魯棉研36號(hào)密植留葉枝效應(yīng)研究

王宗文，孔凡金，王景會(huì)，鄧永勝，韓宗福，申貴芳，段冰，李汝忠

(山東棉花研究中心/農(nóng)業(yè)部黃淮海棉花遺傳改良與栽培生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250100)

我國黃河流域棉區(qū)棉花生產(chǎn)素以精耕細(xì)作著稱，合理密植、精細(xì)整枝是這一傳統(tǒng)種植方式的主要內(nèi)容[1]。長(zhǎng)期以來，這種種植方式為有效利用土地資源、增加原棉供給發(fā)揮了重要作用。但隨著棉區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，勞動(dòng)力成本越來越高，這種傳統(tǒng)種植方式已嚴(yán)重制約棉花生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展[2]。近10多年來，不少學(xué)者研究提出的棉花輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)[3-6]，正逐步被棉農(nóng)所接受。適當(dāng)密植、簡(jiǎn)化整枝是棉花輕簡(jiǎn)化栽培的重要內(nèi)容，但由于品種特性的差異，不同品種對(duì)密植留葉枝輕簡(jiǎn)化種植的效應(yīng)也不盡一致。

魯棉研36號(hào)是山東棉花研究中心選育的常規(guī)抗蟲棉新品種，該品種株型緊湊，前期發(fā)棵快，贅芽少，易管理[7]，被認(rèn)為是較適宜輕簡(jiǎn)化種植和機(jī)械采收的棉花品種之一[8]。本試驗(yàn)研究適當(dāng)密植、留葉枝對(duì)魯棉研36號(hào)生育進(jìn)程、皮棉產(chǎn)量及纖維品質(zhì)等的影響，以期為其制定切實(shí)可行的輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2016、2017年在山東棉花研究中心臨清試驗(yàn)站進(jìn)行。土質(zhì)砂壤，地力中等偏上，排灌水條件良好。供試品種為常規(guī)轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉魯棉研36號(hào)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和田間管理

試驗(yàn)設(shè)密度 (A)與整枝 (B)兩個(gè)因子。A因子設(shè)每公頃 6.0萬株 (A1)、7.5萬株 (A2)、9.0萬株 (A3)和 10.5萬株 (A4) 4個(gè)處理； B因子分為去葉枝 (B1)和留葉枝 (B2)兩個(gè)處理， 共 8個(gè)處理組合 (表1)。

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)4次。5行區(qū)，76 cm等行距種植，小區(qū)面積34.2 m2。3月中旬結(jié)合耕地每公頃施氮磷鉀復(fù)合肥(25% N、10% P2O5、18% K2O)450 kg作基肥，4月上旬澆水造墑。兩年分別于4月27日、4月25日播種。按預(yù)定密度設(shè)計(jì)播量機(jī)械條播，播后覆膜。在棉苗第2片真葉展開后定苗，缺苗處及時(shí)移栽預(yù)備苗，使所有小區(qū)達(dá)到預(yù)定留苗密度。根據(jù)長(zhǎng)勢(shì)情況，分別于6月中旬、6月底、7月初和7月中旬用縮節(jié)胺15、30、45、37.5 g/hm2化調(diào)。見花后每公頃追施尿素150 kg，打頂后再追施尿素75 kg。其它管理按常規(guī)大田要求進(jìn)行。

表1 試驗(yàn)處理

1.3 調(diào)查記載

全小區(qū)調(diào)查記載出苗期、開花期、吐絮期。按小區(qū)收花計(jì)產(chǎn)，10月25日前所收子棉為霜前花，25日以后為霜后花。留葉枝處理果枝、葉枝分收計(jì)產(chǎn)。收花前每小區(qū)連續(xù)選代表性15株調(diào)查爛鈴數(shù)。每小區(qū)收取棉株中部20個(gè)內(nèi)圍鈴曬干稱重，考查鈴重、衣分、子指。棉樣寄農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心進(jìn)行纖維品質(zhì)指標(biāo)測(cè)試。收花后每小區(qū)連續(xù)選代表性10株調(diào)查株高、果枝數(shù)、葉枝數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用DPS 7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)魯棉研36號(hào)生育進(jìn)程及株高、果枝數(shù)的影響

由表2可以看出，年際間生育期相差較大，2017年開花期較2016年提前10 d左右，吐絮期提前近15 d。不同密度下去葉枝處理開花期無差異，但同密度留葉枝較去葉枝開花期推遲1～2 d。A1—A3密度無論去、留葉枝處理吐絮期一致，而A4密度無論去、留葉枝處理吐絮期較A1—A3均推遲1 d，說明密度與去、留葉枝處理對(duì)魯棉研36號(hào)生育進(jìn)程有一定影響。2016年表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)，但開花期只差1 d。

