不同覆蓋和播栽方式對南疆棉花生長及產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

董禎林 郭子軒 張變兄 馬銀虎 胡宇凱 田玉剛 翟云龍 陳國棟

摘 要：在田間試驗條件下，設(shè)置覆蓋方式A（覆膜為A1，裸地為A2）;播栽方式B（直播為B1，移栽為B2）等4種不同組合，研究覆蓋和播栽方式對棉花生長、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，各處理棉花生長、產(chǎn)量及品質(zhì)表現(xiàn)為覆膜顯著高于裸地栽培;在同一覆蓋方式下，育苗移栽與直播沒有顯著差異，但育苗移栽條件下各處理生長、產(chǎn)量及品質(zhì)表現(xiàn)高于直播。育苗移栽能夠增強棉花的生長發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)，而裸地栽培需配套相應(yīng)的栽培技術(shù)以解決產(chǎn)量低的問題。

關(guān)鍵詞：播種方式;生長指標;產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號 S562 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2021）23-0053-04

20世紀80年代新疆棉花的播種面積僅約占全國植棉種植面積的3.7%，隨著新疆植棉技術(shù)的發(fā)展與國家棉糧問題的顯現(xiàn)，棉花種植的重心向新疆迅速轉(zhuǎn)移。據(jù)統(tǒng)計，至2017年新疆地區(qū)的植棉面積占全國總面積的58.96%，產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的74.4%[1]。隨著新疆植棉技術(shù)的發(fā)展，高產(chǎn)高品質(zhì)成為植棉人追求的目標。

地膜覆蓋為棉花提供了足夠的溫?zé)豳Y源，保證棉花正常出苗，但殘膜回收不干凈對棉田造成很大的污染。近幾年來，無膜棉的栽培方式在南疆地區(qū)迅速發(fā)展。實現(xiàn)南疆棉花產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，解決棉田的殘膜問題，已成為當下的主要問題。竇巧巧[2]等人研究不同地區(qū)、不同作物覆蓋相應(yīng)降解速率的降解膜，既利于作物生長，又能解決殘膜污染問題，但因為其投入成本偏大，極大縮水了棉農(nóng)收入的問題突出。所以采用合理的栽培模式，科學(xué)的管理措施，在不減產(chǎn)的前提下解決殘膜污染問題意義重大。

我國棉花栽培經(jīng)過了育苗移栽、地膜覆蓋栽培和化學(xué)調(diào)控3個重要階段，才形成當前成熟的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)棉花種植體系。目前我國就棉花育苗這一方面采用營養(yǎng)缽育苗和直播2種方式，棉花的育苗移栽技術(shù)是為了得到高產(chǎn)量高品質(zhì)的棉花而研究出來的一套完善的棉花生產(chǎn)栽培技術(shù)。棉花幼苗經(jīng)過溫棚的育苗然后移栽到大田，棉花苗期可以充分利用前中期的光熱資源，加快棉花的生育進程。并且能夠延長棉花的鈴期，結(jié)合移栽棉具有結(jié)鈴多、鈴重、品質(zhì)優(yōu)、衣分高[3]的特性，加大三桃及優(yōu)質(zhì)桃的比重，是當下棉花栽培遲發(fā)晚熟問題有效的解決方案[4]。同時育苗移栽在南疆地區(qū)極大程度降低了鹽堿地對棉花造成的危害，有效解決了棉花出苗難、出苗不齊的問題。本研究從覆蓋方式和播種方式2個方面進行試驗，以探究新型棉花種植技術(shù)體系，為南疆棉花生產(chǎn)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況 試驗地位于2019年在新疆塔里木大學(xué)農(nóng)學(xué)試驗站進行，位于塔克拉瑪干沙漠以北，和田河、阿克蘇河和葉爾羌河交匯處，靠近塔里木盆地，渭干河平原南端，該地區(qū)光照資源較為豐富，常年平均日照達到3031.2h，其中7月份光照時間最長，為306.8h，1月光照時長最短，為202.5h。試區(qū)屬于暖溫帶沙漠邊緣氣候區(qū)，常年受沙漠化影響，降水極少，氣候干燥，晝夜溫差較大，主風(fēng)向為東北風(fēng)。平均氣溫10.7℃，7月中旬氣溫達到最高，極端最高氣溫41.6℃，最低氣溫-28.7℃。年平均降水約46.7～69.5mm，年均蒸發(fā)量約1989.7～2049.6mm。土壤質(zhì)地為沙壤土，pH7.93，EC286.05us·cm-1，有機質(zhì)14.55g·kg-1，堿解氮57.33mg·kg-1，速效鉀112.42mg·kg-1。

