簡化整枝對(duì)抗蟲棉主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響

張曉潔1，李 浩1，王志偉1，韓春霞2

(1.山東棉花研究中心，山東濟(jì)南 250100；2.山東農(nóng)興種業(yè)有限責(zé)任公司，山東惠民 251700)

摘要[目的]探討簡化整枝對(duì)棉花生育狀況和主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響，從而為棉花簡化栽培技術(shù)體系的建立和運(yùn)用提供理論基礎(chǔ)。[方法]以精細(xì)整枝為對(duì)照，在山東氣候條件下研究簡化整枝對(duì)棉花生育狀況、產(chǎn)量構(gòu)成以及纖維品質(zhì)的影響。[結(jié)果]在4.5萬株/hm2密度下，不整枝能促使棉田封行期提前，而簡化整枝和精細(xì)整枝的棉花生育狀況基本一致；簡化整枝與精細(xì)整枝的棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)均無差異，而不整枝易造成郁閉、爛鈴，繼而降低產(chǎn)量和纖維品質(zhì)。[結(jié)論]簡化整枝是一種有效的方法，有利于棉田機(jī)械化管理和采收。

關(guān)鍵詞簡化整枝；棉花；產(chǎn)量；纖維品質(zhì)

中圖分類號(hào)S562

基金項(xiàng)目國家星火計(jì)劃項(xiàng)目“濱海鹽堿地輕簡化植棉技術(shù)示范與推廣”(2013GA740003)；濟(jì)南市科技計(jì)劃項(xiàng)目“常規(guī)抗蟲棉種子生產(chǎn)與加工技術(shù)體系研究”(201102035)；山東省良種工程項(xiàng)目“棉花種子商品化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范”。

作者簡介張曉潔(1967- )，女，山東武城人，研究員，從事棉花育種與種子生產(chǎn)研究。

收稿日期2015-06-11

EffectsofSimplifiedPruningonMainEconomicCharactersofBtCotton

ZHANGXiao-jie,LIHao,WANGZhi-weietal(CottonResearchCenter,ShandongAcademyofAgriculturalSciences,Jinan,Shandong250100)

Abstract[Objective]The aim was to study effects of simplified pruning on main economic characters of Bt cotton. [Method]The effects of simplified pruning method on developmental stages, yield components and fiber quality of cotton (Gossypium hirsutum L.) were examined in 2012 and 2013. At the same plant density (45 000 plants/hm2), plants of three cotton cultivars were treated under three different conditions, pruning with plant topping, pruning with plant topping,plus the removal all of branches under the 1 st fruiting branch, pruning with plant and branch topping,plus the removal of barren flower buds, vegetative and secondary fruiting branches.[Result]The results showed that, compared with pruning with plant topping and there were no significant differences in yield and fiber quality between pruning with plant topping, plus the removal all of branches under the 1st fruiting branch and pruning with plant and branch topping, plus the removal of barren flower buds, vegetative and secondary fruiting branches, higher yield and better fiber quality existed in group pruning with plant topping, plus the removal all of branches under the 1st fruiting branch and pruning with plant and branch topping, plus the removal of barren flower buds, vegetative and secondary fruiting branches.[Conclusion] It was concluded that simplified pruning could be an effective method for cotton production, and be suited for cotton mechanized harvesting.

KeywordsSimplifiedpruning;Cotton;yield;Fiberquality

棉花是黃淮棉區(qū)部分棉農(nóng)的主要收入來源[1]。轉(zhuǎn)基因抗蟲棉在生產(chǎn)中的大面積推廣，有效地遏制了棉鈴蟲的危害，節(jié)約了生產(chǎn)成本，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境[2-4]。傳統(tǒng)的棉花精細(xì)管理是去葉枝、抹贅芽、打頂心、摘邊心等整枝工序[5]，在當(dāng)今大批農(nóng)村勞動(dòng)力向城市轉(zhuǎn)移、農(nóng)村勞動(dòng)力減少的形勢(shì)下，棉花精細(xì)管理已不再符合棉花生產(chǎn)需求，繼而簡化栽培技術(shù)成為當(dāng)前棉花生產(chǎn)的重要研究內(nèi)容。前人針對(duì)棉花留葉枝、不摘頂心、集中施肥等[6-10]進(jìn)行了較多研究，認(rèn)為留葉枝或不摘頂心對(duì)棉花產(chǎn)量沒有顯著影響，同時(shí)減少用工，節(jié)約了成本。但在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，留葉枝很容易造成郁閉，增加爛鈴，不摘頂心易使?fàn)I養(yǎng)生長過旺，無效蕾鈴增加，為此筆者設(shè)計(jì)了粗整枝簡化管理試驗(yàn)，并與留葉枝和精細(xì)整枝進(jìn)行比較，探討簡化整枝對(duì)棉花生育狀況和主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響，從而為棉花簡化栽培技術(shù)體系的建立和運(yùn)用提供理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料試驗(yàn)品種為魯棉研21號(hào)、28號(hào)、37號(hào)和K638，均由山東棉花研究中心提供。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)田間試驗(yàn)于2012～2013年在山東惠民中棉種業(yè)公司進(jìn)行，試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，分別為不整枝(除打頂心外不再整枝)、粗整枝(第一果枝以下枝葉一次性全部捋掉，之后除打頂心外不再整枝)、精細(xì)整枝(去葉枝、抹贅芽、打頂心邊心、去無效蕾)。隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，大小行種植，大行行距1.0m，小行行距0.7m，小區(qū)面積26.5m2。

