尤其是地面灌溉条件下水分胁迫和养分吸收的矛盾,使水肥耦合效应及调控技术研究成为难点[2]。三是重大虫害防治技术。化学防治与保护自然天敌的矛盾,干旱环境对赤眼蜂棉影响,以及赤眼蜂在田间存活时间较短,寄生率低等。四是全程机械化技术。棉花全程机械化关键技术与体系建立技术环节多,棉花栽培密度大、加大了机械配套作业和技术应用的难度;专用棉品质标准化研究方面,在分散的小生产条件下,既要充分发挥品种的遗传品质,又要通过农艺技术措施形成的棉花生产品质,还要保持棉花流通与加工过程的加工品质,使其成为集成和生产的主要难点。

4.2 加强棉花高产高效生产技术集成配套及示范推广力度

从当前棉花生产亟需解决的实际问题分析:一是品种的科学利用问题,针对品种数量“多”、布局“乱”和种植“杂”的问题突出,农民对众多的新品种应接不暇,选种遇到新问题。通过评价帮助农民科学选种,选好品种和种子。二是种植密度问题,科学上应切实解决合理密植夺高产问题。三是有效控制“三丝”,制定可操作方案,切实解决原棉外来有害杂物的污染问题。四是信息化服务,满足棉花产品市场国际化和经济全球化的新需求,解决农业信息的不对称问题。五是积极稳妥地推进精准农业、工厂化和机械化育苗移栽等新技术的示范和推广,又包括5项:针对不同的生态区,筛选应用丰产性好、抗病性强、品质优良的新品种;积极推广精准植棉技术体系。实施精准种子,精准播种,精准施肥,精准灌溉,精准田间生态环境监控等技术;逐步实现植棉装备现代化,棉田作业机械化,推广精量播种机、残膜回收机,研制开发打顶机等;积极推广灌溉设施化,逐步采用微滴灌设备,节水灌溉;逐步推广应用棉花生长模拟系统,专家系统和决策支持系统等计算机管理技术,实现棉田栽培管理科学化。

4.3 加强各类技术人才的培养与引进,建立完善的棉花技术服务体系

加强农业推广的建设,提高农业科研成果转化率,以棉花“三虫两病”为防治中心,完善病虫测报网络体系。建立土壤养分监测和平衡施肥推荐服务体系。建立棉花质量监测服务体系。建立棉花市场信息服务体系。

4.4 选育优良品种,严把种子质量关

加强棉花良种的育繁及生产加工工作,强化适宜品种的选择和区域布局,保证种子质量,防止品种的混杂退化等[3]。

4.5 创造有利条件进行棉花可持续发展

一是根据新疆4个棉花生态区的生态气候条件,科学规划不同类型棉花品种的面积比例、栽培技术,主攻产量,提高品质,降低成本,增加效益。二是用养结合,合理利用土地资源。加强地力建设,合理轮作,棉区发展一定面积的优质牧草,支持畜牧业发展,增加有机肥源,全面实施测土配方施肥。三是合理利用水资源,大力推广节水灌溉技术,加快节水工程建设,合理开发地下水资源[4]。四是保护和科学利用生物资源。推广棉花病害综合防治技术体系,保护天敌和土壤微生物资源,达到保益控害、增益控害的目的。

5 参考文献

[1] 吕银梅,哈力量,巴哈提古丽.新疆棉花生产中存在的问题及对策[J].现代农业科技,2012(5):131,135.

[2] 马玄,金山.新疆棉花生产现状、存在的问题及建议[J].新疆农业大学学报,2004(S1):21-24.

[3] 王延琴,杨伟华,许红霞,等.中国棉花生产中存在的主要问题[J].中国农学通报,2009(14):86-90.

[4] 朱玉国,张巨松,辛涛.新疆棉花生产现状与可持续发展途径[J].新疆农业科技,2010(5):46-47.

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