運城地區(qū)棉花優(yōu)化成鈴規(guī)律研究

梁哲軍，王玉香，張冬梅，楊印斌，南雪琴，齊宏立，董 鵬，袁嘉瑋，張 健

（山西省農業(yè)科學院棉花研究所，山西 運城 044000）

棉花優(yōu)化成鈴理論作為棉花栽培的核心理論，是指在一定的生態(tài)和生產條件下，在最佳結鈴期、最佳結鈴部位和棉株生理狀態(tài)穩(wěn)健時生產較多優(yōu)質棉鈴[1]。生態(tài)條件、群體質量、棉株生理年齡、不同結鈴部位均會影響棉鈴質量[2-7]。國內學者將優(yōu)質棉鈴總結為鈴大、衣分高、纖維品質好，主要分布在內圍和中部，時間在 7 月上旬至 8 月中旬[1，6，8]。內圍鈴和中部鈴具有鈴位優(yōu)勢，鈴質量和纖維品質優(yōu)于同株其他棉鈴[9-10]。談春松[11]根據多年氣象資料研究認為，黃河流域棉區(qū)優(yōu)質鈴開花期主要集中在7月10日至8月15日。前人對于優(yōu)勢鈴主要集中在定性描述，而對于優(yōu)勢鈴的發(fā)育特點及動態(tài)特征報道相對較少。本試驗就運城地區(qū)棉花開花成鈴規(guī)律進行研究，以期為棉花育種和優(yōu)化成鈴栽培技術提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試棉花品種為目前運城棉區(qū)生產上種植面積較大的運棉3539和科能0518，由山西省農業(yè)科學院棉花研究所提供。

1.2 試驗設計

試驗于2016年在山西省農業(yè)科學院棉花研究所農場進行，前茬作物為棉花，試驗地全氮含量為1.32 g/kg，堿解氮含量為65.3 mg/kg，速效磷含量為51.4 mg/kg，速效鉀含量為138.9 mg/kg。

田間采用寬窄行（60 cm＋80 cm）配置，密度為4.5萬株/hm2，每個品種播種60 m2（2.5 m×24 m）。4月12日播種，播后隨即地膜覆蓋，其他管理同大田。

1.3 測定項目及方法

從開花至結束，每個品種每天掛30朵花，吊牌標明開花期、果枝果節(jié)位、吐絮期。

棉鈴體積增長速率的測定：于掛花后20，30，40d分別取F1-1（第1果枝第1果節(jié)，依此類推），F1-2，F1-3，F4-1，F4-2，F4-3，F7-1，F7-2，F10-1，F10-2，5個正常授粉棉鈴，用排水法計算體積。

棉鈴時空分布及優(yōu)勢棉鈴分布測定：收獲時將相同果枝果節(jié)位（F1-1，F1-2，F1-3，F2-1，F2-1，……，F12-1，F12-2）的棉鈴單鈴收獲，每個品種選取10個正常棉鈴，測定單鈴生物量、籽棉質量，并根據吊牌注明的開花期、吐絮期計算分布時期的平均值。

1.4 數據分析

所有數據采用Excel 2010進行處理。

2 結果與分析

2.1 棉花開花成鈴習性分析

從圖1可以看出，2個棉花品種開花和成鈴規(guī)律有所不同。運棉3539日平均開花數為0.62個，日平均成鈴數為0.33個。7月5—25日，單日開花與成鈴數均大于平均值，其中，7月16日達到最高峰，日均開花數為1.2個，日均成鈴數達到0.6個。

科能0518日平均開花數為0.44個，日平均成鈴數為0.21個。7月9—30日，單日開花與成鈴數均大于平均值，其中，7月19日達到最高峰，日均開花數為1.2個，日均成鈴數達到0.7個。

從以上分析可以看出，2個品種的優(yōu)勢開花成鈴時段主要集中在7月上旬至7月下旬。

2.2 不同鈴位棉鈴體積增長規(guī)律分析

由圖2可知，2個棉花品種棉鈴體積在花后30d內快速增長，30 d后增長基本停止。2個品種棉鈴體積增長規(guī)律有所不同。運棉3539花后0～40 d棉鈴平均增長速率為0.51 cm3/d，其中，增長最快的為 F4-1（0.53 cm3/d），最小值為 F1-3（0.49 cm3/d），除 F1-1，F1-2，F1-3，F4-3 鈴位棉鈴體積平均增長速率小于0.51 cm3/d外，其余鈴位棉鈴體積平均增長速率均大于或等于0.51 cm3/d。

