楊蘇龍,席凱鵬,史俊東,劉晶,陶民剛,邱毓蓉,史高川,李朋波,楊治平,張強
(1. 山西農(nóng)業(yè)大學棉花研究所,山西 運城 044000;2. 山西農(nóng)業(yè)大學果樹研究所,山西 晉中 030800;3. 山西農(nóng)業(yè)大學資源環(huán)境學院,山西 晉中 030800;4. 山西農(nóng)業(yè)大學,山西 晉中 030800)
馬達加斯加共和國(以下簡稱“馬達加斯加”)光、熱、水資源豐富,平均日照時間11~13 h,≥10 ℃積溫5 800 ℃,人均水資源1.34 萬m3,天然降水和地下水資源貯存量充沛, 非常有利于農(nóng)作物的生長[1]。 其境內(nèi)耕地面積為3 000 萬hm2,而耕地利用率僅為10%,農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮骩2-3]。 馬達加斯加是世界上經(jīng)濟最不發(fā)達的國家之一,人均國內(nèi)生產(chǎn)總值僅為400 美元左右[1];其經(jīng)濟以農(nóng)業(yè)為主,農(nóng)業(yè)人口占72%,勞動力充足[4]。 民眾生活水平普遍較低,日常多穿著從其他國家進口的二手衣物, 以木薯、大米果腹。
自“一帶一路”倡議提出以來,中馬關系在各個領域快速升溫,中國的雜交水稻和其他技術為馬達加斯加農(nóng)業(yè)發(fā)展起到了巨大的推動作用[5]。 棉花是馬達加斯加重要的經(jīng)濟作物之一。但由于馬達加斯加棉花品種退化嚴重、栽培技術落后、施肥水平低等問題,其平均籽棉產(chǎn)量不足1 000 kg·hm-2[1]。 因此,該國棉花增產(chǎn)增收潛力巨大,對我國農(nóng)業(yè)技術有較強的需求。 為貫徹國家“農(nóng)業(yè)走出去”戰(zhàn)略,探索非洲農(nóng)業(yè)投資項目可持續(xù)發(fā)展模式,山西省農(nóng)業(yè)科學院(2019 年并入山西農(nóng)業(yè)大學) 植棉技術專家團隊自2013 年開始與天利農(nóng)業(yè)(馬達加斯加)有限公司合作,在馬達加斯加開展棉花技術服務。 截止到2021 年,團隊已與天利農(nóng)業(yè)(馬達加斯加)有限公司、馬達加斯加標準集團、圖利亞拉大學科技學院建立了產(chǎn)學研一體的科技合作, 共同推進馬達加斯加棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展, 進而提高當?shù)孛癖姷纳钏健?/p>
為保障項目在馬達加斯加的順利開展,專家團隊在赴該國后首先與中國駐馬達加斯加共和國大使館經(jīng)濟商務參贊處(以下簡稱“經(jīng)參處”)取得聯(lián)系,向其介紹團隊在馬達加斯加的工作基礎以及未來建設馬達加斯加農(nóng)業(yè)成果示范基地(中心)的目標與初步計劃。該計劃方案獲得使館經(jīng)參處的高度肯定,團隊也從經(jīng)參處了解到更多的我國對外政策與馬達加斯加當?shù)卣猩桃Y的法律法規(guī)和新政策。
此外,專家團隊還積極搜集該國當?shù)卦敿毜臍庀筚Y料, 調研該國農(nóng)民真實生活水平與生產(chǎn)資料、生活物資等的價格。 由表1 可以看出,馬達加斯加生產(chǎn)資料價格普遍高于中國, 其中肥料為中國的3~5 倍,噴霧器為2~3 倍。 生活物資價格除牛肉、羊肉、豬肉、大部分蔬菜等低于中國外,其他工廠化養(yǎng)殖和加工程度較高的品類,如成品肉類、酒類、飲料類價格均較高。雖然許多生活所需產(chǎn)品價格低于中國,但當?shù)囟鄶?shù)民眾依然消費不起。因此,利用當?shù)貎?yōu)勢資源,發(fā)展棉花產(chǎn)業(yè),提高棉花產(chǎn)量,增加民眾收入是當務之急。
