梁哲軍，王玉香，張冬梅，楊印斌，南雪琴，齊宏立，董 鵬，袁嘉瑋，張 健

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，山西 運(yùn)城 044000）

棉花優(yōu)化成鈴理論作為棉花栽培的核心理論，是指在一定的生態(tài)和生產(chǎn)條件下，在最佳結(jié)鈴期、最佳結(jié)鈴部位和棉株生理狀態(tài)穩(wěn)健時(shí)生產(chǎn)較多優(yōu)質(zhì)棉鈴[1]。生態(tài)條件、群體質(zhì)量、棉株生理年齡、不同結(jié)鈴部位均會(huì)影響棉鈴質(zhì)量[2-7]。國(guó)內(nèi)學(xué)者將優(yōu)質(zhì)棉鈴總結(jié)為鈴大、衣分高、纖維品質(zhì)好，主要分布在內(nèi)圍和中部，時(shí)間在 7 月上旬至 8 月中旬[1，6，8]。內(nèi)圍鈴和中部鈴具有鈴位優(yōu)勢(shì)，鈴質(zhì)量和纖維品質(zhì)優(yōu)于同株其他棉鈴[9-10]。談春松[11]根據(jù)多年氣象資料研究認(rèn)為，黃河流域棉區(qū)優(yōu)質(zhì)鈴開(kāi)花期主要集中在7月10日至8月15日。前人對(duì)于優(yōu)勢(shì)鈴主要集中在定性描述，而對(duì)于優(yōu)勢(shì)鈴的發(fā)育特點(diǎn)及動(dòng)態(tài)特征報(bào)道相對(duì)較少。本試驗(yàn)就運(yùn)城地區(qū)棉花開(kāi)花成鈴規(guī)律進(jìn)行研究，以期為棉花育種和優(yōu)化成鈴栽培技術(shù)提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試棉花品種為目前運(yùn)城棉區(qū)生產(chǎn)上種植面積較大的運(yùn)棉3539和科能0518，由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行，前茬作物為棉花，試驗(yàn)地全氮含量為1.32 g/kg，堿解氮含量為65.3 mg/kg，速效磷含量為51.4 mg/kg，速效鉀含量為138.9 mg/kg。

田間采用寬窄行（60 cm＋80 cm）配置，密度為4.5萬(wàn)株/hm2，每個(gè)品種播種60 m2（2.5 m×24 m）。4月12日播種，播后隨即地膜覆蓋，其他管理同大田。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

從開(kāi)花至結(jié)束，每個(gè)品種每天掛30朵花，吊牌標(biāo)明開(kāi)花期、果枝果節(jié)位、吐絮期。

棉鈴體積增長(zhǎng)速率的測(cè)定：于掛花后20，30，40d分別取F1-1（第1果枝第1果節(jié)，依此類(lèi)推），F(xiàn)1-2，F(xiàn)1-3，F(xiàn)4-1，F(xiàn)4-2，F(xiàn)4-3，F(xiàn)7-1，F(xiàn)7-2，F(xiàn)10-1，F(xiàn)10-2，5個(gè)正常授粉棉鈴，用排水法計(jì)算體積。

棉鈴時(shí)空分布及優(yōu)勢(shì)棉鈴分布測(cè)定：收獲時(shí)將相同果枝果節(jié)位（F1-1，F(xiàn)1-2，F(xiàn)1-3，F(xiàn)2-1，F(xiàn)2-1，……，F(xiàn)12-1，F(xiàn)12-2）的棉鈴單鈴收獲，每個(gè)品種選取10個(gè)正常棉鈴，測(cè)定單鈴生物量、籽棉質(zhì)量，并根據(jù)吊牌注明的開(kāi)花期、吐絮期計(jì)算分布時(shí)期的平均值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 棉花開(kāi)花成鈴習(xí)性分析

從圖1可以看出，2個(gè)棉花品種開(kāi)花和成鈴規(guī)律有所不同。運(yùn)棉3539日平均開(kāi)花數(shù)為0.62個(gè)，日平均成鈴數(shù)為0.33個(gè)。7月5—25日，單日開(kāi)花與成鈴數(shù)均大于平均值，其中，7月16日達(dá)到最高峰，日均開(kāi)花數(shù)為1.2個(gè)，日均成鈴數(shù)達(dá)到0.6個(gè)。

科能0518日平均開(kāi)花數(shù)為0.44個(gè)，日平均成鈴數(shù)為0.21個(gè)。7月9—30日，單日開(kāi)花與成鈴數(shù)均大于平均值，其中，7月19日達(dá)到最高峰，日均開(kāi)花數(shù)為1.2個(gè)，日均成鈴數(shù)達(dá)到0.7個(gè)。

從以上分析可以看出，2個(gè)品種的優(yōu)勢(shì)開(kāi)花成鈴時(shí)段主要集中在7月上旬至7月下旬。

2.2 不同鈴位棉鈴體積增長(zhǎng)規(guī)律分析

由圖2可知，2個(gè)棉花品種棉鈴體積在花后30d內(nèi)快速增長(zhǎng)，30 d后增長(zhǎng)基本停止。2個(gè)品種棉鈴體積增長(zhǎng)規(guī)律有所不同。運(yùn)棉3539花后0～40 d棉鈴平均增長(zhǎng)速率為0.51 cm3/d，其中，增長(zhǎng)最快的為 F4-1（0.53 cm3/d），最小值為 F1-3（0.49 cm3/d），除 F1-1，F(xiàn)1-2，F(xiàn)1-3，F(xiàn)4-3 鈴位棉鈴體積平均增長(zhǎng)速率小于0.51 cm3/d外，其余鈴位棉鈴體積平均增長(zhǎng)速率均大于或等于0.51 cm3/d。

