简化整枝对棉花生长结铃产量和纤维品质的影响

2017-03-19周永萍燕建召葛朝红师树新

河北农业科学 2017年4期

周永萍，燕建召，孙辉，葛朝红，师树新

（河北省农林科学院棉花研究所，农业部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室，河北石家庄 050051）

精细整枝是棉花传统栽培技术中的重要内容，也是费时费力的技术措施之一[1，2]。随着转基因抗虫棉的推广和化控技术的应用，棉花的整枝次数和用工量大大减少，植棉效益明显提高[3]。减免整枝，合理利用叶枝是棉花高产省工、节本增效的有效途径，也是棉花栽培管理技术变革和发展的需要[4，5]。众多学者在我国三大棉花主产区开展了系列简化整枝的试验研究，也引发了棉花能否简化整枝、如何简化整枝的争议。董合忠等[6]研究表明，保留营养枝会对棉花主茎和果枝生长，以及果节发生和成铃表现出一定的抑制作用；但是，营养枝的生长发育可以弥补这种不利影响，当补偿效应可以抵消甚至超过抑制效应时棉花表现为平产或增产。王香河等[7]则认为，棉花留叶枝对产量有超补偿效应。徐凤丹等[2]研究表明，简化整枝不会造成棉花显著减产降质，且能减少赘芽的发生。孙学振等[8]对留营养枝棉花的群体干物质积累分配规律进行研究后发现，保留营养枝对棉花叶和生殖器官的干物质积累分配无显著影响，但会造成主茎干物质积累量减少，而对皮棉产量无显著影响。张立桢等[9]研究了留营养枝棉花的根系生长发育与分布规律，结果表明，留营养枝的棉花根系发育早，生长量大且生长速率快，但生育中后期易早衰。在不同的棉花品种、种植密度、土壤肥力和气候条件下，简化整枝措施对棉花产量的影响不同。因此，有必要针对特定生态区的棉花主栽品种进行试验，以确定适合简化整枝的品种，为该生态区棉花实现简化栽培、节本增效提供理论依据。

1 材料与方法

试验于2016年在河北省农林科学院小安舍试验站（石家庄市）进行。试验地土壤为壤土，肥力中等，前茬作物为棉花。参试棉花品种为冀151、冀863和国欣棉9号，均采用对比试验设计，整枝方式设精细整枝（去营养枝、去赘芽、打顶，CK）和简化整枝（只打顶）2个处理。小区面积80 m2，随机区组排列，3次重复。棉花4月26日播种，行距80 cm，10行/区，种植密度4.5万株/hm2；7月15日打顶；其他管理措施同大田常规。

9月10日，每小区选择有代表性且连续的棉花10株，调查株高、果枝数和总果节数，以及叶枝和每台果枝每个果节的结铃情况（分别记录成铃、脱落铃和幼铃数量）。10月20日每小区收获2行霜前花，晒干后测产，同时摘取中上部铃50个，测定铃重；11月10日收获2行霜后花，实测产量。收花后每小区随机选择连续的棉花3株，将地下部营养器官、地上部营养器官和地上部生殖器官（地上部与地下部以子叶节为界，蕾、铃、花和铃壳作为生殖器官）分开，挂藏于室内自然干燥存放3个月后，分别称重。籽棉考种后留取纤维样品，委托河北省检验检疫局采用HVI9000检测仪检测纤维品质。

对棉花果枝结铃的水平和垂直分布情况分别统计：1～2果节铃计为内围铃，第3果节及以外铃计为外围铃；第1～4果枝铃计为下部铃，5～8果枝铃计为中部铃，第9果枝及以上铃计为上部铃。