表1 馬達加斯加與中國物價對照
專家團隊與天利農(nóng)業(yè)(馬達加斯加)有限公司、馬達加斯加標準集團共同建設植棉基地,與圖里亞那大學科技學院滿德路院長共同設計試驗方案,規(guī)劃試驗用地。 在平整試驗用地、棉花播種、間苗、定苗、施肥、噴藥治蟲等環(huán)節(jié)對圖里亞那大學科技學院100 余名師生在田間進行教學培訓,指導其開展田間試驗。 多次組織該學院師生到植棉基地調查、考察、觀摩、實踐,并讓其全程參與項目的工作,為馬達加斯加培育一批高技能的農(nóng)業(yè)技術人才。
2018―2021 年累計建設植棉示范基地2610hm2,平均籽棉產(chǎn)量為1 780 kg·hm-2, 平均增產(chǎn)122.5%(表2)。 專家團隊的基地建設工作受到公司及農(nóng)戶的肯定,核心示范區(qū)取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
表2 2018―2021 年馬達加斯加植棉示范基地建設情況
當前馬達加斯加棉花生產(chǎn)主要面臨以下問題:首先是現(xiàn)有棉花品種自2004 年法國國有棉花企業(yè)Hasyma 私有化之后便沒有更新,且品種多為20 世紀90 年代前的非抗蟲棉品種。 當?shù)噩F(xiàn)有品種經(jīng)過多年種植,缺乏科學繁種和提純復壯,品種混雜、退化嚴重,株間差異明顯,第一果枝節(jié)位高度大幅度升高,下部葉枝叢生,棉鈴變小,單株生產(chǎn)能力顯著降低。其次是播期混亂,播種時間缺乏科學依據(jù),從10 月零星降雨開始到12 月均有棉農(nóng)播種,未能充分利用當?shù)赜昙矩S富的光、熱、水資源,且應對干旱、大風等災害能力較差。 另一方面問題是該國棉農(nóng)勞作積極性不高,落實先進技術的執(zhí)行力差。
為了更好地指導生產(chǎn),山西農(nóng)業(yè)大學(農(nóng)業(yè)科學院) 植棉技術專家團隊依據(jù)馬達加斯加地理位置、氣候條件和土壤類型以及當?shù)孛藁ǖ纳L發(fā)育特點, 結合2013―2019 年馬達加斯加棉花生產(chǎn)與調研情況,參考近年田間試驗,大田技術示范結果,總結出一套馬達加斯加大面積棉田生產(chǎn)技術方案,并用于指導馬達加斯加優(yōu)質棉花生產(chǎn)。
馬達加斯加目前棉花種植品種為海島棉皮馬棉和陸地棉安卡拉,雖有適應性廣、纖維長、強度高、品質較好等特點,但這些品種連續(xù)種植近六十年,品種老化、退化、混雜嚴重,已無法適應現(xiàn)代棉業(yè)生產(chǎn)。 2014 年經(jīng)當?shù)卣鷾?,中國現(xiàn)大面積推廣的抗蟲棉(抗鱗翅目害蟲)系列品種被團隊引入馬達加斯加。 經(jīng)過多年多地多點試驗和生產(chǎn)示范,引進的中國抗蟲棉品種不僅表現(xiàn)出穩(wěn)定的適應性和抗蟲效果,而且增產(chǎn)效果突出。實踐證明,多數(shù)中國抗蟲棉品種均適應馬達加斯加的氣候條件。馬達加斯加棉花生產(chǎn)品種可以從中國現(xiàn)有優(yōu)良抗蟲棉品種中篩選并快速利用,品種篩選應在適應性良好的基礎上,注重纖維品質和產(chǎn)量等指標。 目前當?shù)匾岩胫袊鴥?yōu)質抗蟲棉品種13 個, 鑒選出運棉3539、晉棉56、冀雜1 號、科能0518 等幾個品種,在馬達加斯加推廣面積超過6 000 hm2, 平均籽棉產(chǎn)量1 500 kg·hm-2,最高達3 000 kg·hm-2。
