打頂時間對一膜三行等行距密植機(jī)采棉的影響

賀美球，蔡利華，練文明，戴翠榮，吳博，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）

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)在全國率先實現(xiàn)棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化，機(jī)采棉已經(jīng)普遍推廣應(yīng)用。 目前全球范圍內(nèi)采棉機(jī)行業(yè)被美國約翰迪爾（DEERE）與凱斯（CASE IH）公司高度壟斷。 美國采棉機(jī)采棉部件的適宜行距在76～102 cm[1]。 新疆機(jī)采棉種植采用的多是76 cm 行距，主要有1 膜6 行、（66＋10）cm行距的帶狀模式和1 膜3 行、76 cm 等行距密植模式。 由于新疆無霜期短，機(jī)采棉花既需要脫葉又需要催熟，在機(jī)采過程中存在因吐絮不集中、脫葉不干凈等因素造成的采凈率低、 纖維品質(zhì)下降等問題。據(jù)李建峰等[2]的研究，1 膜3 行、76 cm 等行距機(jī)采棉配置能很好地解決傳統(tǒng) （66＋10）cm 行距配置下機(jī)采棉冠層郁閉、 成熟一致性差的問題；還可提高化學(xué)脫葉效率，緩解采收后籽棉雜質(zhì)含量超標(biāo)等問題。 近年來，新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花栽培課題組依托新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)重大專項，開展了對1 膜3行等行距密植模式下的各項栽培技術(shù)的研究和示范，并在北疆逐步推廣[3]。雖然76 cm 等行距種植有利于提升機(jī)采品質(zhì)，但產(chǎn)量下降[4]，制約了該模式的發(fā)展。 1 膜3 行等行距栽培模式下最佳打頂時間的探索也鮮有報道。

針對當(dāng)前這些情況和問題，本研究通過對1 膜3 行機(jī)采棉模式設(shè)置不同打項時間，調(diào)查其對農(nóng)藝性狀、 產(chǎn)量構(gòu)成因素和棉花纖維品質(zhì)的影響，探索這種機(jī)采棉模式獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和效益最大化的途徑。

1 試驗設(shè)計與方法

1.1 試驗地基本情況

試驗于2017 年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師十二團(tuán)試驗站進(jìn)行。 試驗地土壤為壤土，前茬作物為棉花。 試驗采用等行距密植（行距76 cm，株距5.7 cm） 機(jī)采棉種植模式， 供試品種為J206-5，每666.7 m2理論種植密度為15 390 株, 實際收獲株數(shù)為14 000 株。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置5 個人工打頂時間處理。處理1：6 月20 日；處理2：6 月25 日；處理3：6 月30 日；處理4：7 月5 日； 處理5：7 月10 日。 每個處理有4 幅膜、5 m 長，小區(qū)面積45.6 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)4 次。 打頂標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一為去除主莖頂部的一葉一心，田間管理按照大田高產(chǎn)栽培措施進(jìn)行。

1.3 調(diào)查項目及方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀調(diào)查。 為減少處理之間的邊際效應(yīng)，每小區(qū)的第1 和第4 幅膜為保護(hù)行，第2 膜和第3膜上定點調(diào)查和取樣位點， 在選定的1 張膜上，3行分別選擇連續(xù)的、長勢正常均勻的5 株棉花進(jìn)行定株（用紅毛線做好標(biāo)記）， 即每個小區(qū)調(diào)查15 株棉花。 打頂實施前的6 月19 日和打頂結(jié)束、棉花莖稈生長停止后的7 月15 日主要調(diào)查株高、葉齡（單株葉片數(shù)）、第一果枝節(jié)位、單株果枝數(shù)；7月30 日、8 月20 日主要調(diào)查單株果枝、 葉枝上的大鈴（橫斷面最大直徑大于2 cm）和小鈴（橫斷面最大直徑小于2 cm）數(shù)；8 月20 日同時調(diào)查單株總果節(jié)數(shù)，并計算成鈴率（當(dāng)日調(diào)查的果枝和葉枝大小鈴總鈴數(shù)除以總果節(jié)數(shù)）；10 月15 日，調(diào)查各小區(qū)第2 膜和第3 膜上6.67 m2的有效機(jī)采鈴數(shù)（已吐絮的機(jī)采有效的棉鈴）。