1.3試驗(yàn)管理留苗密度46 800株/hm2，按照生育進(jìn)程對(duì)各處理分別進(jìn)行不整枝、粗整枝、精細(xì)整枝，7月15日統(tǒng)一打頂。其他田間管理完全一致。

1.4調(diào)查項(xiàng)目現(xiàn)蕾期、開花期、封行期、吐絮期；不同處理的單株成鈴數(shù)、鈴重、衣分、纖維品質(zhì)；皮棉產(chǎn)量、生物產(chǎn)量比例；霜前花率；整枝工時(shí)。

2結(jié)果與分析

2.1不同整枝管理的棉花生育進(jìn)程比較由表1可知，不同基因型抗蟲棉由于品種農(nóng)藝性狀的差異，在生育進(jìn)程上也有差異，魯棉研37號(hào)株型緊湊，果節(jié)果枝短，不整枝的小行封行時(shí)間比其他品種及同品種精、粗整枝均推遲10d左右，大行封行時(shí)間與其他品種精、粗整枝相近，該品種的精、粗整枝處理的大行在全生育期內(nèi)沒有封行。針對(duì)同一個(gè)品種的不同處理進(jìn)行比較，3種整枝方式的現(xiàn)蕾期、開花期基本一致，從封行時(shí)間看，不整枝處理明顯比粗整枝和精整枝提前13～17d，封行過早易造成棉田郁閉，且不利于棉田勞作；粗整枝的封行時(shí)間與精細(xì)整枝無差別。3種處理的棉花吐絮期均以粗整枝最早，比不整枝和精整枝提前1～3d。

2.2整枝方式對(duì)不同基因型抗蟲棉產(chǎn)量結(jié)構(gòu)因素的影響由表2可知，不同基因型抗蟲棉的各項(xiàng)產(chǎn)量構(gòu)成因素均有差異，這與品種遺傳特性有關(guān)。就同一品種而言，不整枝、粗整枝的單株成鈴數(shù)量均高于精整枝處理，由于魯棉研21、28、37號(hào)的株型緊湊，果枝上沖，相對(duì)下部爛鈴減少，其單株成鈴數(shù)為不整枝>粗整枝>精整枝；而K638下部果枝長，不整枝棉田郁閉重，爛鈴多，其單株結(jié)鈴數(shù)是粗整枝>不整枝>精整枝；全株鈴重、衣分均是棉花產(chǎn)量的主要組成部分，4個(gè)不同基因型抗蟲棉品種株型各異，成鈴狀況不均，均以不整枝處理全株鈴重最低，分別比粗整枝低0.23～0.95，粗整枝和精整枝沒有明顯差異；每個(gè)品種3個(gè)處理的全株衣分均差異不顯著。由于品種特性及株型差異，不同基因型抗蟲棉不同處理的籽棉產(chǎn)量差別較大，魯棉研21、37、K638的不整枝與粗整枝產(chǎn)量差異不顯著，略低于精細(xì)整枝處理，魯棉研28號(hào)3個(gè)處理的產(chǎn)量差異不顯著；不同品種不同整枝方式的棉花霜前花率均以精整枝和粗整枝最高。