表2 不同處理對(duì)魯棉研36號(hào)主要生育進(jìn)程及株高、果枝數(shù)的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P﹤0.05)。下同。

株高隨著密度增加呈降低趨勢(shì)，而2017年不同密度留葉枝株高普遍較去葉枝偏矮1～2 cm，2016年規(guī)律不明顯。2016年不同密度留葉枝處理平均單株有葉枝1.8個(gè)，2017年為2.6個(gè)，隨密度的增加葉枝減少。主莖果枝數(shù)隨著密度的增加呈降低趨勢(shì)，相同密度下留葉枝處理較去葉枝果枝數(shù)減少。

2.2 不同處理對(duì)魯棉研36號(hào)鈴重、衣分、子指的影響

由表3可見，隨著密度增加，魯棉研36號(hào)果枝鈴重呈下降趨勢(shì)，但除2016年部分處理差異顯著外，多數(shù)處理鈴重差異未達(dá)顯著水平；葉枝鈴重普遍小于同密度果枝鈴重，降幅達(dá)0.60～0.97 g，亦有隨密度增加鈴重下降的趨勢(shì)，但不及果枝鈴重下降明顯。同密度去留葉枝鈴重差異不顯著。去葉枝處理不同密度衣分未表現(xiàn)出顯著差異，留葉枝處理不同密度葉枝衣分表現(xiàn)出顯著差異，同密度下留葉枝處理衣分大多略低于去葉枝處理，葉枝衣分亦大多略低于同密度果枝衣分，但差異均未達(dá)顯著水平，說明密植留葉枝對(duì)魯棉研36號(hào)衣分的影響不大。不同密度及去留葉枝處理子指除2016年的A3B2與A2B2、A1B2外均無顯著差異，同密度葉枝子指略低于果枝子指，說明密植留葉枝對(duì)魯棉研36號(hào)子指無明顯影響。

表3 不同處理對(duì)魯棉研36號(hào)鈴重、衣分、子指的影響

2.3 不同處理對(duì)魯棉研36號(hào)皮棉產(chǎn)量的影響

兩年4個(gè)密度留葉枝處理平均皮棉、霜前皮棉產(chǎn)量均低于去葉枝處理平均值(表4)，其中，2016年總皮棉減產(chǎn)4.85%，2017年總皮棉減產(chǎn)4.31%，差異達(dá)顯著水平。平均霜前花率年際間互有高低，其中，2017年留葉枝處理較去葉枝處理高0.8個(gè)百分點(diǎn)，差異顯著。2017年留葉枝處理平均株?duì)€鈴1.6個(gè)，顯著高于去葉枝處理的平均株?duì)€鈴1.1個(gè)。

表4 去留葉枝對(duì)魯棉研36號(hào)皮棉產(chǎn)量的影響

4個(gè)密度去、留葉枝平均皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量年際間表現(xiàn)出一定差異，但均以中間密度處理(A2、A3)產(chǎn)量較高(表5)。2016年皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量均以A3密度最高，A1密度最低，但差異不顯著；2017年則以A2密度最高，A4最低，差異顯著。隨著密度增加單株?duì)€鈴數(shù)呈下降趨勢(shì)，密度對(duì)霜前花率沒有顯著影響。

表5 密度對(duì)魯棉研36號(hào)皮棉產(chǎn)量的影響

不同處理對(duì)魯棉研36號(hào)皮棉產(chǎn)量的影響見表6。兩年均以A2B1處理總皮棉產(chǎn)量最高，霜前皮棉2016年以A2B1、2017年以A3B1最高，除2016年以A1B2處理總皮棉產(chǎn)量最低外，其它均以A4B2處理最低，差異顯著。留葉枝處理，2016年A3B2、A2B2和A1B2處理霜前皮棉產(chǎn)量顯著高于A4B2，總皮棉產(chǎn)量差異不顯著；2017年總皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量A2B2與A3B2差異不顯著，均顯著高于A4B2。葉枝對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率在3.8%～16.4 %之間，年份間相差較大，總的趨勢(shì)是密度越大，葉枝對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)率越低。4個(gè)密度留葉枝皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量均低于同密度去葉枝處理，減產(chǎn)幅度1.7%～8.1%，但除A4密度下兩年總皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量均差異顯著外，其它密度下的差異年際間表現(xiàn)不盡一致，總的趨勢(shì)是中間密度下(A2、A3)無論去、留葉枝產(chǎn)量水平都較高，2016年A3密度留葉枝較去葉枝處理減產(chǎn)幅度較小，2017年A2密度留葉枝較去葉枝處理減產(chǎn)幅度較小。單株?duì)€鈴數(shù)去葉枝處理普遍低于留葉枝處理，說明改善田間通風(fēng)透光條件有利于減少爛鈴。