馬達加斯加可耕地資源相對豐富,植棉可以利用已開墾并耕作多年的土地,也可以開墾荒地。 根據(jù)在該國的多年植棉生產(chǎn)實踐,植棉以黑土、褐土最好,其土質肥沃,蓄水力強,通透性好,一般開墾后2~3 年,即使不施用化肥,籽棉產(chǎn)量也可達2 000~3 000 kg·hm-2;黃壤土次之,其土壤有機質含量較高,保水性能和通透性較好,籽棉產(chǎn)量可達1 500~2 000 kg·hm-2;黃沙壤較差,雖然其通透性好,但保水能力差,籽棉產(chǎn)量為1 000~1 500 kg·hm-2;磚紅壤最差,因其土質緊實、堅硬、透氣性差,不利于棉花生長及產(chǎn)量的提高, 籽棉產(chǎn)量在1 000 kg·hm-2以下[6]。選擇地塊除注意土壤質地外,還要盡量避開洪澇、大風等發(fā)生概率較高的地形,如低洼處、山巒下風口處等, 避免不必要的損失。 2018 年有農(nóng)戶在山巒下風口處植棉210 hm2,因遭遇2 d 持續(xù)大風,導致棉苗枯死率超過80%,災后雖進行復播,但因錯過最佳播種時期,仍大幅減產(chǎn)。
馬達加斯加植棉區(qū)光照時間長且強度大,氣溫高,非常有利于作物秸稈和有機肥分解轉化。棉花秸稈還田不僅可以培肥土壤, 提高土壤有機質含量[7-8];還可以改善土壤理化性狀,提高土壤通透性,增加棉花產(chǎn)量[9]。籽棉收獲結束后,使用大型拖拉機懸掛秸稈切碎機進行秸稈還田。 秸稈質量約為6 000 kg·hm-2,連續(xù)多年秸稈還田可有效提高廢棄資源利用率和土壤肥力, 增強土壤持續(xù)生產(chǎn)能力,同時減少化肥施用,保護生態(tài)環(huán)境。 經(jīng)專家團隊在馬達加斯加植棉區(qū)多點取樣檢測, 馬達加斯加全國棉區(qū)土壤有機質平均含量為27.9 g·kg-1,但分布并不均衡,有45.2%的取樣點土壤有機質含量為10~20 g·kg-1。 考慮到當?shù)嘏?、羊放牧的散養(yǎng)方式, 加之該國民眾非常珍視家中圈內(nèi)可作燃料和建筑材料的牛、羊糞,其收集難度大,有條件的地塊可適當增施有機肥(牛、羊糞等)1 500~2 000 kg·hm-2。
適時播種可以充分利用當?shù)毓鉄崴Y源,也是挖掘棉花產(chǎn)量潛力和實現(xiàn)優(yōu)質的基礎。馬達加斯加雖灌溉條件差,但降水量適中,因此必須充分利用天然降水,保證棉花適時播種。一般每年10 月下旬或11 月上旬降水逐漸增多, 次年1 月為雨季高峰期,3 月底后降水減少,4 月后基本沒雨。 適時播種就是要充分利用這5 個月雨季的降水資源和后期更多的光熱資源,這樣既能保證苗全苗壯,又可有效延長棉花結鈴期,利于提升纖維品質和棉農(nóng)增產(chǎn)增收。 連續(xù)7 年植棉實踐表明,適宜播期應為每年10 月中旬到11 月上旬, 適時播種有利于全苗壯苗,培育根壯、抗旱力強、現(xiàn)蕾早、開花早、花鈴期長的健壯棉株。 晚播雖也可出苗,但苗期會與該國高溫、干熱風危害時期重疊,導致苗小抗逆性差,易干苗、死苗。因此,在馬達加斯加進行大面積棉花生產(chǎn)時,尤其是植棉公司、大農(nóng)場以及棉農(nóng)大戶,必須在每年9 月下旬或10 月初開始整地,適時播種。若耕地坡度較大,播種前更須及早整平土地。 棉花播種一般開溝播在溝底,播種后覆土1 cm 左右。雨季降水較多的區(qū)域,須先起壟并在壟上播種,以減輕暴雨徑流對棉花出苗的影響。
