王樹林 師帥 王燕 祁虹 馮國藝 張謙 梁青龍72

摘? ? 要：為探明播期與地膜覆蓋對衣分在棉花單株上的分布規(guī)律影響，選取冀863為試驗材料，于2017年和2018年，采用裂區(qū)設計，主區(qū)設置地膜覆蓋與裸地播種2種方式，副區(qū)設置早播（4月15日播種）、適期播種（4月25日播種）、晚播（5月5日播種）3個播期，收獲后測定不同處理棉株上48個果節(jié)（第1～12果枝，每個果枝第1～4果節(jié)）衣分。結果顯示，衣分在果枝上橫向分布呈現3種趨勢，第1種由內向外衣分降低，第2種由內向外衣分升高、第3種4個果節(jié)間衣分差異不大;同一果節(jié)由下至上不同果枝間衣分變化差異較大，隨果枝升高，衣分分別呈升高、降低、中部高兩端低、差異不大4種趨勢。隨著播期推遲，衣分較高的果節(jié)數所占比例有增加的趨勢，衣分（以L表示，下同）在≤35.0%時早播果節(jié)數所占比例最高（32.4%），顯著高于其他2個播期;在35.0%

關鍵詞：衣分;分布規(guī)律;播期;覆膜

中圖分類號： S562? ? ? ? ?文獻標識碼： A? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.04.017

Abstract： In order to explore the distribution of lint percentage on cotton plant under the different sowing date and plastic film mulch， adopting 'Ji863' as materials， the field trails were conducted in 2017 and 2018 with split-plot experimental design. The main factor was mulch method including plastic film mulch and no film mulch， the side factor was sowing date including early sowing（April 15th）， moderate sowing（April 25th） and late sowing（May 5th）. Lint percentage of bolls on 48 fruit nodes（branches 1～12，nodes 1～4 each branch） were investigated. The result showed that there were three trends for lint percentage distribution on branches， the lint percentage might decrease， increase or change little with the nodes outward. The lint percentage for the same nodes on different branches showed no obvious trends， and with the branches higher， the lint percentage might increase， decrease， increase firstly then decrease or change little. The ratio of nodes on which the lint percentage was higher increased with the delaying sowing date. The ratio of nodes on which the lint percentage was below 35% for early sowing date was significantly higher than the other two sowing dates， which was 32.4%. The ratio of nodes on which the lint percentage was 35%～37% for moderate sowing date was significant higher than the other two sowing dates， which was 51.1%. The ratio of nodes on which the lint percentage was 39%～41% for late sowing date was significant higher than the other two sowing dates， which was 39.9%. The effect of plastic film on lint percentage varied with the sowing date and climate， which was unregularly. The distribution of lint percentage on cotton plant was affected by climate greatly and showed no obvious laws. The ratio of nodes on which lint percentage was higher increased with delaying sowing date. The effects of plastic film mulch on lint percentage also affected by sowing date and climate greatly.

