不同種植模式對棉花產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

史加亮　趙文超　董靈艷　齊洪鑫　李鳳瑞　張東樓　楊秀鳳

摘要：為探究黃河流域棉區(qū)機(jī)采棉最優(yōu)種植模式，本試驗(yàn)以德棉10號、德棉12號、德棉16號和魯6269共4個(gè)棉花品種（系）為材料，設(shè)置76 cm等行距（R1）、66 cm+10 cm（R2）、92 cm+60 cm（R3）3種種植模式，研究各種植模式對不同棉花品種株高、莖粗、產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：4個(gè)品種的株高均表現(xiàn)為R1>R2>R3，莖粗均表現(xiàn)為R3>R1>R2;品種間株高和莖粗均表現(xiàn)為魯6269>德棉10號>德棉12號>德棉16號。4個(gè)品種均以76 cm等行距種植模式籽棉、皮棉產(chǎn)量最高;各處理中，籽棉產(chǎn)量以德棉10號+76 cm等行距種植模式最高，皮棉產(chǎn)量以魯6269+76 cm等行距種植模式最高。纖維品質(zhì)品種間差異較大，以德棉16號和德棉10號表現(xiàn)最優(yōu)，種植模式對其影響不顯著。本試驗(yàn)條件下，76 cm等行距（R1）為最優(yōu)種植模式。

關(guān)鍵詞：棉花;機(jī)采棉;種植模式;產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號：S562.047文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2020）05-0042-05

Abstract In order to explore the optimal planting mode of machine picking cotton in the Yellow River Basin，four cotton varieties including Demian 10， Demian 12， Demian 16 and SCRC 6269 were used as experimental materials in the experiment. Three kinds of row spacing were set as 76 cm + 76 cm （R1）， 66 cm + 10 cm （R2）， 92 cm + 60 cm （R3） to study their effects on plant height， stem diameter， yield and fiber quality of different cotton varieties. The results showed that the plant height of the four varieties showed as R1>R2>R3， and stem diameter as R3>R1>R2. The plant height and stem diameter showed as SCRC 6269>Demian 10>Demian 12>Demian 16. The seed cotton and lint yield of the four varieties were the highest under the R1 planting mode; among the varieties， the seed cotton yield of Demian 10 was the highest， and the lint yield of SCRC 6269 was the highest. The fiber quality varied greatly among varieties， and that of Demian 16 and Demian 10 was the best; but the influence of planting mode was not significant. Under the conditions of this experiment，76-cm equal row spacing（R1） was optimum.

Keywords Cotton;Machine picking cotton;Planting mode;Yield;Quality

棉花是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物，也是山東省的主要經(jīng)濟(jì)作物。近年來，由于棉花價(jià)格下降、農(nóng)村勞動力短缺、種植成本增加，加上機(jī)械化水平偏低，山東省植棉面積連年下滑[1]。從我國當(dāng)前棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢來看，新疆建設(shè)兵團(tuán)率先實(shí)現(xiàn)棉花全程機(jī)械化，棉田用工減少、植棉成本降低、植棉效益增加，棉花產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，為黃河流域棉區(qū)實(shí)現(xiàn)棉花全程機(jī)械化生產(chǎn)提供了豐富經(jīng)驗(yàn)[2]。目前山東省棉花生產(chǎn)在耕種、施肥、病蟲草害防治以及秸稈還田等環(huán)節(jié)已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，但棉花采收環(huán)節(jié)仍舊依賴人工，嚴(yán)重影響農(nóng)民植棉積極性，成為棉花產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化的主要障礙[3]。因此，發(fā)展機(jī)采棉是山東省棉花產(chǎn)業(yè)振興的關(guān)鍵。其中種植模式作為發(fā)展機(jī)采棉的主要技術(shù)之一，在新疆棉區(qū)研究較多[4-11]，而在黃河流域棉區(qū)研究較少。本試驗(yàn)采用66 cm+10 cm（寬窄行）、76 cm等行距兩種機(jī)采種植模式和92 cm+60 cm（大小行）種植模式，研究各種植模式對不同棉花品種產(chǎn)量及其構(gòu)成因素和纖維品質(zhì)的影響，以期進(jìn)一步挖掘品種的生產(chǎn)潛力，確立本試驗(yàn)條件下黃河流域棉區(qū)機(jī)采棉最優(yōu)種植模式，為促進(jìn)黃河流域棉區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供一定的技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017年在德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院科技示范園進(jìn)行。試驗(yàn)地全年無霜期206天，年平均氣溫12.9℃，年均日照時(shí)數(shù)2 592 h，年均降水量547.5 mm。土壤質(zhì)地為壤土，有機(jī)質(zhì)含量1.15%、全氮0.72 g/kg、有效磷21.07 mg/kg、速效鉀91.16 mg/kg，pH值8.14。前茬作物為棉花。

