播期和密度对鄱阳湖植棉区不同熟性棉花品种产量和品质的影响

2020-10-09张丽娟夏绍南李永旗

湖北农业科学 2020年15期

张丽娟夏绍南李永旗

摘要：为探讨在鄱阳湖植棉区中早熟品种进行晚播替代早熟品种的可能性，于2018年采用裂-裂区设计，在鄱阳湖植棉区分3个时期[4月28日（A1）、5月10日（A2）、5月26日（A3）]和2种密度[6.75万株/hm2（B1）、9.00万株/hm2（B2）]种植有代表性的中早熟品种赣棉杂1号（C1）与早熟品种中棉所425（C2），研究其对产量、产量影响因子和纤维品质的影响。结果表明，3个播期2种密度水平下的各处理平均子棉产量为2 513.5～3 072.0 kg/hm2，其中以A1B1C1和A1B2C1产量相对较高，以A2B2C2产量最低，且A3播期各处理间产量差异不显著。播期对纤维品质有显著影响，播期A3处理的棉纤维品质均优于A1和A2处理。综上所述，在鄱阳湖植棉区，中早熟品种适当晚播（5月底之前），只要密度适宜再加上合理的化学调控，可以通过自身的自动调节机制进行生长发育，能够取得和早熟品种相当的产量，且纤维品质较好，可以代替早熟品种进行种植。

关键词：棉花;播期;密度;品种熟性;产量;品质;鄱阳湖植棉区

中图分类号：S562 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2020）15-0020-05

Abstract： To explore the possibility of replacing early-maturing varieties with medium early-maturing varieties at cotton planting region of Poyang lake，two representative cotton varieties of medium early-maturing variety Ganmianza No.1（C1） and early maturing variety Zhongmiansuo425（C2） were planted at three sowing date （A1.April 28， A2.May 10， A3.May 26） and two densities （B1.67 500 plants/hm2， B2.90 000 plants/hm2） using the crack zone design in 2018， and the effects of sowing date and density on yield， yield characteristics and fiber quality of cotton were studied. The results showed that the seed cotton yield of all treatments were from 2 513.5 to 3 072.0 kg/hm2， and the yields of A1B1C1 and A1B2C1 were relatively high. The yield of A2B2C2 was the lowest， and the difference between the treatments of A3 was not significant. Sowing date had a significant effect on fiber quality. The quality of cotton fiber treated in A3 was better than that of A1 and A2. In summary， the medium early-maturing varieties should be suitable for late sowing （before the end of May） at cotton planting region of Poyang lake， and as long as the density is appropriate and reasonable chemical regulation， they can grow and develop through their own automatic regulation mechanism to get high yield without affecting fiber quality， and can be used instead of early maturing varieties.

Key words： cotton; sowing date; density; varieties maturity; yield; quality; cotton planting region of Poyang lake

