播期和密度對鄱陽湖植棉區不同熟性棉花品種產量和品質的影響

張麗娟 夏紹南 李永旗

摘要：為探討在鄱陽湖植棉區中早熟品種進行晚播替代早熟品種的可能性，于2018年采用裂-裂區設計，在鄱陽湖植棉區分3個時期[4月28日（A1）、5月10日（A2）、5月26日（A3）]和2種密度[6.75萬株/hm2（B1）、9.00萬株/hm2（B2）]種植有代表性的中早熟品種贛棉雜1號（C1）與早熟品種中棉所425（C2），研究其對產量、產量影響因子和纖維品質的影響。結果表明，3個播期2種密度水平下的各處理平均子棉產量為2 513.5～3 072.0 kg/hm2，其中以A1B1C1和A1B2C1產量相對較高，以A2B2C2產量最低，且A3播期各處理間產量差異不顯著。播期對纖維品質有顯著影響，播期A3處理的棉纖維品質均優于A1和A2處理。綜上所述，在鄱陽湖植棉區，中早熟品種適當晚播（5月底之前），只要密度適宜再加上合理的化學調控，可以通過自身的自動調節機制進行生長發育，能夠取得和早熟品種相當的產量，且纖維品質較好，可以代替早熟品種進行種植。

關鍵詞：棉花;播期;密度;品種熟性;產量;品質;鄱陽湖植棉區

中圖分類號：S562 ? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）15-0020-05

Abstract： To explore the possibility of replacing early-maturing varieties with medium early-maturing varieties at cotton planting region of Poyang lake，two representative cotton varieties of medium early-maturing variety Ganmianza No.1（C1） and early maturing variety Zhongmiansuo425（C2） were planted at three sowing date （A1.April 28， A2.May 10， A3.May 26） and two densities （B1.67 500 plants/hm2， B2.90 000 plants/hm2） using the crack zone design in 2018， and the effects of sowing date and density on yield， yield characteristics and fiber quality of cotton were studied. The results showed that the seed cotton yield of all treatments were from 2 513.5 to ?3 072.0 kg/hm2， and the yields of A1B1C1 and A1B2C1 were relatively high. The yield of A2B2C2 was the lowest， and the difference between the treatments of A3 was not significant. Sowing date had a significant effect on fiber quality. The quality of cotton fiber treated in A3 was better than that of A1 and A2. In summary， the medium early-maturing varieties should be suitable for late sowing （before the end of May） at cotton planting region of Poyang lake， and as long as the density is appropriate and reasonable chemical regulation， they can grow and develop through their own automatic regulation mechanism to get high yield without affecting fiber quality， and can be used instead of early maturing varieties.

Key words： cotton; sowing date; density; varieties maturity; yield; quality; cotton planting region of Poyang lake

隨著植棉成本的上升，輕簡化栽培和棉地多熟高效種植是棉花生產發展的必然趨勢。長江流域鄱陽湖植棉區在麥（油）后移栽或麥（油）后直播時需用短季棉品種[1]，近年發展起來的菜-棉連作、薯-棉連作更是需要合適的短季棉品種。江西在早熟棉花品種培育與栽培方面的研究起步較晚，目前還沒有該類型的品種，并且早熟品種的棉鈴普遍偏小，不方便人工采收，不受該棉區農民的歡迎，而中早熟品種卻有很多，能否利用現有的中早熟品種通過適當的栽培手段來縮短生育期但又能夠保持理想的產量有待研究。播期和種植密度是影響棉花產量的2個主要因素。播期不同，造成作物生長發育期溫度、光照等生態條件的差異，使作物生長發育過程中的光合作用及營養物質的運轉分配也相應發生變化，因而對作物產量的合成和積累產生影響[2]。種植密度也能造成棉花群體結構不同而帶來的生態條件的差異，從而影響生長發育，最終影響產量的形成。關于播期、密度對棉花生長發育、產量及纖維品質的影響的研究前人曾有過很多報道，但受品種、氣候、土壤和耕作制度等條件的影響，其結果有較大差異。劉曉飛等[3]以中棉所50為材料直播， 通過不同播期 （大麥后和小麥后）和密度（6.0萬、7.5萬、9.0萬、10.5萬株/hm2） 處理， 研究它們對產量和干物質量的影響，結果表明，2種播期均以密度為9.0萬株/hm2條件下產量最高。吳博等[4]在新疆研究了無膜滴灌栽培條件下不同棉花品種、密度和播期對棉花生長的影響，結果表明，生育期較短的早熟棉花品種子棉產量較高;播期推遲造成生育期延長，并使子棉產量、單株鈴數、衣分和霜前花率逐漸下降，對農藝性狀和纖維品質造成了一定影響;密度增加造成了單株鈴數、株高、單株果枝數和單株果節量逐漸下降，對子棉產量和纖維品質未造成顯著影響。王欣悅等[5]以中棉所76號為試材進行直播，研究了密度和播期對其生長發育和產量品質的影響，結果表明，播期為4月30日的子棉產量和皮棉產量高于其他3個播期條件下的產量，在播期的選擇上可以選擇5月15日之前， 推遲播種會降低棉花產量。在一定范圍內提高密度對纖維品質的影響不大，推遲播期則對棉花纖維品質具有一定的影響。在鄱陽湖植棉區關于不同播期和密度條件下，中早熟與早熟品種之間的生長發育比較報道的很少。本研究主要針對鄱陽湖植棉區，比較了在不同播期和密度直播種植條件下中早熟和早熟棉花品種的產量和纖維品質差異，旨在探討中早熟品種通過遲播、增密和化控等栽培手段替代早熟品種的可能性，為棉田高效種植模式研究提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料

