不同密度及整枝方式對(duì)苗蕾期無頭棉產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

史加亮，李鳳瑞，張東樓，王榮堂，王汝明，趙文超，楊秀鳳

（德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院/農(nóng)業(yè)部黃淮海流域棉區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，山東德州253000）

由于受到氣候、蟲害、機(jī)械損傷等因素的影響，棉花苗蕾期有時(shí)會(huì)出現(xiàn)無頭棉，特別是雹災(zāi)影響最為嚴(yán)重。雹災(zāi)是危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害種類[1]。根據(jù)1978―2016年我國農(nóng)作物災(zāi)害面積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，風(fēng)雹災(zāi)年均受災(zāi)面積 447.60萬 hm2，占總受災(zāi)面積的10%[2]。不同地區(qū)受雹災(zāi)影響程度也不相同[3]。棉花苗期和蕾期是我國各地冰雹高發(fā)期，降雹概率分別為30.4%和29.2%，高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)主要集中在黃淮海平原和新疆地區(qū)[4]。黃河流域棉區(qū)5―6月是冰雹高發(fā)期，此時(shí)正值棉花苗蕾期，遭受雹災(zāi)極易形成大量無頭棉，引起減產(chǎn)甚至絕產(chǎn)；棉花葉枝具有“補(bǔ)償作用”，對(duì)苗蕾期無頭棉采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施，能夠有效降低損失[5-8]。本研究立足黃河流域棉區(qū)，通過在棉花現(xiàn)蕾期采用人工去除頂心（包括果枝）來模擬各種損傷而形成無頭棉，探索了苗蕾期無頭棉在不同密度下適宜的整枝方式，以期為苗蕾期無頭棉栽培管理提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)以自育棉花品種德棉16號(hào)為材料，于2016年在德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院科技示范園進(jìn)行。設(shè)種植密度和整枝方式2個(gè)試驗(yàn)因子，采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，種植密度為主區(qū)，整枝方式為副區(qū)。種植密度設(shè)3.0萬、6.0萬和 9.0萬株·hm－2；整枝方式設(shè)有頭不留葉枝（對(duì)照，CK）、無頭留1個(gè)葉枝、無頭留2個(gè)葉枝和無頭留3個(gè)葉枝，共4種。試驗(yàn)小區(qū)為6行區(qū)，行長 8 m，行距 0.76 m；3次重復(fù)。試驗(yàn)地為多年連作棉田，地力中等偏上。4月25日播種，等行距地膜覆蓋種植。

各處理于6月13日棉花現(xiàn)蕾期采用人工去除頂心來模擬各種損傷而形成無頭棉，6月18日按試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行整枝，7月20日打去主莖及所有葉枝頂心。其他田間管理措施按正常管理要求進(jìn)行。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1生長發(fā)育狀況。于7月10日，在試驗(yàn)各小區(qū)內(nèi)選擇長勢(shì)均勻、有代表性的棉株20株標(biāo)株號(hào)掛牌進(jìn)行定點(diǎn)定株調(diào)查。

株高：子葉節(jié)至主莖或最高葉枝頂端的高度。于9月10日用鋼尺分別對(duì)掛牌棉株進(jìn)行測(cè)量。

莖粗：以子葉節(jié)到第一片真葉節(jié)間最細(xì)部分主莖的直徑。于9月10日用游標(biāo)卡尺分別對(duì)掛牌棉株進(jìn)行測(cè)量。

“三桃”比率：對(duì)掛牌棉株于 7月 20日、8月 15日、9月10日調(diào)查記載成鈴數(shù)，分別統(tǒng)計(jì)伏前桃、伏桃、秋桃的數(shù)量并計(jì)算“三桃”比率。

1.2.2棉花產(chǎn)量構(gòu)成因素。收獲時(shí)對(duì)每小區(qū)選擇的20株掛牌棉株測(cè)定成鈴數(shù)、鈴重和衣分，并留取棉樣以測(cè)定纖維品質(zhì)。按小區(qū)實(shí)收籽棉產(chǎn)量，軋花后計(jì)算皮棉產(chǎn)量。

