機(jī)采棉不同種植模式對北疆棉花主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)影響

郭景紅，趙海，姚炎帝，李玉國

（新疆石河子農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，新疆 石河子832000）

近幾年機(jī)采棉在新疆得到快速推廣，北疆機(jī)采棉種植面積已占到80%以上，個(gè)別縣（市）已超過90%。 目前新疆機(jī)采棉品質(zhì)問題突出，主要表現(xiàn)為采凈率低、脫葉效果差、含雜率高[1-2]。在機(jī)采棉生產(chǎn)實(shí)際中，很多因素與棉花品種有關(guān)[3-5]。 張山鷹提出適于機(jī)械采收的棉花品種應(yīng)具備株型緊湊、葉片對脫葉催熟藥劑敏感、棉纖維斷裂比強(qiáng)度高等特點(diǎn)[6]。李健偉等從栽培的角度研究了不同機(jī)采棉種植模式下品種間植株形態(tài)的變化特點(diǎn)及其各指標(biāo)間的相關(guān)性[7]。另有研究表明，機(jī)械采收總體上要求棉花品種具有早熟性好、開花結(jié)鈴?fù)滦跫小γ撊~劑敏感且落葉干凈等特點(diǎn)[8-9]。也有研究表明作物產(chǎn)量構(gòu)成因素對最終產(chǎn)量影響較大，而其他農(nóng)藝性狀可通過影響產(chǎn)量構(gòu)成因素來間接影響產(chǎn)量[10-11]。 還有研究表明，窄行種植的棉纖維馬克隆值變大，鈴重高，衣分略低[12-14]。 李建峰等研究表明，在北疆等行距、低密度種植下，雜交棉能充分發(fā)揮單株結(jié)鈴數(shù)多及鈴重較高的優(yōu)勢而獲得高產(chǎn)[15]。 因此，基于北疆植棉區(qū)的生態(tài)條件，篩選出適合該區(qū)陸地棉品種機(jī)械采收的栽培模式， 對改善當(dāng)?shù)孛藁ɡw維品質(zhì)，引導(dǎo)棉花健康生產(chǎn)具有十分重要的意義。 鑒于此，本研究選取目前北疆主推的棉花品種新陸早74號，于2018 年和2019 年開展膜下滴灌條件下3 種種植模式試驗(yàn)， 分析種植模式對新陸早74 號農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)的影響，探討適宜的種植模式，為生產(chǎn)上推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2018—2019 年在新疆石河子市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院（東經(jīng)85°59′12″～86°08′13″，北緯44°15′13″～44°19′13″）進(jìn)行。該地屬典型的溫帶大陸性氣候區(qū)。 試驗(yàn)田前作是棉花，土壤類型為砂壤土。

1.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

采取3 種機(jī)采棉種植模式：A 模式為對照，即常規(guī)1 膜6 行寬窄行模式[行距（66＋10）cm，株距10.0 cm，理論密度26 萬株·hm－2]；B 模式為1 膜6行寬窄行模式，行距（68＋8）cm，株距10.0 cm，理論密度26 萬株·hm－2；C 模式為1 膜3 行縮株距模式 （也稱為單行縮株距模式、76 cm 等行距模式），行距76 cm，株距5.7 cm，理論密度23.1 萬株·hm－2。試驗(yàn)設(shè)3 次重復(fù)，小區(qū)面積20 m2，采用膜下滴灌干播濕出技術(shù)， 分別于2018 年4 月18 日和2019 年4 月20 日進(jìn)行膜上人工點(diǎn)播， 于2018 年4 月21 日和2019 年4 月22 日滴出苗水。播前先進(jìn)行全層施肥（翻地前每666.7 m2深施尿素10 kg、三料磷12 kg，做到不重不漏），然后耕翻土地（深度28～30 cm）并平整。其他管理措施按照當(dāng)?shù)卮筇锩藁ǜ弋a(chǎn)栽培模式進(jìn)行。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

調(diào)查方案：每處理選取邊行、中間行各10 株定點(diǎn)跟蹤調(diào)查。

生育期調(diào)查：記錄棉花播種、出苗及各生育時(shí)期的開始與結(jié)束日期。

伏前桃、伏桃和秋桃（合稱為“三桃”）數(shù)量：分別于7 月15 日、8 月16 日和9 月10 日調(diào)查。

農(nóng)藝性狀：在定苗以后定點(diǎn)定株，每隔3 d 調(diào)查1 次葉片數(shù)、株高、單株果枝數(shù)、主莖日增長量。吐絮期每重復(fù)收取棉株中部內(nèi)圍鈴50 個(gè)用于考種，測定衣分、鈴重、籽指等，調(diào)查田間密度、第一果枝節(jié)位、第一果枝節(jié)位高度、單株結(jié)鈴數(shù)等。

產(chǎn)量：在收獲適期內(nèi)分小區(qū)及時(shí)采收并折算。

纖維品質(zhì)： 每重復(fù)取考種后混合皮棉樣30 g，送農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心（河南安陽），采用HVI1000 型大容量纖維測試儀測定上半部平均長度、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值、長度整齊度指數(shù)、斷裂伸長率。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel 2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和繪圖，采用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析（由于不同種植模式和年份二因素方差分析結(jié)果顯示年份無影響，故取2 年數(shù)據(jù)平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析），采用鄧肯多重范圍檢驗(yàn)進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植模式對生育進(jìn)程影響

表1 2018—2019 年生育進(jìn)程調(diào)查結(jié)果

由表1 可知， 不同種植模式下，B 模式生育期＞C、A 模式；新陸早74 號C 種植模式較B 模式生育進(jìn)程提前0～1 d，生育期與A 模式相當(dāng)。