Key words： lint percentage;distribution;sowing date;plastic film mulch

棉花衣分是籽棉纖維重量占籽棉重量的比例，是反映棉花經濟產量的重要指標。關于棉花衣分形成的遺傳學機理，前人做了大量研究[1-4]，而棉花衣分的高低，除了受遺傳影響之外，環(huán)境因素如光照、溫度、水分等條件也對衣分影響很大，王朝暉等[5]研究認為，溫度、日照時數與衣分呈負相關，降水與衣分關聯系數大;張金幫等[6]研究認為，在影響衣分的環(huán)境因子中，積溫影響最大，其次是日照時數和降雨量;張翠英等[7]研究認為，棉花衣分與7月降雨量呈顯著負相關;張曉潔等[8]研究認為，衣分前期收獲籽棉最高（9月26日收獲為前期，10月25日收獲為中期，11月13日收獲為后期），霜后花的最低，主要是受溫度影響較大，隨著氣溫下降，棉纖維干物質積累受到影響，成熟度差，纖維質量下降，衣分明顯降低;田海燕等[9]研究認為，中后期如遇連陰雨，棉花爛鈴增加，爛鈴會導致衣分提高，增幅達到1.31%，李春平等[10]研究認為，衣分與7月下旬和8月上旬的高溫呈極顯著正相關;萬燕等[11]認為，有效太陽輻射總量對衣分有相對重要的影響。前人關于衣分的研究，多集中在氣候條件對棉花總體衣分的影響上，尚未見單株上衣分在不同果枝、不同果節(jié)上的變化規(guī)律研究，為此，本試驗中設置了早播（4月15日）、適期播種（4月25日）和晚播（5月5日）3個播期，以及地膜覆蓋與裸地播種2種模式，旨在測定衣分在棉株上的分布規(guī)律，探明播期、覆膜等因素對衣分在棉株分布的影響規(guī)律。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗于2017年和2018年在河北省農林科學院棉花研究所威縣試驗站（河北省威縣棗園鄉(xiāng)東張莊村）進行，試驗地土壤質地類型為沙壤土，前茬作物為棉花，0～20 cm土壤有機質含量為6.8 g·kg-1，全氮含量為0.624 g·kg-1，有效磷含量為13.3 mg·kg-1，速效鉀含量為109 mg·kg-1，棉花品種采用“冀863”。

1.2 試驗方法

試驗采用裂區(qū)設計，主因素為覆蓋方式，設置塑料地膜覆蓋與裸地播種2個水平，播期為副因素，設置早播（4月15日）、適期播種（4月25日）、晚播（5月5日）3個水平，3次重復。棉花采用等行距76 cm種植，小區(qū)寬3.8 m，種植5行，長8 m，不同小區(qū)按照播期設計日期播種，留苗密度7.5萬株·hm-2，各小區(qū)所有棉株均保留12個果枝，水肥管理同大田。

1.3 數據分析

小區(qū)棉花全部吐絮后，按照果枝節(jié)位分別收獲，每株收獲1～12果枝，每果枝收獲1～4果節(jié)，共計48個節(jié)位的棉花，每個節(jié)位收取20朵，采用小型皮輥軋花機軋花后計算衣分，畫出衣分分布株式圖（圖1～6）。在株式圖中，橫線表示地面，豎線表示棉花主莖，主莖由下至上共12個果枝，每個果枝由內向外4個果節(jié)，圖中對每一個果枝上的4個果節(jié)衣分進行方差分析，并用上標字母表示差異顯著性，不同小寫字母表示在5%水平上差異顯著。由于個別果節(jié)收獲朵數不足，未能獲取衣分數據。

播期與覆膜對衣分分布的影響計算：按照衣分（以L表示）由小到大劃分為5個范圍，分別是L≤35.0%，35.0%41.0%，將每個處理株式圖上的果節(jié)衣分按照上面5個范圍分組，計數每組內的果節(jié)個數，用上述果節(jié)個數除以該處理總果節(jié)數，得到該組內的果節(jié)數占全株果節(jié)數比例。

播期與覆膜對衣分影響的計算：以4月15日播期處理各果節(jié)衣分減去4月25日播期處理各對應果節(jié)衣分，所得數值為正值、負值、零3種情況，分別歸為升高、降低、持平3個范圍內，以每個范圍內的果節(jié)數除以果節(jié)總數，即得到升高、降低、持平3個范圍比例。5月5日播期處理數據作相同處理（表3），同樣用覆膜處理減去裸地處理后對數據作統(tǒng)計，即得到覆膜對果節(jié)衣分的影響（表4）。