1.2 試驗設(shè)計 試驗設(shè)置覆蓋方式和播栽方式2個因素。覆蓋方式包括地膜覆蓋和無膜裸地栽培，播栽方式分育苗移栽和直播。設(shè)置覆蓋方式為A（覆膜為A1，無膜為A2）、播栽方式為B（直播為B1，移栽為B2）。共計4種組合：覆膜直播（A1B1）、覆膜移栽（A1B2）、裸地直播（A2B1）、裸地移栽（A2B2）。每個處理3次重復(fù)。

1.3 試驗管理 選用新陸中67號和中619進行育苗，在育苗前將種子進行包衣處理來預(yù)防苗病的發(fā)生，增加移栽苗的成功率。其中營養(yǎng)缽育苗在塔里木大學(xué)溫室大棚中進行育苗。

育苗：育苗時間于3月15日進行，試驗育苗期間選用72穴的穴盤，采用育苗專用的商品基質(zhì)。育苗播種由人工單點并及時噴水。育苗期間出苗期白天將溫度控制在22～28℃之間，夜晚溫度保持在8℃以上，期間要控制濕度，相對濕度不能高于80%，否則會影響苗期的生長發(fā)育，濕度過低要及時噴水[5]。

煉苗：從移栽前10d開始煉苗，逐漸揭膜放風(fēng)，按照外界大田條件因素逐漸改變溫度、濕度，最終使各方面因素與大田保持一致。

移栽：苗齡在50d左右，可在苗期擁有2～3片真葉的時侯進行移栽。移栽時間在5月1日進行，所有條件與直播保持一致，移栽速度要快并在之后進行灌水，保證其根部見水，有助于移栽苗的成活。

直播：直播處理于4月21日進行播種，播種采用1膜4行的配置，滴灌帶位于中間，密度、株行距配置同大田一致。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 產(chǎn)量 在成熟期進行田間測產(chǎn)，每個處理選取連續(xù)5株帶回室內(nèi)考種，測定株高、果枝數(shù)、單株鈴數(shù)、節(jié)位數(shù)、始節(jié)高度等農(nóng)藝性狀。在吐絮盛期，每小區(qū)隨機抽取50個正常吐絮棉鈴，分別測定單株籽棉、單株鈴數(shù)，計算單鈴重，籽棉分別軋花，測定皮棉重，計算衣分?？菟?周內(nèi)收獲棉花，分處理計產(chǎn)，數(shù)取收獲株數(shù)。

1.4.2 品質(zhì) 將考種結(jié)束后的棉花放入軋花室進行軋花，每個處理3次重復(fù)，脫絨后的棉花放入HFT9000型大容量纖維測試儀進行纖維品質(zhì)測定。其中測定項目包括整齊度、斷裂比強度、伸長率、馬克隆值以及上半部平均長度等。

1.5 數(shù)據(jù)分析方法 采用Microsoft Excel 2010、Origin 2018、DPS 7.05等軟件對數(shù)據(jù)整理并進行顯著性差異分析，顯著性水平為a=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對棉花株高的影響 株高在一定程度上影響棉花產(chǎn)量，是人們對棉花生長及長勢最直觀的一個判斷因素之一[6]。各處理在同時進行人工打頂后株高如圖1所示，在2個品種中，A1處理顯著高于A2處理，B2處理高于B1處理。在中619中，A1B2株高最高，為71.56cm，與A1B1相比增幅為1.1%，顯著高于A2B2，增幅為18.6%。在新陸中67號中，A1B2株高最高，為74.44cm，與A1B1相比增幅為3.4%，顯著高于A2B2，增幅為20.7%。綜上所述，覆膜處理顯著高于無膜處理，同一品種下，各處理中的表現(xiàn)為移栽植株高度高于直播。

2.2 不同處理對棉花莖粗的影響 無膜和育苗移栽對棉花莖粗的影響如圖2所示，在2個品種中，整體表現(xiàn)為A1大于A2，B1大于B2。在中619中，A1B1莖粗最粗，為11.42mm，與A1B2相比，增幅為10.5%，與A2B1相比，增幅為7.7%。在新陸中67號中，A1B1莖粗最粗，為11.99mm，與A1B2相比，增幅為4.8%，與A2B1相比，增幅為9.6%。綜上所述，各處理表現(xiàn)為覆膜處理莖粗大于無膜處理，同一品種下，直播處理的莖粗大于移栽處理。