隨着植棉成本的上升，轻简化栽培和棉地多熟高效种植是棉花生产发展的必然趋势。长江流域鄱阳湖植棉区在麦（油）后移栽或麦（油）后直播时需用短季棉品种[1]，近年发展起来的菜-棉连作、薯-棉连作更是需要合适的短季棉品种。江西在早熟棉花品种培育与栽培方面的研究起步较晚，目前还没有该类型的品种，并且早熟品种的棉铃普遍偏小，不方便人工采收，不受该棉区农民的欢迎，而中早熟品种却有很多，能否利用现有的中早熟品种通过适当的栽培手段来缩短生育期但又能够保持理想的产量有待研究。播期和种植密度是影响棉花产量的2个主要因素。播期不同，造成作物生长发育期温度、光照等生态条件的差异，使作物生长发育过程中的光合作用及营养物质的运转分配也相应发生变化，因而对作物产量的合成和积累产生影响[2]。种植密度也能造成棉花群体结构不同而带来的生态条件的差异，从而影响生长发育，最终影响产量的形成。关于播期、密度对棉花生长发育、产量及纤维品质的影响的研究前人曾有过很多报道，但受品种、气候、土壤和耕作制度等条件的影响，其结果有较大差异。刘晓飞等[3]以中棉所50为材料直播，通过不同播期（大麦后和小麦后）和密度（6.0万、7.5万、9.0万、10.5万株/hm2）处理，研究它们对产量和干物质量的影响，结果表明，2种播期均以密度为9.0万株/hm2条件下产量最高。吴博等[4]在新疆研究了无膜滴灌栽培条件下不同棉花品种、密度和播期对棉花生长的影响，结果表明，生育期较短的早熟棉花品种子棉产量较高;播期推迟造成生育期延长，并使子棉产量、单株铃数、衣分和霜前花率逐渐下降，对农艺性状和纤维品质造成了一定影响;密度增加造成了单株铃数、株高、单株果枝数和单株果节量逐渐下降，对子棉产量和纤维品质未造成显著影响。王欣悦等[5]以中棉所76号为试材进行直播，研究了密度和播期对其生长发育和产量品质的影响，结果表明，播期为4月30日的子棉产量和皮棉产量高于其他3个播期条件下的产量，在播期的选择上可以选择5月15日之前，推迟播种会降低棉花产量。在一定范围内提高密度对纤维品质的影响不大，推迟播期则对棉花纤维品质具有一定的影响。在鄱阳湖植棉区关于不同播期和密度条件下，中早熟与早熟品种之间的生长发育比较报道的很少。本研究主要针对鄱阳湖植棉区，比较了在不同播期和密度直播种植条件下中早熟和早熟棉花品种的产量和纤维品质差异，旨在探讨中早熟品种通过迟播、增密和化控等栽培手段替代早熟品种的可能性，为棉田高效种植模式研究提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料

选择有代表性的中早熟和早熟品种各1个，分别为赣棉杂1号和中棉所425，于2018年在江西省九江市江西省棉花研究所试验基地布置田间试验。试验地为一年两熟制，属平原洲地围区，土壤为壤质灰潮土，前茬空闲。试验地耕层土壤pH为8.22，有机质含量为15.3 g/kg，全氮含量为1.24 g/kg，全磷含量为0.406 g/kg，全钾含量为14.7 g/kg，碱解氮含量为147 mg/kg，速效磷含量为9.5 mg/kg，速效钾含量为160 mg/kg。

1.2 试验设计

试验采用裂-裂区设计，主区为播种时间（A），副区为密度（B），再裂区为品种（C）。播期设4月28日（A1）、5月10日（A2）和5月26日（A3） 3个水平;密度设6.75万（B1）、9.00万（B2）株/hm2 2个水平;再裂区为有代表性的不同熟性品种，为中早熟品种赣棉杂1号（C1）和早熟品种中棉所425（C2）。3次重复，共计36个小区。

按照设计的播期和密度进行开沟人工点播，各处理均为一畦双行等行距种植，小区为4行区，行长10.0 m，行距1.0 m，小区面积40.0 m2。肥料选用尿素、复合肥和氯化钾，N、P2O5 和K2O用量分别为250.5、112.5、210.0 kg/hm2 ，氮肥和钾肥分别用45%和55%作为基肥，剩余的量在初花期作为追肥，磷肥全部作为基肥施用。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 产量因子与品质测定 9月15日，每小区选择有代表性的植株10株，调查成铃数;于吐絮盛期每小区收取中部花50朵，晒干后测定平均铃重，轧花后测定衣分并取纤维样送农业部棉花品质监督检验测试中心测定纤维上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度、马克隆值和伸长率。

1.3.2 产量测定分小区实收计产，折算成公顷产量。

1.4 数据处理

用Microsoft Excel 2003 整理数据，用DPS 6.5进行裂-裂区试验统计分析，用新复极差法对结果进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 播期、密度和品种对棉花产量及其性状的影响

方差分析结果（表1）表明，播期对子棉产量和衣分影响显著。3个播期中，子棉产量以A1最高，显著高于A2，增产9.7%，A3的子棉产量也显著高于A2，增产6.0%;单株铃数随着播期的推迟，有逐渐减少的趋势，A1比A3处理的单株铃数多3.5个，但差异未达显著水平;衣分亦随着播期的推迟呈逐渐减少的趋势，A3的衣分比A1减少1.5个百分点，二者差异显著（表2）。密度对铃重和衣分的影响不明显，而显著影响子棉产量和单株铃数。B1处理的平均子棉产量比B2增加3.8%，增产显著;单株铃数随着密度的增大而减少，B2比B1处理的单株铃数少2.5个，差异显著。品种间的单株铃数差异不显著，子棉产量差异显著，铃重、衣分差异极显著。赣棉杂1号的铃重、衣分均极显著高于中棉所425，分别多0.97 g、1.0个百分点，子棉产量也比中棉所425显著增产154.5 kg/hm2。播期、种植密度和品种之间均没有互作（表1）。

