一种机采棉与旱稻间作分区灌溉栽培方法

本发明涉及农业种植技术领域，更具体地说是涉及一种机采棉与旱稻间作分区灌溉栽培方法。

背景技术：

棉花是长江流域的传统优势作物，以湖北省为例，近几十年来种植面积一直稳定在500-700万亩之间，皮棉总产40-50万吨左右。种植面积和产量仅次于新疆、山东、河北，排在全国第四位，居长江流域棉区之首。

近年来棉花种植面积呈断崖式下降，以湖北省为例，棉花面积从2013年开始连续下降，特别在2014年、2015年呈断崖式减少，由2012年的709万亩下降至现在的238.9万亩，总产量由53.15万吨下降至14.9万吨，湖南、江西等植棉大省也呈现同样的趋势。随着社会经济和城市化的快速发展，农村劳动力数量减少，人工成本急剧上升。传统生产方式棉花生产用工主要集中在播种和采收环节，其中人工采收用工占总用工的70％左右，导致棉农收益下降，种植意愿降低，出现粮棉争地的困境，尤其是长江流域棉区面积缩减幅度更大。最近研究数据表明，长江流域种植棉花亩均物化成本费用464.28元，人工成本1012.26元，共1476.54元。按平均3.0元/斤的收购价格、亩产籽棉450斤计算，亩均收入1350元，收不抵支，棉农种植意愿极低。

因此，提供一种提高棉田效益以解决湖北省棉田面积逐年下降的困境是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种机采棉与旱稻间作分区灌溉栽培方法。该栽培方法应用于长江流域，可以提高棉花和旱稻产量、节约水资源和减少人工成本，提高经济效益。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种机采棉与旱稻间作分区灌溉栽培方法，包括以下步骤：

(1)旋耕整地：在适合机械作业的田块，机械旋耕开厢起垄，且厢、垄依次间隔；

(2)同期间作播种：播棉花种子于垄区，以垄区面积计，棉花播种量为0.8～1kg/亩；撒播旱稻种子于厢区，以厢区面积计，旱稻播种量为2～4kg/亩；

(3)分区灌溉：干旱时对厢区采用喷灌或滴灌的方式进行灌溉；

(4)采收：旱稻成熟后机割，待棉花自然吐絮率达到60％以上时，喷施脱叶剂进行催熟，当棉花集中吐絮达90％以上，一次性机械采收。

本发明的有益效果是：机采棉与旱稻间作，利用棉花和旱稻需水量上存在的显著差异，采用节水措施进行分区域灌溉，只需要灌溉旱稻区域，不需专门灌溉棉花区域，分区灌溉不但可提高水资源利用率和灌溉效率，而且更能使不同作物适应水胁迫从而促进作物生长，提高棉花和旱稻产量，解决粮棉争地的困境。并且本发明采用机播、机收机采等轻简化技术，可解决传统播种模式人工投入多，成本高、棉田效益低等问题。

作为本发明优选的技术方案，步骤(1)适合机械作业的田块选择长100m以上、面积0.67hm²以上的肥力适中、地势平坦、便于排灌的地块；所述厢宽220～300cm，所述垄宽76～100cm，所述垄高10～15cm，无需分垄峰厢和垄谷厢。

以上技术方案的有益效果是：适应机械化操作，摆脱人工操作费时费工的制约。

作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述棉花播种参数为每垄中间播种一行，穴间距14.6-17.5cm，每穴1～2粒，穴深3～5cm，播种密度以垄区面积计为5000-6000株/亩。所述棉花种子选用适宜本地区的中早熟棉品种，优选ez9、zt09、晶华棉116、中425、zd2040等。

所述撒播旱稻种子为采用旱稻播种机或无人机搭载gps巡航飞播，飞播后采用机械在表面覆土镇压，一般采用旋耕镇压一体机进行。所述旱稻种子选用抗旱高产品种，优选旱优73。

以上技术方案的有益效果是：采用机械播种方式，提高播种效率；并通过播种量和播种间距的优选，实现单位面积的高产以及成本的下降。

作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述干旱为伏期日平均温度在30℃以上持续7d～8d，或棉株顶部3片～4片叶中午出现萎蔫，失去向阳性，叶色变暗，叶片变厚，花位迅速上移时，对厢区进行喷灌或滴灌。

