棉花產(chǎn)量與降水量及主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性

牛銀亭，鞠樂，陰志剛，強(qiáng)學(xué)杰，陳培育

（南陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 南陽 473000）

南陽市位于河南省西南部、豫鄂陜?nèi)〗唤绲貛В虻靥幏Ｉ揭阅?、漢水以北而得名。南陽地處亞熱帶向溫帶的過渡地帶，屬于季風(fēng)型大陸性濕潤半濕潤氣候，四季分明。年平均氣溫14.4～15.7 ℃，年降水量703.6～1 173.4 mm，年日照時間1 897.9～2 120.9 h，年無霜期220～245 d[1-2]。

隨著全球干旱的日益加劇，降水量已成為作物產(chǎn)量的重要影響因子。 研究表明，小麥、玉米、靡子等作物的產(chǎn)量與其生育期內(nèi)的降水量密切相關(guān)[3-5]。近幾年， 南陽市棉花生育期內(nèi)降水量差異較大、旱澇不均，對棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響較大。因此，通過總結(jié)2017—2022 年長江流域棉花品種區(qū)域試驗(yàn)對照品種GK39[6]在河南省南陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地的田間表現(xiàn)，研究棉花產(chǎn)量與降水量及主要農(nóng)藝性狀的關(guān)系， 并分析影響棉花產(chǎn)量的因素，以期為制定提高水資源利用效率和棉花產(chǎn)量的科學(xué)栽培技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在南陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地（112°25′5″E、32°54′35″N）開展。 該試驗(yàn)地屬平原旱地，海拔120 m，土壤類型為黃棕壤土，土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量中等偏上， 磷含量中等， 鉀含量中等偏上，pH 為5.9～6.7[7]。 前茬作物為棉花。

1.2 試驗(yàn)材料

GK39 是河北省河間市國欣農(nóng)村技術(shù)服務(wù)總會選育的常規(guī)抗蟲棉品種，2015 年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定，于2017—2022 年連續(xù)6年被選為長江流域棉花品種區(qū)域試驗(yàn)對照品種。

1.3 材料種植與田間管理

2017—2022 年南陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院連續(xù)6 年承擔(dān)長江流域棉花區(qū)域試驗(yàn)。 按照區(qū)域試驗(yàn)方案，于每年的4 月下旬或5 月上旬播種。 采用機(jī)械開溝、人工直播方式，株距為25 cm，行距為100 cm，種植密度為3.75 萬株·hm—2。 設(shè)置3 次重復(fù)，每個小區(qū)面積為20 m2。 于播種前施氮磷鉀復(fù)合肥（N、P2O5、K2O 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均是15%）750 kg·hm—2，6 月底中耕培土 時追施尿素375 kg·hm—2和鉀肥（KCl）225 kg·hm—2。 每年7 月29 日或7 月30 日進(jìn)行人工打頂。 由于天氣較干旱，2017 年7 月19 日、2019年8 月19 日和2022 年8 月8 日進(jìn)行灌溉。其他田間管理措施同當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)棉田。

1.4 性狀指標(biāo)調(diào)查及數(shù)據(jù)來源

統(tǒng)計(jì)2017—2022 年棉花的播種期、出苗時間、棉花生育期（5—9 月）及各個月份的降水量。 本研究中GK39 主要農(nóng)藝性狀（生育期、株高、第一果枝節(jié)位、單株果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)）和產(chǎn)量性狀（鈴重、籽指、衣分、皮棉產(chǎn)量）相關(guān)的數(shù)據(jù)為該試驗(yàn)基地每年3 組區(qū)域試驗(yàn)的平均值。

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

用Microsoft Excel 2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；在SPSS 20.0 軟件中進(jìn)行方差分析、 最小顯著差數(shù)法（least significant difference, LSD）多重比較分析以及相關(guān)分析。相關(guān)分析結(jié)果用斯皮爾曼（Spearman）相關(guān)系數(shù)表示。參考Srikanth 等[8]和張冰冰等[9]對相關(guān)系數(shù)絕對值大小的分級，0.0～＜0.2 為極弱相關(guān)或不相關(guān)，0.2～＜0.4 為弱相關(guān)，0.4～＜0.6 為中等相關(guān)，0.6～＜0.8 為強(qiáng)相關(guān)，0.8～1.0 為極強(qiáng)相關(guān)。

2 結(jié)果與分析

2.1 棉花的播種期與出苗時間

2017—2022 年棉花于4 月下旬至5 月上旬播種，GK39 的出苗時間為7～13 d（表1）。 播種較早時，由于氣溫較低，出苗所需的時間較長；播種較晚時，出苗所需的時間縮短。

