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        不同密度下打頂方式對短季棉生長及產(chǎn)量的影響

        2020-08-31 08:44:30樊海潮趙中亭李維江代建龍張冬梅許向陽張志恒李順張桂花
        山東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020年7期
        關(guān)鍵詞:封頂籽棉果枝

        樊海潮,趙中亭,李維江,代建龍,張冬梅,許向陽,張志恒,李順,張桂花

        (1.菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,山東 菏澤 274000;2.山東棉花研究中心,山東 濟(jì)南 250100;3.菏澤市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,山東 菏澤 274000)

        合理密植是實(shí)現(xiàn)棉花高產(chǎn)高效的重要技術(shù)途徑[1-3]。適宜密度可以改善冠層內(nèi)的光照、溫度、濕度和CO2等微環(huán)境,協(xié)調(diào)好作物個(gè)體和群體之間的關(guān)系,影響植株形態(tài)、光合作用、養(yǎng)分分布以及干物質(zhì)分配等[4-6]。研究表明,在一定范圍內(nèi)隨密度增加,棉花株高、成鈴數(shù)和籽棉產(chǎn)量顯著提高,鈴重、馬克隆值和莖粗顯著下降[7]。另有研究顯示,密度過高時(shí)植株個(gè)體生長受到抑制,單株生產(chǎn)力降低,而密度過低時(shí)單株生產(chǎn)力較高、個(gè)體得到發(fā)展,但群體不足、群體光合速率和產(chǎn)量水平均降低[8]。

        整枝技術(shù)是調(diào)控棉花源庫關(guān)系、碳氮代謝和延緩棉花早衰的有效手段[9,10]。打頂是調(diào)節(jié)棉花營養(yǎng)生長、提高產(chǎn)量的重要整枝措施[11,12]。目前生產(chǎn)上普遍采用的人工打頂耗時(shí)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低,使得棉花不能及時(shí)打頂,從而影響產(chǎn)量,難以滿足輕簡化生產(chǎn)的要求[13-15]。杜玉倍等[16]研究指出,化學(xué)封頂能夠有效降低棉花株高、減少果枝數(shù)以及提高棉花產(chǎn)量。棉花干物質(zhì)積累及分配對棉花產(chǎn)量品質(zhì)有直接影響[17]。有研究表明,化學(xué)封頂能使棉株干物質(zhì)快速積累且持續(xù)時(shí)間延長、積累量增大[18]。蔡曉莉等[19]以新陸早58號(hào)為材料開展研究,發(fā)現(xiàn)與人工打頂相比,使用化學(xué)封頂劑可增加單株鈴數(shù)和內(nèi)圍鈴,提高籽棉和皮棉產(chǎn)量。前人關(guān)于棉花種植密度以及不同打頂方式的效果已有較多研究,但將二者結(jié)合進(jìn)行研究則相對較少。本試驗(yàn)就不同密度下打頂方式對棉花農(nóng)藝性狀、干物質(zhì)積累及產(chǎn)量構(gòu)成的影響進(jìn)行研究,以期為化學(xué)封頂?shù)耐茝V應(yīng)用提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及材料

        本試驗(yàn)于2017—2018年在菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地(北緯35°19′,東經(jīng)115°29′)進(jìn)行。供試品種為魯棉532,由山東棉花研究中心提供。

        1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

        試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì),主區(qū)為密度處理,設(shè)每公頃密度4.5萬株和9.0萬株兩個(gè)密度;裂區(qū)為打頂方式,設(shè)不打頂(CK)、人工打頂(M)和化學(xué)封頂(C)三種方式。采用6行區(qū)等行距南北行種植,行長10 m,行距76 cm,重復(fù)3次。5月25日按照預(yù)定密度人工點(diǎn)播夏棉,6月10日間苗定苗,使所有小區(qū)達(dá)到預(yù)定密度。各處理只打頂,不采取其它任何整枝措施。其中,人工打頂于7月24日進(jìn)行;化學(xué)封頂于7月16日進(jìn)行,整個(gè)生育期噴施一次縮節(jié)胺,噴施量因密度不同而有所差異(表1)。其它管理皆按常規(guī)要求進(jìn)行。

        表1 各處理密度及打頂方式

        1.3 測定項(xiàng)目及方法

        1.3.1 農(nóng)藝性狀調(diào)查 各小區(qū)選擇長勢均勻、有代表性的連續(xù)20株植株掛牌標(biāo)記,進(jìn)行定點(diǎn)定株調(diào)查株高和果枝數(shù)。

        1.3.2 干物質(zhì)積累量測定 8月31日盛鈴期,每小區(qū)隨機(jī)選取有代表性的棉株3株,分根、莖、葉、花、蕾、鈴進(jìn)行取樣,分別在105℃下殺青30 min,然后70℃烘干至恒重稱重,記錄干物質(zhì)重。于9月27日、10月16日、10月31日三次收花。

        1.3.3 產(chǎn)量及構(gòu)成因素調(diào)查 吐絮期測定各處理產(chǎn)量,統(tǒng)計(jì)各處理的實(shí)際收獲株數(shù),計(jì)算單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴重,軋花后計(jì)算衣分。兩年試驗(yàn)結(jié)果趨勢一致,因此各指標(biāo)數(shù)據(jù)均選用2018年試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

