蔡利華,練文明,邰紅忠,盧金寶,王文濤,戴翠榮,吳博,貢萬輝
(新疆生產建設兵團第一師農業科學研究所,新疆 阿拉爾 843300)
棉花黃萎病是根部侵染型土傳病害,新疆棉田由于連年重茬連作和棉稈還田,土壤中病殘體的積累量越來越大,黃萎病已成為制約新疆棉花生產的重要因素[1]。當前,新疆棉花機采技術已經成熟并普遍應用。為保證棉花纖維純度,機采棉栽培上要求棉花采收前不揭膜,采收后才揭膜,以防止機采時地膜碎片混入棉纖維難以清除干凈;而傳統手采棉為有效降低地膜殘留污染土壤,采用生育期滴水前揭膜的種植方式。棉花生育期不揭膜是否會增加土壤溫度和濕度,引起棉花黃萎病發病率的改變,從而影響到棉花的產量和纖維品質?為探索這一問題,2020年在新疆生產建設兵團第一師農業科學研究所2號試驗地病重田種植兩個不抗病品種,開展滴水前揭膜和生育期不揭膜的對比試驗,探索兩種模式對棉花黃萎病發病情況和棉花產量品質的影響,為今后做進一步研究提供依據。
試驗田設在新疆生產建設兵團第一師農業科學研究所2號地,在兩個棉花品種上開展相同試驗,品種分別是不抗病品系阿農陸12號和阿農陸13號。
每個品種設滴水前揭膜和生育期不揭膜兩個處理,每個處理重復3次,順序排列,小區面積為11.4 m2。每品種6個小區,兩品種共計12個小區。其它田管措施相同。以棉花生育期不揭膜為處理,揭膜為對照。6月8日對照小區揭地膜,處理是在棉花全生長發育期內保持覆膜狀態。采用一膜6行的機采棉模式種植,行距為66 cm和10 cm,株距11.5 cm,理論株數為22.88萬株/hm2。
1.3.1 農藝性狀調查
在各小區棉花中行定點,選有代表性的連續棉株10株做好標識,分別于揭膜后第二天6月9日和9月15日調查株高、始果枝位、葉齡、蕾數、鈴數等農藝性狀。
1.3.2土壤溫度水分鹽分的調查
分別6月9日,8月12日測定土壤0~10 cm土層溫度,水分、電導率值,每次測定選三個點即重復3次,求其平均值。了解揭膜與不揭膜情況下土壤水分鹽分溫度的變化。電導率值與鹽分總量正相關,可用其代表鹽分高低[2]。檢測儀器為Delta-T便攜式土壤水分儀HH2。
1.3.3黃萎病發病情況調查
分別于6月9日、6月24日、6月29日、7月7日、8月12日調查黃萎病發病情況,方法是在各小區中行量5 m長,數出棉花株數和發病棉株數,求出發病率。在8月12日進入第二次發病高峰期時調查每株棉花發病級別,計算出病指值。同時記錄調查日期前后共5天的溫度平均值。
1.3.4黃萎病分級和病值計算方法[3]
0級為健株,無病狀;1級為25%以下的葉片發病,葉肉變為淡黃色或有不規則形的黃色病斑;2級為26%~50%葉片顯病狀,病斑顏色大部分變為黃色或黃褐色,葉片邊緣略有卷枯;3級為51%~75%葉片上有病狀,有少數葉片凋落;4級為76%以上葉片發病,多為褐色掌狀枯斑,葉片有的脫落成光桿,嚴重時甚至整株枯死。計算病指公式:病情指數=(∑各級病株數×相應病級)/(總株數×最高病級)×100。
1.3.5棉纖維樣的采收和測定
收獲期各小區采收連續5株棉花的所有吐絮鈴,記錄鈴數,稱重,軋花,稱皮棉重,用HVI 1000棉纖維分析儀測定棉纖維品質。
1.3.6產量調查
于10月7日和10月26兩次實收計產,同時記錄未吐絮的青桃數。
將蕾期和吐絮期各小區連續10株棉花調查結果統計分析后列入表1。從表1可見,揭膜后1天調查,兩個品種處理和對照的株高、始果枝節位、葉片數、蕾數差異不大,9月15日調查結果,兩品種處理的株高、葉片、吐絮鈴、青鈴數均多于對照,可見不揭膜棉花的生長比揭膜的略有優勢,但差異不明顯。

表1 兩品種兩處理的蕾期和吐絮期農藝性狀對比
6月9日和8月12日測定的0~10 cm土層的溫度、水分和電導率統計結果見表2。從表2可見,兩品種 6月9日處理溫度分別比對照高3.3℃和2.3℃,差異達極顯著,揭膜一天后,對照地溫下降很快,與處理地溫差異顯著,可見6月上旬地膜的增溫效果仍然十分顯著。8月12日處理和對照土壤溫度基本一樣。據房應征,等[4]報道,對地膜棉進行的10 cm地溫觀測、前期地溫有膜的比無膜的高3℃,6月底以后地膜的增溫作用失去。可見地膜的增溫對黃萎病發病的影響不大。

