簡化整枝對棉花生長結鈴 產量和纖維品質的影響

周永萍，燕建召，孫 輝，葛朝紅，師樹新

（河北省農林科學院棉花研究所，農業部黃淮海半干旱區棉花生物學與遺傳育種重點實驗室，河北 石家莊 050051）

精細整枝是棉花傳統栽培技術中的重要內容，也是費時費力的技術措施之一[1，2]。隨著轉基因抗蟲棉的推廣和化控技術的應用，棉花的整枝次數和用工量大大減少，植棉效益明顯提高[3]。減免整枝，合理利用葉枝是棉花高產省工、節本增效的有效途徑，也是棉花栽培管理技術變革和發展的需要[4，5]。眾多學者在我國三大棉花主產區開展了系列簡化整枝的試驗研究，也引發了棉花能否簡化整枝、如何簡化整枝的爭議。董合忠等[6]研究表明，保留營養枝會對棉花主莖和果枝生長，以及果節發生和成鈴表現出一定的抑制作用；但是，營養枝的生長發育可以彌補這種不利影響，當補償效應可以抵消甚至超過抑制效應時棉花表現為平產或增產。王香河等[7]則認為，棉花留葉枝對產量有超補償效應。徐鳳丹等[2]研究表明，簡化整枝不會造成棉花顯著減產降質，且能減少贅芽的發生。孫學振等[8]對留營養枝棉花的群體干物質積累分配規律進行研究后發現，保留營養枝對棉花葉和生殖器官的干物質積累分配無顯著影響，但會造成主莖干物質積累量減少，而對皮棉產量無顯著影響。張立楨等[9]研究了留營養枝棉花的根系生長發育與分布規律，結果表明，留營養枝的棉花根系發育早，生長量大且生長速率快，但生育中后期易早衰。在不同的棉花品種、種植密度、土壤肥力和氣候條件下，簡化整枝措施對棉花產量的影響不同。因此，有必要針對特定生態區的棉花主栽品種進行試驗，以確定適合簡化整枝的品種，為該生態區棉花實現簡化栽培、節本增效提供理論依據。

1 材料與方法

試驗于2016年在河北省農林科學院小安舍試驗站（石家莊市）進行。試驗地土壤為壤土，肥力中等，前茬作物為棉花。參試棉花品種為冀151、冀863和國欣棉9號，均采用對比試驗設計，整枝方式設精細整枝（去營養枝、去贅芽、打頂，CK）和簡化整枝（只打頂）2個處理。小區面積80 m2，隨機區組排列，3次重復。棉花4月26日播種，行距80 cm，10行/區，種植密度4.5萬株/hm2；7月15日打頂；其他管理措施同大田常規。

9月10日，每小區選擇有代表性且連續的棉花10株，調查株高、果枝數和總果節數，以及葉枝和每臺果枝每個果節的結鈴情況（分別記錄成鈴、脫落鈴和幼鈴數量）。10月20日每小區收獲2行霜前花，曬干后測產，同時摘取中上部鈴50個，測定鈴重；11月10日收獲2行霜后花，實測產量。收花后每小區隨機選擇連續的棉花3株，將地下部營養器官、地上部營養器官和地上部生殖器官（地上部與地下部以子葉節為界，蕾、鈴、花和鈴殼作為生殖器官）分開，掛藏于室內自然干燥存放3個月后，分別稱重。籽棉考種后留取纖維樣品，委托河北省檢驗檢疫局采用HVI9000檢測儀檢測纖維品質。

對棉花果枝結鈴的水平和垂直分布情況分別統計：1～2果節鈴計為內圍鈴，第3果節及以外鈴計為外圍鈴；第1～4果枝鈴計為下部鈴，5～8果枝鈴計為中部鈴，第9果枝及以上鈴計為上部鈴。

采用Microsoft Excel 2003進行數據統計，采用SPSS 19.0進行方差分析和多重比較（LSD法）。

2 結果與分析

2.1 簡化整枝對棉花農藝性狀的影響

簡化整枝對棉花株高和果節數的影響因品種而異，表現為除造成冀151株高以及冀863果枝數和果枝果節數顯著降低外，對其他品種與指標影響均不顯著（表1）。表明簡化整枝除對冀151株高生長以及冀863果枝數和果枝果節數形成產生明顯的負面效應外，對其他品種與指標均無顯著影響。