由表2 可知，C 模式較A、B 模式生育進(jìn)程快，各生育時(shí)期葉片多1～2 片，株高整體高5～7 cm，主莖日增長量增加0.2～0.5 cm，單株果枝多1～2 個(gè)。

2.2 不同種植模式對“三桃”比例影響

從圖1、圖2 可見，C 模式與A、B 模式相比，單株結(jié)鈴分別多3.6、4.9 個(gè)；伏前桃、伏桃、秋桃占比較A 模式分別高2.9、0.6、－3.5 百分點(diǎn)， 較B 模式分別高2.8、－5.2、2.4 百分點(diǎn)。

2.3 不同種植模式對農(nóng)藝性狀、 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

2.3.1 不同種植模式植株農(nóng)藝性狀比較。方差分析結(jié)果顯示，種植模式對新陸早74 號株高、單株果枝數(shù)、 單株結(jié)鈴數(shù)有顯著影響 （F 值分別為95.338、17.714、21.951， 自 由 度df 均 為2，P 值 分 別 為0.002、0.022、0.016），對第一果枝節(jié)位、第一果枝節(jié)位高度、666.7 m2鈴數(shù)無顯著影響（F 值分別為0.6、9.362、0.839， 自由度df 均為2，P 值分別為0.604、0.051、0.59）。

如表3 所示，C 模式新陸早74 號株高較A 、B模式分別高7.1 cm、7.7 cm，單株果枝較A 、B 模式分別多1.4 個(gè)和2.2 個(gè)， 單株結(jié)鈴較A 、B 模式分別多1.5 個(gè)、3 個(gè)。

2.3.2 不同種植模式下棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素分析。 方差分析結(jié)果顯示，種植模式對新陸早74號籽棉產(chǎn)量有極顯著影響（F 值為76.901，自由度df 為2，P 值為0.003），對皮棉產(chǎn)量、衣分、鈴重?zé)o顯著影響 （F 值分別為3.231、1.5、3.167，自由度df 均為2，P 值分別為0.179、0.354、0.182），霜前花率3 種模式均為100%。如表4 所示，C 模式較A、B 模式籽棉產(chǎn)量分別增加115.5 kg·hm－2、

288.5 kg·hm－2，皮棉產(chǎn)量分別增加60.2 kg·hm－2、131.5 kg·hm－2。

表2 2018—2019 年生育進(jìn)程中農(nóng)藝性狀比較

圖1 不同模式下棉花“三桃”分布

圖2 不同模式下棉花“三桃”比例

表3 不同種植模式下植株農(nóng)藝性狀

表4 不同種植模式下產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

2.4 不同種植模式對纖維品質(zhì)影響

方差分析結(jié)果顯示，種植模式對新陸早74 號纖維上半部平均長度、 斷裂比強(qiáng)度有顯著影響（F值分別為13.5、11.643，自由度df 均為2，P 值分別為0.032、0.039）， 對長度整齊度指數(shù)、 斷裂伸長率、馬克隆值無顯著影響（F 值分別為10.111、3.5、3.167，自由度df 均為2，P 值分別為0.046、0.164、0.182）。

從表5 可以看出：C 模式纖維上半部平均長度較A、B 模式分別增加0.6 mm、0.8 mm；C 模式斷裂比強(qiáng)度較B 模式高0.5 cN·tex－1， 較A 模式低0.2 cN·tex－1。

表5 不同種植模式下纖維品質(zhì)指標(biāo)比較

3 討論與結(jié)論

景巖斌等[16]研究南疆不同機(jī)采棉種植模式下雜交棉的產(chǎn)量，發(fā)現(xiàn)單行機(jī)采棉種植方式較雙行機(jī)采棉種植方式有顯著的增產(chǎn)效果。 廖凱等[17]研究結(jié)果表明，采用76 cm 等行距種植模式的棉花產(chǎn)量比（66＋10）cm 種植模式高。 陳超等[18]指出低密度處理的棉花鈴重和單株結(jié)鈴數(shù)大于中、 高密度處理；密度達(dá)到一定程度時(shí)， 對棉花的增產(chǎn)效果將降低，過高甚至?xí)斐蓽p產(chǎn)。本研究結(jié)果與上述研究結(jié)果基本一致。 與A（66＋10）cm、B（68＋8）cm 模式相比，1 膜3 行縮株距模式下新陸早74 號籽棉顯著增產(chǎn)，部分纖維品質(zhì)指標(biāo)更優(yōu)，如上半部平均長度及斷裂比強(qiáng)度。 結(jié)合農(nóng)藝性狀結(jié)果分析，認(rèn)為這主要得益于1 膜3 行縮株距模式的地膜采光面大，棉株橫向生長空間大，光合效率高，長勢強(qiáng)，伏前桃、伏桃更多。

綜上所述，與（68＋8） cm、（66＋10） cm 模式相比，1 膜3 行縮株距模式降低了棉花種植密度，有利于促進(jìn)棉花營養(yǎng)生長和生殖生長，可充分發(fā)揮植株個(gè)體優(yōu)勢，增加單株果枝數(shù)與單株結(jié)鈴數(shù)，是實(shí)現(xiàn)棉花增產(chǎn)的有效途徑。 雖然從本研究結(jié)果來看，1 膜3 行縮株距模式下新陸早74號增產(chǎn)幅度較小；但是從節(jié)本和提質(zhì)增效的角度考慮， 該模式在新陸早74 號種植中具有一定的推廣前景。