史加亮 李鳳瑞 賈立洪 徐曉瑩 張東樓 楊秀鳳
摘要:以10個自育穩(wěn)定棉花品系為試驗材料,設置正常春播(4月26日)和晚春播(5月12日)兩個播期,研究晚春播對不同春棉品種爛鈴率以及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結果表明:播期和品種對皮棉產(chǎn)量有顯著的互作效應,與正常春播相比,晚春播能顯著降低伏前桃比例,提高伏桃比例,降低爛鈴率;晚春播能顯著降低衣分,對單鈴重無顯著影響;適期晚播能顯著提高纖維斷裂比強度、馬克隆值和伸長率,顯著降低纖維整齊度指數(shù),而對纖維上半部平均長度無顯著影響。
關鍵詞:棉花;播期;產(chǎn)量;品質(zhì)
中圖分類號:S562.037 文獻標識碼: A 文章編號:2095-3143(2016)03-0023-07
DOI:10.3969/j.issn.2095-3143.2016.03.005
Efects of the Late Spring Sowing on Yield and Quality of Different Spring Cotton Varieties
Shi Jialiang, Li Fengrui, Jia Lihong, Xu Xiaoying,
Zhang Donglou, Yang Xiufeng
(Dezhou City Academy of Agricultural Sciences/Agricultural science observation experiment station of Huang-Huai-Hai River Basin Cotton Area, Ministry of Agriculture, Dezhou 253015, China)
Abstract: Taking 10 home-bred and stable cotton lines as experimental materials, we set two sowing dates (normal spring sowing April 26th and late spring sowing May 12th) to study the effect of late spring sowing on boll rot rate and yield and quality of different spring cotton varieties. The results showed that cultivars and sowing dates had a significant interaction effects on lint yield. In comparison with the normal spring sowing, late spring sowing could reduce the rate of bolls before July 15 and the lint percentage significantly, increase the rate of bolls between July 16th to Auguest 15th, reduce boll rot rate, but it had no significant influence on boll weight. The suitable late sowing could significantly improve the breaking tenacity, micronaire value and elongation, significantly reduce the fiber uniformity index, but it had no significant effect on upper half mean fiber length.
Key words: Cotton; Sowing date; Yield; Quality
0 引言