2 結果與分析

2.1 棉花生育期間氣象條件及棉花發(fā)育特點

本試驗2年氣象數據顯示（表1），2018年4月下旬到5月下旬，平均溫度較2017年低1.1 ℃，6月份則高1.6 ℃，尤其是6月下旬高2.6 ℃，7月份與8月份為棉花結鈴盛期，2018年總體表現為溫度高于2017年，但進入9月份以后，溫度則較2017年明顯降低，尤其是9月下旬低4.6 ℃;從日照時數來看，4月下旬到5月下旬，2018年日照時數較2017年少121.4 h，6月份則高15.9 h，7月份與8月份高82.3 h，進入9月份以后，除9月中旬降低58.1 h外，其他時間比2017年高189.3 h，2017年10月中上旬日照時數明顯偏低，僅有25.6 h與31.3 h;從降雨量來看，2018年屬多雨年份，前中期（4月下旬至8月下旬）降雨量達到442.9 mm，基本可滿足棉花生長需求，而2017年同期僅282.3 mm，且多為無效降雨（1次降雨量小于20 mm），屬嚴重干旱年份，進入9月份后，2017年10月上中旬降雨量分別為57.3? mm與6.4? mm，而2018年則在9月中下旬降雨28.5 mm與7.0 mm，其他時段均無降雨。

2.2 不同播期衣分在單株上的分布規(guī)律

2.2.1 4月15日播期衣分分布規(guī)律 2017年下部1～4果枝由內圍果節(jié)向外圍果節(jié)，衣分逐漸降低，差異達顯著水平，且差值較大，第3果枝第4果節(jié)下降幅度達到了11.0個百分點;上部3個果枝則是由內圍果節(jié)向外圍果節(jié)衣分升高，第12果枝第4果節(jié)升高幅度也在5.3個百分點，差異顯著;中部5～9果枝隨果節(jié)向外衣分降低，但第4果節(jié)衣分又有升高，總體來看，與下部果枝和上部果枝相比，中部果枝各果節(jié)間的衣分差值較?。▓D1）。裸地處理衣分在果枝與果節(jié)上的分布與覆膜處理相似，由內圍果節(jié)向外圍果節(jié)來看，基本呈現下部果枝衣分逐漸降低，上部果枝衣分升高，而中部果枝衣分差異較小，但下部、中部、上部三種分布規(guī)律所包含的果枝數量略有不同，且上部果枝由內圍向外圍果節(jié)衣分升高幅度小于覆膜處理（圖2）。

由圖3可知，2018年覆膜處理所有果枝均由內圍果節(jié)向外圍果節(jié)衣分降低，同果枝不同果節(jié)間衣分最大差值在2.7～8.5個百分點，差異均達顯著水平。裸地處理呈相似規(guī)律（圖4）。

從上下分布規(guī)律來看， 2017年覆膜處理第1果節(jié)與第2果節(jié)由下至上衣分均呈下降趨勢，最大差值分別為10.7與8.5個百分點，第3果節(jié)由下至上衣分變化規(guī)律不明顯，差異不大，最大差值為2.6個百分點，第4果節(jié)由下至上呈升高趨勢，第12果枝較第3果枝增加6.7個百分點（圖1）。裸地處理第1果節(jié)由下至上衣分呈先下降后升高趨勢，以第8果枝衣分33.6%最低，第2果節(jié)除1～2果枝偏高外，其它果枝間差異不大，第3果節(jié)除2～3果枝偏低外，其它果枝間差異不大，第4果節(jié)由下至上衣分呈先下降后升高趨勢（圖2）。

由圖3可以看出，2018年覆膜處理第1果節(jié)由下至上衣分呈先增加后降低的趨勢，以第6果枝的40.2%最高，第2果節(jié)第1～6果枝間差異不大，在37.8%～38.1%，自第9果枝以上衣分下降趨勢明顯，第12果枝較第9果枝衣分低2.9個百分點;第3果節(jié)自第2～12果枝衣分先上升后降低，以中部第6、7果枝最高，分別達到37.2%與37.3%，上部10～12果枝衣分明顯偏低，只有31.4%～31.7%;第4果節(jié)第1～6果枝（34.2%～36.3%）高于第7～12果枝（28.9%～33.0%）。裸地處理與覆膜處理規(guī)律相似（圖4）。