1.2.3纖維品質(zhì)。棉樣送農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心測(cè)試?yán)w維品質(zhì)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Office Excel 2007軟件處理數(shù)據(jù)，用DPS 7.05軟件統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 密度及整枝方式對(duì)株高和莖粗的影響

株高和莖粗常被作為表征地上部營養(yǎng)生長的重要指標(biāo)，不同的田間配置會(huì)引起株高和莖粗的相應(yīng)變化[9]。由表1可知，密度和整枝方式對(duì)棉花株高和莖粗存在極顯著的交互作用。密度對(duì)株高和莖粗有極顯著影響，在9.0萬株·hm－2時(shí)，株高最高，莖粗最小，均與其他2個(gè)密度差異顯著。整枝方式對(duì)株高和莖粗有極顯著影響：有頭不留葉枝的株高最高，與其他3種整枝方式差異顯著（表2）；無頭留3個(gè)葉枝的莖粗最大，與其他3種整枝方式差異顯著。

表1 不同密度及整枝方式棉花株高和莖粗的方差分析

表2 不同密度及整枝方式棉花株高和莖粗的多重比較

2.2 密度及整枝方式對(duì)棉花“三桃”及單株鈴數(shù)的影響

由表3可以看出，密度和整枝方式對(duì)棉花“三桃率”和單株鈴數(shù)存在極顯著的交互作用。密度對(duì)棉花“三桃率”和單株鈴數(shù)有極顯著影響，在9.0萬株·hm－2時(shí)，伏前桃率最高，顯著高于其他 2個(gè)密度；在 6.0萬株·hm－2時(shí)，伏桃率最高，顯著高于其他2個(gè)密度；在 3.0萬株·hm－2時(shí)，秋桃率和單株鈴數(shù)最高，均顯著高于其他2個(gè)密度（表4）。整枝方式對(duì)棉花“三桃率”和單株鈴數(shù)有極顯著影響，有頭不留葉枝的伏前桃率和單株鈴數(shù)顯著高于其他3種整枝方式；無頭留3個(gè)葉枝的伏桃率顯著高于其他3種整枝方式；有頭不留葉枝的秋桃率和無頭留2個(gè)葉枝差異不顯著，但顯著高于其他2種整枝方式。

2.3 密度及整枝方式對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

密度和整枝方式對(duì)每公頃鈴數(shù)、鈴重和籽棉產(chǎn)量有極顯著的互作效應(yīng)（表5）。密度對(duì)每公頃鈴數(shù)、鈴重、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量有顯著影響，在3.0萬株·hm－2時(shí)，鈴重最高，顯著高于其他2個(gè)密度；在9.0萬株·hm－2時(shí)，每公頃鈴數(shù)、籽棉產(chǎn)量最高，顯著高于其他2個(gè)密度（表6）。整枝方式對(duì)每公頃鈴數(shù)、鈴重、衣分、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量均有極顯著影響，有頭不留葉枝的每公頃鈴數(shù)、鈴重、籽棉產(chǎn)量顯著高于其他3種整枝方式；無頭留1個(gè)葉枝的衣分顯著低于其他3種整枝方式；無頭留3個(gè)葉枝的皮棉產(chǎn)量低于有頭不留葉枝的皮棉產(chǎn)量，但差異不顯著。

表3 不同密度及整枝方式棉花“三桃”及單株鈴數(shù)的方差分析

表4 不同密度及整枝方式棉花“三桃”及單株鈴數(shù)的多重比較

綜合考慮2個(gè)試驗(yàn)因素可知：在密度為9.0萬株·hm－2、有頭不留葉枝整枝條件下籽棉產(chǎn)量最高，顯著高于其他處理；皮棉產(chǎn)量也最高，但與密度為6.0萬株·hm－2、有頭不留葉枝處理以及密度為9.0萬株·hm－2、無頭留3個(gè)葉枝處理差異不顯著。在3.0萬株·hm－2條件下，無頭留3個(gè)葉枝籽棉產(chǎn)量最高，且顯著高于其他3種整枝方式；皮棉產(chǎn)量也最高，顯著高于無頭留1個(gè)葉枝處理。在6.0萬株·hm－2條件下，有頭不留葉枝籽棉產(chǎn)量最高，且顯著高于其他3種整枝方式；皮棉產(chǎn)量最高，但與無頭留2個(gè)葉枝差異不顯著（表7）。