簡化整枝處理下，受葉枝的影響，參試棉花品種的果枝果節數較其CK減少了3.1～6.1個/株，然而也正是這些葉枝果節的貢獻，最終，參試棉花品種的總果節數較其CK增加了1.7～6.4個/株。可以看出，簡化整枝雖然在一定程度上抑制了果枝形成，但由于葉枝果節的貢獻彌補了這種不利影響，最終，對棉花總果節數增多有一定的促進作用。

表1 簡化整枝對棉花農藝性狀的影響Table 1 The effect of simplified pruning on the agronomy characteristics of cotton

2.2 簡化整枝對棉花結鈴及空間分布的影響

2.2.1 對棉花結鈴性的影響 簡化整枝處理的參試棉花品種果枝成鈴數和成鈴率均＜其CK，脫落率均＞其CK，其中，國欣棉9號的指標差異均不顯著，而其他2個品種的指標差異均達到了顯著水平（表2）。表明簡化整枝會造成棉花果枝成鈴性降低，其中，對國欣棉9號影響不顯著。

簡化整枝處理下，參試棉花品種的葉枝成鈴數為6.1～8.3個/株，且成鈴率高于果枝；最終，成鈴數較CK增加了 2.5～3.3個/株，成鈴率提高了 2.6%～13.0%，但差異均未達到顯著水平。可以看出，簡化整枝雖然在一定程度上抑制了果枝成鈴，但由于葉枝成鈴的貢獻，最終，有利于棉花總成鈴數和總體成鈴率的提高。

表2 簡化整枝對棉花結鈴性的影響Table 2 The effect of simplified pruning on the boll setting of cotton

2.2.2 對棉花果枝成鈴水平分布的影響 簡化整枝處理的參試棉花品種內圍鈴和外圍鈴成鈴數均＜其CK，其中，冀151的內圍鈴、國欣棉9號的外圍鈴以及冀863的內圍和外圍鈴差異達到了顯著水平；而內圍鈴和外圍鈴的成鈴率變化略有差異，表現為除國欣棉9號的內圍鈴成鈴率略高外，其他品種與指標均＜其CK，其中，冀151的內圍鈴和國欣棉9號的外圍鈴成鈴率差異達到了顯著水平（表3）。進一步對同一品種不同整枝方式下內圍鈴與外圍鈴的成鈴情況進行比較，結果顯示，無論是簡化整枝還是精細整枝，參試棉花品種的內圍鈴成鈴率均＜外圍鈴，但成鈴數均＞外圍鈴。表明3個參試棉花品種均主要是內圍成鈴，但內圍的坐桃率偏低。

簡化整枝對參試棉花品種內圍鈴占總成鈴數比例的影響因品種而異，表現為除國欣棉9號顯著＞CK外，其他品種差異均不顯著。

表3 簡化整枝對棉花果枝結鈴水平分布的影響Table 3 The effect of simplified pruning on the horizontal distribution of bolls on fruiting branch

2.2.3 對棉花果枝成鈴垂直分布的影響 簡化整枝處理的參試棉花品種各部位成鈴數和成鈴率均＜其CK，其中，冀151的下部和中部指標以及冀863的下部和上部成鈴數差異達到了顯著水平（表4）。簡化整枝對參試棉花品種各部位成鈴數占總成鈴數比例的影響因品種而異，其中，下、中部成鈴數占總成鈴數的比例除冀151出現下降外，其他品種均有所提高，但與CK差異均不顯著；上部成鈴數占總成鈴數比例的變化趨勢，與下、中部成鈴數所占比例的變化趨勢相反。