科能0518花后0～40 d棉鈴平均增長(zhǎng)速率為0.57 cm3/d，其中，增長(zhǎng)最大的為 F4-1（0.62 cm3/d），最小為 F1-3（0.51 cm3/d），除 F1-1，F(xiàn)1-2，F(xiàn)1-3 鈴位棉鈴體積平均增長(zhǎng)速率小于0.62cm3/d外，其余鈴位棉鈴體積平均增長(zhǎng)速率均大于或等于0.62 cm3/d。

從以上分析可以看出，運(yùn)棉3539和科能0518這2個(gè)品種F4～F10的1～2果節(jié)的棉鈴體積增長(zhǎng)速率均大于單株棉鈴體積增長(zhǎng)速率。

2.3 棉鈴時(shí)空分布分析

由圖3可知，2個(gè)棉花品種開(kāi)花時(shí)段主要集中在6月下旬至8月初，吐絮時(shí)段主要集中在8月下旬至9月下旬。運(yùn)棉3539內(nèi)圍鈴（1～2果節(jié)）開(kāi)花時(shí)間間隔平均為4.3 d，2～3果節(jié)開(kāi)花時(shí)間間隔平均為6.4 d。科能0518內(nèi)圍鈴開(kāi)花時(shí)間間隔平均為3.8 d，2～3果節(jié)開(kāi)花時(shí)間間隔平均為5.9 d。2個(gè)品種自第6果枝后，基本沒(méi)有第3果節(jié)及以上果節(jié)成鈴，主要是1～2果節(jié)所成的內(nèi)圍鈴。

2.4 棉鈴性狀分析

由圖4可知，運(yùn)棉3539單株平均單鈴籽棉質(zhì)量為4.1 g，平均單鈴皮棉質(zhì)量為1.8 g，F(xiàn)3～F10的1～2果節(jié)和F2-1，F(xiàn)11-1單鈴籽棉質(zhì)量和單鈴皮棉質(zhì)量均大于單株平均值，F(xiàn)11-2的單鈴籽棉質(zhì)量大于平均值，但單鈴皮棉質(zhì)量略低于平均值，成鈴時(shí)間段為7月6日至7月26日。

科能0518單株平均單鈴籽棉質(zhì)量為5.8 g，平均單鈴皮棉質(zhì)量為2.5 g，F(xiàn)3～F10的1～2果節(jié)、F11-1單鈴籽棉質(zhì)量和單鈴皮棉質(zhì)量均大于單株平均值（圖4），成鈴時(shí)間段為7月9日至7月28日。

從以上分析可以看出，不同棉花品種優(yōu)勢(shì)花鈴時(shí)段有所不同，主要集中在7月初至7月下旬，優(yōu)勢(shì)鈴位主要集中在F3～F10的1～2果節(jié)。

3 結(jié)論與討論

在本研究中將單鈴籽棉質(zhì)量、皮棉質(zhì)量、體積日平均增長(zhǎng)速率大于單株平均值的鈴位，定義為優(yōu)勢(shì)鈴位，其所結(jié)棉鈴定義為優(yōu)勢(shì)棉鈴。結(jié)果表明，所研究的2個(gè)棉花品種第3～10果枝的1，2果節(jié)單鈴籽棉質(zhì)量、單鈴皮棉質(zhì)量均高于其他鈴位棉鈴，內(nèi)圍鈴和中部鈴存在著鈴位優(yōu)勢(shì)，這與前人研究結(jié)果一致[7-12]。優(yōu)勢(shì)棉鈴主要集中在第3～10果枝的1～2果節(jié)，時(shí)段主要集中在7月上旬至7月下旬，這與談春松[11]的結(jié)論略有不同，主要是由于氣象因素差異。不同鈴位棉鈴體積在0～30 d內(nèi)快速增長(zhǎng)，30～40 d體積增長(zhǎng)基本停止，這與其他研究結(jié)論相一致[13-14]。優(yōu)勢(shì)鈴位棉鈴體積增長(zhǎng)大于單株棉鈴日平均體積增長(zhǎng)量。對(duì)于優(yōu)勢(shì)棉鈴的纖維品質(zhì)差異，需要進(jìn)一步研究。

勞動(dòng)力成本和農(nóng)藥、化肥、地膜所造成污染已成為目前制約我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素，機(jī)械化和輕簡(jiǎn)化種植模式必將替代現(xiàn)有的勞動(dòng)集約型模式[15-17]。由于我國(guó)不同棉花主產(chǎn)區(qū)生態(tài)條件差異，圍繞棉花優(yōu)化成鈴這個(gè)核心技術(shù)的育種和栽培模式也存在著差異。在黃河流域棉區(qū)，棉花后期降雨會(huì)影響棉花的產(chǎn)量和質(zhì)量，是否可通過(guò)育種技術(shù)和栽培模式塑造棉花理想株型，提高優(yōu)勢(shì)棉鈴結(jié)鈴量，同時(shí)便于全程機(jī)械化管理，達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效的目的，是本研究下一步的研究?jī)?nèi)容。

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