2.2.2 4月25日播期衣分分布規(guī)律 如圖5所示，2017年覆膜處理下部1～2果枝隨果節(jié)向外，衣分逐漸降低，差異顯著，第2果枝第4果節(jié)下降幅度達到了6.3個百分點;其它果枝不同果節(jié)間差異較小，變化規(guī)律不明顯，不同果枝果節(jié)間衣分最大差值在0.7～2.9個百分點。裸地處理與覆膜處理規(guī)律相似（圖6）。

2018年覆膜處理第1～4果枝不同果節(jié)間衣分變化呈波浪形，但差異較小，最大差值在1.2～2.2個百分點;第5～12果枝，隨果節(jié)向外，衣分呈明顯降低趨勢，且果枝節(jié)位越高，衣分降低有越大的趨勢，最大差值在3.1～9.9個百分點，差異達顯著水平（圖7）。裸地處理1～6果枝由內圍果節(jié)向外圍果節(jié)衣分變化呈現先下降后上升的V字型，最低值出現在第2或第3果節(jié)，第7～10果枝由內圍果節(jié)向外圍果節(jié)衣分變化呈波浪形，與覆膜處理1～4果枝相似，11～12果枝由內向外衣分呈降低趨勢，與覆膜處理5～12果枝相似（圖8）。

從上下分布規(guī)律來看，2017年覆膜處理第1果節(jié)由下至上衣分變化不大，均在35.0%～36.7%，第2果節(jié)由下至上衣分先升高后降低，以第8果枝衣分36.8%最高，第1果枝32.8%最低;第3果節(jié)除第2果枝與第4果枝偏低外，其它果枝差異不大，均在35.0%～36.9%;第4果節(jié)除第2果枝偏低外，其他果枝間最大差值為1.9個百分點，變化不大（圖5）。裸地處理第1果節(jié)與覆膜處理相似，第2果節(jié)1～3果枝偏低，4～12果枝相差不大，與覆膜第3果節(jié)變化相似，第3果節(jié)1～2果枝偏低，3～12果枝間相差不大，第4果節(jié)3～12果枝衣分差異不大（圖6）。

2018年覆膜處理第1果節(jié)衣分中部（5～8果枝）高于上部（9～12果枝）與下部（1～4果枝）果枝;第2果節(jié)變化規(guī)律與第1果節(jié)類似;第3果節(jié)除第1果枝偏低外，自第2果枝向上呈降低趨勢，尤以第10～12果枝衣分明顯偏低（33.0%～34.3%），第4果節(jié)自下至上衣分降低趨勢明顯，第9～11果枝衣分甚至低于30.0%（圖7）。裸地處理第1果節(jié)與第3果節(jié)由下至上衣分先升高后降低，第2果節(jié)中部5～8果枝衣分偏高，下部與上部衣分明顯偏低，第4果節(jié)1～5果枝間衣分差異不大，但從6果枝向上，衣分直線下降（圖8）。

2.2.3 5月5日播期衣分分布規(guī)律 2017年覆膜處理僅有第1果枝由內圍果節(jié)向外圍果節(jié)衣分降低，差異顯著，第2～12果枝不同果節(jié)間衣分變化規(guī)律不明顯，除個別節(jié)位衣分超過38.0%以外，其他果枝不同果節(jié)間差異較小，在0.6～2.3個百分點（圖9）。裸地處理1～3果枝、7～8果枝衣分隨果節(jié)向外，衣分降低，4～6果枝以第2果節(jié)衣分最高，9～12果枝呈先降低后升高的V型變化（圖10）。

從圖11中可以看出，2018年覆膜處理第1～3果枝由內圍果節(jié)向外圍果節(jié)衣分降低，降低幅度分別為3.4，3.3與1.2個百分點，差異顯著;第4～7果枝由內圍果節(jié)向外圍果節(jié)衣分先降低后升高V型變化;第8～12果枝衣分變化不大，部分果枝果節(jié)間差異未達顯著水平。裸地處理除個別果枝外，基本呈現由內圍果節(jié)向外圍果節(jié)衣分逐漸降低的趨勢（圖12）。