1.2 供試材料

供試棉花品種德棉10號、德棉12號、德棉16號為本單位自育品種;魯6269由山東棉花研究中心選育并提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。主區(qū)為品種，分別為德棉16號、德棉12號、魯6269和德棉10號;副區(qū)為種植模式，設(shè)76 cm等行距（R1）、66 cm+10 cm（R2）、92 cm+60 cm（R3）共3種種植模式。試驗(yàn)共36個(gè)小區(qū)，每小區(qū)6行區(qū)種植，行長8 m。4月26日機(jī)械播種，地膜覆蓋，每公頃種植密度5.25萬株。于第2片真葉展開時(shí)按照預(yù)定密度進(jìn)行定苗。各處理均按正常整枝管理，于7月20日打頂。其它栽培措施同常規(guī)大田。

1.4 測定項(xiàng)目與方法

1.4.1 農(nóng)藝性狀棉花收獲前，各小區(qū)連續(xù)選取棉株20株，分別測定株高、莖粗和單株鈴數(shù)。

株高（cm）：子葉節(jié)至主莖頂端的高度。

莖粗（mm）：以子葉節(jié)到第一片真葉節(jié)間最細(xì)部分莖的直徑。

單株鈴數(shù)：于9月10日調(diào)查，直徑2 cm以上的棉鈴為大鈴，包括爛鈴和吐絮鈴;比大鈴小的棉鈴及當(dāng)日花為小鈴，3個(gè)小鈴折算為1個(gè)大鈴。

1.4.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素進(jìn)入吐絮期后，分3次收花：以魯6269+R3模式為標(biāo)準(zhǔn)，待該處理吐絮率達(dá)到40%左右時(shí)第1次收花，20～30天后第2次收花，11月10日最后一次收花，未開裂棉鈴不計(jì)產(chǎn)量。所有小區(qū)選取中間4行收花計(jì)產(chǎn)，折算出每公頃籽棉產(chǎn)量。每次收花時(shí)每小區(qū)隨機(jī)選取50個(gè)棉鈴，曬干后稱重，取平均值作為平均鈴重;利用每次收獲的50個(gè)棉鈴軋花，取平均值，得到衣分，依據(jù)該衣分和籽棉產(chǎn)量計(jì)算出皮棉產(chǎn)量。并將此棉樣保存，用以測定纖維品質(zhì)。

1.4.3 纖維品質(zhì)將留取棉樣寄送至農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心（安陽）測定纖維品質(zhì)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Microsoft Excel 2007整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，DPS 7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植模式對棉花農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 對棉花株高的影響株高常被作為表征地上部營養(yǎng)生長的重要指標(biāo)，不同的田間配置會引起株高的相應(yīng)變化[12]。圖1表明，4個(gè)品種的株高均表現(xiàn)為R1模式顯著高于R2和R3模式，R2模式又顯著高于R3模式，說明4個(gè)品種的株高受種植模式的影響趨勢相同且影響顯著。同一種植模式下，品種間株高表現(xiàn)為：魯6269>德棉10號>德棉12號>德棉16號，且魯6269的株高明顯高于其它3個(gè)品種，說明品種間株高差異較大。