棉花是重要的經(jīng)濟作物,皮棉是紡織工業(yè)的重要原料。近年來由于棉花生產(chǎn)管理用工多、勞動強度大、效益差等問題,農(nóng)民的植棉意愿顯著降低,棉花種植面積逐年減少,棉田撂荒的情況時有發(fā)生[1-3]。目前山東省棉花播種、施肥、防治病蟲草害以及秸稈還田等環(huán)節(jié)已基本實現(xiàn)機械化,但作為棉花生產(chǎn)用工最多、勞動強度最大的棉花采收還完全依賴人工,嚴重影響了農(nóng)民的植棉積極性,成為棉花產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)全程機械化的主要障礙[4]。因此,發(fā)展機采棉,將是山東省棉花產(chǎn)業(yè)振興的關鍵。但由于山東特殊的氣候條件,在棉花開花成鈴的重要時期,即每年的7、8月份,降雨量比較多,常常導致棉花爛鈴、倒伏,不利于機械采收。郭香墨,等[5]認為,中早熟棉生育期縮短到120天,在提高產(chǎn)量的同時,改進纖維品質(zhì),以滿足熟制改革的需求。所以,選用熟性適宜的品種進行適期晚播是躲避不利氣候條件影響的有效途徑之一。
本文針對山東棉區(qū)發(fā)展機采棉面臨的特殊氣候條件導致的爛鈴多不利于機械采收的問題,通過設置晚春播試驗,研究適期晚播對不同春棉品種爛鈴率以及產(chǎn)量品質(zhì)的影響,以期為山東棉區(qū)機采棉發(fā)展提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗地點及地力狀況
試驗于2015年在山東省德州市農(nóng)業(yè)科學研究院科技示范園進行。試驗田為多年連作棉田,土壤為輕粘土,肥力中等,0~20 cm土壤有機質(zhì)1.72%,全氮0.10%,速效磷(P2O5)為22.62 mg/kg,速效鉀(K2O)為102.85 mg/kg。
1.2 試驗材料與設計
試驗選用10個春棉品種(系),分別為11323、12N02、12N03、12N06、12127、13072、13092、13134、13181和13190,均為德州市農(nóng)業(yè)科學研究院自育穩(wěn)定品系。兩個播期分別為4月26日(正常春播)和5月12日(晚春播),種植密度均為60000株/hm2。試驗采用二因素裂區(qū)設計,播期為主區(qū)、品種為副區(qū),3次重復。小區(qū)為6行區(qū),行距76 cm,行長9 m。肥料用量N 為225 kg/hm2、P2O5為90 kg/hm2、K2O為105 kg/hm2,磷、鉀肥全部底施,氮肥底肥和初花期追肥比例為1:1,灌溉、病蟲害防治等措施參照當?shù)馗弋a(chǎn)管理水平。
1.3 測定項目與方法
1.3.1 株高、果枝數(shù)、鈴數(shù) 每個小區(qū)固定長勢一致的連續(xù)10株棉花,于7月20日、8月15日和9月10日分別調(diào)查伏前桃、伏桃、秋桃和爛鈴情況,并計算“三桃”率和爛鈴率。
1.3.2 產(chǎn)量 分小區(qū)單獨收花、保存、軋花,并稱重,計算小區(qū)的總產(chǎn)量。
1.3.3 品質(zhì)測定 分小區(qū)軋花,軋花后取25 g皮棉送農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督測試中心進行纖維品質(zhì)檢測(HVICC標準)。
1.3.4 鈴重和衣分 吐絮盛期,分別在各小區(qū)采摘中上部吐絮正常的100個鈴,曬干稱重,計算平均單鈴籽棉重為單鈴重,并軋花稱重計算衣分。
1.4 數(shù)據(jù)分析
采用軟件Microsoft Office Excel 2003進行數(shù)據(jù)處理,DPS7.05進行數(shù)據(jù)分析,采用Duncan氏新復極差法進行多重比較和差異顯著性(P<0.05)測驗。
2 結果與分析
2.1 播期和品種對棉花產(chǎn)量的主效應
由表1可以看出,播期對皮棉產(chǎn)量、單株鈴數(shù)和衣分均存在顯著效應,且正常春播顯著高于晚春播,播期對鈴重則不存在顯著效應;品種對皮棉產(chǎn)量、單株鈴數(shù)、鈴重和衣分均存在顯著效應,且品系13092兩個播期平均皮棉產(chǎn)量最高,其次是品系12N02和11323;播期與品種對皮棉產(chǎn)量、單株鈴數(shù)、鈴重和衣分均存在顯著的互作效應。結果表明,播期延遲,單株鈴數(shù)隨之減少,衣分相對降低,產(chǎn)量相應下降,但對鈴重影響較小。
2.2 播期和品種對棉花產(chǎn)量構成的影響
正常春播條件下,品系12N02、13092和11323皮棉產(chǎn)量水平較高,且產(chǎn)量構成因素搭配合理,綜合性狀較好。其中品系12N02皮棉產(chǎn)量最高;品系13092單株鈴數(shù)最多,衣分最高;品系11323鈴重最大,為6.94 g。晚春播條件下,品系13092、13134和11323皮棉產(chǎn)量水平較高,且產(chǎn)量構成因素搭配合理,綜合性狀較好。其中品系13092皮棉產(chǎn)量最高,單株鈴數(shù)最多,衣分最高;品系11323鈴重最大,為6.95 g。綜上所述,品系13092在兩種播期條件下皮棉產(chǎn)量水平均在2000 ㎏/hm2以上,且綜合性狀好,表現(xiàn)突出;而品系12N02和11323相對來說更適合于正常春播(表2)。由此可見,發(fā)展晚春播機采棉,品種的選擇很重要。