從上下分布規(guī)律來看，2017年覆膜處理第1果節(jié)不同果枝間差異不大，除第5果枝與第6果枝衣分低于36.0%以外，其它果枝衣分分布在36.1%～37.5%;第2果節(jié)自下至上衣分先升高后降低，以第6～7果枝的38.1%為最高;第3果節(jié)除第1果枝衣分偏低外，自下至上果枝間變化規(guī)律不明顯;第4果節(jié)第2～8果枝衣分分布在34.8%～35.9%，略低于第9～12果枝的36.1%～38.1%（圖9）。裸地處理第1果節(jié)除第7～9果枝衣分超過38.0%以外，其他果枝基本在37.0%上下，差異不大，第2果節(jié)由下至上先升高后降低，以第5～6果枝衣分最高，超過38.0%，第3果節(jié)與4果節(jié)由下至上基本呈升高趨勢（圖10）。

2018年覆膜處理第1果節(jié)由下至上衣分變化不大，不同果枝最大差值為1.4個百分點;第2果節(jié)自下至上呈波動上升趨勢，第12果枝較第1果枝衣分增加2.7個百分點;第3果節(jié)第1～9果枝衣分呈小幅上升趨勢，升高幅度為2.3個百分點;第4果節(jié)第1～7果枝衣分升高趨勢明顯，達到4.7個百分點（圖11）。裸地處理第1果節(jié)由下至上衣分變化不大，第2果節(jié)同樣變化不大，第3果節(jié)由下至上衣分先升高后降低，第4果節(jié)1～8果枝衣分上下波動，9果枝以上衣分呈明顯下降趨勢（圖12）。

2.3 播期與覆膜對衣分高低分布的影響

由表2中衣分高低分布的范圍可以看出，播期與覆膜均對衣分高低分布有顯著影響，但播期的影響明顯大于覆膜的影響。從3個播期平均來看，早播（4月15日）使衣分在5個范圍內分布更加均衡，適期播種（4月25日）衣分在35.0%39.0%的果節(jié)數所占比例均較低。隨著播期推遲，衣分較高的果節(jié)數所占比例有增加趨勢。不同年份，播期對衣分高低分布也有較大影響，例如衣分在35.0%

覆膜對衣分分布的影響受年份間與播期影響較大。2017年覆膜3個播期下均增加了在L≤35.0%范圍內的果節(jié)數比例，增加幅度分別為1.4，13.1與5.3個百分點;覆膜降低了早播與適期播種在35.0%

2.4 播期與覆膜對果節(jié)衣分的影響

由表3可以看出，與適期播種相比，裸地條件下早播導致衣分降低的果節(jié)數2017年與2018年比例達到61.4%和66.0%，覆膜條件下早播致衣分的降低的果節(jié)數比例兩年達到53.3%與50.0%，結果基本一致;因此早播使半數以上果節(jié)衣分降低。而晚播對衣分的影響兩年不同，2017年裸地衣分升高的果節(jié)數占到72.7%，覆膜升高占到81.8%，而2018年裸地衣分降低的果節(jié)數達到75.0%，覆膜則為50.0%，因此晚播對果節(jié)衣分的影響與兩年不同的氣象條件密切相關。

覆膜對衣分的影響隨播期不同而不同（表4）。早播條件下覆膜對果節(jié)衣分的影響兩年表現不同，2017年升高作用明顯，為54.5%，2018年果節(jié)衣分降低的占到56.3%;適期播種覆膜2年分別降低了68.9%與70.8%果節(jié)的衣分，結果基本一致，而晚播后覆膜2年結果不同，2017年降低了50%果節(jié)的衣分，2018年升高了72.1%果節(jié)的衣分。

3 討論與結論

衣分同時受纖維發(fā)育狀況與種子發(fā)育狀況的影響，較高的溫度、充足的光照和適宜的土壤水分，有利于棉花纖維的發(fā)育，使衣分較高，但在嚴重環(huán)境脅迫下，由于籽指下降，也能使衣分相對提高，因此環(huán)境條件對衣分的影響涉及到對棉籽發(fā)育及棉纖維發(fā)育2個方面，而棉鈴衣分的高低是其所發(fā)育期間光溫水資源條件好壞的直接反映。