選擇有代表性的中早熟和早熟品種各1個，分別為贛棉雜1號和中棉所425，于2018年在江西省九江市江西省棉花研究所試驗基地布置田間試驗。試驗地為一年兩熟制，屬平原洲地圍區，土壤為壤質灰潮土，前茬空閑。試驗地耕層土壤pH為8.22，有機質含量為15.3 g/kg，全氮含量為1.24 g/kg，全磷含量為0.406 g/kg，全鉀含量為14.7 g/kg，堿解氮含量為147 mg/kg，速效磷含量為9.5 mg/kg，速效鉀含量為160 mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗采用裂-裂區設計，主區為播種時間（A），副區為密度（B），再裂區為品種（C）。播期設4月28日（A1）、5月10日（A2）和5月26日（A3） 3個水平;密度設6.75萬（B1）、9.00萬（B2）株/hm2 ?2個水平;再裂區為有代表性的不同熟性品種，為中早熟品種贛棉雜1號（C1）和早熟品種中棉所425（C2）。3次重復，共計36個小區。

按照設計的播期和密度進行開溝人工點播，各處理均為一畦雙行等行距種植，小區為4行區，行長10.0 m，行距1.0 m，小區面積40.0 m2。肥料選用尿素、復合肥和氯化鉀，N、P2O5 和K2O用量分別為250.5、112.5、210.0 kg/hm2 ，氮肥和鉀肥分別用45%和55%作為基肥，剩余的量在初花期作為追肥，磷肥全部作為基肥施用。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 產量因子與品質測定 9月15日，每小區選擇有代表性的植株10株，調查成鈴數;于吐絮盛期每小區收取中部花50朵，曬干后測定平均鈴重，軋花后測定衣分并取纖維樣送農業部棉花品質監督檢驗測試中心測定纖維上半部平均長度、整齊度指數、斷裂比強度、馬克隆值和伸長率。

1.3.2 產量測定 分小區實收計產，折算成公頃產量。

1.4 數據處理

用Microsoft Excel 2003 整理數據，用DPS 6.5進行裂-裂區試驗統計分析，用新復極差法對結果進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 播期、密度和品種對棉花產量及其性狀的影響

方差分析結果（表1）表明，播期對子棉產量和衣分影響顯著。3個播期中，子棉產量以A1最高，顯著高于A2，增產9.7%，A3的子棉產量也顯著高于A2，增產6.0%;單株鈴數隨著播期的推遲，有逐漸減少的趨勢，A1比A3處理的單株鈴數多3.5個，但差異未達顯著水平;衣分亦隨著播期的推遲呈逐漸減少的趨勢，A3的衣分比A1減少1.5個百分點，二者差異顯著（表2）。密度對鈴重和衣分的影響不明顯，而顯著影響子棉產量和單株鈴數。B1處理的平均子棉產量比B2增加3.8%，增產顯著;單株鈴數隨著密度的增大而減少，B2比B1處理的單株鈴數少2.5個，差異顯著。品種間的單株鈴數差異不顯著，子棉產量差異顯著，鈴重、衣分差異極顯著。贛棉雜1號的鈴重、衣分均極顯著高于中棉所425，分別多0.97 g、1.0個百分點，子棉產量也比中棉所425顯著增產154.5 kg/hm2。播期、種植密度和品種之間均沒有互作（表1）。