进行喷灌时，喷灌量以厢区面积计，为每次每平方米10-15l，喷灌范围为覆盖旱稻厢宽，喷头间隔1m左右。或进行滴灌时，滴灌量以厢区面积计，为每次每平方米10-15l，滴灌带间隔1m左右。

以上技术方案的有益效果是：长江流域气候呈现间歇性干旱，且梅雨季节常见于棉花与旱稻生长季，棉花属于耐旱怕涝渍作物，而旱稻耐渍怕干旱，但连续干旱超过7d，将会对棉花和旱稻的生长都产生影响，这个时候灌溉，一方面是减少灌溉次数可以省工，另一方面棉花生长需水量较旱稻少，旱稻区域充分灌溉后，水分向棉作区迁移，这部分水即可满足棉花生长需要。另外，雨水多的时候，旱稻不怕渍害，消耗水能力较棉花大，对棉花渍害有缓解效应。因此，棉花和旱稻间作有利于缓解棉花渍害，提高棉田灌溉水利用效率。

作为本发明优选的技术方案，步骤(4)所述脱叶剂为脱吐隆和乙烯利的混合液；或所述脱叶剂为欣噻利；

其中，脱吐隆和乙烯利施用量每亩分别为20ml和150ml；欣噻利施用量为每亩150～180ml。

以上技术方案的有益效果是：使用脱叶剂可促进棉花集中吐絮，实现机械的集约化采收。

作为本发明优选的技术方案，还包括：秸秆还田：旱稻和棉花采收后，利用机械将棉秆和稻杆打碎，平铺还田。

以上技术方案的有益效果是：秸秆还田，可增加土壤有机质，改良土壤结构，提高土壤肥力。

作为本发明优选的技术方案，还包括：施肥管理：

底肥：棉花底肥以垄区面积计，用量30～40kg/亩，随棉花种子利用播种施肥一体机一同施入；旱稻底肥以厢区面积计，用量50～70kg/亩，在旱稻撒播前施入；其中，所述底肥为复合肥；

追肥：在棉花初花期，以垄区面积计，每亩追施8～9kg尿素和8～9kg钾肥于垄区；在旱稻分蘖期，以厢区面积计，每亩追施4～5kg尿素于厢区。

作为本发明优选的技术方案，还包括：除草管理：

芽前封闭杂草：在所述步骤(2)同期间作播种后，用二甲戊灵除草剂或40％直播净可湿性粉剂封闭杂草(使用方法和使用量参见产品使用说明书)；

第二次除草：在稻苗3叶一心至4叶一心期间，用50％二氯喹啉+10％吡嘧磺隆混合液以60-80g/亩进行喷施。

作为本发明优选的技术方案，还包括：病虫害防治：

用无人机对棉花和旱稻的病虫害进行统防统治。当棉花上棉蚜、棉盲蝽蟓、红蜘蛛、棉铃虫、红铃虫等的虫量或卵量达到防治指标时进行防治。对有枯黄萎病的棉田，进行防治的同时，做好清沟排渍降湿及病株处理。旱稻拔节前后和始穗前后注意防治稻纵卷叶螟、二化螟、稻飞虱及纹枯病，始穗期注意防治稻曲病。

以上技术方案的有益效果是：无人机对棉区和稻区病虫害进行统防统治，即可防止交叉染病，又极大提高工作效果。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种机采棉与旱稻间作分区灌溉栽培方法。利用棉花和旱稻需水量上存在的显著差异，采用节水措施进行分区域灌溉，只需要灌溉旱稻区域，不需专门灌溉棉花区域，分区灌溉不但可提高水资源利用率和灌溉效率，而且更能使不同作物适应水胁迫从而促进作物生长，提高棉花和旱稻产量。并且本发明采用无人机飞播和精量机播、机收机采等轻简化技术，可解决传统间作模式人工投入多，成本高、棉田效益低等问题，非常适宜在长江流域进行推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明机采棉与旱稻间作分区灌溉模式示意图；其中a为非灌溉区，b为灌溉区。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种机采棉与旱稻间作分区灌溉栽培方法。

