不同栽培措施對棉花產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的影響

張辰，荊慧娟，張凱，陳偉，趙云雷，龔海燕，趙佩，崔艷利，桑曉慧，王紅梅*，張桂寅*

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，河北 保定071000；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所/ 棉花生物學(xué)國家重點實驗室，河南 安陽455000）

黃河流域棉區(qū)是我國三大棉區(qū)之一，其中河南省是黃河流域棉區(qū)的產(chǎn)棉大省。由于棉花管理繁瑣、機械化程度較低，棉花生產(chǎn)成本上漲加快。為了改善這種狀況，提高植棉的效益，更好地實現(xiàn)節(jié)本增效，該棉區(qū)致力于推廣輕簡化植棉技術(shù)，節(jié)本增效，增加棉農(nóng)收入，提高種植的積極性。地膜覆蓋栽培也是黃河流域棉區(qū)棉花高產(chǎn)栽培的主要技術(shù)之一，對于不同的棉花品種，由于其生長發(fā)育特點的不同，其增產(chǎn)效果也有很大的差異[1]。為了實現(xiàn)棉花的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培，圍繞著簡化整枝和地膜覆蓋栽培，前人進(jìn)行了一系列的研究[2-6]。本試驗選用本地區(qū)大面積推廣的2 個抗蟲棉品種中棉所89 和魯棉研28，探索其在不同的覆膜方式、整枝方式及種植密度下產(chǎn)量與纖維品質(zhì)的變化，為本地區(qū)提高棉花產(chǎn)量和品質(zhì)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

中棉所89 由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所提供；魯棉研28 由山東省棉花研究中心提供。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2018年在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所試驗基地（河南省安陽縣）進(jìn)行。試驗地肥力中等。采用再裂區(qū)設(shè)計，主區(qū)為地膜覆蓋播種與露地直播2 種栽培方式；副區(qū)為中棉所89 和魯棉研28 兩個品種；副副區(qū)為整枝方式處理，設(shè)常規(guī)整枝和簡化整枝 （只打頂）2 種整枝方式；副副副區(qū)為密度處理，設(shè)4.5 萬、9.0 萬和13.5 萬株·hm-2。試驗小區(qū)為4 行區(qū)，行長8.0 m，行距0.8 m。4月30日播種，播種方式為點播。出苗后根據(jù)密度設(shè)置進(jìn)行定苗、移苗，生育期間同一般棉花田間生產(chǎn)管理。

1.3 試驗調(diào)查

調(diào)查植株農(nóng)藝性狀以及產(chǎn)量因素指標(biāo)，在每小區(qū)中間2 行每行連續(xù)選10 株，調(diào)查植株的果枝始節(jié)位、果枝數(shù)、株高、單株鈴數(shù)。每小區(qū)采收全株吐絮正常的50 個鈴進(jìn)行考種，計算鈴重及衣分。每小區(qū)收花2 次，計算籽棉產(chǎn)量，根據(jù)衣分計算皮棉產(chǎn)量。棉樣送于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心（HVICC 校準(zhǔn)）檢測纖維品質(zhì)（纖維上半部平均長度、斷裂伸長率、長度整齊度指數(shù)、斷裂比強度、馬克隆值）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行多因素多水平的方差分析，采用LSD 法進(jìn)行均值的多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培措施對棉花農(nóng)藝性狀的影響

棉花的農(nóng)藝性狀影響棉花的產(chǎn)量，其中果枝始節(jié)位、果枝數(shù)和株高是較為關(guān)鍵的農(nóng)藝性狀[7]。由表1可知，覆膜方式、整枝方式均對果枝始節(jié)位有顯著影響，對其他性狀無顯著影響。覆膜播種的果枝始節(jié)位極顯著大于露地直播，常規(guī)整枝的果枝始節(jié)位顯著大于簡化整枝（表2）。密度對株高有顯著影響。在4.5 萬株·hm-2時株高最高，與9.0 萬株·hm-2無顯著差異，與13.5 萬株·hm-2有顯著差異。中棉所89 和魯棉研28 兩個品種之間果枝始節(jié)位有極顯著差異。

表1 不同栽培措施下棉花農(nóng)藝性狀方差分析結(jié)果

2.2 不同栽培措施對棉花產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響

產(chǎn)量是棉花種植收益的基礎(chǔ)，而高產(chǎn)是棉花生產(chǎn)的最重要目標(biāo)[8-9]。由表3可知，密度對單位面積成鈴數(shù)、單株成鈴數(shù)和鈴重具有顯著影響。密度在13.5 萬株·hm-2時單位面積成鈴數(shù)最多，與4.5 萬株·hm-2有顯著差異，與9.0 萬株·hm-2無顯著差異（表4）。密度在4.5 萬株·hm-2時單株成鈴數(shù)最多，與其他2 個密度間有極顯著差異。密度在4.5萬株·hm-2時鈴重最大，為6.66 g，與9.0 萬株·hm-2有顯著差異，與13.5 萬株·hm-2無顯著差異。鈴重的差異也來源于品種，魯棉研28 的鈴重顯著大于中棉所89。