由表3可知，各处理的子棉产量以A1B1C1最高，显著高于除A1B2C1和A2B1C1以外的所有处理;A1B2C1次之，极显著高于A1B2C2、A2B1C2、A2B2C1、A2B2C2这4个处理。在A2播期B1密度下，赣棉杂1号的产量高于中棉所425，并显著高于B2密度下的2个处理;在A3播期，2个密度和2个品种间各处理的产量相当，差异不显著。这说明中早熟品种适时早播有利于其夺得高产，而晚播也可以保持和早熟品种相当的产量水平。各处理的单株成铃数为6.9～14.0个，其中A1B1C2、A1B1C1和A1B2C2位居前三位，显著高于A2B2C1和A3B2C1。铃重与品种的关系更为密切，赣棉杂1号各处理的铃重为5.94～6.15 g，中棉所425各处理的铃重为4.98～5.28 g，2个品种的铃重均以A2B1处理最高，A1B2处理最低。各处理的衣分为38.7%～41.8%，以A1B2C1为最高，极显著高于A2B1C2、A3B1C2和A3B2C2。

2.2 播期、密度和品种对棉花纤维品质的影响

由表4可以看出，品种对棉花的纤维品质没有明显影响，而密度和播期对纤维品质影响显著。在纤维品质的5个指标中，除伸长率和整齐度指数外，其他3个指标均受到播期的影响，其中纤维上半部平均长度和马克隆值均表现为A3处理极显著优于A1和A2，在断裂比强度方面也表现为A3处理优于A1和A2（表5）。可见，A3时期播种，棉纤维品质较优。密度对棉纤维品质的影响仅体现在断裂比强度方面，B2密度处理比B1处理断裂比强度平均高0.8 cN/tex，差异达显著水平。

由表6可以看出，各处理棉纤维上半部平均长度为27.80～31.10 mm，差异达极显著水平，其中A3B2C1最高，显著高于A1和A2播期的所有处理，极显著高于上述播期的大部分处理（A1B1C2和A2B2C1除外）;整齐度指数各处理间以A3B2C2最高，为86.47%，A1B2C1最低，为84.67%，二者差异达显著水平，其他各处理间差异不显著;各处理间的断裂比强度以A3B2C1最高，极显著高于A1和A2播期的大部分处理（A1B2C1、A2B2C1、A2B2C2除外）;所有处理的马克隆值均较高，以A3播期的4个处理相对较低，其中A3B2C1最低，显著低于其他所有处理;各处理的伸长率为6.77%～7.00%，以A3B2C2最高，显著高于A1B1C1、A1B2C1、A2B1C1和A2B2C1这4个处理，其他處理间差异不显著，在同一播期同一密度间，C2品种均优于C1品种。由此说明，纤维品质与播期关系密切，而与密度关系不大。

3 討论

3.1 播期、密度和品种对子棉产量及其性状的影响

棉花播期直接影响棉花的生育进程，适当早播可使棉花结铃期提前，从而延长有效开花结铃期，达到增加单位面积总铃数、提高产量的目的[6]。播期推迟，棉花熟期推迟，吐絮率降低，产量逐渐下降[7]。本试验中，子棉产量表现为早播（4月28日）>晚播（5月26日）>中播（5月10），即早播产量最高，而中播的产量最低。李顺喜等[8]的研究表明，晚播（6月1日）的皮棉产量显著高于中播（5月5日），与早播（4月10日）差异不显著，同样表现为中播的产量最低，此结论与本试验的结果一致。分析其原因可能是，在鄱阳湖植棉区，8月晴热高温天气持续多日的现象经常发生，造成中播棉花蕾铃脱落严重，中部结铃不多或质量不高，而晚播恰好错过了这段时间，从而使其产量高于中播。棉花产量构成的主要因素是单株铃数、铃重和衣分。本试验播期对产量性状的影响表现在单株铃数和衣分随着播期的推迟有逐渐下降的趋势，这与前人的研究结果一致[8-11]。许玉璋等[9]和贾晓昀等[12]的研究认为，单铃重受环境变化的影响较大，晚播会导致单铃重的普遍降低，而吴博等[4]的研究则表明，铃重随播期的推迟而增加，本研究表明播期对2种熟性品种的铃重影响均不显著，造成这种现象的原因可能是由于不同地区在棉花铃期的环境温度差异导致的。

