不同儲存年限對棉種發(fā)芽率及幼苗生長的影響

蔡利華，練文明，邰紅忠，戴翠榮，吳博，賀美球，盧金寶

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，新疆阿拉爾843300）

棉花種子質(zhì)量安全是棉花生產(chǎn)的基礎(chǔ)，由于棉種需求量變化等不可控因素，常常出現(xiàn)棉種積壓現(xiàn)象，盡可能地延長棉種的貯藏和使用年限，對于降低種子成本、穩(wěn)定棉花生產(chǎn)具有重要意義[1]。棉花種子種皮厚而堅(jiān)硬，且被短絨包裹著，導(dǎo)熱性差，在低溫干燥條件下貯藏，壽命可達(dá)10 年以上。棉種多是脫絨光籽， 新生產(chǎn)的種子及時(shí)使用能降低儲存成本，有利于種子流通。 但新生產(chǎn)的棉種存在明顯的休眠現(xiàn)象，棉花種子的休眠與種子成熟期間的環(huán)境因素及成熟度均有較大關(guān)系[2]，一般低溫下成熟的棉籽、成熟度低的棉籽、噴灑乙烯利等催熟劑后成熟的棉籽休眠期延長[3]，機(jī)采棉與配套催熟劑和脫葉劑技術(shù)的推廣應(yīng)用可能加重這一問題。 脫絨后的棉種儲存則受環(huán)境的影響較大，劉有良[4]研究表明，玻璃瓶保存6 年后，陜1155 光籽與毛籽的發(fā)芽率分別為4.1%和74.4%，可見光籽的活力容易減退。

新疆氣候干燥，有利于棉種存貯。 但室溫下光子儲存多長時(shí)間能保持棉種的出苗率和棉花生長勢有待了解。 本研究結(jié)合棉種儲存現(xiàn)狀， 于2017年、2018 年2 年通過田間試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)，調(diào)查其發(fā)芽情況和產(chǎn)量表現(xiàn)，研究不同儲存年限棉種對苗期長勢和產(chǎn)量的影響規(guī)律，為棉種的儲存和使用提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

參試品種為新陸中85（原代號10-1084）。2014―2017 年每年收獲的棉種脫絨后留出一份采用室溫通風(fēng)布袋保存。

2017 年試驗(yàn)，有3 個(gè)處理：1）2014 年生產(chǎn)的棉種（儲存2 年）；2）2015 年生產(chǎn)的棉種（儲存1 年）；3）2016 年生產(chǎn)的棉種（儲存0 年,當(dāng)年棉種）。

2018 年試驗(yàn)， 有4 個(gè)處理：1）2014 年生產(chǎn)的棉種 （儲存3 年）；2）2015 年生產(chǎn)的棉種 （儲存2年）；3）2016 年生產(chǎn)的棉種（儲存1 年）；4）2017 年生產(chǎn)的棉種（儲存0 年）。

1.2 室內(nèi)試驗(yàn)方法

用清洗干凈的細(xì)砂做發(fā)芽介質(zhì)，平鋪在發(fā)芽盒里，每個(gè)處理隨機(jī)取50 粒無破損的棉種，均勻排列在發(fā)芽盒內(nèi)砂上，種子間保持一定距離，之后覆蓋1 cm 厚度的細(xì)砂， 加適量的水后將發(fā)芽盒水平放入培養(yǎng)箱內(nèi)， 每處理均設(shè)4 次重復(fù)， 發(fā)芽溫度為28 ℃。 分別于第3 天和第7 天數(shù)檢查每個(gè)小區(qū)發(fā)芽盒內(nèi)的發(fā)芽數(shù)， 除以50 得出相應(yīng)的發(fā)芽勢和發(fā)芽率。 每個(gè)處理4 次重復(fù)平均結(jié)果對比。