2.3 不同處理對棉花果枝始節(jié)的影響 如圖3所示，果枝始節(jié)在2個品種中各處理之間無顯著差異，均在6左右，果枝始節(jié)受棉花品種的影響較大，采用無膜和育苗移栽對棉花的果枝始節(jié)沒有影響。

2.4 不同處理對棉花果枝數(shù)的影響 一般來說果枝數(shù)對棉花產(chǎn)量構(gòu)成有重要的影響，由圖4可知，在2個品種中，果枝數(shù)整體表現(xiàn)為A1大于A2。在中619，A1B2果枝數(shù)最多，為11臺，與A1B1相比增幅為3.6%，與A2B1相比增幅為16.4%。在新陸中67號中，A1B1果枝數(shù)最多，為10.8臺，與A1B2相比增幅為7.4%，與A2B1相比增幅為31.5%。綜上所述，兩品種中果枝數(shù)表現(xiàn)為覆膜大于無膜，在中619中，覆膜移栽果枝數(shù)最多，在新陸中67號中覆膜直播果枝數(shù)最多。

2.5 不同處理對棉花產(chǎn)量的影響 將無膜和育苗移栽對棉花產(chǎn)量性狀的影響整理于表1，各處理的產(chǎn)量性狀存在顯著性差異。在中619中，由表1可知，在4個不同栽培方式處理中，A1B2處理單鈴重最大，為4.71g，高于A1B1處理，顯著高于A2B1處理，其原因是移栽棉具有結(jié)鈴多、鈴重、品質(zhì)好、衣分高的特性，加大三桃及優(yōu)質(zhì)桃的比重。A1B2處理單株鈴數(shù)最多，為7.7個，高于A1B1處理，顯著高于A2B1處理。在試驗地隨機抽取的50個鈴中，A1B1處理的籽棉重量最大，為237.13g，皮棉重量也是相對于其余處理最大，為104.69g。由于棉花的衣分是受棉花品種遺傳特性所影響，各處理下棉花的衣分并沒有顯著差異。在新陸中67中，在4個不同栽培方式處理中，A1B2處理單鈴重最大，為6.18g，高于A1B1處理，顯著高于A2B1處理。A1B2處理單株鈴數(shù)最多，為6個，高于A1B1處理，顯著高于A2B1處理。在試驗地取50個鈴中，A1B2處理的籽棉重量最大，為288.94g，皮棉也相對其其他處理中最大為129.47g。各處理間衣分沒有顯著性差異。綜上所述，在2個品種不同處理下，覆膜各產(chǎn)量性狀較優(yōu)于無膜，在同一品種下移栽優(yōu)于直播，覆膜移栽產(chǎn)量各指標表現(xiàn)較優(yōu)。

2.6 不同處理對棉花品質(zhì)的影響 將無膜和育苗移栽對棉花纖維品質(zhì)的影響整理于表2。在中619中，由表2可知，4個不同栽培方式處理中，棉花纖維的上半部平均長度無顯著差異，均保持在28.39～28.72mm范圍內(nèi)，其中A1B1處理的纖維上半部平均長度較長于其他處理。A2B2處理棉纖維整齊度最大，為85.87%。不同栽培方式處理中馬克隆值無顯著差異，馬克隆值保持在4.7～4.9，在對馬克隆值的等級劃分中，不同處理馬克隆值均在4.5以上，屬于C等級。對各處理的纖維比強度對比可知，A1B2處理斷裂比強度顯著高于其他處理，達到26.92cN/tex。在對各處理伸長率的比較中，A1B2處理伸長率最大，達到了9.8%，高于其他處理。在新陸中67中，棉花纖維的上半部平均長度無顯著差異，均保持在29.14～29.53mm，其中A1B2處理的纖維上半部平均長度較長于其他處理。A1B2處理棉纖維整齊度最大，為85.60%。不同栽培方式處理中馬克隆值無顯著差異，馬克隆值保持在4.5～4.7，屬于C等級。對各處理的纖維比強度對比可知，A1B2處理斷裂比強度顯著高于其他處理，達到31.36cN/tex。在對各處理伸長率的比較中，A2B2處理伸長率最大，達到了7.6%，高于其他處理。綜上所述，在2個品種中，覆膜處理的各項指標高于無膜處理，移栽處理的上半部平均長度較長，整齊度、斷裂比強度、伸長率均高于其他處理，覆膜移栽的品質(zhì)數(shù)據(jù)表現(xiàn)最優(yōu)。