表1　不同基因型抗蟲棉不同整枝方式的生育進(jìn)程比較

注：- 表示全生育期沒有封行。

2.3不同收獲期整枝方式對(duì)棉花纖維品質(zhì)的影響以魯棉研28號(hào)為例研究不同整枝方式對(duì)棉花纖維品質(zhì)的影響。由表3可知，不同收獲時(shí)間的棉纖維指標(biāo)略有差異，以10月8日和10月23日收獲棉花的綜合纖維品質(zhì)較優(yōu)，主要與該時(shí)期光照時(shí)間長、積溫高有關(guān)；9月5日收獲的棉花多為植株下部成鈴，爛鈴多，10月29日收獲棉花多為霜后花，同時(shí)由于2011年9月中上旬陰雨天多，光照和積溫不足，因而這3期收獲的棉纖維綜合品質(zhì)均偏低。對(duì)于各期收獲的不同整枝方式的棉纖維而言，不整枝處理棉花纖維長度略低，但差異不明顯，對(duì)于下部棉鈴(9月5日收獲)的棉纖維長度顯著降低，粗整枝和精整枝的棉花纖維品質(zhì)均無差異；纖維比強(qiáng)度、成熟度于不同收獲期、不同處理間均無明顯差異，麥克隆值則以不整枝處理最高，粗整枝與精整枝無差異，說明不整枝管理有使棉花纖維變粗的可能性。

表2　不同基因型抗蟲棉不同整枝方式的產(chǎn)量性狀比較

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

表3　魯棉研28號(hào)不同整枝處理在不同收獲時(shí)間的主要纖維性狀比較

3結(jié)論與討論

3.1簡化栽培是現(xiàn)代棉花生產(chǎn)的發(fā)展需求隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村勞動(dòng)力大量向第三產(chǎn)業(yè)和城市轉(zhuǎn)移，精耕細(xì)作、分散經(jīng)營的棉花生產(chǎn)方式不僅使棉花成本上升，而且也不利于規(guī)?；C(jī)械化操作[11]。因而建立和應(yīng)用以輕簡化為核心內(nèi)容的現(xiàn)代植棉技術(shù)，實(shí)現(xiàn)棉花生產(chǎn)的集約化、輕簡化、機(jī)械化、組織化是現(xiàn)代化植棉的主要趨勢(shì)[12-13]。該研究的簡化整枝模式是棉花簡化栽培的措施之一，從研究結(jié)果看不整枝和粗整枝對(duì)棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)性狀均無顯著差異，并且節(jié)約成本，減少勞動(dòng)量和勞動(dòng)強(qiáng)度，從而有利于調(diào)動(dòng)農(nóng)民植棉積極性。

3.2簡化整枝對(duì)棉花主要經(jīng)濟(jì)性狀無明顯影響前人研究認(rèn)為，高密度下留營養(yǎng)枝會(huì)影響主莖的生長，果枝結(jié)鈴數(shù)減少，全株鈴重降低，同時(shí)由于葉枝結(jié)鈴可以補(bǔ)充單株總體成鈴數(shù)，因而群體鈴數(shù)增加，產(chǎn)量與精細(xì)管理無明顯差異[14]；鐘吉萍等[15]研究表明，葉枝發(fā)生數(shù)量及成鈴數(shù)受制于棉花單株所占空間大?。粡垯?quán)中等[16]研究發(fā)現(xiàn)，葉枝對(duì)棉花產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率與密度成反比；董合忠等[17-18]研究表明，在4.5萬株/hm2密度下，留營養(yǎng)枝不改變棉花生育進(jìn)程，但可以提早封行，并在密度降低條件下，抗蟲雜交棉保留營養(yǎng)枝對(duì)生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量皆有顯著貢獻(xiàn)。該研究結(jié)果顯示，簡化整枝對(duì)棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)無明顯影響，常規(guī)抗蟲棉在山東正常密度種植條件下，株型緊、果節(jié)短、結(jié)鈴集中的品種(如魯棉研37號(hào))適于進(jìn)行田間不整枝簡化管理，在生育進(jìn)程、產(chǎn)量狀況、田間勞作等方面與精整枝無差異；對(duì)于株型適中、下部果枝長的品種(如魯棉研21號(hào)、28號(hào)和K638等)，不整枝的封行時(shí)間比精整枝和粗整枝提早10 d多，雖然產(chǎn)量和品質(zhì)沒有較大差異，但封行過早，易造成郁閉，增加爛鈴數(shù)量，同時(shí)對(duì)棉田管理機(jī)械化操作不利。