3.1 兩年不同氣象條件對衣分的影響

關于氣象條件（溫度、日照時數、降雨量）對衣分的影響，前人做了大量研究[12-13]，段鵬飛等[14]研究認為，衣分與7月份平均溫度，8、9月份降雨成負相關關系，與6-9月份日照成正相關關系;李秋芝等[15]研究認為，8月中旬、9月下旬日照時數，8月上中旬、9月中旬降水量能夠較大的影響棉花衣分，8月上旬光照時數、9月上旬降水量對棉花衣分也有一定的影響。

2017年與2018年氣候條件的不同直接導致了衣分差異。2017年4月15日播期1～5果枝內圍鈴衣分明顯高于2018年，這與2017年前期干旱、日照時數偏高、溫度較高相關;上部4個果枝內圍鈴2017年衣分低于2018年，與棉花生長后期2017年9月份與10月份日照時數偏低相關;4月25日播期與5月5日播期衣分分布相似，均是2017年低于2018年，僅2018年上部5個果枝的第4果節(jié)衣分明顯偏低，這與2018年9月下旬與10月中旬溫度偏低有關。

3.2 衣分在果枝上的橫向分布

本試驗研究發(fā)現，衣分在棉株上的分布規(guī)律受氣候條件、播期、覆膜等因素影響較大。衣分在果枝上由內向外的分布規(guī)律大致分為三種，第一種是由內圍果節(jié)向外圍果節(jié)，衣分呈降低趨勢，下部果枝表現尤其明顯，但呈現這一規(guī)律的下部果枝數量隨氣候、播期的不同而差異較大，播期早、8月中下旬多雨寡照年份（2017年，下部爛鈴多）下部果枝受影響數量多，由內圍果節(jié)向外圍果節(jié)衣分降低幅度大;第二種是由內圍果節(jié)向外圍果節(jié)，衣分呈升高趨勢，多出現在上部少數果枝，原因是上部果枝成鈴發(fā)育期間（2017年10月份）氣溫低、日照時數偏少導致棉籽及纖維發(fā)育不足，棉籽質量降低幅度大于纖維降低幅度，棉纖維所占比例相對升高，導致衣分升高，越靠外的成鈴受影響越大，當10月份日照充足、溫度偏高時（2018年10月份），棉籽發(fā)育接近正常，則呈現隨果節(jié)由內向外衣分降低的趨勢;第三種是4個果節(jié)間衣分差異不大，多為中部果枝（部分果枝出現第4果節(jié)衣分較高的現象，應為棉籽發(fā)育不足引起），中部果枝棉鈴發(fā)育期間光溫水資源較為充足， 內圍鈴與外圍鈴生育期間所處環(huán)境條件相似，因此衣分接近。

3.3 衣分在果節(jié)上的縱向分布

衣分在同一果節(jié)上的縱向分布規(guī)律性差異較大。第一種是自下至上呈現降低趨勢;第二種是中部果枝高，上下部果枝低，或下部果枝高，上部果枝低;第三種是自下至上衣分呈升高（或波動升高）趨勢;第四種是上下果枝間差異不大。由于同一果節(jié)自下至上不同果枝上的棉鈴發(fā)育時間差異很大，導致其發(fā)育期間所處的光溫水資源條件也差異很大，因此造成衣分分布的規(guī)律性不一致。

3.4 播期與覆膜對衣分分布的影響

播期與覆膜均對衣分有較大的影響，但播期的影響明顯大于覆膜，且影響程度與氣象條件密切相關。與適期播種相比，早播對果節(jié)衣分降低作用比較明顯，而晚播對果節(jié)衣分的影響隨年份間氣象條件的不同而不同。覆膜對果節(jié)衣分的影響與播期有關，早播與晚播條件下覆膜對衣分的影響不穩(wěn)定，適期播種覆膜兩年份對果節(jié)衣分均呈現降低作用。

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