2.3 播期和品種對棉花“三桃”率和爛鈴率的影響
“三桃”調(diào)查分析結果表明(表3),播期和品種均對“三桃”率和爛鈴率有顯著效應,且播期與品種對“三桃”率和爛鈴率亦有顯著的互作效應。晚春播較正常春播能顯著降低伏前桃比例,提高伏桃比例,有效抑制爛鈴的產(chǎn)生,減少爛鈴數(shù),降低爛鈴率;品系12N02伏前桃率最低且爛鈴率最低,伏前桃率高的品系相對來說爛鈴率也較高,說明在一定程度內(nèi)降低伏前桃比例是減少爛鈴產(chǎn)生的重要途徑之一。
由表4結果可以得出,晚春播與正常春播相比,各品種平均伏前桃率下降了12.61個百分點,伏桃率提高了11.36個百分點,秋桃率提高了1.25個百分點,說明適期晚播有利于減少伏前桃,提高伏桃率;除了品系12N03爛鈴率有所增加外,其余品系均有大幅度的降低,說明適期晚播對絕大多數(shù)品種(系)降低爛鈴率是有效的。
2.4 播期和品種對棉花纖維品質(zhì)的影響
播期對纖維整齊度指數(shù)、斷裂比強度、馬克隆值和伸長率存在顯著效應,而對纖維上半部平均長度沒有顯著效應;品種對纖維上半部平均長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強度、馬克隆值和伸長率(纖維五項指標)均存在顯著效應;而播期與品種對纖維五項指標均存在顯著的互作效應。結果表明,適期晚播能顯著提高纖維斷裂比強度、馬克隆值和伸長率,顯著降低纖維整齊度指數(shù),而對纖維上半部平均長度無顯著影響(表5)。
晚春播與正常春播相比,各品種纖維五項指標變幅不一。各品種的上半部平均長度變幅為-2.57%~2.41%,平均變幅為0.54%;整齊度指數(shù)變幅為-3.49%~1.98%,平均變幅為-0.88%;斷裂比強度變幅為-7.79%~11.90%,平均變幅為1.11%;馬克隆值變幅為-8.16%~8.89%,平均變幅為1.66%;伸長率變幅為-2.94%~6.06%,平均變幅為1.49%。就品種而言,品系12127在兩個播期條件下,除纖維馬克隆值變幅較大外,其余纖維指標變幅較小,且五項纖維指標之間匹配合理,纖維品質(zhì)優(yōu)良(表6)。
3 討論與結論
棉花的適宜播期因地而異,年度間也有很大差異[6-7]。黃河流域棉區(qū)直接播種的適宜期為4月中、下旬[8],也有在4月上旬[9]和5月上旬播種[10]并取得較好收成的研究報道和實踐,說明黃河流域棉區(qū)的適宜播期較為寬泛。然而,對特定品種和特定地區(qū)來說,應該有一個相對具體的適宜播期。本試驗以10個品種(系)的正常春播和晚春播為研究對象,發(fā)現(xiàn)播期和品種對皮棉產(chǎn)量有顯著的互作效應,并且這種效應主要是單株鈴數(shù)和衣分的變化所致。與正常春播相比,晚春播能顯著降低衣分,說明播期推遲,會提高短絨率,致使衣分下降,這與Bange,等[11]和Killi,等[12]研究結果一致。
播期和品種均對“三桃”率和爛鈴率有顯著效應,且播期與品種對“三桃”率和爛鈴率亦有顯著的互作效應。晚春播與正常春播相比,晚春播各品種平均伏前桃率下降了12.61個百分點,伏桃率提高了11.36個百分點,秋桃率提高了1.25個百分點,晚春播能顯著降低伏前桃比例,提高伏桃比例,有效抑制爛鈴的產(chǎn)生,減少爛鈴數(shù),降低爛鈴率。這與董合忠,等[13]研究結論一致。
不同品種在不同播期條件下,5個主要纖維品質(zhì)性狀以斷裂比強度和馬克隆值的變幅較大,上半部平均長度的變幅較小。這與周忠麗和劉國強的結果一致[14],說明馬克隆值易受環(huán)境條件的影響,上半部平均長度主要受遺傳因子的控制。本研究表明,適期晚播能顯著提高纖維斷裂比強度、馬克隆值和伸長率,顯著降低纖維整齊度指數(shù),而對纖維上半部平均長度無顯著影響。這與趙新華,等[15]研究結果不盡相同,究其原因可能是,本試驗設置的晚播時間較早,鈴期日均溫度高;用于纖維測試的棉樣取樣方式不同,本試驗為小區(qū)軋花后取樣,混合了植株各部位棉鈴的纖維。