表5 不同密度及整枝方式棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的方差分析

表6 不同密度及整枝方式棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的多重比較

2.4 密度及整枝方式對(duì)纖維品質(zhì)的影響

密度和整枝方式對(duì)斷裂比強(qiáng)度和馬克隆值有顯著的互作效應(yīng)（表8）。密度對(duì)馬克隆值有極顯著影響，在3.0萬株·hm－2時(shí)，馬克隆值最高，顯著高于其他2個(gè)密度（表9）；隨密度增加斷裂比強(qiáng)度和馬克隆值均呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。整枝方式對(duì)斷裂比強(qiáng)度和馬克隆值有顯著影響，無頭留2個(gè)葉枝的斷裂比強(qiáng)度顯著低于其他3種整枝方式；無頭留3個(gè)葉枝的馬克隆值顯著低于其他3種整枝方式；無頭棉3種整枝方式中，馬克隆值隨留葉枝數(shù)的增加呈下降趨勢(shì)。

表7 密度及整枝方式對(duì)棉花產(chǎn)量的互作

表8 不同密度及整枝方式棉花纖維品質(zhì)的方差分析

表9 不同密度及整枝方式棉花纖維品質(zhì)的多重比較

3 討論

3.1 密度對(duì)棉花產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的影響

大量的研究發(fā)現(xiàn)，合理的密度在創(chuàng)建棉花合理群體結(jié)構(gòu)、協(xié)調(diào)單體生長發(fā)育、提高棉花產(chǎn)量和調(diào)控生長發(fā)育過程方面具有顯著作用[10-13]。本研究結(jié)果表明，密度對(duì)株高、莖粗、成鈴數(shù)、鈴重、籽棉產(chǎn)量和馬克隆值有顯著影響：隨著密度的增加，成鈴數(shù)顯著增多，鈴重顯著下降，籽棉產(chǎn)量顯著提高，馬克隆值顯著降低，株高呈增高趨勢(shì)，莖粗呈減小趨勢(shì)。高密度能顯著提高伏前桃率，中密度能顯著提高伏桃率，低密度能顯著提高秋桃率和單株鈴數(shù)。

3.2 整枝方式對(duì)棉花產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的影響

許多專家學(xué)者對(duì)合理利用葉枝開展了大量研究，并證實(shí)了葉枝利用的價(jià)值[14-20]。本研究結(jié)果表明，無頭留3個(gè)葉枝處理莖粗最大，且顯著高于有頭不留葉枝處理。有頭不留葉枝處理伏前桃率、秋桃率和單株鈴數(shù)顯著高于其他3種整枝方式；由于無頭棉生育期推遲，其伏前桃率為零；無頭留3個(gè)葉枝處理能顯著提高伏桃率。無頭留3個(gè)葉枝的皮棉產(chǎn)量僅低于有頭不留葉枝的皮棉產(chǎn)量，且差異不顯著。無頭棉3種整枝方式中，馬克隆值隨留葉枝數(shù)的增加呈下降趨勢(shì)。

本試驗(yàn)只選用了株型較松散的德棉16號(hào)，關(guān)于緊湊型、松散型等其他類型品種的相關(guān)研究還有待于進(jìn)一步試驗(yàn)。

4 結(jié)論

對(duì)于棉花苗蕾期由于各種損傷而形成的無頭棉，通過合理利用葉枝以減少產(chǎn)量損失是可行的。黃河流域棉區(qū)德棉 16號(hào)在密度為3.0萬、6.0萬、9.0萬株·hm－2條件下，苗蕾期無頭棉分別以留3個(gè)葉枝、留2個(gè)葉枝和留3個(gè)葉枝為宜。