科能0518花后0～40 d棉鈴平均增長速率為0.57 cm3/d，其中，增長最大的為 F4-1（0.62 cm3/d），最小為 F1-3（0.51 cm3/d），除 F1-1，F1-2，F1-3 鈴位棉鈴體積平均增長速率小于0.62cm3/d外，其余鈴位棉鈴體積平均增長速率均大于或等于0.62 cm3/d。

從以上分析可以看出，運棉3539和科能0518這2個品種F4～F10的1～2果節(jié)的棉鈴體積增長速率均大于單株棉鈴體積增長速率。

2.3 棉鈴時空分布分析

由圖3可知，2個棉花品種開花時段主要集中在6月下旬至8月初，吐絮時段主要集中在8月下旬至9月下旬。運棉3539內圍鈴（1～2果節(jié)）開花時間間隔平均為4.3 d，2～3果節(jié)開花時間間隔平均為6.4 d。科能0518內圍鈴開花時間間隔平均為3.8 d，2～3果節(jié)開花時間間隔平均為5.9 d。2個品種自第6果枝后，基本沒有第3果節(jié)及以上果節(jié)成鈴，主要是1～2果節(jié)所成的內圍鈴。

2.4 棉鈴性狀分析

由圖4可知，運棉3539單株平均單鈴籽棉質量為4.1 g，平均單鈴皮棉質量為1.8 g，F3～F10的1～2果節(jié)和F2-1，F11-1單鈴籽棉質量和單鈴皮棉質量均大于單株平均值，F11-2的單鈴籽棉質量大于平均值，但單鈴皮棉質量略低于平均值，成鈴時間段為7月6日至7月26日。

科能0518單株平均單鈴籽棉質量為5.8 g，平均單鈴皮棉質量為2.5 g，F3～F10的1～2果節(jié)、F11-1單鈴籽棉質量和單鈴皮棉質量均大于單株平均值（圖4），成鈴時間段為7月9日至7月28日。

從以上分析可以看出，不同棉花品種優(yōu)勢花鈴時段有所不同，主要集中在7月初至7月下旬，優(yōu)勢鈴位主要集中在F3～F10的1～2果節(jié)。

3 結論與討論

在本研究中將單鈴籽棉質量、皮棉質量、體積日平均增長速率大于單株平均值的鈴位，定義為優(yōu)勢鈴位，其所結棉鈴定義為優(yōu)勢棉鈴。結果表明，所研究的2個棉花品種第3～10果枝的1，2果節(jié)單鈴籽棉質量、單鈴皮棉質量均高于其他鈴位棉鈴，內圍鈴和中部鈴存在著鈴位優(yōu)勢，這與前人研究結果一致[7-12]。優(yōu)勢棉鈴主要集中在第3～10果枝的1～2果節(jié)，時段主要集中在7月上旬至7月下旬，這與談春松[11]的結論略有不同，主要是由于氣象因素差異。不同鈴位棉鈴體積在0～30 d內快速增長，30～40 d體積增長基本停止，這與其他研究結論相一致[13-14]。優(yōu)勢鈴位棉鈴體積增長大于單株棉鈴日平均體積增長量。對于優(yōu)勢棉鈴的纖維品質差異，需要進一步研究。

勞動力成本和農藥、化肥、地膜所造成污染已成為目前制約我國棉花產業(yè)發(fā)展的主要因素，機械化和輕簡化種植模式必將替代現有的勞動集約型模式[15-17]。由于我國不同棉花主產區(qū)生態(tài)條件差異，圍繞棉花優(yōu)化成鈴這個核心技術的育種和栽培模式也存在著差異。在黃河流域棉區(qū)，棉花后期降雨會影響棉花的產量和質量，是否可通過育種技術和栽培模式塑造棉花理想株型，提高優(yōu)勢棉鈴結鈴量，同時便于全程機械化管理，達到優(yōu)質高產高效的目的，是本研究下一步的研究內容。

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