表2 不同栽培措施下棉花農(nóng)藝性狀多重比較結(jié)果

由表3可知，各試驗因素對產(chǎn)量均無直接顯著影響。不過，覆膜方式與整枝方式間以及整枝方式與品種間有顯著的互作效應(yīng)。密度在9.0 萬株·hm-2時籽棉與皮棉產(chǎn)量最高，與其他2 個密度間均無顯著差異（表4）。

表3 不同栽培措施下棉花產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量方差分析結(jié)果

由表5可知，綜合考慮4 個試驗因素對產(chǎn)量的影響，地膜覆蓋播種、密度為13.5 萬株·hm-2、簡化整枝處理下的中棉所89 籽棉和皮棉產(chǎn)量最高。

表4 不同栽培措施下棉花產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量多重比較結(jié)果

表5 4 個試驗因素互作對棉花產(chǎn)量的影響

2.3 不同栽培措施對棉花纖維品質(zhì)的影響

棉花的纖維品質(zhì)性狀主要受品種遺傳特性的影響。由表6可知，除馬克隆值和斷裂伸長率外，各因素之間均無顯著的互作效應(yīng)。覆膜方式對纖維斷裂比強度有顯著影響，整枝方式對長度整齊度指數(shù)有顯著影響，密度對纖維馬克隆值有顯著影響。露地直播棉纖維斷裂比強度顯著高于地膜覆蓋播種；常規(guī)整枝纖維長度整齊度指數(shù)顯著大于簡化整枝；密度在4.5 萬株·hm-2時纖維馬克隆值最高，在9.0萬株·hm-2時纖維馬克隆值最低，兩者之間差異達(dá)到顯著水平（表7）。品種之間的斷裂伸長率存在顯著差異，上半部平均長度、馬克隆值存在極顯著差異。

由表8可知，綜合4 個試驗因素對棉花纖維品質(zhì)的影響進(jìn)行分析，露地直播、密度為4.5 萬株·hm-2、 常規(guī)整枝處理下魯棉研28 纖維品質(zhì)表現(xiàn)最好。

表6 不同覆膜方式、整枝方式及密度下棉花纖維品質(zhì)性狀方差分析結(jié)果

表7 不同覆膜方式、整枝方式及密度下棉花纖維品質(zhì)性狀多重比較結(jié)果

表8 4 個試驗因素互作對棉花纖維品質(zhì)性狀的影響

3 討論

3.1 覆膜方式對棉花產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的影響

地膜覆蓋栽培是目前廣泛使用的豐產(chǎn)栽培關(guān)鍵技術(shù)之一，具有聚水、保墑、增溫等作用。對于不同的棉花品種和不同的生產(chǎn)條件，地膜覆蓋的增產(chǎn)效果有較大的差異[1]。本研究表明，覆膜播種對果枝始節(jié)位與纖維斷裂比強度有顯著影響。覆膜播種時的果枝始節(jié)位顯著增加；露地直播的纖維斷裂比強度顯著增加。中棉所89 適宜覆膜播種，而魯棉研28 適宜露地播種。

3.2 整枝方式對棉花產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的影響

有研究表明，簡化整枝不僅不會減少棉花的產(chǎn)量，降低品質(zhì)，還可以減少贅芽的發(fā)生[10-12]。本研究表明，整枝方式對果枝始節(jié)位、纖維長度整齊度指數(shù)有顯著影響。常規(guī)整枝處理的果枝始節(jié)位顯著升高，長度整齊度指數(shù)顯著增加。中棉所89 適宜簡化整枝，而魯棉研28 適宜常規(guī)整枝。在不同的棉花品種、種植密度和氣候條件下，簡化整枝措施對棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響可能有所不同。

3.3 密度對棉花產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的影響

規(guī)模化種植目前已經(jīng)成為棉花種植的發(fā)展趨勢，其中合理密植是提高棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的重要措施之一[13-15]。研究發(fā)現(xiàn)棉花纖維的馬克隆值隨種植密度的增加逐漸升高，這可能與其他栽培措施和生態(tài)氣候條件的不同有關(guān)[16-17]。本研究表明，隨著密度的增加，株高和單株成鈴數(shù)顯著降低，單位面積成鈴數(shù)隨密度的增加而顯著增多，鈴重在密度為4.5 萬株·hm-2時最大，纖維馬克隆值在密度為9.0 萬株·hm-2時最小。中棉所89 適宜播種密度為9.0 萬株·hm-2，而魯棉研28 適宜播種密度為4.5 萬株·hm-2。

4 結(jié)論

綜合考慮各個試驗因素，在河南地區(qū)進(jìn)行大面積棉花種植，可以選擇中棉所89 進(jìn)行地膜覆蓋播種，在密度為9.0 萬株·hm-2時進(jìn)行簡化整枝處理；魯棉研28 進(jìn)行露地直播，在密度為4.5 萬株·hm-2時進(jìn)行常規(guī)整枝處理。

由于試驗所用的材料、 試驗設(shè)計和地區(qū)氣候特點的差異，棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的表現(xiàn)可能有所不同。