表2 兩品種兩個時期的土壤含水量、溫度和電導率值對比
由于土壤點片墑度不勻等原因,6月9日阿農陸12號處理體積含水量低于對照,差異不顯著;阿農陸13號水分含量比對照高2個百分點,差異顯著。隨著滴水施肥等田管措施進行,8月12日調查時,兩品種處理和對照含水量都有提高,處理區含水量略低于對照區,差異不顯著;可見處理和對照的土壤濕度對黃萎病的發生影響不大。
6月9日阿農陸12號剛揭膜處理電導率低于對照,差異不顯著; 8月12日處理和對照的電導率都比6月升高很多,但處理區電導率仍低于對照區,差異顯著,處理與對照電導率絕對差值比剛揭膜時升高了89.8 mS/m。從調查結果可見,阿農陸13號剛揭膜時處理區電導率比對照區高57.9 mS/m,差異顯著。到8月12日檢測時,處理區電導率有所降低,對照區電導率有所升高,處理電導率比對照低18.7 mS/m,差異不顯著,處理與對照電導率絕對差值比6月9日升高了76.6 mS/m,與阿農陸12號規律相同。可見不揭膜處理的電導率含量比對照相對穩定,對照電導率后期大幅升高。究其原因,可能有二,一是覆膜有助于減少地表蒸發,對照則因的蒸發強烈,地下鹽分隨水進入地表, 增加地表0~10 cm的鹽分;二是隨水滴肥增加了土壤中營養離子含量,致使土壤中電導率含量升高,不揭膜處理植株吸收養分多于對照,故其后期電導率低于對照。總之土壤鹽分含量的差別可能會對棉花的生長和黃萎病發生程度造成影響。
棉花黃萎病一般在現蕾后才開始發生,開花結鈴期達高峰,病株癥狀自下而上擴展。適宜發病溫度為25℃~28℃,高于30℃、低于22℃發病緩慢,高于35℃,出現隱癥。內地棉花黃萎病發生一般有兩個高峰期,分別在7月下旬和8月底。據馬江鋒等研究證明,新疆棉花黃萎病的發生與內地明顯不同,由于氣溫和濕度所限,每年只有1次發病高峰[5]。本試驗調查發現棉花進入7月前后,在溫度濕度適宜時,發病率成倍增加,到8月中旬已達最高峰。
從表3可見,阿農陸12號發病高峰比阿農陸13號早15 d左右,但當氣溫達到25℃左右的適宜發病溫度時,兩品種都進入快速發病期,阿農陸13號發病后期發病速度快于阿農陸12號,至8月12日兩品種發病率基本一樣,但阿農陸12號病指高于阿農陸13號,田間觀察阿農陸12號葉片病斑面積也較大,脫葉多。兩品種6月和7月調查結果顯示處理和對照發病率有高有低沒有規律可循,8月發病高峰期調查結果則顯示兩品種處理比對照的發病率和病指都略高,t測驗差異不顯著,但從田間觀察,不揭膜處理棉株的整體長勢長相略好于對照,同樣級別的病株,處理的葉片上的病斑比對照的小,棉株相對較精神,對照則顯得萎焉。這可能因為不揭膜處理植株較為健壯。

表3 兩個品種各處理不同時間的黃萎病發病率和病指情況
阿農陸12號第一次收獲處理區產量大于對照,第二次收獲對照產量大于處理,最終處理的總產量(均為霜前產量)高于對照,差異均顯著;阿農陸13號第一次收獲產量處理大于對照,差異達顯著,第二次收獲處理產量也大于對照,差異不顯著,最終處理的總產量高于對照,差異顯著。由此可見,不揭膜處理棉花產量高于揭膜的對照。兩品種收獲時不揭膜處理的未吐絮鈴均少于對照,說明處理較對照吐絮早且集中,霜后花少。
表4可見,阿農陸12號不揭膜處理的紡穩參數,上半部平均長度,斷裂比強度和反射率均高于對照,差異達顯著;阿農陸13號不揭膜處理的上半部平均長度和反射率均高于對照,差異顯著。馬克隆值、紡穩參數、斷裂比強度都高于對照,差異不顯著。總體看,不揭膜的纖維品質要好于揭膜處理。

表4 不同收獲時期處理和對照產量和未吐絮鈴分析

表5 兩品種不同處理棉纖維品質結果
從農藝性狀調查可見,生育期不揭膜棉花生長發育有一定優勢,與滴水前揭膜比差異不顯著。生育期不揭膜和滴水前揭膜7月以后土壤溫度和濕度的差異不明顯,兩者黃萎病生存環境的變化不大;不揭膜能通過降低土壤地表蒸發而降低土壤返鹽(地表鹽分含量低于對照),從而有利于棉花的生長。
從黃萎病發病情況看,兩品種處理比對照的發病率和病指都略高一點,t測驗無顯著差異,但從田間觀察,生育期不揭膜處理棉株的整體長相略好于對照,同樣級別的病株,處理的葉片上的病斑比對照的小,棉株相對較精神,對照則顯得萎焉。
從產量上看,兩品種不揭膜處理霜前產量均大于對照,差異顯著。從纖維品質上看,處理的纖維品質總體上好于對照,上半部平均長度和反射率差異都達到了顯著。阿農陸12號揭膜處理的紡穩參數和強度也顯著高于對照。