該國氮、磷、鉀等化肥均需從國外進口,因此價格奇高,普通農(nóng)民無力購買,大部分農(nóng)田多年未施過化肥,肥力嚴重缺失,造成棉花生長后期出現(xiàn)早衰, 產(chǎn)量降低。 對產(chǎn)棉區(qū)土壤多點監(jiān)測分析表明,該國棉田普遍需要補充化肥,以利于土壤養(yǎng)分供需平衡。 依據(jù)土壤診斷、棉花需肥規(guī)律,在棉花不同生育期合理使用化肥,才能做到營養(yǎng)平衡,達到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的效果。 施肥指標: 苗期, 棉苗長到4~5 片真葉時, 結合中耕第1 次施肥, 施尿素37.5 kg·hm-2;盛蕾期,棉花長到9~10 片真葉時,隨著第2 次中耕施氮磷鉀復合肥 (質量分數(shù)分別為25%、12%、8%,下同)150~225 kg·hm-2;初花期,棉花主莖有15~16 片真葉,田間有一半棉株開第1 朵花時,進行第3 次追肥,施氮磷鉀復合肥225~300 kg·hm-2。
該國棉農(nóng)傳統(tǒng)種植方式為行距1.0~1.2 m,株距0.5 m,留苗在1.6 萬~2.0 萬株·hm-2,群體密度太小,浪費土地和光、熱、水資源,造成棉花產(chǎn)量低,產(chǎn)值少,農(nóng)民植棉積極性不高。 從2013 年10 月開始專家團隊進駐該國, 改革了棉花株行距配置,由傳統(tǒng)的寬行大株距改為窄行中株距, 現(xiàn)在行距為0.7 m,株距為0.25 m,密度凈增3.7 萬~4.1 萬株·hm-2,比當?shù)貍鹘y(tǒng)植棉增加1.8~2.4 倍,籽棉產(chǎn)量、單位面積效益明顯增加。這種種植模式已被該國農(nóng)民接受,并取得了較好的增產(chǎn)效果,也推動棉花種植面積逐年增加。中等及以上土壤肥力棉田應采用適于密植的中國抗蟲棉品種, 行距0.5 m, 株距0.2 m, 密度10 萬株·hm-2, 比傳統(tǒng)模式密度增加4~5 倍,是上述改良模式群體密度(約為5.7 萬株·hm-2)的1.75 倍。 試驗示范結果表明,這種高密緊湊的植棉模式可使棉花成熟期提前,籽棉產(chǎn)量再上一個臺階。這也為未來開展一年兩季植棉或機采棉種植進行了前期試驗研究和技術探索。
馬達加斯加沒有冬季, 病蟲害常年持續(xù)發(fā)生。該國主要棉花病害有紅葉莖枯病和棉花黃、 枯萎病,主要的害蟲為棉蚜、棉鈴蟲、棉葉蟬和棉粉蚧[11]。
3.7.1紅葉莖枯病。常見于磚紅土壤等質地堅硬的地塊, 是由于該類土壤遭強烈的脫硅富鋁化作用,緊實厚重,通透性差,鹽基淋失多,土壤缺肥,且棉株的營養(yǎng)吸收能力受鐵膠體影響而變?nèi)鮗10]。 該病表現(xiàn)為棉花長出3~4 片真葉時, 真葉變成鮮艷的紅色,而且棉苗生長受到抑制形成小老苗。 該病只能通過選地時盡量避免磚紅土壤預防。
3.7.2棉花黃萎病、枯萎病。 一般發(fā)生在棉花掛鈴后的花鈴期,發(fā)病后先是中下部葉片變黃,逐漸枯萎,直到干枯脫落。 由于該國棉花鈴期時各棉區(qū)氣溫較高, 一般會在發(fā)病后某個時段出現(xiàn)恢復性生長,未發(fā)現(xiàn)整株干枯死亡現(xiàn)象。 前茬作物為水稻或在下濕地植棉時,因土壤通透性差,土壤溫度低,黃萎病、枯萎病發(fā)生較重。 此類棉田,應在播種前1~2 個月深翻曬垡,利用當?shù)貜娮贤饩€殺菌,同時提高后茬作物土壤氣體交換能力。
3.7.3棉蚜。 該蟲通常在棉苗長到3~4 片真葉時開始為害, 伴隨到棉花開花結鈴。 其防治可選用70%(質量分數(shù),下同)吡蟲啉水分散劑8 000~10 000 倍液或20%啶蟲脒2 000~2 500 倍液,噴施棉花頂尖和葉背。