由表3可知，各處理的子棉產量以A1B1C1最高，顯著高于除A1B2C1和A2B1C1以外的所有處理;A1B2C1次之，極顯著高于A1B2C2、A2B1C2、A2B2C1、A2B2C2這4個處理。在A2播期B1密度下，贛棉雜1號的產量高于中棉所425，并顯著高于B2密度下的2個處理;在A3播期，2個密度和2個品種間各處理的產量相當，差異不顯著。這說明中早熟品種適時早播有利于其奪得高產，而晚播也可以保持和早熟品種相當的產量水平。各處理的單株成鈴數為6.9～14.0個，其中A1B1C2、A1B1C1和A1B2C2位居前三位，顯著高于A2B2C1和A3B2C1。鈴重與品種的關系更為密切，贛棉雜1號各處理的鈴重為5.94～6.15 g，中棉所425各處理的鈴重為4.98～5.28 g，2個品種的鈴重均以A2B1處理最高，A1B2處理最低。各處理的衣分為38.7%～41.8%，以A1B2C1為最高，極顯著高于A2B1C2、A3B1C2和A3B2C2。

2.2 播期、密度和品種對棉花纖維品質的影響

由表4可以看出，品種對棉花的纖維品質沒有明顯影響，而密度和播期對纖維品質影響顯著。在纖維品質的5個指標中，除伸長率和整齊度指數外，其他3個指標均受到播期的影響，其中纖維上半部平均長度和馬克隆值均表現為A3處理極顯著優于A1和A2，在斷裂比強度方面也表現為A3處理優于A1和A2（表5）。可見，A3時期播種，棉纖維品質較優。密度對棉纖維品質的影響僅體現在斷裂比強度方面，B2密度處理比B1處理斷裂比強度平均高0.8 ?cN/tex，差異達顯著水平。

由表6可以看出，各處理棉纖維上半部平均長度為27.80～31.10 mm，差異達極顯著水平，其中A3B2C1最高，顯著高于A1和A2播期的所有處理，極顯著高于上述播期的大部分處理（A1B1C2和A2B2C1除外）;整齊度指數各處理間以A3B2C2最高，為86.47%，A1B2C1最低，為84.67%，二者差異達顯著水平，其他各處理間差異不顯著;各處理間的斷裂比強度以A3B2C1最高，極顯著高于A1和A2播期的大部分處理（A1B2C1、A2B2C1、A2B2C2除外）;所有處理的馬克隆值均較高，以A3播期的4個處理相對較低，其中A3B2C1最低，顯著低于其他所有處理;各處理的伸長率為6.77%～7.00%，以A3B2C2最高，顯著高于A1B1C1、A1B2C1、A2B1C1和A2B2C1這4個處理，其他處理間差異不顯著，在同一播期同一密度間，C2品種均優于C1品種。由此說明，纖維品質與播期關系密切，而與密度關系不大。

3 討論

3.1 播期、密度和品種對子棉產量及其性狀的影響

棉花播期直接影響棉花的生育進程，適當早播可使棉花結鈴期提前，從而延長有效開花結鈴期，達到增加單位面積總鈴數、提高產量的目的[6]。播期推遲，棉花熟期推遲，吐絮率降低，產量逐漸下降[7]。本試驗中，子棉產量表現為早播（4月28日）>晚播（5月26日）>中播（5月10），即早播產量最高，而中播的產量最低。李順喜等[8]的研究表明，晚播（6月1日）的皮棉產量顯著高于中播（5月5日），與早播（4月10日）差異不顯著，同樣表現為中播的產量最低，此結論與本試驗的結果一致。分析其原因可能是，在鄱陽湖植棉區，8月晴熱高溫天氣持續多日的現象經常發生，造成中播棉花蕾鈴脫落嚴重，中部結鈴不多或質量不高，而晚播恰好錯過了這段時間，從而使其產量高于中播。棉花產量構成的主要因素是單株鈴數、鈴重和衣分。本試驗播期對產量性狀的影響表現在單株鈴數和衣分隨著播期的推遲有逐漸下降的趨勢，這與前人的研究結果一致[8-11]。許玉璋等[9]和賈曉昀等[12]的研究認為，單鈴重受環境變化的影響較大，晚播會導致單鈴重的普遍降低，而吳博等[4]的研究則表明，鈴重隨播期的推遲而增加，本研究表明播期對2種熟性品種的鈴重影響均不顯著，造成這種現象的原因可能是由于不同地區在棉花鈴期的環境溫度差異導致的。