2.1.2 對棉花莖粗的影響由圖2可知，4個(gè)品種的莖粗均表現(xiàn)為：R3>R1>R2，其中魯6269在R3模式下莖粗顯著高于R1和R2模式，德棉12號和德棉16號在R3模式下莖粗顯著高于R2模式，與R1模式無顯著差異。同一種植模式下，品種的莖粗均表現(xiàn)為：魯6269>德棉10號>德棉12號>德棉16號，且魯6269的莖粗明顯高于其它3個(gè)品種，這與株高的表現(xiàn)一致。

2.2 不同種植模式對棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表1看出，各品種中，德棉16號、德棉12號的單株鈴數(shù)以R2模式最多且顯著高于R1、R3模式，魯6269以R3模式最多且顯著高于R1、R2模式，德棉10號以R1最多且顯著高于R2模式。單鈴重多以R3模式最大且德棉10號、德棉16號顯著高于R2模式，除魯6269外其它品種R3模式的單鈴重與R1模式無顯著差異。除德棉16號外，其它品種均以R1模式衣分最高，且魯6269、德棉10號顯著高于R2模式。魯6269 R1與R3差異顯著。不同種植模式下，不同品種在單株鈴數(shù)、單鈴重和衣分上表現(xiàn)出不同效應(yīng)，說明不同品種對不同種植模式的適應(yīng)性不同。德棉16號、德棉10號和魯6269籽棉、皮棉產(chǎn)量均以R1模式最高且都顯著高于其它兩種模式;德棉12號籽棉和皮棉產(chǎn)量亦以R1模式最高且顯著高于R2模式，與R3模式無顯著差異。

品種間，單株鈴數(shù)以魯6269最多且明顯高于德棉10號、德棉12號和德棉16號;單鈴重表現(xiàn)為德棉16號>德棉12號>德棉10號>魯6269;衣分表現(xiàn)為魯6269>德棉12號>德棉16號>德棉10號;籽棉產(chǎn)量表現(xiàn)為德棉10號>德棉16號>魯6269>德棉12號，皮棉產(chǎn)量表現(xiàn)為魯6269>德棉16號>德棉10號>德棉12號。

綜上可知，不同品種在不同種植模式下單株鈴數(shù)、單鈴重和衣分變化規(guī)律不明顯，因品種而異。而各品種的籽棉和皮棉產(chǎn)量均以R1模式下最高，除德棉16號表現(xiàn)為R1>R2>R3外，其余3個(gè)品種均表現(xiàn)為R1>R3>R2;從處理來看，籽棉產(chǎn)量以德棉10號+R1模式最高，皮棉產(chǎn)量以魯6269+R1模式最高。

2.3 不同種植模式對棉花纖維品質(zhì)的影響

由表2可以看出，種植模式對棉花纖維品質(zhì)的影響較小，4個(gè)棉花品種模式間的纖維長度、比強(qiáng)度、馬克隆值、整齊度指數(shù)和伸長率均無顯著差異。品種間，德棉16號在不同種植模式下的纖維長度、比強(qiáng)度和整齊度指數(shù)均明顯高于其它品種，而馬克隆值則明顯低于其它品種，其伸長率與其它品種幾無差異;德棉10號不同種植模式下的纖維長度、比強(qiáng)度均明顯高于而馬克隆值則明顯低于魯6269和德棉12號，伸長率3個(gè)品種間幾無差異。德棉16號、德棉10號均達(dá)到纖維品質(zhì)Ⅱ型品種的標(biāo)準(zhǔn)[13]。