3.7.4棉鈴蟲。棉鈴蟲一般在棉花現(xiàn)蕾、開花、結鈴時發(fā)生,該國棉區(qū)每年發(fā)生6~7 代。一般在棉株上有2~3 個幼鈴, 百株落卵量達到15~20 粒時,噴灑1%甲維鹽乳油800~1 000 倍液或40%辛硫磷600~1 300 倍液。百株幼蟲(3 齡以下)達到10~15頭時,應用滅多威乳油或40%辛硫磷乳油600~1 300 倍液噴施防治。
3.7.5棉葉蟬。 近年棉葉蟬已成為該國棉區(qū)的首要害蟲,因其可以遷飛,發(fā)生早,危害期長,較難用藥防治。 可使用噻蟲嗪1 200 倍液在19:00 對棉株進行噴施,連續(xù)噴施2 次,間隔5~7 d。
3.7.6棉粉蚧。棉粉蚧在該國棉區(qū)屬間歇性發(fā)生害蟲,2013―2014 年度曾經(jīng)爆發(fā), 是棉田毀滅性害蟲。 棉粉蚧成蟲體外包裹著一層厚厚的蠟質,水溶性農(nóng)藥很難穿透將其殺死,所以成蟲很難防治。 目前最有效的方法是在棉粉蚧發(fā)生初期使用40%毒死蜱400~800 倍液與10%吡蟲啉可濕性粉劑3 000~4 500 倍液的混合液噴灑棉株。
該國棉區(qū)目前人力成本較低,因此棉株人工整枝、打頂?shù)裙ば蛉宰鳛橐豁椨幸娲胧?具體整枝技術和國內(nèi)黃河流域棉區(qū)大體一致。 大面積示范田、生產(chǎn)田或種植面積在50 hm2以上的棉田, 可采用簡化種植管理模式,可以在打頂時抹掉贅芽,打掉空果枝,以減少用工成本。
在該國棉花主產(chǎn)區(qū), 采收季節(jié)幾乎沒有降雨,可采取棉田全部吐絮完畢以后再集中采收的模式,但考慮到棉鈴吐絮后7 d 采收單鈴產(chǎn)量最高且品質最好的特點,以及采棉季節(jié)天氣干燥易發(fā)生火災等情況,建議在棉花大面積吐絮后15 d 左右采收1 次,分3~4 次采收完畢。
當前,團隊編寫了馬達加斯加植棉技術規(guī)程和技術掛圖(法語),依據(jù)規(guī)程和掛圖對涉棉單位和公司主管、農(nóng)場主、植棉大戶以及一般棉農(nóng)進行技術培訓,在各產(chǎn)區(qū)培養(yǎng)了一大批植棉技術骨干和操作熟練的棉農(nóng)。
首先,堅定不移地在馬達加斯加棉區(qū)推廣中國抗蟲棉品種和植棉新技術,這既是帶動該國棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要措施,也是我國農(nóng)業(yè)科技成果走出去的一次重要實踐。
其次,推動技術方法的本地化創(chuàng)新。 植棉技術要與當?shù)氐淖匀粭l件、社會條件等相結合,才能做到真正的落地生根,才能發(fā)揮出最大的作用。 根據(jù)該國各棉區(qū)氣候條件和生產(chǎn)實際,在優(yōu)化當前棉花栽培技術方案的同時尋求新的創(chuàng)新,特別是研發(fā)旱作相關生產(chǎn)技術和該國自然降水條件下育苗移栽技術,提高自然降水利用率。同時,該國棉業(yè)發(fā)展不僅有賴于技術創(chuàng)新,更有賴于本地農(nóng)業(yè)科研人才的培養(yǎng),形成本國植棉的內(nèi)在推力。
最后,繼續(xù)與企業(yè)深入合作,探索新的企業(yè)+農(nóng)戶棉花生產(chǎn)經(jīng)營模式,提高產(chǎn)業(yè)運轉的效率。 目標是建成類似中國的層級分明、以點到面的推廣體系,重點培養(yǎng)公司、大戶及專業(yè)技術人才,發(fā)揮其示范引領作用,并兼顧普通農(nóng)戶的技術培訓。 整個推廣體系不僅要有自上而下的示范推廣作用,還要有自下而上的反饋體系,幫助專家團隊發(fā)現(xiàn)技術在本地化過程中出現(xiàn)的問題,推動技術再創(chuàng)新。