滨海盐碱地广适性棉花品种植株性状及其产量构成评价

2017-07-29冯国艺张谦祁虹雷晓鹏杜海英梁青

山东农业科学 2017年7期

冯国艺+张谦+祁虹+雷晓鹏+杜海英+梁青龙+王树林+王燕+林永增

摘要：选用10个棉花品种（系），于滨海不同盐碱度地块上种植，筛选适应性广泛的棉花品种，并研究其植株性状和产量表现。结果表明：广适性品种冀3816生育前期株高在56.4～60.2 cm之间，单株果枝数7.3～7.8个、铃数1.1～1.6个、蕾花数10.3～14.1个，叶绿素SPAD值在40.6～44.3之间；产量形成关键期株高在69.7～80.1 cm之间，单株果枝数7.7～9.9个、铃数11.5～14.6个，SPAD值在45.4～50.5之间；收获株数在（4.25～5.20）万株/hm2之间，单株铃数10.78～12.70个，单铃重4.96～5.53 g，衣分37.4%～38.2%，皮棉产量1 000 kg/hm2以上。

关键词：棉花；滨海盐碱地；产量；植株性状；广适性

中图分类号：S562.01 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2017）07-0056-04

Abstract Ten cotton varieties （lines） were planted in coastal lands with different saline degrees to select the wide adaptable cotton variety， and its yield and plant traits were studied. The results showed that the wide adaptable cotton variety was Ji3816， and its plant height was between 56.4 cm and 60.2 cm， the number of fruit branches per plant was between 7.3 and 7.8，the boll number was between 1.1 and 1.6， the number of flowers and buds was between 10.3 and 14.1， and the chlorophyll SPAD value was between 40.6 and 44.3 during the early growth stage. During the critical stage of yield forming， the plant height of Ji3816 was between 69.7 cm and 80.1 cm， the number of fruit branches was between 7.7 and 9.9，the boll number was between 11.5 and 14.6， and the chlorophyll SPAD value was between 45.4 and 50.5. The number of harvest plants of Ji3816 per hectare was between 42 500 and 52 000， the boll number per plant was between 10.78 and 12.70， the single boll weight was between 4.96 g and 5.53 g， the lint percent was between 37.4% and 38.2%， and the lint yield was more than 1 000 kg/hm2.

Keywords Cotton； Coastal saline area； Yield； Plant traits； Wide adaptability

棉花是我國的重要经济作物之一，具有较强的耐盐碱性，常作为先锋作物在盐碱地区广泛种植[1]，另一方面，为减缓粮棉争地矛盾，其种植也逐渐向生产能力低下的滨海盐碱地区集中[2， 3]。受地理位置及耕作措施的影响，棉花不同品种之间和同一品种不同生长阶段之间的耐盐性都有明显的差异[4]。Levitt[5]研究指出，棉花萌发和生长的极限盐度分别为0.4%和0.6%～0.7%。较低浓度的盐分（0.2%）有利于棉花出苗、生长、提高产量和品质[6]，当盐分浓度大于0.2%时就会产生离子胁迫和渗透伤害[7]。叶武威等[8]报道，棉花种子萌发时甚至可以忍受1.5%NaCl 的胁迫。从棉花生育期看，幼苗阶段和开花结铃期对盐分较为敏感[9]，特别是三叶期前的幼苗[8]。也有资料表明棉花耐盐性以萌发出苗时期最小[7]，随着生育推进而不断提高，但在蕾期、初花期渐趋下降，至开花结铃盛期耐盐能力上升为最强[10]。我国滨海盐碱地面积辽阔[2]，盐碱程度差异较大。以往研究主要针对棉花某个时期或某个盐碱程度棉田开展研究[11， 12]，而对滨海不同盐碱程度地块棉花各个生育期的植株性状和产量表现研究较少。为此，我们在此类土壤上开展针对性研究，以筛选滨海盐碱棉田上适应性强的棉花品种，并进而研究其不同生育时期的植株生长发育性状和产量表现，为滨海盐碱地区主栽品种的选择和高产抗逆栽培技术提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况与供试品种

