不同茬口对棉花生育性状及产量的影响

（新疆兵团第三师51团，图木舒克市，844000） 苏建明 侯松山

在农业生产中，作物连作有害、轮作有益早已被人们所认识。作物长期连作可导致土壤速效养分含量下降、土壤理化性质变差、土壤酶活性降低、微生物种群发生变化，产量下降。棉花是新疆农业生产的主导产业，是新疆不可替代的支持产业，是农民增收的一个主要来源。近年来，新疆棉田面积迅速扩大，初步实现了植棉区域化、布局专业化，但也造成作物结构相对简单、棉花多年连作的现象十分普遍。而随着棉花连作年限的增加，也产生了土壤肥力下降，作物产量降低，生长发育状况变差，品质变劣，病虫害加重等现象。

长期以来人们对大豆、花生、果树等连作的问题作了大量研究。但关于不同作物茬口对连作棉田综合效应影响的研究尚不多见，针对目前新疆棉花连作存在的主要问题，通过在连作棉田上进行轮作倒茬棉花试验，比较不同茬口对棉花生长发育及产量的影响，从而筛选出适应棉花轮作倒茬的最佳倒茬作物，为棉田建立合理的用养制度，持续保持新疆棉花生产的综合生产能力提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验设计

在第三师51团（以下简称三师）一块连作八年的棉田上进行轮作倒茬棉花试验，在2014年种植不同作物的基础上，次年全部种植棉花。试验设六个处理：处理一：小麦-大豆→棉花（复播大豆作为绿肥进行翻压）；处理二：小麦→棉花；处理三：玉米→棉花；处理四：玉米//大豆→棉花（大豆收获籽粒）；处理五：加工番茄→棉花（番茄茎杆全部还田）；处理六：棉花→棉花作为对照（CK）；小区面积61.2m2，每个小区重复三次。在棉花播种前施复合肥300kg/hm2，各处理田间管理措施一致，均与大田相同。在2009年种植棉花前分别在每个小区采土样进行土壤养分分析。

1.2 测定项目及方法

在每个小区采用定点挂牌的方法定期调查株高、倒四叶宽、蕾数、铃数及测定叶绿素（叶绿素仪SPAD-502）含量，每个小区调查的棉株不少于10株；定期采集棉花植株样，杀青后测其干物质；棉花产量为小区实收产量。

2 结果与分析

2.1 不同茬口对棉花农艺性状的影响

定点定株分别测量各处理的棉花农艺性状，由表1可知，各处理的棉花的农艺性状都要优于CK。其中番茄茬口的棉花株高最高达63.7cm，比CK的棉花高13.21cm；其次为玉米、小麦、小麦-大豆的茬口；玉米//大豆茬口的棉花株高最低为50.7cm。小麦茬口的果枝数和CK处理的果枝数差不多，但小麦处理的蕾数和铃数都要高于CK处理，分别高出5.8%和33.4%。这主要是因为不同作物轮作后改善土壤的理化性状，提高土壤养分含量，从而可以更好的促进棉花生长发育。

2.2 不同茬口对棉花产量的影响

进一K处理的实际产量差异达极显著水平，处理相互间差异不大，其产量的大小排序为处理一>处理五>处理四>处理二>CK（处理六）对各处理的棉花产量分析，由表1可知，单铃重是棉花产量重要构成因素之一，测定结果可知，处理五的棉花单铃重最高为6.06g，其次为处理四、处理三、处理一、处理二，分别比CK处理提高了1.61g、1.11g、0.83g、0.81g、0.75g。说明不同作物茬口可以促进棉花单铃重的增加，从而有利于棉花产量的提高。

表1 不同处理对棉花农艺性状及产量影响

2.3 不同茬口对棉花干物质、叶绿素的影响

图1 不同处理棉花植株叶片干物质和叶绿素含量变化趋势

棉花干物质积累是产量形成的物质基础，以分析干物质重来分析棉花生长的研究，是棉花生理研究的重要内容。通过对比不同处理对棉花干物质重的影响，来反映不同茬口对棉花生长的影响。由图1可知，各处理的棉花干物质重变化趋势一致，均呈逐渐上升状态，且不同茬口处理的棉花干物质重均高于CK处理。总体上加工番茄处理的棉花干物质一直处于领先地位，但到花铃期之后由于处理一的棉花生长迅速，棉花干物质积累较快，而超过处理五的棉花干物质重。后期不同茬口的棉花干物质重大小为：处理一>处理五>处理二>处理四>处理三>CK，这与不同茬口处理棉花的产量变化趋势基本一致。与CK相比，说明不同茬口处理更有助于增加光合物质、土壤肥力，从而促进棉花干物质的积累。

叶绿素是叶绿体的重要组成部分，是作物叶片光合作用的主要物质基础，也是叶片功能持续期长短的重要标志，叶绿素值与棉花的光合作用有密切关系，叶绿素含量高，叶片的生理活性高，促进光合作用，含量低则易造成叶片衰老，光合作用也随之降低。通过定株定时对棉花进行了倒四叶叶绿素值的测定，得到图1的叶绿素的动态变化表，各茬口棉花叶绿素值变化一致，在生长初期叶绿素值较低，到花期达到高峰，之后随着棉花的不断生长，叶绿素值逐渐下降。由图1可知不同茬口处理的棉花叶片的叶绿素值要高与CK处理，说明作物轮作能够延长叶片的功能期和寿命，从而提高光合速率和作物的产量。而小麦-大豆→棉花处理的棉花叶绿素值在后期又呈上升趋势，这可能与复播大豆作为绿肥翻压，表现出的肥效持久性有关。

3 小结与讨论

长期连作棉田倒茬种植不同作物都能更好的促进棉花的生长，其农艺性状的各项指标和干物质重均优于CK，进而提高了棉花的产量。从不同茬口对棉花产量的影响来说，小麦复播大豆作为绿肥为茬口对棉花的增产效果较好，其次为加工番茄茬口。因此为了快速地减少由于棉花的长期连作带来的一系列弊端，建议在热量、水资源等条件的地方，长期连作的棉田可选择小麦复播绿肥大豆作为茬口，而对于当地有加工番茄能力的地方，可以选择加工番茄作为连作棉田的倒茬作物。

通过两年田间试验，连作对土壤的影响是一个长期的过程，为了揭示连作弊端的实质，还需要进一步采取长期的定点定位研究，为恢复和建立新疆棉田合理用养制度奠定理论基础。