2.7 棉花生長及產(chǎn)量品質(zhì)各指標之間的相關(guān)性分析 對無膜和育苗移栽棉花的產(chǎn)量性狀做相關(guān)性分析（圖6），結(jié)果表明單株鈴數(shù)與單鈴重呈顯著的負相關(guān)，與單株產(chǎn)量、衣分、產(chǎn)量均呈正相關(guān)，單株產(chǎn)量與產(chǎn)量顯著相關(guān)，單鈴重與收獲株數(shù)、產(chǎn)量、衣分呈正相關(guān)，收獲株數(shù)與產(chǎn)量呈負相關(guān)，與衣分呈正相關(guān)，產(chǎn)量與衣分呈顯著相關(guān)。不同栽培方式下棉花的品質(zhì)指標相關(guān)分析圖表明纖維長度和強度呈極顯著的正比關(guān)系，與馬克龍值、整齊度、伸長率呈極顯著的負相關(guān)，強度與馬克龍值、整齊度、伸長率呈極顯著的負相關(guān)，馬克龍值與整齊度、伸長率呈極顯著的正相關(guān)，整齊度與伸長率呈極顯著的正相關(guān)。

3 討論和結(jié)論

3.1 討論 通過2個品種試驗結(jié)果表明，不同覆蓋與播栽方式對棉花的農(nóng)藝性狀有顯著的影響，其中A1處理下棉花長勢盛，結(jié)鈴多，尤其是覆膜移栽能夠顯著提高棉花的株高、果枝數(shù)，因為地膜對棉花前期起到保溫保墑作用，促進棉花前期生長，為棉花生長發(fā)育打下良好的基礎(chǔ)，所以長勢優(yōu)于其他處理。其中株高、果枝數(shù)各品種間都表現(xiàn)為覆膜移栽>覆膜直播>無膜移栽>無膜直播，結(jié)論與楊靜平[7]等人研究結(jié)論一致，楊靜平等人發(fā)現(xiàn)苗期膜溝、覆膜、不揭膜3種栽培方式的株高無明顯差異，但都高于無膜栽培方式。雖然移栽棉除了莖粗較為“纖細”，但能達到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。裸地栽培下，由于缺少地膜的前期作用，生育期前期與覆膜栽培條件下相比棉株生長表現(xiàn)較為緩慢，最終株高明顯低于覆膜處理，以致于后期結(jié)鈴數(shù)相對低于覆膜栽培。通過中619和新陸中67號的試驗分析中可知，不同栽培方式下中619和新陸中67有著類似的變化規(guī)律，這與高勝[8]等人的研究結(jié)果相同。

不同處理對棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)也有較大的影響。覆膜直播和覆膜移栽能夠有效地提高棉花的單株鈴數(shù)、單鈴重、收獲株數(shù)、產(chǎn)量，各處理表現(xiàn)為覆膜移栽>覆膜直播>無膜移栽>無膜直播，達到產(chǎn)量高，品質(zhì)優(yōu)，這與韓迎春[9]等人研究結(jié)論相同，裸苗移栽能明顯增結(jié)早秋桃，提高成鈴數(shù)。在覆蓋方式下，兩品種間都是覆膜移栽各品質(zhì)性狀表現(xiàn)高于覆膜直播，在裸地條件下無膜移栽也高于無膜直播的各項品質(zhì)性狀指標。這與周桂生[10]等人研究發(fā)現(xiàn)相符。研究表明覆膜移栽能夠有效促進纖維長度的增加，無膜移栽棉和無膜直播地膜棉的纖維長度較低，并且與操宇林[11]等人研究結(jié)果一致，操宇林等研究表明育苗移栽可以增加棉花的產(chǎn)量并提高棉花纖維品質(zhì)。

3.2 結(jié)論 試驗表明覆膜栽培和裸地栽培條件下育苗移栽的生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)均優(yōu)于直播。說明棉花移栽技術(shù)的應(yīng)用有利于南疆棉花生長發(fā)育，使棉花能達到理想的株型結(jié)構(gòu)，具有結(jié)鈴多、單鈴重、品質(zhì)好的特性。就產(chǎn)量而言，裸地栽培仍存在產(chǎn)量低的問題，還需大量的試驗找尋適應(yīng)裸地栽培的栽培管理配套措施來改進產(chǎn)量低的問題。

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（責(zé)編：王慧晴）