无膜栽培下育苗移栽对棉花干物质积累与分配的影响

胡宇凯，毛廷勇，曹 娟，郭子轩，吴全忠，翟云龙，陈国栋

（塔里木大学植物科学学院，新疆阿拉尔 843300）

0 引言

我国的棉花种植从20世纪60年代的种子直播，到80年代的棉花营养钵育苗移栽，到21世纪的棉花无土（基质）育苗移栽技术，使育苗移栽技术成为多种植棉形式的典型形式之一[1-3]。棉花的高产、稳产、优质很大程度取决于所采取的育苗、栽培技术体系。杨铁钢等[4]、毛树春等[5]先后研究提出无土育苗无钵移栽、基质育苗裸苗移等棉花移栽方式。

新疆以灌溉农业为主，光照充足，在影响新疆棉花生产的光、热、水三大气候因素中，以热量的年际变化不稳定对棉花生产影响最大[6]。为了有效地缓解这一影响，新疆植棉采用的覆膜直播方式在一定程度上取得了成功，但其对环境造成的隐患也是不容忽视的。因此，2009年国家棉花产业技术体系年度总结上就提出了前瞻性研究：基质育苗移栽替代地膜覆盖的技术[7]。在新疆开展棉花育苗移栽项目的研究，以巩固新疆棉花生产在全国的重要地位，增强新疆棉花在国际国内市场的竞争力，更好的提高新疆的植棉效益。棉花干物质积累及分配直接影响到经济产量的形成和棉花的品质，因此，研究不同的育苗移栽方式下棉花干物质积累分配，探求适合南疆棉花生产的育苗移栽方式，对南疆棉花生产有重大意义。本试验通过对不同移栽方式对棉花干物质积累分配的研究，以期为今后新的栽培技术和优化栽培模式提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料及设计

实验设6个处理，各处理覆盖、播种、育苗、移栽方式见表1。试验于2020年在塔里木大学科研基地进行，育苗在园艺试验站4号温室进行。试验地土壤为壤土，有机质10.6 g/kg，碱解氮43.9 mg/kg，速效磷12.0 mg/kg，速效钾170 mg/kg。本试验供试品种为杂交陆地棉品种兆丰1号，于2020年4月15日，分别在露地和覆膜条件下进行直播、基质育苗裸苗移栽和穴盘育苗带基质移栽，田间裂区设计，4次重复，（10+66+10+66+10）机采模式种植，密度8 000株/667m2，1膜6行2滴灌带，行长5 m，每小区3条膜。基施纯氮216 kg/hm2、P2O5150 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2，追施纯氮324 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2，全生育期滴水8次。

表1 试验处理设计

1.2 测定方法

记载各处理生育时期，从6月10日~9月8日在田间每隔10天每处选10株带回实验室，将子叶节以上部分各器官分开，分别烘干称重。成熟期每处理取样10株室内考种，取样300朵，测定单铃重、衣分等，棉花吐絮期测产。

2 结果与分析

2.1 不同移栽方式棉花干物质积累动态变化

不同移栽方式棉花干物质积累的动态变化见图1。从图中可以看出：各处理的整个生长期的干物质积累符合S形曲线，即不管是哪种处理其干物质积累的总体趋势大致相同，普遍表现为覆膜物质积累高于露地处理，移栽处理高于直播处理，带基质移栽略高于裸苗移栽。

从播种到7月10日之前各处理干物质积累的差异不大，6个处理的单株干物质积累量都差不多。7月10日各处理大都处在盛蕾期，说明在盛蕾期之前各处理之间单株干物质积累量差异不大，干物质积累的量关键还在于蕾铃上。7月10日之后，各处理之间开始出现差异，7月10日~7月20之间增长速度缓慢，这是因为这个时期刚刚出现棉铃，棉铃的生长还很慢，但棉铃的大小已经开始发生变化，不同处理之间开始出现差异。7月20日以后各处理单株干物质都开始出现大幅度的增加，其中露地带基质移栽一直匀速增长，并且整体增长迅速，直到8月19日又趋于平缓。覆膜带基质移栽在7月30日到8月19日之间增长速度出现变慢的情况，可能是由田间取样误差造成的。