表6 不同處理對(duì)魯棉研36號(hào)皮棉產(chǎn)量的影響

2.4 不同處理對(duì)魯棉研36號(hào)纖維品質(zhì)的影響

從表7可以看出，密植與留葉枝對(duì)魯棉研36號(hào)果枝鈴上半部平均長(zhǎng)度影響不明顯，同密度去留葉枝與否差異亦不顯著。除A1B2外，其它處理2016年葉枝鈴上半部平均長(zhǎng)度較果枝鈴略有提高，2017年則均有降低。相對(duì)于上半部平均長(zhǎng)度，各處理斷裂比強(qiáng)度差異略大，除2016年A1B2處理果枝顯著高于A3B1、2017年A2B1、A2B2、A4B2處理果枝顯著高于A3B2外，其它處理間均未達(dá)顯著水平。馬克隆值隨密度增加變化不大且規(guī)律不明顯，差異不顯著。由此可見，密植留葉枝對(duì)魯棉研36號(hào)纖維品質(zhì)主要性狀無明顯不利影響。

表7 不同處理對(duì)魯棉研36號(hào)纖維品質(zhì)的影響

3 討論與結(jié)論

密植與留葉枝處理對(duì)魯棉研36號(hào)生育進(jìn)程有一定影響，同密度留葉枝較去葉枝處理開花期推遲1～2 d，吐絮期只在最高密度處理無論去留葉枝均推遲1 d。隨著密度的增加株高、果枝數(shù)呈降低趨勢(shì)。不同密度留葉枝處理平均單株有葉枝1.8～2.6個(gè)，株高較去葉枝矮1～2 cm，隨密度的增加葉枝減少。王宗文等[9]對(duì)魯棉研21號(hào)留葉枝效應(yīng)研究表明，開花期、吐絮期較去葉枝處理推遲3 d。申桂芳等[10]對(duì)不同生態(tài)區(qū)抗蟲雜交棉稀植留葉枝效應(yīng)研究表明，稀植留葉枝對(duì)雜交棉株高有一定的抑制作用，而對(duì)果枝數(shù)則沒有明顯影響。本研究在密植條件下留葉枝對(duì)魯棉研36號(hào)生育進(jìn)程的影響遠(yuǎn)小于魯棉研21號(hào)。魯棉研36號(hào)留葉枝株高、果枝數(shù)均呈降低趨勢(shì)，這一結(jié)果與王樹林等[11]研究結(jié)論較為一致。但單株葉枝數(shù)卻低于上述研究結(jié)果，也低于王宗文等[9]對(duì)魯棉研21號(hào)留葉枝效應(yīng)的研究結(jié)果。這說明，一是魯棉研36號(hào)本身葉枝發(fā)育較弱，二是密植對(duì)葉枝的發(fā)生有一定的抑制作用。

魯棉研36號(hào)鈴重隨密度的增加呈下降趨勢(shì)，留葉枝對(duì)鈴重影響不明顯。馬克隆值隨密度的增加變化不大且規(guī)律不明顯，密植留葉枝對(duì)魯棉研36號(hào)纖維品質(zhì)無明顯不利影響，這與徐立華等[12]的研究結(jié)果相一致。不同密度留葉枝處理皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量均低于同密度去葉枝處理，減產(chǎn)幅度1.7%～8.1%，以每公頃7.5萬株 (A2)和9.0萬株(A3)無論去、留葉枝產(chǎn)量水平都較高，且留葉枝較去葉枝處理減產(chǎn)幅度較小。葉枝對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率為3.8%～16.4%，密度越大葉枝對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率越小。這與王階祥等[13]營養(yǎng)枝對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率平均為27%左右的研究結(jié)果相差甚遠(yuǎn)，這也從另一個(gè)側(cè)面反映了魯棉研36號(hào)葉枝較弱、營養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)較為協(xié)調(diào)的特性。

綜合本研究結(jié)果，適當(dāng)密植留葉枝對(duì)魯棉研36號(hào)產(chǎn)量及纖維品質(zhì)影響較小，該品種對(duì)密度的適應(yīng)范圍較寬，易管理。以每公頃7.5萬株至9.0萬株適當(dāng)密植、留葉枝，簡(jiǎn)化管理、減少管理用工是完全可行的。