夏绍南等[13]认为，江西丘陵无灌溉地直播栽培中早熟棉花品种的适宜密度为4.2万～5.7万株/hm2。李顺喜等[8]认为，在江西中早熟品种当播期推迟至5月底至6月初时，仍可通过将密度加大至5.0万株/hm2的方式实现棉花的高产优质。本研究结果表明，密度为6.75万株/hm2的平均子棉产量比9.00万株/hm2增产3.8%，增产显著，但由于本试验设定的密度未涉及5.0万株/hm2以内，因此是否与前人[8，14]结论一致则需要进一步研究。密度对棉花产量构成因素的影响表现为单株铃数随着密度的增大而减少，这与前人的研究结果比较一致[13-15]。

棉花产量同时受基因型、环境和栽培措施及其互作的影响，其中基因型决定了品种的遗传生产力。本试验结果表明，品种间的单株铃数表现为中棉所425多于赣棉杂1号，但差异不显著，而铃重、衣分和子棉产量差异显著，且赣棉杂1号的铃重、衣分和子棉产量均显著高于中棉所425。

3.2 播期、密度和品种对棉花纤维品质的影响

播期对棉花纤维品质的影响主要是因为花铃期的温度、日照辐射等条件不同，使得棉纤维品质指标发生变化[4]。关于播期对棉花纤维品质的影响，前人进行了一些研究[8，16，17]，但结果不尽相同，其原因可能是由于不同地区棉花铃期≥15 ℃积温、日均温、日最高温和日温差线的差异造成[17]。本研究表明，在纤维品质的5个指标中，除伸长率和整齐度指数以外，其他3个指标均受到播期的显著影响，且这3个指标均表现为A3（5月26日）处理优于A1（4月28日）和A2（5月10日）处理，其中纤维上半部平均长度和马克隆值的差异达极显著水平，断裂比强度的差异达显著水平。

棉花纤维品质是由品种遗传特性、栽培环境因子和栽培措施共同决定的，主要决定因子是品种的遗传特性[18]。本试验结果表明，2个品种的棉纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、整齐度指数和伸长率均比较接近，差异不显著。

关于密度对棉花纤维品质影响的研究报道较多，但观点却不尽一致[4，5，13，18]。栽培密度对棉花纤维品质的影响主要是因不同栽培密度造成群体冠层结构不同，改变了冠层小气候、群体的光照强度等环境因子造成的[18]。本试验结果表明，设置的2种密度对棉花纤维品质的影响不大，仅体现在断裂比强度方面，2个密度处理间差异达显著水平，与高俊岭等[19]的研究结论一致。

4 小结

3个播期2种密度水平下的各处理在11月10日前实收子棉平均产量为2 513.5～3 072.0 kg/hm2，其中以A1B1C1和A1B2C1的产量相对较高，以A2B2C2产量最低，且A3播期各处理间产量差异不显著。这说明中早熟品种早播有利于其获得高产，但晚播也可以保持不低的产量;播期对棉花纤维品质有显著影响，播期A3处理的棉纤维品质均优于A1和A2处理。综上所述，在鄱阳湖植棉区，中早熟品种适当晚播（5月底之前），只要密度适宜再加上合理的化学调控，可以通过自身的自动调节机制进行生长发育，能够取得和早熟品种相当的产量，且桃大容易采收、纤维品质好，可以替代早熟品种进行种植。由于本试验只进行了一年且设置的密度梯度偏少，因此中早熟品种晚播最佳播期及密度有待进一步试验验证和研究。高密度情况下，化学调控是非常关键的栽培措施，在本试验中并未实施化学调控措施，因此在鄱阳湖植棉区中早熟品种通过迟播和增密措施代替早熟品种种植如何进行合理的化学调控以争取高产也是需要进一步研究的内容。

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