试验于2016年在河北省国营海兴农场（38°21′N，117°31′E）进行。供试品种（系）10个：冀棉818、冀棉958、冀优861、冀杂2号、沧棉666、冀杂1号、冀棉128、1158系、冀3816和989系。根据4月中下旬0～20 cm土层含盐量，分别设重度盐碱处理（﹥4.0～6.0 g/kg）、中度盐碱处理（3.0～4.0 g/kg）和轻度盐碱处理（﹤3.0 g/kg）。前茬作物为棉花，为一年一熟制。棉田土质为中壤土，有机质9.9 g/kg，全氮0.8 g/kg，碱解氮35.4 mg/kg，速效磷11.7 mg/kg，速效钾 203.9 mg/kg。4月底抢墒在开沟器犁出的10 cm左右深的窄沟中进行播种。小区面积为60.0 m2。随机区组排列，重复3次。播种时施入尿素450 kg/hm2、过磷酸钙750 kg/hm2。采用宽膜覆盖栽培，1膜2行，行株距配置为90 cm×45 cm，留苗密度为5.25万株/hm2，先点播后铺膜。田间管理同一般大田。

1.2 测定项目

每小区选定20株，7月15日进行生育前期调查，性状有株高和单株果枝数、成铃数、蕾花数；8月15日进行产量形成调查，性状有株高和单株果枝数、成铃数，两次都进行叶片SPAD值测定。测定方法为：选取棉花主茎倒4叶，使用SPAD-502叶绿素计（Minolta，JPN）进行测定。9月初收1次僵瓣烂桃花，计入小区产量；各小区收获霜前和霜后籽棉分别计产。每个小区收获10株测定单铃重、衣分。

1.3 数据统计分析

采用Microsoft Excel 2003和SPSS 11.0进行数据处理与分析，用最小显著差数法（LSD）进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 出苗率

对供试品种（系）在不同盐碱胁迫地块上的出苗率进行分类，结果（表1）表明，三种盐碱胁迫下均表现较好（出苗率80%以上）的品种为冀3816，其出苗率在轻度盐碱下为91.7%，中度盐碱下为100.0%，重度盐碱下为83.3%，为广适性品种。

2.2 广适性品种冀3816生育前期（7月15日）植株性状

由表2可以看出，广适性品种冀3816在中度盐碱下株高和单株果枝数最大，轻度盐碱下最小，但与重度盐碱差异不显著；随盐碱程度增大，单株蕾花数显著增多，单株铃数和叶绿素SPAD值轻度和中度差异不显著，其中单株铃数显著低于重度盐碱，叶绿素SPAD值显著高于重度盐碱棉田。三种盐碱下株高在56.4～60.2 cm之间，单株果枝数7.3～7.8个、铃数1.1～1.6个、蕾花数10.3～14.1个，叶绿素SPAD值在40.6～44.3之间。

2.3 广适性品种冀3816产量形成期主要性状表现

由表3看出，冀3816在中度盐碱下植株最高、单株果枝数最多，轻度盐碱下数值最小；叶绿素SPAD值随盐碱程度增大而降低；单株铃数中度盐碱下最少，轻度盐碱较中度盐碱高13.0%，重度盐碱较中度盐碱高27.0%。株高差异较大，在69.7～80.1 cm之间，单株果枝数7.7～9.9个、铃数11.5～14.6个，SPAD值在45.4～50.5之间。