3.3簡化整枝有利于進(jìn)行棉花機(jī)械化田間管理與采收隨著棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化的推進(jìn)，棉花管理簡化、省工、高效是現(xiàn)代化植棉的必然趨勢(shì)[19-20]。實(shí)踐證明不整枝不利于棉花生產(chǎn)機(jī)械化田間操作，粗整枝是棉花簡化整枝的一種方式，即在有效果枝明顯可見時(shí)，將果枝以下的葉枝一并捋去，簡稱“捋褲腿”，之后除打頂外不再整枝。山東棉區(qū)的常規(guī)棉種植密度一般在4.50萬～6.75萬株/hm2，多為大小行種植，如果是機(jī)采棉則是等行距0.76 m種植。由于品種株型差異，棉花整枝管理不宜“一刀切”，對(duì)于株型緊、果枝短、結(jié)鈴集中的品種(如魯棉研37號(hào))，可以采取不整枝方式管理，而對(duì)于其他株型的品種而言，在正常密度下如果不整枝則會(huì)導(dǎo)致封行過早，造成棉田蔭蔽，增加爛鈴，同時(shí)也給棉花生長過程的中耕、施肥、治蟲等環(huán)節(jié)帶來不便。該試驗(yàn)證明粗整枝與精整枝在生育進(jìn)程和封行時(shí)間上基本一致，在4.5萬株/hm2密度下，單株結(jié)鈴、鈴重、衣分以及霜前花率均與精整枝無差異，由于省工省時(shí)，管理效率提高，棉花生產(chǎn)收益將增加。

參考文獻(xiàn)

[1]趙俊華.中國棉花市場供需分析與展望[J].農(nóng)業(yè)展望，2005(2)：10-14.

[2]熊格生，唐海明，陳金湘.中國轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的研究利用現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，22(5)：193-197.

[3]毛樹春.中國棉花景氣報(bào)告-2013[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2014：133-138.

[4]劉晨曦，吳孔明.轉(zhuǎn)基因棉花的研發(fā)現(xiàn)狀與發(fā)展策略[J].植物保護(hù)，2011，37(6)：11-17

[5]中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所.中國棉花栽培學(xué)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1983：516-527.

[6]崔淑芳，張海娜，金衛(wèi)平，等.棉花營養(yǎng)枝利用研究進(jìn)展[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，15(2)：4-6.

[7]李維江，董合忠，李振懷，等.棉花簡化栽培技術(shù)在山東的效應(yīng)研究[J].中國棉花，2000，27(9)：14-15.

[8]趙麗.棉花簡化栽培比較試驗(yàn)[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，13(4)：118，186.

[9]劉劍光，肖松華，吳巧娟，等.簡化整枝對(duì)棉花農(nóng)藝性狀的影響[J].江西棉花，2005(12)：25-28.

[10]耿軍義，劉素恩，王兆曉，等.不同簡化整枝對(duì)抗蟲棉主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，8(1)：18-20.

[11]王延琴，楊偉華，許紅霞，等.我國棉花生產(chǎn)成本與收益調(diào)查及分析[J].中國棉花，2010，37(11)：8-9.

[12]陳立昶，王飛飛，王衛(wèi)軍，等.關(guān)于轉(zhuǎn)變棉花發(fā)展方式的幾點(diǎn)思考[C]//中國棉花學(xué)會(huì)2011年年會(huì)論文匯編.中國棉花雜志社，2011：64-66.

[13]劉明云，郭曉紅，陳汝涌，等.山東濱州2011年植棉效益分析及生產(chǎn)發(fā)展對(duì)策[J].中國棉花，2012，39(9)：40-44.

[14]孫學(xué)振，施培，單世華，等.留營養(yǎng)枝棉花群體干物質(zhì)積累與分配規(guī)律研究[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2000，15(3)：77-81.

[15]鐘吉萍，李景龍.棉花葉枝的利用研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，1999，15(2)：18-19.

[16]張權(quán)中，唐勇.棉花葉枝的生長發(fā)育及其利用研究[J].中國棉花，2000，27(1)：8-9.

[17]董合忠，李振懷，李維江，等.抗蟲棉保留營養(yǎng)枝的效應(yīng)和技術(shù)研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003(3)：6-10.

[18]董合忠，李維江，張學(xué)坤.優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)的理論與技術(shù)[M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2002：140-143.

[19]董合忠.濱海鹽堿地棉花輕簡栽培：現(xiàn)狀、問題與對(duì)策[J].中國棉花，2011，38(12)：2-4.

[20]陳世武.棉花輕簡栽培技術(shù)應(yīng)用效果與前景探討[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，19(7)：89-90.