实施例1

2018年在湖北省公安县示范田，机采棉与旱稻间作分区灌溉方式。

棉花品种：晶华棉116

旱稻品种：旱优73

(1)旋耕整地：机械旋耕开厢起垄，厢、垄依次间隔，垄高10～15cm，垄宽76～85cm，厢宽220～230cm。

(2)施底肥：在厢区旱稻种植区域撒施三元复合肥，撒施量以厢区面积计，60kg/亩；垄区棉花种植区域，三元复合肥随种子一体播种。

(3)同期间作播种：在每垄的中间，采用棉花播种施肥一体机精量机播棉花种子于垄区，以垄区面积计，棉花播种量为0.9kg/亩，施三元复合肥量35kg/亩；棉籽每穴播种1～2粒，播种深度为3～5cm，穴间距14.6～17.5cm，播种密度以垄区面积计为5500株/亩。旱稻播种机撒播旱稻种子于厢区，以厢区面积计，旱稻播种量为3kg/亩，散播后覆土。

(4)除草

芽前封闭：播种后第二天，在垄区和厢区均匀喷施二甲戊灵封闭杂草，使用方法和使用量按产品说明书进行。

第二次除草：在稻苗3叶一心至4叶一心期间，用50％二氯喹啉+10％吡嘧磺隆混合液以60-80g/亩田地进行喷施。

(5)分区灌溉：伏期当高温持续7d～8d，或棉株顶部3片～4片叶中午出现萎蔫，失去向阳性，叶色变暗，叶片变厚，花位迅速上移时，对厢区进行灌溉。本实施例采用喷灌，喷灌范围覆盖旱稻厢宽，喷头间隔1m，喷灌量每次每平方米15l。

本实施例整个生长期共灌溉5次。

(6)追肥：在棉花初花期，以垄区面积计，每亩追施9kg尿素和9kg钾肥于垄区；在旱稻分蘖期，以厢区面积计，每亩追施5kg尿素于厢区。

(7)病虫害防治：观察到棉蚜、棉盲蝽蟓、红蜘蛛、棉铃虫、红铃虫等的虫量或卵量达到防治指标时进行防治。对有枯黄萎病的棉田，进行防治的同时，做好清沟排渍降湿及病株处理。

(8)采收：旱稻成熟后，用机械进行收割；在旱稻收获以后，待棉花自然吐絮率达到60％时，对棉花喷施欣噻利进行催熟，以垄区面积计，欣噻利的喷施量为150ml/亩。当棉花集中吐絮率达到90％以后，采用机械一次性采收。

(9)秸秆还田：用机械将棉秆粉碎，平铺于田间。

对比例1

2018年在湖北省公安县示范田，棉花和旱稻分别种植管理。

(1)棉花

棉花品种：同实施例1.

旋耕整地后，采用棉花播种施肥一体机精量机播棉花种子，棉籽每穴播种1～2粒，播种深度为3～5cm，穴间距14.6～17.5cm，播种密度以垄区面积计为5500株/亩，播种量为0.9kg/亩。同时随播种施三元复合肥35kg/亩。

除草、追肥、病虫害管理同实施例1。

水：7、8月份间隔7天灌溉一次，总计5次，花位迅速上移时应及时灌溉抗旱，提倡早晚小水沟灌，平均灌溉量为15l/平米。

采收：棉花自然吐絮率达到40％以上，距采收期20d左右喷施脱叶剂，每667m2使用欣噻利150ml～180ml或脱吐隆20ml配施乙烯利150ml宜用无人机进行喷施，脱叶催熟集中吐絮后一次性机收。

(2)旱稻

旱稻品种：同实施例1.

旋耕整地，亩施60kg三元复合肥作为底肥，用旱稻播种机撒播旱稻种子，播种量3kg/亩，播后覆土。

除草、追肥、病虫害管理同实施例1。

水：7、8月份间隔7天灌溉一次，总计5次。

采收：旱稻成熟后，机械采收，稻杆粉碎还田。

效果例1

对实施例1机采棉与旱稻间作分区灌溉与对比例1棉花与旱稻分别种植管理的结果进行统计，数据详见表1。

表1

结果表明，两种作物间作进行分区灌溉有利于降低棉花渍害，提高棉田灌溉水利用效率，节水达30％左右。棉花与旱稻间作产量略优于单作，棉花亩增产8％-10％左右，旱稻亩增产5-10％，净利润增长30.5％以上。棉花种植成本高，单价高，而旱稻种植成本相对低，单价也低，二者间作有利于提高单位面积净利润。