采用Microsoft Excel 2003进行数据统计，采用SPSS 19.0进行方差分析和多重比较（LSD法）。

2 结果与分析

2.1 简化整枝对棉花农艺性状的影响

简化整枝对棉花株高和果节数的影响因品种而异，表现为除造成冀151株高以及冀863果枝数和果枝果节数显著降低外，对其他品种与指标影响均不显著（表1）。表明简化整枝除对冀151株高生长以及冀863果枝数和果枝果节数形成产生明显的负面效应外，对其他品种与指标均无显著影响。

简化整枝处理下，受叶枝的影响，参试棉花品种的果枝果节数较其CK减少了3.1～6.1个/株，然而也正是这些叶枝果节的贡献，最终，参试棉花品种的总果节数较其CK增加了1.7～6.4个/株。可以看出，简化整枝虽然在一定程度上抑制了果枝形成，但由于叶枝果节的贡献弥补了这种不利影响，最终，对棉花总果节数增多有一定的促进作用。

表1 简化整枝对棉花农艺性状的影响Table 1 The effect of simplified pruning on the agronomy characteristics of cotton

2.2 简化整枝对棉花结铃及空间分布的影响

2.2.1 对棉花结铃性的影响简化整枝处理的参试棉花品种果枝成铃数和成铃率均＜其CK，脱落率均＞其CK，其中，国欣棉9号的指标差异均不显著，而其他2个品种的指标差异均达到了显著水平（表2）。表明简化整枝会造成棉花果枝成铃性降低，其中，对国欣棉9号影响不显著。

简化整枝处理下，参试棉花品种的叶枝成铃数为6.1～8.3个/株，且成铃率高于果枝；最终，成铃数较CK增加了 2.5～3.3个/株，成铃率提高了 2.6%～13.0%，但差异均未达到显著水平。可以看出，简化整枝虽然在一定程度上抑制了果枝成铃，但由于叶枝成铃的贡献，最终，有利于棉花总成铃数和总体成铃率的提高。

表2 简化整枝对棉花结铃性的影响Table 2 The effect of simplified pruning on the boll setting of cotton

2.2.2 对棉花果枝成铃水平分布的影响简化整枝处理的参试棉花品种内围铃和外围铃成铃数均＜其CK，其中，冀151的内围铃、国欣棉9号的外围铃以及冀863的内围和外围铃差异达到了显著水平；而内围铃和外围铃的成铃率变化略有差异，表现为除国欣棉9号的内围铃成铃率略高外，其他品种与指标均＜其CK，其中，冀151的内围铃和国欣棉9号的外围铃成铃率差异达到了显著水平（表3）。进一步对同一品种不同整枝方式下内围铃与外围铃的成铃情况进行比较，结果显示，无论是简化整枝还是精细整枝，参试棉花品种的内围铃成铃率均＜外围铃，但成铃数均＞外围铃。表明3个参试棉花品种均主要是内围成铃，但内围的坐桃率偏低。

简化整枝对参试棉花品种内围铃占总成铃数比例的影响因品种而异，表现为除国欣棉9号显著＞CK外，其他品种差异均不显著。

表3 简化整枝对棉花果枝结铃水平分布的影响Table 3 The effect of simplified pruning on the horizontal distribution of bolls on fruiting branch

2.2.3 对棉花果枝成铃垂直分布的影响简化整枝处理的参试棉花品种各部位成铃数和成铃率均＜其CK，其中，冀151的下部和中部指标以及冀863的下部和上部成铃数差异达到了显著水平（表4）。简化整枝对参试棉花品种各部位成铃数占总成铃数比例的影响因品种而异，其中，下、中部成铃数占总成铃数的比例除冀151出现下降外，其他品种均有所提高，但与CK差异均不显著；上部成铃数占总成铃数比例的变化趋势，与下、中部成铃数所占比例的变化趋势相反。