夏紹南等[13]認為，江西丘陵無灌溉地直播栽培中早熟棉花品種的適宜密度為4.2萬～5.7萬株/hm2。李順喜等[8]認為，在江西中早熟品種當播期推遲至5月底至6月初時，仍可通過將密度加大至5.0萬株/hm2的方式實現棉花的高產優質。本研究結果表明，密度為6.75萬株/hm2的平均子棉產量比9.00萬株/hm2增產3.8%，增產顯著，但由于本試驗設定的密度未涉及5.0萬株/hm2以內，因此是否與前人[8，14]結論一致則需要進一步研究。密度對棉花產量構成因素的影響表現為單株鈴數隨著密度的增大而減少，這與前人的研究結果比較一致[13-15]。

棉花產量同時受基因型、環境和栽培措施及其互作的影響，其中基因型決定了品種的遺傳生產力。本試驗結果表明，品種間的單株鈴數表現為中棉所425多于贛棉雜1號，但差異不顯著，而鈴重、衣分和子棉產量差異顯著，且贛棉雜1號的鈴重、衣分和子棉產量均顯著高于中棉所425。

3.2 播期、密度和品種對棉花纖維品質的影響

播期對棉花纖維品質的影響主要是因為花鈴期的溫度、日照輻射等條件不同，使得棉纖維品質指標發生變化[4]。關于播期對棉花纖維品質的影響，前人進行了一些研究[8，16，17]，但結果不盡相同，其原因可能是由于不同地區棉花鈴期≥15 ℃積溫、日均溫、日最高溫和日溫差線的差異造成[17]。本研究表明，在纖維品質的5個指標中，除伸長率和整齊度指數以外，其他3個指標均受到播期的顯著影響，且這3個指標均表現為A3（5月26日）處理優于A1（4月28日）和A2（5月10日）處理，其中纖維上半部平均長度和馬克隆值的差異達極顯著水平，斷裂比強度的差異達顯著水平。

棉花纖維品質是由品種遺傳特性、栽培環境因子和栽培措施共同決定的，主要決定因子是品種的遺傳特性[18]。本試驗結果表明，2個品種的棉纖維上半部平均長度、斷裂比強度、馬克隆值、整齊度指數和伸長率均比較接近，差異不顯著。

關于密度對棉花纖維品質影響的研究報道較多，但觀點卻不盡一致[4，5，13，18]。栽培密度對棉花纖維品質的影響主要是因不同栽培密度造成群體冠層結構不同，改變了冠層小氣候、群體的光照強度等環境因子造成的[18]。本試驗結果表明，設置的2種密度對棉花纖維品質的影響不大，僅體現在斷裂比強度方面，2個密度處理間差異達顯著水平，與高俊嶺等[19]的研究結論一致。

4 小結

3個播期2種密度水平下的各處理在11月10日前實收子棉平均產量為2 513.5～3 072.0 kg/hm2，其中以A1B1C1和A1B2C1的產量相對較高，以A2B2C2產量最低，且A3播期各處理間產量差異不顯著。這說明中早熟品種早播有利于其獲得高產，但晚播也可以保持不低的產量;播期對棉花纖維品質有顯著影響，播期A3處理的棉纖維品質均優于A1和A2處理。綜上所述，在鄱陽湖植棉區，中早熟品種適當晚播（5月底之前），只要密度適宜再加上合理的化學調控，可以通過自身的自動調節機制進行生長發育，能夠取得和早熟品種相當的產量，且桃大容易采收、纖維品質好，可以替代早熟品種進行種植。由于本試驗只進行了一年且設置的密度梯度偏少，因此中早熟品種晚播最佳播期及密度有待進一步試驗驗證和研究。高密度情況下，化學調控是非常關鍵的栽培措施，在本試驗中并未實施化學調控措施，因此在鄱陽湖植棉區中早熟品種通過遲播和增密措施代替早熟品種種植如何進行合理的化學調控以爭取高產也是需要進一步研究的內容。

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