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        江蘇沿海地區(qū)播期與密度對早熟棉產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

        2020-03-03 14:37:13高進(jìn)蔡立旺施洋施慶華王永慧楊華王為孫艷茹王海洋陳建平
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020年22期
        關(guān)鍵詞:播期品質(zhì)密度

        高進(jìn) 蔡立旺 施洋 施慶華 王永慧 楊華 王為 孫艷茹 王海洋 陳建平

        摘要:為明確江蘇沿海地區(qū)早熟棉適宜的播期和密度,以自主選育的江蘇省早熟棉花新品種蘇棉30為試驗材料,研究播種時間(5月20日、5月27日、6月3日、6月10日、6月17日)和種植密度(60000、75000、90000株/hm2)對早熟棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,功能葉(主莖倒4葉)7月20日測定葉綠素相對含量以6月17日播種處理最高,此后,播期對葉綠素含量影響差異不顯著,都在7月25日達(dá)到峰值,盛花期后葉綠素相對含量隨播期的推遲而顯著降低。皮棉產(chǎn)量以5月27日播種60000株/hm2時最高;纖維品質(zhì)的綜合性狀以晚播、密度為60000、90000株/hm2的處理較好。綜上所述,在江蘇沿海地區(qū),早熟棉蘇棉30以5月27日播種60000株/hm2時最佳,此時皮棉產(chǎn)量最高,為1648.5kg/hm2,纖維品質(zhì)達(dá)Ⅱ型標(biāo)準(zhǔn)。

        關(guān)鍵詞:早熟棉;播期;密度;葉綠素相對含量;產(chǎn)量;品質(zhì)

        中圖分類號:S562.04文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        文章編號:1002-1302(2020)22-0062-05

        作者簡介:高進(jìn)(1986—),男,安徽桐城人,碩士,助理研究員,從事經(jīng)濟(jì)作物研究。E-mail:gaojin-666@163.com。

        通信作者:陳建平,研究員,從事經(jīng)濟(jì)作物研究。E-mail:jscjp99@163.com。

        江蘇沿海地區(qū)獨特的地貌孕育了大量的沿海灘涂,而棉花又是耐鹽先鋒作物,隨著我國棉花產(chǎn)業(yè)“東移、西進(jìn)、北上”的戰(zhàn)略調(diào)整,在沿海灘涂鹽堿地植棉已顯現(xiàn)出較大的潛力和優(yōu)勢[1],這為拓展棉花生產(chǎn)發(fā)展空間提供了條件。

        近年來,由于棉花生產(chǎn)成本剛性上漲,糧棉爭地的矛盾愈演愈烈,加上棉花生產(chǎn)用工多,缺少機(jī)械化,棉花種植面積大幅下滑。早熟棉因其生育期短、生長速度快,是一種非常適合緩解當(dāng)前糧棉爭地、植棉面積逐漸縮減現(xiàn)狀的棉花類型,適于晚春播、初夏播或夏播,可以與冬小麥、油菜等冬季作物實現(xiàn)糧棉一年兩熟,提高復(fù)種指數(shù),在增加糧食產(chǎn)量、保證糧食安全的同時,確保棉花的種植面積及產(chǎn)量,為國家農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略的實施提供堅實的基礎(chǔ)[2-3]。

        適宜播期、科學(xué)密植建立高效的群體結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)作物高產(chǎn)高效的重要途徑[4-5]。作物播期、種植密度與品種特性、栽培技術(shù)和氣候等環(huán)境因素之間存在密切聯(lián)系[6-8]。不同生態(tài)條件和種植制度下存在一個棉花產(chǎn)量、品質(zhì)和效益最大化的適宜播期密度[9-10]。相關(guān)研究多以中熟移栽棉為主,而早熟棉,特別是在江蘇沿海棉區(qū)適宜的播期和密度相關(guān)研究較少。本試驗利用自主選育的早熟棉花新品種蘇棉30(審定編號為蘇審棉20170003)為試驗材料,開展江蘇沿海棉區(qū)高產(chǎn)栽培的適宜播期、密度研究,明確江蘇沿海棉區(qū)早熟棉高產(chǎn)高效群體結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量特征,以期為制定江蘇沿海地區(qū)早熟棉合理播期和密度提供理論依據(jù)。