1.3 田間試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。 試驗(yàn)地選在新疆兵團(tuán)第一師12團(tuán)推廣中心試驗(yàn)田 （2017 年） 和10 團(tuán)11 連大田（2018 年），每小區(qū)面積46 m2，重復(fù)3 次。 株行距采用常規(guī)機(jī)采棉配置，行距（66＋10） cm，株距9～12 cm，膜下滴灌，人工點(diǎn)播，確保1 粒1 穴，無空穴。 2017 年4 月17 日播種，理論密度為每667 m216 200 株，2018 年4 月15 日播種， 理論密度為每667 m214 000 株，田間管理同當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)配套技術(shù)。1.3.2 調(diào)查出苗出葉方法。在每個(gè)小區(qū)選1 個(gè)代表性樣點(diǎn)，即中間2 條膜，取1.46 m 行長進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查面積6.67 m2。 從小區(qū)開始見苗出土后，每2 d調(diào)查1 次出苗情況。 直至棉苗出齊。 以計(jì)算各處理的出苗速率、出苗率和保苗株數(shù)。 同時(shí)調(diào)查各處理的出葉速率，即50%棉苗2 片子葉、第一片真葉、第二片真葉、第三片真葉展平的時(shí)間。

1.3.3 調(diào)查個(gè)體長勢。至棉株3 片真葉和5 片真葉展平時(shí)，在各小區(qū)長勢均勻一致的6 行（含邊內(nèi)邊外中行）上，每行選取有代表性棉苗1 株，每小區(qū)共計(jì)6 株，分別調(diào)查每株的株高、莖粗（用游標(biāo)卡尺測定主莖下部第一個(gè)節(jié)間的中部直徑）， 然后將其莖稈和葉片剪短后稱鮮物質(zhì)質(zhì)量，之后烘干（105 ℃烘0.5 h，80 ℃烘至質(zhì)量恒定）稱取干物質(zhì)質(zhì)量。

1.3.4 調(diào)查產(chǎn)量和品質(zhì)。 棉花吐絮后每小區(qū)采摘6.67 m2棉田測產(chǎn)。 各小區(qū)選取3 行棉株混收100個(gè)鈴測鈴重、衣分和品質(zhì)。

1.3.5 出苗時(shí)天氣情況。 2 年試驗(yàn)出苗期都遇到低溫風(fēng)雨天氣。 2017 年4 月23 日至5 月2 日遇刮風(fēng)下雨低溫天氣過程；2018 年棉田土壤濕度略低，4月20 日遇低溫下雨天氣，5 月1 日滴水出苗。

2 結(jié)果與分析

2.1 室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果

從表1 可見， 同年產(chǎn)棉種的2 年試驗(yàn)結(jié)果對比，2016 年種子儲存1 年后比當(dāng)年種的發(fā)芽率和發(fā)芽勢高，2015 年種子儲存2 年后比儲存1 年種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率略高；2014 年種子儲存3 年與儲存2 年比，發(fā)芽勢和發(fā)芽率開始下降。 說明相同的棉種， 儲存1～2 年有助于提高棉種的發(fā)芽勢和發(fā)芽率，儲存3 年后種子活力開始下降，發(fā)芽勢和發(fā)芽率降低。 2 年試驗(yàn)中2016 年產(chǎn)的棉種都表現(xiàn)發(fā)芽勢和發(fā)芽率較低，可見種子本身的質(zhì)量對試驗(yàn)結(jié)果的影響很大， 由于2016 年產(chǎn)棉種本身質(zhì)量的影響，2017 年和2018 年2 年試驗(yàn)規(guī)律略有偏差， 但總體上儲存0～3 年種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率差異不顯著。陳民志等[5]的研究結(jié)果表明，儲存1 年或2 年的棉種發(fā)芽率和發(fā)芽勢與當(dāng)年棉種差異不顯著。本研究也表明在南疆干燥氣候條件下儲存1 年至3年的棉種發(fā)芽率和發(fā)芽勢與當(dāng)年棉種差異不顯著。

