运城地区棉花优化成铃规律研究

梁哲军，王玉香，张冬梅，杨印斌，南雪琴，齐宏立，董 鹏，袁嘉玮，张 健

（山西省农业科学院棉花研究所，山西 运城 044000）

棉花优化成铃理论作为棉花栽培的核心理论，是指在一定的生态和生产条件下，在最佳结铃期、最佳结铃部位和棉株生理状态稳健时生产较多优质棉铃[1]。生态条件、群体质量、棉株生理年龄、不同结铃部位均会影响棉铃质量[2-7]。国内学者将优质棉铃总结为铃大、衣分高、纤维品质好，主要分布在内围和中部，时间在 7 月上旬至 8 月中旬[1，6，8]。内围铃和中部铃具有铃位优势，铃质量和纤维品质优于同株其他棉铃[9-10]。谈春松[11]根据多年气象资料研究认为，黄河流域棉区优质铃开花期主要集中在7月10日至8月15日。前人对于优势铃主要集中在定性描述，而对于优势铃的发育特点及动态特征报道相对较少。本试验就运城地区棉花开花成铃规律进行研究，以期为棉花育种和优化成铃栽培技术提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试棉花品种为目前运城棉区生产上种植面积较大的运棉3539和科能0518，由山西省农业科学院棉花研究所提供。

1.2 试验设计

试验于2016年在山西省农业科学院棉花研究所农场进行，前茬作物为棉花，试验地全氮含量为1.32 g/kg，碱解氮含量为65.3 mg/kg，速效磷含量为51.4 mg/kg，速效钾含量为138.9 mg/kg。

田间采用宽窄行（60 cm＋80 cm）配置，密度为4.5万株/hm2，每个品种播种60 m2（2.5 m×24 m）。4月12日播种，播后随即地膜覆盖，其他管理同大田。

1.3 测定项目及方法

从开花至结束，每个品种每天挂30朵花，吊牌标明开花期、果枝果节位、吐絮期。

棉铃体积增长速率的测定：于挂花后20，30，40d分别取F1-1（第1果枝第1果节，依此类推），F1-2，F1-3，F4-1，F4-2，F4-3，F7-1，F7-2，F10-1，F10-2，5个正常授粉棉铃，用排水法计算体积。

棉铃时空分布及优势棉铃分布测定：收获时将相同果枝果节位（F1-1，F1-2，F1-3，F2-1，F2-1，……，F12-1，F12-2）的棉铃单铃收获，每个品种选取10个正常棉铃，测定单铃生物量、籽棉质量，并根据吊牌注明的开花期、吐絮期计算分布时期的平均值。

1.4 数据分析

所有数据采用Excel 2010进行处理。

2 结果与分析

2.1 棉花开花成铃习性分析

从图1可以看出，2个棉花品种开花和成铃规律有所不同。运棉3539日平均开花数为0.62个，日平均成铃数为0.33个。7月5—25日，单日开花与成铃数均大于平均值，其中，7月16日达到最高峰，日均开花数为1.2个，日均成铃数达到0.6个。

科能0518日平均开花数为0.44个，日平均成铃数为0.21个。7月9—30日，单日开花与成铃数均大于平均值，其中，7月19日达到最高峰，日均开花数为1.2个，日均成铃数达到0.7个。

从以上分析可以看出，2个品种的优势开花成铃时段主要集中在7月上旬至7月下旬。

2.2 不同铃位棉铃体积增长规律分析

由图2可知，2个棉花品种棉铃体积在花后30d内快速增长，30 d后增长基本停止。2个品种棉铃体积增长规律有所不同。运棉3539花后0～40 d棉铃平均增长速率为0.51 cm3/d，其中，增长最快的为 F4-1（0.53 cm3/d），最小值为 F1-3（0.49 cm3/d），除 F1-1，F1-2，F1-3，F4-3 铃位棉铃体积平均增长速率小于0.51 cm3/d外，其余铃位棉铃体积平均增长速率均大于或等于0.51 cm3/d。

科能0518花后0～40 d棉铃平均增长速率为0.57 cm3/d，其中，增长最大的为 F4-1（0.62 cm3/d），最小为 F1-3（0.51 cm3/d），除 F1-1，F1-2，F1-3 铃位棉铃体积平均增长速率小于0.62cm3/d外，其余铃位棉铃体积平均增长速率均大于或等于0.62 cm3/d。

从以上分析可以看出，运棉3539和科能0518这2个品种F4～F10的1～2果节的棉铃体积增长速率均大于单株棉铃体积增长速率。

2.3 棉铃时空分布分析

由图3可知，2个棉花品种开花时段主要集中在6月下旬至8月初，吐絮时段主要集中在8月下旬至9月下旬。运棉3539内围铃（1～2果节）开花时间间隔平均为4.3 d，2～3果节开花时间间隔平均为6.4 d。科能0518内围铃开花时间间隔平均为3.8 d，2～3果节开花时间间隔平均为5.9 d。2个品种自第6果枝后，基本没有第3果节及以上果节成铃，主要是1～2果节所成的内围铃。