        1.4 數(shù)據(jù)處理

        采用Microsoft Excel 2007對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及作圖,用DPS 7.05軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同密度下打頂方式對棉花農(nóng)藝性狀的影響

        2.1.1 不同密度下打頂方式對株高的影響 株高常被作為表征地上部營養(yǎng)生長的重要指標(biāo),不同的田間配置會(huì)引起株高的相應(yīng)變化[20]。由圖1可知,相同打頂方式下,密度增大,棉花株高均有所提高,其中人工打頂提高9.90%,化學(xué)封頂提高12.09%,不打頂提高3.67%;化學(xué)封頂方式下其差異達(dá)到顯著水平。相同密度下棉花株高由大到小的順序?yàn)椋翰淮蝽敚净瘜W(xué)封頂>人工打頂。人工打頂和化學(xué)封頂兩種打頂方式均能顯著降低株高。

        2.1.2 不同密度下打頂方式對果枝數(shù)的影響由圖2可知,相同打頂方式下,密度增大,棉花果枝數(shù)均有所降低,其中人工打頂降低23.90%,化學(xué)封頂降低21.30%,不打頂降低21.93%,且三種打頂方式下其差異均達(dá)到顯著水平。同密度下三種打頂方式對果枝數(shù)的影響均未達(dá)到顯著水平,果枝數(shù)由大到小的順序?yàn)椋翰淮蝽敚救斯ご蝽敚净瘜W(xué)封頂。

        2.2 不同密度下打頂方式對棉花單株干物質(zhì)積累量的影響

        由表2可知,相同打頂方式下,密度增大,棉株各器官干物質(zhì)積累均有所降低,除蕾以外,花、根、莖、葉、鈴和單株總干重均顯著降低;低密度(每公頃4.5萬株)下,不同打頂方式對棉株各器官干物質(zhì)積累影響不顯著,高密度(每公頃9.0萬株)下除花、蕾、根影響不顯著外,人工打頂和化學(xué)封頂對棉株其它各器官干物質(zhì)積累大多有所提高,其中化學(xué)封頂比不打頂?shù)那o、葉、桃和單株總干重分別提高9.18%、7.37%、18.63%和13.02%,均達(dá)到顯著水平。

        表2 不同處理棉株各器官單株干物質(zhì)積累量 (g)

        2.3 不同密度下打頂方式對棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

        由表3可知,密度增大,棉花單株有效鈴數(shù)和單鈴重降低,且多達(dá)顯著水平;密度對衣分的影響不顯著;高密度的籽棉產(chǎn)量顯著高于低密度,最大值出現(xiàn)在9.0C處理,為4 143.19 kg/hm2。低密度下棉花的單鈴重和籽棉產(chǎn)量由大到小的順序?yàn)椋喝斯ご蝽敚静淮蝽敚净瘜W(xué)封頂,單株有效鈴數(shù)為人工打頂>化學(xué)封頂>不打頂;高密度下棉花的單株有效鈴數(shù)、單鈴重和籽棉產(chǎn)量由大到小的順序?yàn)椋夯瘜W(xué)封頂>人工打頂>不打頂,人工打頂、化學(xué)封頂?shù)漠a(chǎn)量比不打頂分別提高7.13%和7.89%,差異達(dá)到顯著水平。

        表3 不同處理棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

        3 討論與結(jié)論

        合理密植一直以來是棉花栽培上的研究熱點(diǎn)[21]。關(guān)于棉花密度的研究眾多,表明種植密度與棉花的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因素關(guān)系密切[20,22,23]。本研究表明,相同打頂處理下密度增大棉花株高升高,這與李鳳瑞等[24]的研究結(jié)果一致,與王燕等[25]的株高隨密度增加而下降的結(jié)論不同,原因可能是由密度梯度設(shè)置和品種不同所致。王海洋等[23]研究發(fā)現(xiàn),隨著種植密度增大,單株干物重、單株果枝數(shù)和單株成鈴數(shù)均減少,這與本試驗(yàn)結(jié)果一致,但單鈴重和籽棉單產(chǎn)有所區(qū)別。

        打頂技術(shù)對于保障棉花增產(chǎn)增收至關(guān)重要,其中化學(xué)封頂技術(shù)完全符合棉花輕簡化栽培要求,適用于機(jī)械化作業(yè),省工省時(shí),節(jié)約成本,是未來的發(fā)展趨勢[26]。本研究結(jié)果表明,同密度下化學(xué)封頂能顯著降低株高,對果枝數(shù)的影響不顯著;高密度下化學(xué)封頂對單株干物質(zhì)積累有顯著促進(jìn)作用,低密度下效果不顯著;高密度下棉花的單株有效鈴數(shù)、單鈴重和籽棉產(chǎn)量由大到小的順序?yàn)椋夯瘜W(xué)封頂>人工打頂>不打頂,人工打頂和化學(xué)封頂?shù)漠a(chǎn)量比不打頂分別提高7.13%和7.89%,差異達(dá)到顯著水平。

        本研究中,每公頃密度9.0萬株下化學(xué)打頂處理的籽棉產(chǎn)量最高,為4 143.19 kg/hm2,低密度下效果不顯著。這與崔延楠等[27]的研究結(jié)果一致。綜合來看,高密度植棉優(yōu)先使用化學(xué)封頂方式。

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