綜上所述，種植模式對棉花纖維品質(zhì)無顯著影響，品種間纖維品質(zhì)差異較大，以德棉16號和德棉10號表現(xiàn)最優(yōu)。

3 討論

株高和莖粗是反映棉花生長發(fā)育狀況的主要性狀指標(biāo)[14]，而植株的高矮直接影響棉花光能利用率和株型，進(jìn)而影響棉花的結(jié)鈴和產(chǎn)量[15]。棉花莖粗與株型關(guān)系密切，且能較好地反映棉花的水分利用情況[16]。不同種植模式對棉花株高和莖粗影響的研究結(jié)果多有不同，有的認(rèn)為不同種植模式對兩者均無顯著影響[17]，有的認(rèn)為有一定影響[4，18]。本研究中4個(gè)品種的株高和莖粗受種植模式的影響趨勢相同，分別表現(xiàn)為R1>R2>R3和R3>R1>R2，說明R1模式在保證一定的莖稈粗壯情況下，能充分促進(jìn)株高的生長，對進(jìn)一步提高產(chǎn)量有利。同一種植模式下，品種的株高和莖粗均表現(xiàn)為魯6269>德棉10號>德棉12號>德棉16號，且魯6269明顯高于其它3個(gè)品種，這說明魯6269更有利于搭建良好的豐產(chǎn)架子[19，20]。

調(diào)整種植模式可改善棉花群體的通風(fēng)透光性[21，22]，不同的種植模式會影響棉花的產(chǎn)量[10，23，24]，適宜的種植模式是提高棉花產(chǎn)量的重要途徑[25]。棉花產(chǎn)量主要由單位面積的收獲株數(shù)、單株鈴數(shù)、鈴重和衣分決定[26]。研究表明，不同品種在不同種植模式下單株鈴數(shù)、單鈴重和衣分變化規(guī)律不明顯，因品種而異;而各品種的籽棉和皮棉產(chǎn)量均以R1模式最高。

纖維品質(zhì)是棉花的主要經(jīng)濟(jì)性狀，纖維的長、強(qiáng)、細(xì)是衡量棉花纖維品質(zhì)的重要指標(biāo)[27]。棉花的纖維品質(zhì)主要由品種的遺傳特性決定，生態(tài)環(huán)境條件和栽培措施對其也有一定的影響[28]。本研究表明，種植模式對棉花品種的纖維品質(zhì)影響較小，同一品種不同種植模式下棉花纖維長度、比強(qiáng)度、馬克隆值、整齊度指數(shù)和伸長率均無顯著差異。這與楊培等[5]的研究結(jié)果一致。

4 結(jié)論

4個(gè)棉花品種的株高和莖粗受種植模式的影響趨勢相同：株高均表現(xiàn)為R1模式顯著高于R2和R3模式，R2模式又顯著高于R3模式;莖粗均表現(xiàn)為：R3>R1>R2。魯6269的株高和莖粗明顯高于其它3個(gè)品種。4個(gè)品種均以76 cm等行距種植模式籽棉、皮棉產(chǎn)量最高;處理中，籽棉產(chǎn)量以德棉10號+76 cm等行距種植模式最高，皮棉產(chǎn)量以魯6269+76 cm等行距種植模式最高。纖維品質(zhì)品種間差異較大，以德棉16號和德棉10號表現(xiàn)最優(yōu)，種植模式對其影響不顯著。本試驗(yàn)條件下，76 cm等行距（R1）為最優(yōu)種植模式，適合作為黃河流域棉區(qū)機(jī)采棉種植模式加以推廣應(yīng)用。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 鐘振江，于謙林，徐勤青，等. 山東省棉花生產(chǎn)現(xiàn)狀及振興產(chǎn)業(yè)的建議[J]. 棉花科學(xué)，2019，41（5）：14-19，24.

[2] 陳雪梅，張曉潔. 山東省發(fā)展機(jī)采棉的前景與對策[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，45（12）：107-111.

[3] 李冉，杜珉. 我國棉花生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀及方向[J]. 中國農(nóng)機(jī)化，2012（3）：7-10.

[4] 馬錦穎，王方永，韓煥勇. 種植模式對棉花農(nóng)藝及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 中國棉花，2019，46（6）：28-30.

[5] 楊培，陳振，阿不都卡地爾·庫爾班，等. 對等密度條件下機(jī)采棉不同種植模式的綜合評價(jià)[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，56（4）：599-609.

[6] 余偉，趙士成，楊興東，等. 南疆膜下滴灌棉花不同種植模式生育期非飽和帶水鹽時(shí)空分布規(guī)律研究[J]. 新疆農(nóng)墾科技，2018，41（11）：20-24.

