棉花壟作栽培的生態(tài)生理效應(yīng)

摘要：研究了不同壟作方式對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境及棉花產(chǎn)量品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，壟作栽培能提高0～20 cm土壤溫度，可以降低土壤容重，提高土壤孔隙度和通氣性。壟作栽培適宜的壟高（15 cm）能促進(jìn)棉花早生快發(fā)，穩(wěn)長(zhǎng)增蕾鈴，子棉產(chǎn)量達(dá)4 593 kg/hm2，與壟高25 cm和平作相比，差異達(dá)極顯著水平。

關(guān)鍵詞：棉花；壟作栽培；生態(tài)生理效應(yīng)；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S562；S318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）23-5697-03

因作物起壟栽培技術(shù)具有增產(chǎn)、節(jié)水和管理方便等優(yōu)點(diǎn)，目前，在多個(gè)國(guó)家和多種作物上被廣泛采用[1，2]。有關(guān)棉田壟作栽培的相關(guān)機(jī)理研究報(bào)道較少[3-7]。通過(guò)壟作栽培試驗(yàn)探明壟作對(duì)棉田土壤環(huán)境、棉花生長(zhǎng)發(fā)育特性的影響，可為壟作棉花規(guī)范化栽培提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2012年在湖北省公安縣進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)壟高25 cm（A）、壟高15 cm（B）、平作+起壟培蔸（C）和平作（D，CK1） 4個(gè)處理，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，4行區(qū)，小區(qū)面積33.4 m2。4月19日播種，5月10日移栽，密度25 110株/hm2。供試品種為中棉所63。移栽前各處理開(kāi)溝施入緩控釋肥1 200 kg/hm2，A、B處理起壟覆膜，C、D處理平鋪地膜。試驗(yàn)另設(shè)大田對(duì)照區(qū)100 m2為露地壟作[壟高15 cm，E（CK2）]。6月22日揭膜后各處理施尿素150 kg/hm2，然后處理C起壟培蔸，壟高15 cm。打頂后各處理追施尿素120 kg/hm2，各處理化調(diào)、病蟲(chóng)草害防治等田間管理相同。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 土壤生態(tài)效應(yīng)測(cè)定 5月31日測(cè)定不同處理的土壤容重、土壤含水量、孔隙度，測(cè)定方法為環(huán)刀法。6月13～15日連續(xù)3 d測(cè)定0、5、10、15、20 cm土壤溫度，每天3次，測(cè)定時(shí)間分別為8：00、14：00、20：00。

1.2.2 生育動(dòng)態(tài)調(diào)查 不同處理連續(xù)標(biāo)記10株，于6月15日、7月15日、8月15日和9月15日開(kāi)展生育調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容包括株高、主莖葉片數(shù)、蕾數(shù)、花數(shù)、鈴數(shù)、蕾鈴脫落個(gè)數(shù)等。

1.2.3 葉綠素含量測(cè)定 于6月15日和7月15日分別測(cè)定不同處理功能葉片葉綠素含量（SPAD值）。

1.2.4 產(chǎn)量測(cè)定 分小區(qū)收花計(jì)產(chǎn)，記錄10月20日前收花量、10月20日后收花量。

2 結(jié)果與方法

2.1 壟作栽培對(duì)土壤溫度的影響

棉田起壟栽培能提高土壤表層0～20 cm溫度（表1）。壟高15 cm和壟高25 cm兩個(gè)處理與平作相比，土壤深度5 cm時(shí)土壤溫度分別高0.7、1.0 ℃，土壤深度10 cm時(shí)土壤溫度分別高0.6、0.7 ℃，土壤深度15 cm時(shí)土壤溫度分別高0.5、0.7 ℃， 土壤深度20 cm時(shí)土壤溫度分別高0.2、0.3 ℃。隨著土壤深度增加增溫的幅度逐漸變?。?0 cm時(shí)土壤溫度壟作與平作相當(dāng)，壟高為25 cm處理溫度比平作只高0.3 ℃。同一處理土壤溫度隨深度增加逐漸降低。覆膜處理0～20 cm地溫比露地高。