1.3.2 3 種吐絮鈴樣的采取。10 月15 日，在各小區(qū)選一處有代表性的點，在同一幅膜的3 行上各收取30 個吐絮鈴， 要求在同一行上連續(xù)取整株上的所有有效鈴，總計收取90 個鈴作為混合吐絮鈴樣。同時，在各小區(qū)隨機(jī)取倒數(shù)第一果枝第一果節(jié)上的吐絮鈴30 個，作為上部吐絮鈴樣；在各小區(qū)隨機(jī)取倒數(shù)第四果枝第一果節(jié)上的吐絮鈴30 個，若6 月20日打頂處理果枝數(shù)偏少， 則按實際取主莖倒數(shù)第三果枝第一果節(jié)上的吐絮鈴30 個，作為中部吐絮鈴樣。

1.3.3 棉花樣品考種。將產(chǎn)量調(diào)查收取的樣品進(jìn)行考種，測定鈴重、衣分和棉纖維品質(zhì)，同時分析不同處理的上、中部鈴和混樣間的變異系數(shù)。

1.3.4 產(chǎn)量分析。 采收各小區(qū)棉花稱重計產(chǎn)。 對各處理產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)行方差分析（F 測驗）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同打頂時間對棉花株高葉片數(shù)果枝數(shù)的影響

6 月19 日和7 月15 日不同處理的農(nóng)藝性狀調(diào)查結(jié)果見表1。 從表1 可見，6 月19 日打頂前調(diào)查結(jié)果，5 個處理的株高、葉齡、單株果枝數(shù)等由于土壤條件等因素有差距，但差異不顯著。 7 月15 日調(diào)查時，每個處理均已打頂結(jié)束，結(jié)果顯示，隨著打頂時間的推遲，棉花株高、葉齡、單株果枝數(shù)均呈上升趨勢。 晚打頂處理植株高，葉片多，果枝多，棉花營養(yǎng)生長和生殖生長都比早打頂?shù)耐ⅰ?/p>

表1 不同打頂時間處理農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

2.2 不同打頂時間對棉花結(jié)鈴性和產(chǎn)量的影響

不同處理單株果枝大小鈴數(shù)和葉枝大小鈴數(shù)，6.67 m2面積有效機(jī)采鈴數(shù)， 及各小區(qū)實收產(chǎn)量結(jié)果見表2。

從7 月30 日調(diào)查結(jié)果可見， 處理1 果枝大鈴最多，小鈴最少，葉枝大鈴小鈴也最多，可見6 月20 日蕾期打頂促進(jìn)棉花生殖生長進(jìn)程， 棉花有橫向發(fā)展趨勢，養(yǎng)分更多流向葉枝和蕾鈴，使得果枝和葉枝的鈴能坐住并膨大； 處理3 果枝大鈴次之；其它3 個處理果枝大鈴基本一樣多，處理4 與處理5 的果枝小鈴較多。 處理2 的果枝大小鈴和總果節(jié)數(shù)都最小。

8 月20 日，隨著棉花生殖生長的積累，處理5果枝大小鈴和總果節(jié)數(shù)最多，但成鈴率最低，說明脫落率較高；處理3 次之；處理2 的果枝鈴和總果節(jié)數(shù)最少。 處理1 的葉枝上的大小鈴仍最多。 打頂早的處理1 和處理2 成鈴率高于其它處理。

10 月15 日， 各小區(qū)都取有代表性的6.67 m2調(diào)查效鈴數(shù)。 從調(diào)查結(jié)果可見，處理1 和處理2 的有效鈴相對較少，產(chǎn)量也低。處理5 有效鈴數(shù)最多，但鈴重小，產(chǎn)量不高。 處理3 在6 月30 日打頂，實收產(chǎn)量最高，處理2 實收產(chǎn)量最低。經(jīng)方差分析，不同打頂處理產(chǎn)量之間差異顯著。進(jìn)一步多重比較結(jié)果表明，處理3產(chǎn)量與其它4 個處理產(chǎn)量都達(dá)到了顯著差異，與處理2 的差異極顯著；處理4 和處理5 的產(chǎn)量與處理2 產(chǎn)量差異也達(dá)到顯著。 處理1 鈴數(shù)和產(chǎn)量高于處理2，可能由于其葉枝鈴的補(bǔ)償作用大于處理2。