图1 不同处理棉花干物质积累动态变化

表2为对不同处理的不同生育阶段的干物质积累所做的分析，可以观察到棉花干物质积累蕾期之前较少，仅占2%左右，覆膜移栽略高，也占不到3%。不同处理的积累速率是不同的，但就整个生育期来看均呈单峰曲线，其峰值一般出现在开花到吐絮之间。不同处理棉株干物质增长量占总干物质量的比例，苗期为1.7%~2.9%，蕾期为28.1%~31.6%，花铃期为30.5%~58.7%，吐絮期为10.3%~36.1%，可见花铃期是物质积累的主要时期。不同处理之间在苗期和蕾期没有太大差异，到花铃期以后出现差异。花铃期以后，从覆盖方式看，覆膜处理棉花干物质积累的量要高于露地处理；从播种方式看，移栽棉花干物质积累的量要高于直播棉花；从移栽方式看，带基质移栽棉花干物质积累量要高于裸苗移栽。

2.2 不同移栽方式棉花干物质分配

表3中对各生育时期干物质在器官间的分配做了分析。从中可以看出现蕾期，叶占整株的75.4%~84.8%，茎占14.7%~21.4%，蕾铃占0.5%~3.2%；始花期叶占整株的57.7%~68.4%，茎占27.9%~32.4%，蕾铃占1.7%~9.9%；盛铃期叶占整株的35.1%~41.0%，茎占26.1%~40.9%，蕾铃占18.6%~34.2%；吐絮期叶、茎的分配越来越少，叶占整株的23.5%~29.8%，茎占21.0%~32.2%，蕾铃占42.6%~55.6%；

表2 不同生育期棉花单株干物质积累情况（g/株）

表3 不同处理棉花各器官干物质分配（g/株）

从各主要生育时期干物质在器官间的分配分析可以看出，现蕾期各处理在器官间的分配都主要是营养器官，生殖器官才刚开始出现，6个处理中覆膜直播处理蕾所占比例最小。这可能是因为，覆膜为棉花生长提供适宜的微环境，所以叶片生长较快，所占比例较大，但覆膜移栽的则由于生长期较提前，且移栽后缓苗期有叶片脱落现象，所以叶片所占比例稍小。始花期生殖器官所占整株的比例开始上升，但上升速度不快，这是由于蕾铃的干物质增长主要在有铃以后种子的发育。盛铃期营养器官所占整株的比重继续下降，蕾铃的比重快速上升，这是由于盛铃期棉铃已到了快速生长阶段。吐絮期蕾铃已占整株的大部分，说明这时候棉花的叶片和茎的生长已经基本停止，此后干物质的积累主要是蕾铃部分。从各生育期看覆膜棉花在生殖器官的分配要高于露地棉，移栽棉要高于直播棉，带基质移栽棉要高于裸苗移栽棉。

2.3 不同移栽方式棉花产量及构成因素

在成熟期对不同处理棉花进行取样，实验室考种，记录数据见表4。由表4可以看出移栽棉花的单株铃数明显高于直播棉花的单株铃数，这可能是因为移栽棉花的整个生育期长于直播棉花，果枝数也大于直播棉花的果枝数，所以移栽对延长棉花的生育期，增加单株铃数有明显的作用。移栽棉花中覆膜棉花的铃数又高于露地移栽，带基质移栽又高于裸苗移栽；对于衣分则是直播棉花高于移栽棉花，覆膜棉花的衣分高于露地棉花。从产量看籽棉产量和皮棉产量的高低表现一致，均是覆膜棉花产量高于露地棉花，移栽棉花产量高于直播棉花，带基质移栽棉花产量高于裸苗移栽棉花。其在小顺序为：覆膜基质移栽＞覆膜裸苗移栽＞露地基质移栽＞露地裸苗移栽＞覆膜直播＞露地直播。

表4 不同移栽方式棉花产量及构成因素的影响

3 结语

通过对6种处理的结果分析可以看出，覆膜处理、移栽处理都能够促进棉花生长，提高单铃重、铃数，促进干物质积累，可促进干物质向棉铃分配，从而提高棉花产量。但从各处理最后棉花的产量来看，覆膜处理产生的效应不如移栽处理。所以，为了解决棉花高产和覆膜带来的一系列问题，采用露地移栽的方式代替覆膜直播是具有可行性的。