2.4 广适性品种冀3816产量及其构成因子

由表4看出，广适性品种在轻度和中度盐碱地上的籽棉和皮棉产量差异不显著，但显著高于重度盐碱，其中皮棉产量轻度盐碱较重度盐碱高11.6%，中度盐碱较重度盐碱高7.0%。产量构成因子中，收获株数与出苗率密切相关，中度盐碱下收获株数最多；中度盐碱胁迫下广适性品种单株铃数与轻度盐碱无明显差异，均低于重度盐碱胁迫下；单铃重与重度盐碱胁迫无明显差异，显著低于轻度盐碱；衣分随盐碱程度增加而降低。冀3816收获株数在（4.25～5.20）万/hm2之间，单株铃数10.78～12.70个，单铃重4.96～5.53 g，衣分在37.4%～38.2%之间变化，皮棉产量实现1 000 kg/hm2以上水平。

3 讨论与结论

在供试10个品种（系）中，冀3816出苗率在轻度盐碱（0～20 cm土层含盐量﹤3.0 g/kg）下为91.7%，中度盐碱（3.0～4.0 g/kg）下为100.0%，重度盐碱（﹥4.0～6.0 g/kg）下为83.3%，均在80%以上，定为广适性品种。冀3816生育前期（7月15日）株高在56.4～60.2 cm之间，单株果枝数7.3～7.8个、铃数1.1～1.6个、蕾花数10.3～14.1个，叶绿素SPAD值在40.6～44.3之间。产量形成关键期（8月15日）株高在69.7～80.1 cm之间，单株果枝数7.7～9.9个、铃数11.5～14.6个，SPAD值在45.4～50.5之间。收获株数在（4.25～5.20）万/hm2之间，单株铃数在10.78～12.70个之间，单铃重在4.96～5.53之间，衣分在37.4%～38.2%之间变化，皮棉产量实现1 000 kg/hm2以上水平。

不同盐碱胁迫下，广适性品种冀3816生长发育表现出较强的适应性调整。轻度盐碱下株高、果枝数、铃数以及蕾花数表现比较稳健，叶绿素含量较高，光合性能较好，因此衣分较高，皮棉产量较高；中度盐碱下植株较高，果枝数较多，但铃数较少，呈营养生长过剩，棉铃发育受到一定影响；而重度盐碱下生长受到较为明显的抑制，棉花以蕾铃数增多作为应对措施，但是由于光合性能较差，因此棉铃发育受到显著影响，导致产量不高。所以，生产上轻度盐碱地块应以促进棉花生长作为产量进一步提高的措施，而中度盐碱地块应以防止棉花旺长为高产途径，重度盐碱下要在土壤盐碱改良的基础上培肥地力，促进棉花更为健康的生长发育，以挖掘棉花增产潜力。

参考文献：

[1]Ashraf M.Salt tolerance of cotton：some new advances[J].Critical Reviews in Plant Sciences，2002，21（1）：1-30.

[2]董合忠.盐碱地棉花栽培学[M].北京：科学出版社，2010.

[3]中国农业科学院棉花研究所.中国棉花栽培学[M].上海：上海科学技术出版社，2013.

[4]孙小芳，刘友良. 棉花品种耐盐性鉴定指标可靠性的检验[J]. 作物学报，2001，27（6）：794-801.

[5]Levitt J. Responses of plants to environmental stress（2nd） [M]. Physiologicl Ecology，1980.

[6]周桃华. NaCl 胁迫对棉子萌发及幼苗生长的影响[J]. 中国棉花，1995，22（4）：11-12.

[7]贾玉珍，朱禧月，唐予迪，等. 棉花出苗及苗期耐盐性指标的研究[J]. 河南农业大学学报，1987，21（1）：30-41.

[8]叶武威，刘金定. 氯化钠和食用盐对棉花种子萌发的影响[J]. 中国棉花，1994，21（3）：14-15.

[9]趙可夫. 作物抗性生理[M]. 北京：农业出版社，1990：116-121.

[10]罗宾著，陈恺元译. 棉花生理学[M]. 上海：上海科学技术出版社，1983：71-73.

[11]辛承松，董合忠，温四民，等. 滨海盐碱地转基因抗虫棉品种鉴选[J]. 中国农学通报， 2008，24（2）：188-192.