        1材料與方法

        1.1試驗設(shè)計

        以早熟棉蘇棉30為試驗材料,于2017年在江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗場進(jìn)行。試驗采用裂區(qū)試驗設(shè)計,設(shè)播期和密度2個處理因子,以播期(S1,05-20;S2,05-27;S3,06-03;S4,06-10;S5,06-17)為主區(qū),種植密度(D1,60000株/hm2;D2,75000株/hm2;D3,90000株/hm2)為副區(qū)。試驗共15個處理,3次重復(fù),小區(qū)面積20m2,等行距種植,行距72cm,根據(jù)密度換算株距,人工帶水點播5粒/穴,3葉時定苗,留苗1株/穴。其他管理措施按當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培要求進(jìn)行。

        1.2測定內(nèi)容和方法

        1.2.1葉綠素相對含量于棉花主要生育時期,每個小區(qū)選取連續(xù)10株生長一致的植株掛牌,連續(xù)1個月,每隔5d用SPAD-502Plus葉綠素儀測定植株主莖倒4葉葉片葉綠素相對含量。

        1.2.2產(chǎn)量與品質(zhì)吐絮期每個小區(qū)采摘50個吐絮鈴,測定鈴質(zhì)量、衣分、籽指和皮棉纖維品質(zhì),統(tǒng)計各小區(qū)實收產(chǎn)量。

        1.3統(tǒng)計分析方法

        試驗數(shù)據(jù)處理采用Excel、SPSS等軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析并作圖。

        2結(jié)果與分析

        2.1播期和密度對早熟棉葉綠素相對含量(SPAD值)的影響

        從表1可以看出,總體來看,密度對早熟棉功能葉葉綠素相對含量影響不大。同一密度條件下,7月20日的葉綠素相對含量S5處理(D3除外)最高,且顯著高于S2處理;8月19日的葉綠素相對含量隨播期的推遲而呈降低趨勢,在D1、D2條件下,S5處理最低,又顯著低于S1、S2、S3處理,在D3條件下,不同播期處理差異不顯著;中間時間段,播期對葉綠素相對含量影響總體上不顯著。說明播種越遲,盛花期后葉綠素相對含量越低,進(jìn)而影響光合作用,最終會影響產(chǎn)量。通過SPAD值動態(tài)曲線(圖1)可以看出,不同播期處理,葉綠素相對含量均在7月25日達(dá)到峰值,隨后下降,8月14日之后又開始上升,僅S5處理繼續(xù)下降。

        多重比較發(fā)現(xiàn),葉綠素相對含量7月20日以S3D3處理最高,7月25日以S3D1處理最高,7月30日以S5D3處理最高,8月4日以S4D2處理最高,8月9日以S3D1處理最高,8月14日以S2D3、S5D1處理最高,8月19日以S1D2處理最高。

        2.2播期和密度對早熟棉產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

        從表2可以看出,在不同播期條件下,S2處理(5月27日播種)皮棉產(chǎn)量明顯高于其他處理,且隨著播期推遲,產(chǎn)量越來越低。密度處理對皮棉產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為D1、D3顯著高于D2。表3反映出播期和密度對皮棉產(chǎn)量的影響存在互作效應(yīng),多重比較結(jié)果顯示,S2D1處理最高,并且顯著高于其他處理間的互作效應(yīng)(表4)。

        從產(chǎn)量構(gòu)成上看,鈴質(zhì)量在不同播期下表現(xiàn)為S2>S1=S4>S3=S5,在不同密度下表現(xiàn)為D1>D3>D2。不同播期水平下S5處理的衣分最高,顯著高于S1、S2、S3、S4,密度對衣分的影響表現(xiàn)為D1、D3差異不顯著,但顯著高于D2。播期對籽指的影響表現(xiàn)為各處理(除了S1處理外)間差異不顯著,但播期和密度對鈴質(zhì)量、衣分、籽指均存在極顯著的互作效應(yīng),S1D1、S2D1、S2D3、S3D1處理下鈴質(zhì)量較高,且明顯高于其他處理;S5D2處理的衣分最高;S4D3處理的籽指最高(表4)。由此可見,互作效應(yīng)的影響明顯大于單個因素的影響。