表1 棉種不同儲存年限室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果

2.2 田間試驗(yàn)調(diào)查結(jié)果

2.2.1 田間出苗調(diào)查結(jié)果。 從表2 可見，2017 年試驗(yàn),4 月17 日播種，4 月28 日達(dá)到出苗期， 其出苗速率大小為2015 年＞2014 年＞2016 年，到5 月5日的出苗率從大到小順序?yàn)?015 年＝2014 年＞2016 年。 2018 年試驗(yàn),2014 年、2015 年和2017 年產(chǎn)的種子出苗率到4 月26 日均已達(dá)到50%，2016年棉種出苗率在4 月28 日才達(dá)到50%。 到5 月5日不同年份種子出苗率從大到小順序?yàn)?017 年＞2015 年＞2014 年＞2016 年。2016 年棉種在2 年試驗(yàn)中都表現(xiàn)為出苗慢，出苗不集中，抗逆力弱，出苗率最低，可能與其種子質(zhì)量較差有關(guān)。 2018 年試驗(yàn)中當(dāng)年產(chǎn)種子質(zhì)量好，出苗率最高。 說明不同年份生產(chǎn)的種子本身的質(zhì)量好壞對試驗(yàn)結(jié)果的影響大于儲存年限的影響。比較同一年產(chǎn)棉種2 年試驗(yàn)中5 月5 日的出苗率，2016 年棉種儲存1 年的出苗率

高于當(dāng)年棉種的。 2015 年棉種儲存1 年比儲存2年的出苗率高，2014 年種子儲存2 年的出苗率高于儲存3 年的，與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果吻合。 可見，儲存1～2 年有利于種子的萌發(fā)出苗， 儲存3 年后棉種出苗率開始降低。這與前人研究結(jié)果相同，在適宜的貯藏條件下， 適當(dāng)延長棉種儲存時(shí)間可提高出苗率[6-7]。

2.2.2 田間出葉速率調(diào)查結(jié)果。調(diào)查不同處理棉苗子葉和前3 片真葉展平時(shí)間， 從表3 可見，2 年試驗(yàn)的結(jié)果都是各處理出葉速率基本一致，受低溫影響，子葉展平后11～12 d 第1 片真葉展平，18～19 d 后第2 片真葉展平，22 d 后第3 片真葉展平。2018 年試驗(yàn)中當(dāng)年種子出苗出葉早1 d，與當(dāng)年產(chǎn)種子質(zhì)量好有關(guān)。總之，當(dāng)年棉種和儲存1～3 年棉種出苗后幼苗出葉速率差異不大。

表2 2 年田間試驗(yàn)出苗率%

2.2.3 幼苗個(gè)體長勢調(diào)查。 從表4 可見，2 年試驗(yàn)中不同儲存年限處理在3 葉期和5 葉期幼苗生長的株高、 莖粗和莖葉的干物質(zhì)質(zhì)量差異不顯著。2017 年試驗(yàn)結(jié)果表明，3 葉期時(shí)不同處理地上部干物質(zhì)質(zhì)量從大到小順序?yàn)閮Υ? 年＞儲存2 年＞儲存0 年；5 葉期時(shí)有所變化， 地上部干物質(zhì)質(zhì)量從大到小順序?yàn)閮Υ? 年＞儲存1 年＝儲存2 年。3 葉期時(shí)儲存0 年處理地上部干物質(zhì)量最低， 到5葉期儲存0 年的地上部干物質(zhì)質(zhì)量最大，可見儲存0 年處理幼苗生長勢有增強(qiáng)趨勢。2018 年試驗(yàn)中，3葉期時(shí)不同處理地上部干物質(zhì)質(zhì)量從大到小順序?yàn)閮Υ? 年＞儲存1 年＞儲存2 年＞儲存3 年，5葉期時(shí)為儲存0 年＞儲存2 年＞儲存1 年＞儲存3 年?？梢?，2017 年當(dāng)年產(chǎn)的棉種質(zhì)量好，幼苗生長優(yōu)勢明顯。 對比同年產(chǎn)棉種2 年試驗(yàn)的表現(xiàn)，2016年棉種儲存1 年后幼苗生長勢有增強(qiáng)趨勢，2014年種子儲存3 年后幼苗生長勢開始下降。同一年產(chǎn)棉種2 年試驗(yàn)中幼苗生長結(jié)果對比，儲存1～2 年棉種幼苗生長都具有較強(qiáng)的生長勢。 儲存3 年后幼苗的生長勢有下降趨勢，但經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，差異均不顯著。