表2 不同打頂時間處理對棉花結(jié)鈴的影響

2.3 不同打頂時間對棉花不同鈴位鈴重和衣分的影響

5 個打頂時間處理不同部位鈴的鈴重、衣分及不同部位鈴間的變異系數(shù)見表3。

從表3 可見，所有處理的中部鈴鈴重和衣分都高于上部鈴和混樣鈴重，說明中部鈴生長發(fā)育和纖維成熟度最好。 處理1 和處理2 的上部鈴，中部鈴和混樣鈴的鈴重均大于其它3 個處理，而衣分低于其它3 個處理，說明其棉種成熟度高，籽指大。處理3 的3 個取樣部位的鈴重、 衣分變異系數(shù)最小，說明其不同部位鈴的大小、成熟度比較均勻。 處理4和處理5 不同部位鈴重和衣分的變異系數(shù)較大，可能是因為打頂時間晚造成上部鈴和下部鈴之間差別較大。

表3 不同取樣部位各處理鈴重和衣分結(jié)果表

2.4 不同打頂時間與棉花纖維品質(zhì)的關(guān)系

將產(chǎn)量調(diào)查收取的樣品進(jìn)行主要纖維品質(zhì)指標(biāo)的測定，分析不同部位鈴間的變異系數(shù)，結(jié)果見表4。

從表4 可見，就不同部位鈴比較，各處理中部鈴和混樣鈴的上半部平均長度和斷裂比強(qiáng)度均優(yōu)于上部鈴，馬克隆值高于上部鈴。 混樣上半部平均長度表現(xiàn)為處理2＞處理1＞處理3＞處理5＞處理4，呈現(xiàn)打頂早的處理優(yōu)于打頂晚的趨勢；馬克隆值表現(xiàn)為處理2＞處理3＞處理1＞處理4＞處理5， 呈現(xiàn)打頂早的處理比打頂晚的值高的趨勢。斷裂比強(qiáng)度之間差異不大，沒有明顯規(guī)律。 晚打頂處理的不同部位鈴的纖維馬克隆值變異系數(shù)大于早打頂處理的。（賀美球，等）打頂時間對一膜三行等行距密植機(jī)采棉的影響

表4 不同部位棉樣纖維品質(zhì)測定表

3 結(jié)論與討論

農(nóng)藝性狀調(diào)查結(jié)果表明，打頂時間可影響棉花生育進(jìn)程的快慢，打頂早的處理棉花營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)化快，富余養(yǎng)分流向葉枝，棉株橫向發(fā)展空間大。

實收產(chǎn)量比較， 打頂太早產(chǎn)量構(gòu)成因素受限，棉花產(chǎn)量低， 在當(dāng)年氣候及田間管理措施下，6 月30 日打頂?shù)奶幚懋a(chǎn)量最高， 顯著高于其它4 個處理。 7 月5 日和7 月10 日打頂?shù)奶幚懋a(chǎn)量稍次。 6月20 日和6 月25 日打頂?shù)奶幚黼m然鈴重有優(yōu)勢，但單株果枝數(shù)少，結(jié)鈴少，產(chǎn)量偏低。建議打頂時間為6 月30 日至7 月10 日，趕早不趕晚。

各處理中部鈴和混樣鈴的上半部平均長度和斷裂比強(qiáng)度均優(yōu)于上部鈴， 馬克隆值高于上部鈴。不同處理混合樣纖維品質(zhì)比較，6 月30 日及以前打頂?shù)拿迾由习氩科骄L度優(yōu)于7 月打頂?shù)奶幚?，馬克隆值比7 月打頂?shù)奶幚碇蹈撸w維斷裂比強(qiáng)度受打頂時間影響不大。晚打頂處理的不同部位鈴間的馬克隆值變異系數(shù)大于早打頂處理。