綜上所述,播期和品種對皮棉產(chǎn)量有顯著的互作效應,與正常春播相比,晚春播能顯著降低衣分,降低爛鈴率;適期晚播能顯著提高纖維斷裂比強度、馬克隆值和伸長率,顯著降低纖維整齊度指數(shù),而對纖維上半部平均長度無顯著影響。因此,選用適宜的品種進行適期晚播,能夠穩(wěn)定產(chǎn)量水平和保證纖維品質(zhì),同時還能提高伏桃比例,降低爛鈴率,為晚春播機采棉的發(fā)展提供了理論依據(jù)。
參考文獻
[1]中國棉花協(xié)會. 中國棉花形勢月報[EB/OL]. http: //www. china-cotton. org,2012-01-31.
[2]彭延,李慧琴,劉素華,等. 南疆棉區(qū)機采棉發(fā)展中存在的問題及對策探討[J]. 棉花科學,2014,36(6):20-22.
[3]楊磊,陳宜,胡小琴,等. 江西2014年棉花生產(chǎn)全程機械化的實踐與對策[J]. 棉花科學,2015,37(2):3-7.
[4]李冉,杜珉. 我國棉花生產(chǎn)機械化發(fā)展現(xiàn)狀及方向[J]. 中國農(nóng)機化,2012(3):7-10.
[5]郭香墨,姚金波. 我國棉花育種成就與種植結構調(diào)整戰(zhàn)略[J]. 種子,2005,24(6):56-58.
[6]BOQUET D J,Clawson E L. Cotton planting date: yield,seedling survival, and plant growth[J]. Agronomy Journal, 2009,101(5):1123-1130.
[7]胡國祥,藺江霞,黃昌武,等. 鄂中棉區(qū)夏播棉花的密度與產(chǎn)量效應試驗[J]. 棉花科學,2015,37(1):41-45.
[8]DONG Hezhong,Li Weijiang,Li Zhenhuai,et al. Evaluation of a production system in China that uses reduced plant densities and retention of vegetation branches[J]. Journal of Cotton Science,2005(9):1-9.
[9]DONG Hezhong,Li Weijiang,Tang Wei,et al. Increased yield and revenue with a seedling transplanting system for hybrid seed production in Bt cotton[J]. Journal of Agronomy and Crop Science,2005,191:116-124.
[10]DONG Hezhong,Li Weijiang,Tang Wei,et al. Yield quality and leaf senescence of cotton grown at varying planting dates and plant densities in the Yellow River Valley of China [J]. Field Crops Research , 2006,98:106-115.
[11]BANGE M P,Caton S J,Milroy S P. Managing yields of high fruit retention in transgenic cotton(Gossypium hirsutum L.) using sowing date [J]. Australian Journal of Agricultural Researc,2008,59:733-741.
[12]KILLI F,Bolek Y. Timing of planting is crucial for cotton yield [J]. Acta Agriculturae Scandinavica,Section B-Soil and Plant Science,2006,56:155-160.
[13]董合忠,李維江,唐薇,等. 棉花不同熟性品種栽培技術新途徑的探討[[J]. 棉花學2000,12(3):132-135.
[14]周忠麗,劉國強. 陸地棉優(yōu)質(zhì)(異)纖維種質(zhì)穩(wěn)定性研究[J]. 中國棉花,1997,24(1):16-17.
[15]趙新華,束紅梅,王友華,等. 播期對棉鈴生物量和氮累積與分配的影響及其與棉鈴品種的關系[J]. 作物學報,2010,36(10):1707-1714.