表1 2017—2022 年GK39 的播種期、出苗時間及生育期的降水量

2.2 棉花生育期的降水量情況

由表1 可以看出，2017—2022 年棉花生育期（5—9 月） 的降水量在297.0～825.5 mm。 其中，2020 年棉花生育期的降水量最大，2019 年和2022年棉花生育期的降水量較少，2017 年5 月和9 月、2018 年7 月、2020 年7 月和8 月以及2021 年8 月和9 月的降水量較大。

2.3 GK39 的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量性狀表現(xiàn)

由表2 可以看出，2017—2022 年長江流域棉花區(qū)域試驗(yàn)中，GK39 在南陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地的表現(xiàn)為生育期103～115 d， 株高117.6～146.5 cm， 第一果枝節(jié)位6.0～7.9， 單株果枝數(shù)13.7～16.1，單株結(jié)鈴數(shù)14.6～21.8，鈴重5.6～6.7 g，籽指10.2～11.9 g，衣分39.3%～45.3%，皮棉產(chǎn)量947.7～1 895.4 kg·hm—2。上述各性狀在年份間存在顯著差異。

表2 2017—2022 年GK39 在南陽地區(qū)的主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量性狀表現(xiàn)

2.4 降水量、 主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量性狀間的相關(guān)性

由表3 可以看出，單株果枝數(shù)與6 月降水量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.928，說明單株果枝數(shù)與6 月降水量密切相關(guān)。鈴重與9 月降水量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.812，說明鈴重與9月降水量密切相關(guān)。皮棉產(chǎn)量與單株結(jié)鈴數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.886，與8 月降水量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為—0.829，說明單株結(jié)鈴數(shù)和8 月份降水量均與皮棉產(chǎn)量密切相關(guān)。 另外，皮棉產(chǎn)量與生育期降水量、7 月降水量和9 月降水量的相關(guān)系數(shù)的絕對值均小于0.2， 說明皮棉產(chǎn)量與這3 個性狀相關(guān)性極弱。皮棉產(chǎn)量與鈴重和第一果枝節(jié)位的相關(guān)系數(shù)為—0.2～＞—0.4， 表明皮棉產(chǎn)量與鈴重和第一果枝節(jié)位均呈負(fù)向弱相關(guān)關(guān)系。皮棉產(chǎn)量與5 月降水量、6 月降水量和衣分的相關(guān)系數(shù)為0.4～＜0.6，表明皮棉產(chǎn)量與5 月降水量、6月降水量和衣分均呈正向中等相關(guān)關(guān)系， 在5—6月份干旱時適當(dāng)灌溉利于提高棉花產(chǎn)量。皮棉產(chǎn)量與單株果枝數(shù)、生育期、株高和籽指的相關(guān)系數(shù)的絕對值處于0.6～＜0.8 范圍，呈強(qiáng)相關(guān)，其中與單株果枝數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，與生育期、株高和籽指呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

表3 GK39 的皮棉產(chǎn)量與降水量及主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性

3 討論與結(jié)論

2017—2022 年GK39 在南陽地區(qū)連續(xù)種植6年，其生育期、株高、第一果枝節(jié)位、單株果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、鈴重、籽指、衣分和皮棉產(chǎn)量在不同年份間都存在顯著差異， 這主要與每年的天氣狀況有關(guān)，特別是與降水量密切相關(guān)。

根據(jù)性狀間相關(guān)分析結(jié)果，皮棉產(chǎn)量與單株結(jié)鈴數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與8 月份降水量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與6 月份的降水量和單株果枝數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系且相關(guān)系數(shù)較大，與株高和生育期呈負(fù)相關(guān)關(guān)系且相關(guān)系數(shù)較大，這與張哲[10]的研究結(jié)果相同。 6 月中下旬是棉花現(xiàn)蕾期，這個時期棉花生長發(fā)育速度較快，需要較多的水分[11]，以搭好棉花豐產(chǎn)架子。7 月上中旬是棉花開花期，8 月下旬前后棉花達(dá)到吐絮期，7 月下旬至8 月上中旬是開花結(jié)鈴盛期，此時降水量較多易引起蕾鈴脫落增多，蕾鈴脫落的比例較大，影響棉花產(chǎn)量。 9 月份雨水較多時不利于棉花采收、晾曬，霉變棉鈴增加，易導(dǎo)致棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)降低[12]。 綜合本研究的分析結(jié)果，建議當(dāng)?shù)卦诿藁ㄓN過程中優(yōu)先選擇結(jié)鈴性強(qiáng)的品種，其次選擇株高較低、生育期較短的品種；棉花栽培管理上應(yīng)注意在6 月份棉田干旱時及時澆水，8 月份雨水較多時及時排出棉田積水， 注意控制棉花旺長，且要保留一定的果枝數(shù)，以獲得較高的皮棉產(chǎn)量。