实施例2

2019年在湖北省公安县示范田，机采棉与旱稻间作分区灌溉方式。

棉花品种：ez9

旱稻品种：旱优73

(1)旋耕整地：机械旋耕开厢起垄，厢、垄依次间隔，垄高10～15cm，垄宽90～100cm，厢宽290～300cm。

(2)施底肥：在厢区旱稻种植区域撒施三元复合肥，撒施量以厢区面积计，50kg/亩。在垄区棉花种植区域，三元复合肥随种子一体播种。

(3)同期间作播种：在每垄的中间，采用棉花播种施肥一体机精量机播棉花种子于垄区，以垄区面积计，棉花播种量为0.8kg/亩，施三元复合肥量30kg/亩；棉籽每穴播种1～2粒，播种深度为3～5cm，穴间距14.6～17.5cm，播种密度以垄区面积计为5000株/亩。无人机搭载gps巡航飞播旱稻种子于厢区，以厢区面积计，旱稻播种量为2kg/亩，散播后覆土。

(4)除草

芽前封闭：播种后第二天，在垄区和厢区均匀喷施40％直播净可湿性粉剂封闭杂草，使用方法和使用量按产品说明书进行。

第二次除草：在稻苗3叶一心至4叶一心期间，用50％二氯喹啉+10％吡嘧磺隆混合液以60-80g/亩田地进行喷施。

(5)分区灌溉：伏期当日平均温度持续7d～8d，或棉株顶部3片～4片叶中午出现萎蔫，失去向阳性，叶色变暗，叶片变厚，花位迅速上移时，对厢区进行灌溉。本实施例采用喷灌，喷灌范围覆盖旱稻厢宽，喷头间隔1m，喷灌量每次每平方米15l。

本实施例整个生长期8、9月份间隔7天灌溉一次，共灌溉5次，平均灌溉量为15l/平米。

(6)追肥：在棉花初花期，以垄区面积计，每亩追施8kg尿素和8kg钾肥于垄区；在旱稻分蘖期，以厢区面积计，每亩追施4kg尿素于厢区。

(7)病虫害防治：观察到棉蚜、棉盲蝽蟓、红蜘蛛、棉铃虫、红铃虫等的虫量或卵量达到防治指标时进行防治。对有枯黄萎病的棉田，进行防治的同时，做好清沟排渍降湿及病株处理。

(8)采收：旱稻成熟后，用机械进行收割；在旱稻收获以后，待棉花自然吐絮率达到70％时，对棉花喷施欣噻利进行催熟，以垄区面积计，喷施量为每亩150ml。当棉花集中吐絮达90％，采用机械一次性采收。

(9)秸秆还田：用机械将棉秆粉碎，平铺于田间。

对比例2

2019年在湖北省公安县示范田，棉花和旱稻分别种植管理。

(1)棉花

棉花品种：同实施例2.

旋耕整地后，采用棉花播种施肥一体机精量机播棉花种子，棉籽每穴播种1～2粒，播种深度为3～5cm，穴间距14.6～17.5cm，播种密度以垄区面积计为5000株/亩，播种量为0.8kg/亩。同时随播种施三元复合肥30kg/亩。

除草、追肥、病虫害管理同实施例1。

水：8、9月份间隔7天灌溉一次，总计5次，平均灌溉量为15l/平米。

采收：棉花自然吐絮率达到40％以上，距采收期20d左右喷施脱叶剂，每667m2使用欣噻利150ml～180ml或脱吐隆20ml配施乙烯利150ml宜用无人机进行喷施，脱叶催熟集中吐絮后一次性机收。

(2)旱稻

旱稻品种：同实施例2.

旋耕整地，亩施50kg三元复合肥作为底肥，用无人机搭载gps巡航飞播旱稻种子，播种量2kg/亩，播后覆土。

除草、追肥、病虫害管理同实施例1。

水：8、9月份间隔7天灌溉一次，总计6次，平均灌溉量为15l/平米。

采收：旱稻成熟后，机械采收，稻杆粉碎还田。

效果例2

对实施例2机采棉与旱稻间作分区灌溉与对比例2棉花与旱稻分别种植管理的结果进行统计，数据详见表2。

表2

结果表明，两种作物间作进行分区灌溉有利于降低棉花渍害，提高棉田灌溉水利用效率，节水达23％左右。棉花与旱稻间作产量略优于单作，棉花亩增产10％-12％左右，旱稻亩增产5-10％，净利润增长37.8％以上。棉花种植成本高，单价高，而旱稻种植成本相对低，单价也低，二者间作有利于提高单位面积净利润。