进一步对同一品种不同整枝方式下各部位的成铃情况进行比较，结果显示，冀151简化整枝处理后集中在中上部成铃（占总成铃数的71.4%），而CK成铃集中在中下部（占总成铃数的73.8%），这可能与采用简化整枝方式后叶枝成铃数较多，对下部果枝成铃产生了抑制有关；其他2个品种，无论是简化整枝还是精细整枝，其主要成铃部位均未发生变化，其中，冀863集中在中下部成铃（简化整枝和CK的成铃比例分别为74.6%和69.9%），国欣棉9号集中在中上部成铃（简化整枝和CK的成铃比例均为74.6%）。不同棉花品种果枝成铃的垂直分布存在差异，可能与品种的遗传特性有关。

表4 简化整枝对棉花果枝结铃垂直分布的影响Table 4 The effect of simplified pruning on the vertical distribution of bolls on fruiting branch

2.3 简化整枝对棉花产量的影响

2.3.1 简化整枝对棉花籽棉产量及产量构成的影响简化整枝处理的参试棉花品种霜前花产量、籽棉产量、霜前花率、单铃重和衣分与CK差异均不显著；霜后花产量除冀863显著降低外，其他品种差异均不显著（表5）。表明3个参试棉花品种采用简化整枝的籽棉产量及产量构成基本可以达到精细整枝的效果。

简化整枝处理下，除国欣棉9号的籽棉产量＞其CK外，其他2个品种的籽棉产量均＜其CK。表明国欣棉9号较冀151和冀863更适于采用简化整枝。

表5 简化整枝对棉花产量及产量构成的影响Table 5 The effect of simplified pruning on yield and yield components of cotton

2.3.2 简化整枝对棉花生物学产量的影响简化整枝处理除显著促进冀151和国欣棉9号的地上部营养器官生长外，对其他品种与指标影响均不显著（表6）。表明3个参试棉花品种采用简化整枝的棉花生物学产量基本可以达到精细整枝的效果。

简化整枝处理下，参试棉花品种的单株干物重、单位面积干物重和单位面积总生物量均略＞其CK。表明保留叶枝在一定程度上能够提高棉花的生产能力。

表6 简化整枝对棉花生物学产量的影响Table 6 The effect of simplified pruning on the biological yield of cotton

2.4 简化整枝对棉花纤维品质的影响

简化整枝处理的参试棉花品种中上部纤维品质指标与其CK差异均不显著（表7）。表明采用简化整枝与采用精细整枝的棉花纤维品质相当。棉花纤维品质主要由棉花品种的遗传特性决定，因此，受栽培管理措施影响较小。

表7 简化整枝对棉花纤维品质的影响Table 7 The effect of simplified pruning on the fiber quality of cotton

3 结论与讨论

简化整枝对棉花生长的影响因品种而异，除造成冀151株高生长以及冀863果枝台数和果枝果节数形成显著降低外，对其他品种与指标均无显著影响。总铃数是反映棉花产量高低的主要指标之一，要提高棉花产量，在栽培上应首先主攻铃数[10]。简化栽培对棉花果枝成铃性有一定的抑制作用，但是保留叶枝对成铃的贡献高于这种抑制作用，最终，对增加棉株总成铃数表现为促进作用，与精细整枝相比可多结铃2.5～3.3个/株。简化整枝有利于棉花总生物量的积累，但与精细整枝相比差异并不显著。简化整枝对籽棉产量和纤维品质无显著影响，这与李瑞莲等[11]和李维江等[12]的研究结果一致。国欣棉9号采用简化整枝后能显著提高地上部营养器官的生物量，增加单株成铃数、成铃率、单位面积干物重和籽棉产量，与冀151和冀863相比更适宜采用简化整枝。

简化整枝不仅可以节省棉田生产用工，还能利用叶枝补偿群体数量的不足，达到省工、节本、增效的目的[13]。研究表明，简化整枝会导致棉株营养体增大，因此，保留叶枝的棉田需调整种植密度，尽量稀植才具有显著的节本增效作用[6，12，14]。因此，今后应对不同品种简化整枝栽培时的适宜密度做进一步研究。

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