2.2 壟作栽培對(duì)土壤物理性狀的影響

地膜覆蓋阻斷了土壤水分與大氣交流的通道，使土壤水分在膜內(nèi)循環(huán)，土壤水分含量較露地高。土壤容重大小依次為露地壟作、平作、壟高15 cm、壟高25 cm；土壤總孔隙度和土壤通氣孔隙度表現(xiàn)出與容重相反的趨勢(shì)（表2）。多數(shù)作物一般要求土壤總孔隙度在50%～56%，土壤總孔隙度過(guò)小的土壤緊實(shí)，通氣透水困難，根系生長(zhǎng)困難，需中耕松土；過(guò)大的土壤過(guò)于疏松，漏水漏肥，易產(chǎn)生“吊根”現(xiàn)象，需培土鎮(zhèn)壓。壟高25 cm的處理土壤孔隙度偏大，不利于棉花生長(zhǎng)。土壤維持適當(dāng)?shù)耐庑砸彩潜ＷC土壤空氣質(zhì)量、提高土壤肥力、使植物根系正常生長(zhǎng)所必需的。壟高15 cm通氣性適中，有利于棉花生長(zhǎng)。表明地膜覆蓋加起壟，能改善棉田土壤物理特性，為棉花生長(zhǎng)發(fā)育提供良好的環(huán)境條件。

2.3 壟作栽培對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育的影響

不同壟高處理對(duì)棉花早發(fā)性影響差異較大（表3）。具體表現(xiàn)在移栽后壟高15 cm處理活棵轉(zhuǎn)化快，現(xiàn)蕾早，6月15日調(diào)查株高分別比平作和壟高25 cm高1.1 cm和1.4 cm；單株蕾數(shù)分別多1.8個(gè)和1.0個(gè)；果枝始節(jié)位分別低0.6節(jié)和0.1節(jié)。壟面過(guò)高不利于棉花早發(fā)。

從7月15日和8月15日的調(diào)查結(jié)果（表4）看，壟高15 cm和平作+起壟培蔸15 cm兩個(gè)處理生育性狀綜合表現(xiàn)較好。生長(zhǎng)穩(wěn)健，現(xiàn)蕾多，結(jié)鈴多，蕾鈴脫落少。

2.4 壟作栽培對(duì)棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

結(jié)合9月15日調(diào)查結(jié)果，從三桃分布看，壟作15 cm的單株伏前桃數(shù)分別比平作+起壟培蔸15 cm、壟作25 cm和平作處理多0.1個(gè)、1.8個(gè)和0.3個(gè)；單株伏桃數(shù)分別多0.6個(gè)、0.6個(gè)和2.1個(gè)；單株秋桃數(shù)分別多2.4個(gè)、3.2個(gè)和4.8個(gè)；單株總成鈴數(shù)分別多3.1個(gè)、5.6個(gè)和7.2個(gè)。小區(qū)實(shí)收計(jì)產(chǎn)，與平作相比，適宜的壟高能明顯提高棉花產(chǎn)量，但起壟太高不利于棉花生長(zhǎng)，產(chǎn)量不增反減。移栽前起壟和現(xiàn)蕾后起壟培蔸增產(chǎn)效果相當(dāng)，與另外兩個(gè)處理產(chǎn)量差異均達(dá)極顯著水平（表5）。

2.5 壟作栽培對(duì)棉花纖維品質(zhì)的影響

由表6可見(jiàn)，不同處理對(duì)棉花品質(zhì)指標(biāo)影響不同。絨長(zhǎng)長(zhǎng)短依次為處理A、處理B、處理C=處理D；整齊度高低依次為處理C、處理A、處理B、處理D；馬克隆值處理A最高，為5.5，高于其他3個(gè)處理；相比平作處理，斷裂比強(qiáng)度起壟栽培均呈降低趨勢(shì)。壟作栽培對(duì)棉花纖維品質(zhì)的影響還需進(jìn)一步研究。

3 小結(jié)與討論

壟作栽培可以提高0～20 cm土壤溫度，改善棉田土壤物理特性，為棉花早生快發(fā)提供良好的環(huán)境條件。但壟面過(guò)高不利于棉花生長(zhǎng)，原因是容重偏低、土壤總孔隙度大、通氣性過(guò)高、保水性差。

壟作栽培適宜的壟高（15 cm）能促進(jìn)棉花早生快發(fā)，穩(wěn)長(zhǎng)增蕾鈴，提高單產(chǎn)水平。壟作栽培在棉苗移栽前緩控釋肥一次性施入，然后機(jī)械起壟，有利于棉花輕簡(jiǎn)化栽培機(jī)械化管理，較棉花蕾期起壟培蔸更有發(fā)展?jié)摿Α?/p>

壟作栽培對(duì)土壤微生物、棉花生理生化特性的影響及壟作栽培對(duì)水分脅迫的響應(yīng)還需進(jìn)一步研究。

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