实施例3

2020年在湖北省公安县

棉花品种：中425、zd2040

旱稻品种：旱优73

(1)旋耕整地：机械旋耕开厢起垄，厢、垄依次间隔，垄高10～15cm，垄宽80～90cm，厢宽240～250cm。

(2)施底肥：在厢区旱稻种植区域撒施三元复合肥，撒施量以厢区面积计，70kg/亩。在垄区棉花种植区域，三元复合肥随种子一体播种。

(3)同期间作播种：在每垄的中间，采用棉花播种施肥一体机精量机播棉花种子于垄区，以垄区面积计，棉花播种量为1kg/亩，施三元复合肥量40kg/亩；棉籽每穴播种1～2粒，播种深度为3～5cm，穴间距14.6～17.5cm，播种密度以垄区面积计为6000株/亩。旱稻播种机撒播旱稻种子于厢区，以厢区面积计，旱稻播种量为4kg/亩，散播后覆土。

(4)除草

芽前封闭：播种后第二天，在垄区和厢区均匀喷施二甲戊灵封闭杂草，使用方法和使用量按产品说明书进行。

第二次除草：在稻苗3叶一心至4叶一心期间，用50％二氯喹啉+10％吡嘧磺隆混合液以60-80g/亩田地进行喷施。

(5)分区灌溉：伏期当高温持续7d～8d，或棉株顶部3片～4片叶中午出现萎蔫，失去向阳性，叶色变暗，叶片变厚，花位迅速上移时，对厢区进行灌溉。

本实施例采用滴灌方式，滴灌带间隔1m左右，滴灌量以厢区面积计，每次每平方米10l。

生长期共灌溉5次。

(6)追肥：在棉花初花期，以垄区面积计，每亩追施8kg尿素和8kg钾肥于垄区；在旱稻分蘖期，以厢区面积计，每亩追施4kg尿素于厢区。

(7)病虫害防治：观察到棉蚜、棉盲蝽蟓、红蜘蛛、棉铃虫、红铃虫等的虫量或卵量达到防治指标时进行防治。对有枯黄萎病的棉田，进行防治的同时，做好清沟排渍降湿及病株处理。

(8)采收：旱稻成熟后，用机械进行收割；在旱稻收获以后，待棉花自然吐絮率达到65％时，对棉花喷施脱吐隆和乙烯利混合液进行催熟，以垄区面积计，喷施量为每亩20ml脱吐隆和150ml乙烯利。当棉花集中吐絮达90％，采用机械一次性采收。

(9)秸秆还田：用机械将棉秆粉碎，平铺于田间。

对比例3

2020年在湖北省公安县示范田，棉花和旱稻分别种植管理。

(1)棉花

棉花品种：同实施例3.

旋耕整地后，采用棉花播种施肥一体机精量机播棉花种子，棉籽每穴播种1～2粒，播种深度为3～5cm，穴间距14.6～17.5cm，播种密度以垄区面积计为6000株/亩，播种量为1kg/亩。同时随播种施三元复合肥40kg/亩。

除草、追肥、病虫害管理同实施例1。

水：9月份间隔7天灌溉一次，总计3次，平均灌溉量为15l/平米。

采收：棉花自然吐絮率达到40％以上，距采收期20d左右喷施脱叶剂，每667m2使用欣噻利150ml～180ml或脱吐隆20ml配施乙烯利150ml宜用无人机进行喷施，脱叶催熟集中吐絮后一次性机收。

(2)旱稻

旱稻品种：同实施例3.

旋耕整地，亩施70kg三元复合肥作为底肥，用旱稻播种机撒播旱稻种子，播种量4kg/亩，播后覆土。

除草、追肥、病虫害管理同实施例1。

水：9月份间隔7天灌溉一次，总计4次，平均灌溉量为15l/平米。

采收：旱稻成熟后，机械采收，稻杆粉碎还田。

效果例3

对实施例3机采棉与旱稻间作分区灌溉与对比例3棉花与旱稻分别种植管理的结果进行统计，数据详见表3。

表3

结果表明，两种作物间作进行分区灌溉有利于降低棉花渍害，提高棉田灌溉水利用效率，节水达33％左右。棉花与旱稻间作产量略优于单作，棉花亩增产11.5％左右，旱稻亩增产8.6％，净利润增长34.7％以上。棉花种植成本高，单价高，而旱稻种植成本相对低，单价也低，二者间作有利于提高单位面积净利润。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。