2.4 棉铃性状分析

由图4可知，运棉3539单株平均单铃籽棉质量为4.1 g，平均单铃皮棉质量为1.8 g，F3～F10的1～2果节和F2-1，F11-1单铃籽棉质量和单铃皮棉质量均大于单株平均值，F11-2的单铃籽棉质量大于平均值，但单铃皮棉质量略低于平均值，成铃时间段为7月6日至7月26日。

科能0518单株平均单铃籽棉质量为5.8 g，平均单铃皮棉质量为2.5 g，F3～F10的1～2果节、F11-1单铃籽棉质量和单铃皮棉质量均大于单株平均值（图4），成铃时间段为7月9日至7月28日。

从以上分析可以看出，不同棉花品种优势花铃时段有所不同，主要集中在7月初至7月下旬，优势铃位主要集中在F3～F10的1～2果节。

3 结论与讨论

在本研究中将单铃籽棉质量、皮棉质量、体积日平均增长速率大于单株平均值的铃位，定义为优势铃位，其所结棉铃定义为优势棉铃。结果表明，所研究的2个棉花品种第3～10果枝的1，2果节单铃籽棉质量、单铃皮棉质量均高于其他铃位棉铃，内围铃和中部铃存在着铃位优势，这与前人研究结果一致[7-12]。优势棉铃主要集中在第3～10果枝的1～2果节，时段主要集中在7月上旬至7月下旬，这与谈春松[11]的结论略有不同，主要是由于气象因素差异。不同铃位棉铃体积在0～30 d内快速增长，30～40 d体积增长基本停止，这与其他研究结论相一致[13-14]。优势铃位棉铃体积增长大于单株棉铃日平均体积增长量。对于优势棉铃的纤维品质差异，需要进一步研究。

劳动力成本和农药、化肥、地膜所造成污染已成为目前制约我国棉花产业发展的主要因素，机械化和轻简化种植模式必将替代现有的劳动集约型模式[15-17]。由于我国不同棉花主产区生态条件差异，围绕棉花优化成铃这个核心技术的育种和栽培模式也存在着差异。在黄河流域棉区，棉花后期降雨会影响棉花的产量和质量，是否可通过育种技术和栽培模式塑造棉花理想株型，提高优势棉铃结铃量，同时便于全程机械化管理，达到优质高产高效的目的，是本研究下一步的研究内容。

［1］董合忠，毛树春，张旺锋，等.棉花优化成铃栽培理论及其新发展[J].中国农业科学，2014，47（3）：441-451.

［2］棉花结铃模式调节研究协作组.棉花优质高产结铃模式调节及配套技术[J].中国棉花，1991，18（4）：19-20.

［3］陈德华，肖书林，王志国，等.棉花超高产群体质量与产量关系研究[J].棉花学报，1996，8（4）：199-203.

［4］蒋光华，周治国，陈兵林.棉株生理年龄对纤维加厚发育及纤维比强度形成的影响[J].中国农业科学，2006，39（2）：265-273.

［5］赵新华，王友华，束红梅，等.棉（Gossypium hirsutum L.）株生理年龄对棉铃生物量和氮素累积的影响 [J].中国农业科学，2010，43（22）：4605-4613.

［6］谈春松.棉花优质高产栽培[M].北京：中国农业出版社，1992：43-79.

［7］陈柏清，陈青，吴吉祥，等.陆地棉不同铃期和不同铃位单铃重杂种优势遗传研究[J].棉花学报，1998，10（4）：199-204.

［8］刘艺多.高产优质棉田高光效群体生态结构模式的研究 [J].江苏农业科学，1991（1）：23-26.

［9］ MEREDITH W R JR，BRIDGE R R.Yield components and fiber property variation of cotton（Gossypium hirsutum L.）within and among environments[J].Crop Sci，1973，13：307-312.

［10］JENKINS J N，MCCARTY J C，PARROTT W L，et al.Effectiveness of fruiting sites in cotton：yield [J].Crop Sci，1990，30：365-369.

［11］谈春松.棉花株型栽培研究 [J].中国农业科学，1993，26（4）：36-43.

［12］王占彪，陈静，毛树春，等.气候变化对河北省棉花物候期的影响[J].棉花学报，2017，29（2）：177-185.

［13］陈青，朱军，吴吉祥.陆地棉不同铃期和铃位籽棉产量杂种优势的遗传研究[J].中国农业科学，2000，33（4）：97-99.

［14］陈源，王永慧，肖健，等.高品质陆地棉棉铃发育特点[J].作物学报，2010，36（8）：1371-1376.

［15］朱永歌，俞全胜，孙天曙，等.高品质棉渝棉一号生育特性和栽培技术研究[J].中国棉花，2002，29（3）：17-19.

［16］梁哲军，齐宏立，王玉香，等.棉田污染网络及治理方法研究[J].中国棉花，2012，39（5）：6-9.

［17］董合忠.滨海盐碱地棉花轻简栽培：现状、问题与对策[J].中国棉花，2011，38（12）：2-4.