表3 不同處理3 葉期前出葉速率調(diào)查結(jié)果

表4 3 片真葉和5 片真葉展平時(shí)棉花個(gè)體長勢情況

2.2.4 田間試驗(yàn)產(chǎn)量和品質(zhì)情況調(diào)查。 10 月下旬各小區(qū)選取混收鈴100 個(gè)， 曬干后稱籽棉質(zhì)量，軋花后稱皮棉質(zhì)量，送新疆兵團(tuán)第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所棉纖維檢測室， 用HVI1000 棉纖維測試儀測試棉纖維品質(zhì)。 表5 顯示，2017 年當(dāng)年棉種處理雖然前期出苗弱，但其鈴重和衣分高，最終產(chǎn)量最高，與儲存2 年處理的籽棉產(chǎn)量差異顯著，與儲存1 年處理的差異不顯著；2018 年當(dāng)年棉種處理的鈴重較高，衣分高，產(chǎn)量最高。 儲存3 年的2014 年棉種產(chǎn)量最低，與當(dāng)年棉種產(chǎn)量差異顯著。

表5 棉種不同儲存年限處理產(chǎn)量

棉纖維長度整齊度指數(shù)是反映棉纖維長度分布的集中性和離散性的指標(biāo)，整齊度好，說明棉纖維長度分布比較集中，短纖維少，對紡紗生產(chǎn)和成紗質(zhì)量有利[8]。 從表6 可見，2017 年試驗(yàn)中，當(dāng)年棉種長度整齊度指數(shù)顯著低于其他處理，短纖維含量略高于其他處理，而2018 年中則差異均不顯著?？赡芤?yàn)?016 年產(chǎn)的棉種質(zhì)量略差，出苗不整齊，當(dāng)年種植時(shí)對棉花的品質(zhì)產(chǎn)生影響；同時(shí)也反映出儲存1 年后，2016 年產(chǎn)棉種生產(chǎn)的纖維長度整齊度指數(shù)有所提高。 其他纖維品質(zhì)指標(biāo)的差異均不顯著。

3 討論與結(jié)論

同年生產(chǎn)棉種相比， 儲存1～2 年的棉種比當(dāng)年棉種的發(fā)芽率高，前期出葉速率快，莖稈粗壯，生長穩(wěn)健，纖維品質(zhì)好，綜合性狀好；當(dāng)年棉種的幼苗后期生長勢逐漸增強(qiáng)，產(chǎn)量最高。 儲存3 年的棉種發(fā)芽率開始降低，生長勢也低，產(chǎn)量最低。選用棉種時(shí)，首選當(dāng)年和儲存1 年的棉種，次選儲存2 年的棉種，儲存3 年的棉種雖然發(fā)芽率降低，但仍可作為備用棉種。……（蔡利華，等）不同儲存年限對棉種發(fā)芽率及幼苗生長的影響

表6 棉種不同儲存年限處理纖維品質(zhì)

從室內(nèi)試驗(yàn)和田間試驗(yàn)的結(jié)果可見，2016 年棉種質(zhì)量沒有其他年份的棉種好，故當(dāng)年棉種和存1 年后棉種出苗率都不占優(yōu)勢。 可見，在一定的儲存時(shí)段內(nèi)，棉種本身質(zhì)量的差異大于存貯年限造成的差異。 因此，在做棉種儲存期限發(fā)芽率和出苗率試驗(yàn)時(shí)，用同年產(chǎn)的同一棉種做多年試驗(yàn)將取得更為準(zhǔn)確的結(jié)果。