進一步對同一品種不同整枝方式下各部位的成鈴情況進行比較，結果顯示，冀151簡化整枝處理后集中在中上部成鈴（占總成鈴數的71.4%），而CK成鈴集中在中下部（占總成鈴數的73.8%），這可能與采用簡化整枝方式后葉枝成鈴數較多，對下部果枝成鈴產生了抑制有關；其他2個品種，無論是簡化整枝還是精細整枝，其主要成鈴部位均未發生變化，其中，冀863集中在中下部成鈴（簡化整枝和CK的成鈴比例分別為74.6%和69.9%），國欣棉9號集中在中上部成鈴（簡化整枝和CK的成鈴比例均為74.6%）。不同棉花品種果枝成鈴的垂直分布存在差異，可能與品種的遺傳特性有關。

表4 簡化整枝對棉花果枝結鈴垂直分布的影響Table 4 The effect of simplified pruning on the vertical distribution of bolls on fruiting branch

2.3 簡化整枝對棉花產量的影響

2.3.1 簡化整枝對棉花籽棉產量及產量構成的影響 簡化整枝處理的參試棉花品種霜前花產量、籽棉產量、霜前花率、單鈴重和衣分與CK差異均不顯著；霜后花產量除冀863顯著降低外，其他品種差異均不顯著（表5）。表明3個參試棉花品種采用簡化整枝的籽棉產量及產量構成基本可以達到精細整枝的效果。

簡化整枝處理下，除國欣棉9號的籽棉產量＞其CK外，其他2個品種的籽棉產量均＜其CK。表明國欣棉9號較冀151和冀863更適于采用簡化整枝。

表5 簡化整枝對棉花產量及產量構成的影響Table 5 The effect of simplified pruning on yield and yield components of cotton

2.3.2 簡化整枝對棉花生物學產量的影響 簡化整枝處理除顯著促進冀151和國欣棉9號的地上部營養器官生長外，對其他品種與指標影響均不顯著（表6）。表明3個參試棉花品種采用簡化整枝的棉花生物學產量基本可以達到精細整枝的效果。

簡化整枝處理下，參試棉花品種的單株干物重、單位面積干物重和單位面積總生物量均略＞其CK。表明保留葉枝在一定程度上能夠提高棉花的生產能力。

表6 簡化整枝對棉花生物學產量的影響Table 6 The effect of simplified pruning on the biological yield of cotton

2.4 簡化整枝對棉花纖維品質的影響

簡化整枝處理的參試棉花品種中上部纖維品質指標與其CK差異均不顯著（表7）。表明采用簡化整枝與采用精細整枝的棉花纖維品質相當。棉花纖維品質主要由棉花品種的遺傳特性決定，因此，受栽培管理措施影響較小。

表7 簡化整枝對棉花纖維品質的影響Table 7 The effect of simplified pruning on the fiber quality of cotton

3 結論與討論

簡化整枝對棉花生長的影響因品種而異，除造成冀151株高生長以及冀863果枝臺數和果枝果節數形成顯著降低外，對其他品種與指標均無顯著影響。總鈴數是反映棉花產量高低的主要指標之一，要提高棉花產量，在栽培上應首先主攻鈴數[10]。簡化栽培對棉花果枝成鈴性有一定的抑制作用，但是保留葉枝對成鈴的貢獻高于這種抑制作用，最終，對增加棉株總成鈴數表現為促進作用，與精細整枝相比可多結鈴2.5～3.3個/株。簡化整枝有利于棉花總生物量的積累，但與精細整枝相比差異并不顯著。簡化整枝對籽棉產量和纖維品質無顯著影響，這與李瑞蓮等[11]和李維江等[12]的研究結果一致。國欣棉9號采用簡化整枝后能顯著提高地上部營養器官的生物量，增加單株成鈴數、成鈴率、單位面積干物重和籽棉產量，與冀151和冀863相比更適宜采用簡化整枝。

簡化整枝不僅可以節省棉田生產用工，還能利用葉枝補償群體數量的不足，達到省工、節本、增效的目的[13]。研究表明，簡化整枝會導致棉株營養體增大，因此，保留葉枝的棉田需調整種植密度，盡量稀植才具有顯著的節本增效作用[6，12，14]。因此，今后應對不同品種簡化整枝栽培時的適宜密度做進一步研究。

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