[7] 李健偉，吳鵬昊，石洪亮，等. 不同機(jī)采棉種植模式對棉花主要植株形態(tài)影響效應(yīng)分析[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2018，36（5）：82-87，93.

[8] 蔡曉莉，馬麗娟，逯濤，等. 不同種植模式和密度對Z1112產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的影響[J]. 中國棉花，2018，45（6）：24-26，42.

[9] 李健偉，肖紹偉，夏冬，等. 機(jī)采種植模式對不同株型棉花生長及產(chǎn)量的影響[J]. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，40（6）：391-396.

[10]魏鑫，徐建輝，張巨松. 種植模式對機(jī)采棉干物質(zhì)積累及品質(zhì)的影響[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，54（7）：1177-1184.

[11]王彥. 哈密墾區(qū)機(jī)采棉品種篩選及種植模式研究[D]. 石河子：石河子大學(xué)，2016.

[12]史加亮. 行株距配置和密度對棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[D]. 泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2017.

[13]國家農(nóng)作物品種審定委員會. 主要農(nóng)作物品種審定標(biāo)準(zhǔn)（國家級）[S]. 2017-07-24.

[14]周永萍，張海娜，師樹新，等. 合理密植下不同株行距配置對棉花生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2018，33（S1）：154-159.

[15]徐新霞，雷建峰，高麗麗，等. 不同機(jī)采棉行距配置對棉花生長發(fā)育及光合物質(zhì)生產(chǎn)的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2017，35（2）：51-56.

[16]王志才. 冀中南棉區(qū)種植密度和整枝方式對棉花群體質(zhì)量的影響[D]. 保定：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[17]周永萍，杜海英，師樹新，等. 合理密植條件下種植模式對棉花生長結(jié)鈴和產(chǎn)量的影響[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019，40（2）：11-14.

[18]張坤，哈尼馬提·尼合買提，魏建華. 不同種植模式下各棉花主栽品種比較試驗(yàn)[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科技，2019（2）：7-9.

[19]陳莉，班戰(zhàn)軍，李繼軍，等. 論棉花的豐產(chǎn)架子[J]. 現(xiàn)代農(nóng)村科技，2014（3）：14-15.

[20]林永增，張建宏，李繼軍，等. 搭好豐產(chǎn)架子是蕾期管理重中之重[N]. 河北農(nóng)民報(bào)，2018-06-14.

[21]李新裕，陳玉娟. 棉花株行距配置與產(chǎn)量構(gòu)成因素的關(guān)系[J]. 塔里木農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)，1999（3）：17-19.

[22]李健偉，石洪亮，李春艷，等. 噴施脫葉劑對不同機(jī)采種植模式下棉花脫葉效果及纖維品質(zhì)的影響[J]. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，40（2）：79-84.

[23]梁亞軍，王俊鐸，鄭巨云，等. 不同機(jī)采棉配置生長發(fā)育動態(tài)及產(chǎn)量的比較分析[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科技，2017（4）：26-27.

[24]李建峰，王聰，梁福斌，等. 新疆機(jī)采模式下棉花株行距配置對冠層結(jié)構(gòu)指標(biāo)及產(chǎn)量的影響[J]. 棉花學(xué)報(bào)，2017，29（2）：157-165.

[25]Wells R，Meredith W R，Williford J R . Canopy photosynthesis and its relationship to plant productivity in Near-Isogenic cotton lines differing in leaf morphology[J]. Plant Physiology，1986，82（3）：635-640.

[26]張志剛，王仁祥，李育強(qiáng)，等. 不同生態(tài)點(diǎn)對棉株主要農(nóng)藝及經(jīng)濟(jì)性狀影響的研究[J]. 棉花學(xué)報(bào)，2003，15（6）：348-352.

[27]陳鵬云，張軍. 我國棉花品種改良的方向與策略[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，49（2）：163-167.

[28]周永萍，杜海英，田海燕，等. 不同種植密度對棉花生長結(jié)鈴及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境，2018，32（4）：95-99.