        2.3播期和密度對早熟棉花纖維品質(zhì)的影響

        在相同的密度條件下,上半部平均長度隨播期的推遲而呈增加趨勢,S5處理最長,且顯著長于S1;整齊度指數(shù)表現(xiàn)為S5處理顯著大于S1、S2、S4處理;斷裂比強(qiáng)度表現(xiàn)為S5=S3>S4>S1>S2;除S4D2、S5D1、S5D3處理外,其他處理間馬克隆值差異不顯著;伸長率表現(xiàn)為S4>S3>S2>S1=S5。在相同播期條件下,不同密度處理之間早熟棉上半部平均長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值、伸長率均以D1處理最大(表5)。從表6可以看出,播期和密度對早熟棉纖維品質(zhì)存在極顯著的互作效應(yīng),上半部平均長度以S5D3、S5D1、S2D3和S3D1處理較長,整齊度指數(shù)以S5D2和S3D1處理較高,斷裂比強(qiáng)度以S2D1、S3D3處理較高,馬克隆值以S5D1處理最大、S4D2處理最小,伸長率以S2D1、S3D2、S4D2和S4D3處理較高(表7)。從早熟棉纖維品質(zhì)綜合性狀來看,S5D1、S5D3處理的纖維品質(zhì)綜合性狀最好,上半部平均長度和斷裂比強(qiáng)度為“雙30”,達(dá)到了Ⅱ型皮棉標(biāo)準(zhǔn)。

        3討論與結(jié)論

        葉綠素是植物綠色葉片中用以獲得光能的重要物質(zhì)之一[11],葉綠素含量的高低決定光合作用產(chǎn)生多少光合產(chǎn)物,葉綠素含量高,干物質(zhì)積累多,植物生長健壯。劉明等研究結(jié)果顯示,只有適宜的播期才能使葉片生長潛力得到充分發(fā)揮,從而提高干物質(zhì)積累量,為豐產(chǎn)打下基礎(chǔ)[12];文俊等研究表明,種植密度對葉綠素含量影響不大[13],與本研究結(jié)果一致。本試驗播期的研究結(jié)果表明,7月20日葉綠素相對含量S5處理最高;此后,播期對葉綠素相對含量影響差異不大,基本在7月25日達(dá)到峰值;8月19日的葉綠素相對含量表現(xiàn)為S5處理最低,D3條件下S4最低,但與S5差異不顯著。此時都處于開花盛期,遲播導(dǎo)致葉綠素相對含量降低凸顯。

        前人研究結(jié)果表明,適宜的播期和密度在挖掘個體潛力、提高單株生產(chǎn)能力、創(chuàng)建良好群體結(jié)構(gòu)和影響生育進(jìn)程上具有積極的推動作用[14-16]。本試驗中早熟棉皮棉產(chǎn)量在不同播期條件下,以5月27日播種處理顯著高于其他處理。早播和遲播,都對產(chǎn)量有顯著影響,播種越遲,產(chǎn)量越低;而密度處理對皮棉產(chǎn)量的影響不完全顯著。說明在本試驗設(shè)計的密度范圍內(nèi),蘇棉30具有較強(qiáng)的種植密度彈性。播期和密度互作效應(yīng)結(jié)果顯示,S2D1(5月27日播種60000株/hm2)處理的產(chǎn)量最高,并且顯著高于其他處理間的互作效應(yīng)。說明在江蘇沿海棉區(qū),早熟棉在5月27日播種60000株/hm2時,更易獲得高產(chǎn)。從產(chǎn)量構(gòu)成上看,鈴質(zhì)量在5月27日播種時最高,密度在60000株/hm2時最高,與皮棉產(chǎn)量結(jié)果一致;衣分反而隨播期推遲而呈升高趨勢;播期和密度對籽指的影響差異不顯著,但播期(S1除外)和密度對鈴質(zhì)量、衣分、籽指存在極顯著的互作效應(yīng),且互作效應(yīng)的影響顯著大于單個因素的影響。

        棉花纖維品質(zhì)主要受基因型和環(huán)境的互作影響,在同等條件下,栽培措施和環(huán)境對棉花纖維品質(zhì)的形成影響更大[17-20]。本研究結(jié)果表明,早熟棉上半部平均長度隨播期的推遲而增加;整齊度指數(shù)以S5最高;斷裂比強(qiáng)度以S3、S5較高;馬克隆值各處理間差異不顯著;伸長率以S4處理最大。Bednarz等指出,降低密度能增加內(nèi)圍果節(jié)棉鈴充實階段的源庫比,從而改善纖維品質(zhì)[21]。在本試驗中,纖維品質(zhì)5項指標(biāo)均以60000株/hm2處理時最大。從早熟棉纖維品質(zhì)綜合性狀來看,以晚播、密度為60000、75000株/hm2的處理下,纖維品質(zhì)綜合性狀較好。

        綜上所述,在江蘇沿海地區(qū),早熟棉蘇棉30以5月27日播種60000株/hm2時最佳,此時皮棉產(chǎn)量最高,為1648.5kg/hm2,纖維品質(zhì)達(dá)Ⅱ型標(biāo)準(zhǔn)。

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