劉帥 白志剛 胡啟星 崔愛花

摘要：為探究中棉425在長江流域棉區(qū)作短季棉夏播適宜的播種時(shí)間，于2019年在贛北地區(qū)進(jìn)行田間播期試驗(yàn)，研究不同播期條件對(duì)中棉425冠層PAR截獲率空間分布、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量、品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，在長江流域棉區(qū)，5月10日和5月30日播期處理在一定時(shí)期內(nèi)均不利于冠層對(duì)PAR的截獲，5月10日和5月20日播期處理在生育后期仍能保持較高的生物量;中棉425籽棉產(chǎn)量、單鈴重和衣分隨播期的推遲有逐漸降低的趨勢(shì)，不同播期對(duì)棉花纖維長度、整齊度、比強(qiáng)度、馬克隆值均沒有顯著的影響?？梢钥闯?，5月10～20日是短季棉中棉425在長江流域棉區(qū)較為適宜的夏播播期。

關(guān)鍵詞：短季棉;中棉425;長江流域棉區(qū);播期;產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S562.041 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：2095-3143（2020）04-008-06

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2020.04.002

Abstract： ?In order to explore the suitable sowing date of CCRI 425 in the Yangtze River Basin， a field experiment of sowing date was designed in northern Jiangxi area in 2019， studying on the effects of different sowing dates on the spatial distribution of canopy PAR interception rate， agronomic traits， yield and fiber quality of CCRI 425. The results showed that the sowing date of May 10 and May 30 in the Yangtze River basin was not conducive to intercept PAR for cotton canopy， the sowing date treatments of May 10 and May 20 can maintain high biomass during the late growth period. Seed cotton， boll weight and lint percent of CCRI425 decreased gradually with the sowing date delay. Different sowing dates had no significant effect on fiber length， uniformity， strength and Macron value. Therefore， May 10～20 was the suitable sowing date of CCRI 425 in the Yangtze River Basin.

Key words： Short-season cotton; CCRI 425; Cotton area in Yangtze River Basin; Sowing date;Yield

0 ?引言

近年來，我國耕地面積日益縮減，糧棉爭(zhēng)地的矛盾不斷凸顯。因此，提高單位面積上的棉花產(chǎn)量是當(dāng)前亟需解決的問題[1-2]，短季棉具有生育期短，經(jīng)濟(jì)系數(shù)高等特點(diǎn)，對(duì)提高我國長江流域和黃河流域棉區(qū)的復(fù)種指數(shù)具有重要意義[3]。隨著我國棉花輕簡(jiǎn)化種植技術(shù)的推廣，短季棉的優(yōu)勢(shì)更加突出[4]。

播期是調(diào)整棉花生育進(jìn)程的重要手段，可充分發(fā)揮棉花的增產(chǎn)潛能，是關(guān)鍵的栽培管理技術(shù)之一[5]。適宜的播期對(duì)于構(gòu)建良好的群體結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)量具有重要作用[6]。短季棉新品種中棉425（國審棉20190013）具有良好的早熟性以及豐產(chǎn)性，為進(jìn)一步提高該品種的植棉效益，作者在長江流域棉區(qū)研究探討了不同播期對(duì)中棉425冠層PAR截獲率空間分布、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀及纖維品質(zhì)等的影響，為棉花新品種中棉425在長江流域棉區(qū)的推廣提供技術(shù)支撐。

1 ?材料與方法

1.1 ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)于2019年在江西省棉花研究所試驗(yàn)基地（江西省九江市，29°42′N，115°51′E）進(jìn)行，試驗(yàn)材料為中棉425（CCRI 425），由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所提供。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置3個(gè)播期處理，分別為M1（5月10日）、M2（5月20日）、M3（5月30日），3次重復(fù)，采用直播方式，等行距種植，行距為76 cm，每小區(qū)面積為54.72 m2。

該地塊土壤類型為壤質(zhì)灰潮土，耕作表層有機(jī)質(zhì)含量為15.0 g/kg，全氮為10.7 g/kg，速效磷為60 mg/kg，速效鉀為251 mg/kg。耕作制度為多年棉花連作，冬季空閑。田間施肥、打頂、化控等管理方式同當(dāng)?shù)匾恢隆?/p>

1.2 ?調(diào)查內(nèi)容與方法

在試驗(yàn)小區(qū)棉花全部進(jìn)入花鈴期階段，依據(jù)天氣情況，選擇在8月13日進(jìn)行冠層光合有效輻射（Photosynthetically active radiation，PAR）的測(cè)定。測(cè)定方法為：于上午10：00～11：00，采用SY-HGY型光合有效輻射傳感器和專用數(shù)據(jù)采集器（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所研發(fā)），在每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)選取長勢(shì)均勻且具有代表性的2行棉花，并于棉行間縱向和橫向每隔20 cm將PAR傳感器向上進(jìn)行PAR測(cè)定，即在冠層空間橫向?qū)?0 cm、縱向高110 cm范圍內(nèi)進(jìn)行網(wǎng)格法測(cè)量。棉花群體冠層PAR截獲率計(jì)算采用李亞兵[7]方法。

分別于各播種期后的30 d、50 d、70 d、90 d、110 d進(jìn)行棉株取樣，取樣方法為選擇該小區(qū)內(nèi)長勢(shì)均勻且具有代表性的2株棉花，按棉株根、莖、葉、生殖部分進(jìn)行分開，并分別進(jìn)行烘干稱重，計(jì)算各部位生物量。葉面積指數(shù)（Leaf area index，LAI）獲得方法：取棉株葉片鮮樣平鋪于白色底板上，于底板上方固定高度架設(shè)攝像頭（美國微軟公司）進(jìn)行拍照，用圖形處理軟件Image-Pro Plus 6.0（美國Media Cybernetics公司）計(jì)算單株葉面積，由單株葉面積、株數(shù)和種植面積計(jì)算得出LAI。

在棉花打頂后（8月中旬）選定連續(xù)生長的10株棉花調(diào)查株高、果枝數(shù)和始果枝著生位節(jié)數(shù)，在收獲前選定連續(xù)生長的10株棉花調(diào)查單株鈴數(shù)，并于每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)采收正常吐絮棉鈴50個(gè)計(jì)算鈴重，然后用皮輥軋花機(jī)（SY-20）獲取皮棉，以50鈴皮棉質(zhì)量計(jì)算衣分。

于50鈴皮棉中抽取樣品約25 g由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（安陽）測(cè)定纖維品質(zhì)。

1.3 ?數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel和SAS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用單因素方差分析和Duncan`s檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?播期對(duì)中棉425冠層PAR截獲率空間分布的影響

由圖1可知，8月13日各處理棉花群體已經(jīng)封行，但M2處理群體郁蔽程度最高，其次是M1，M3處理最低，此時(shí)，M1、M2和M3處理群體PAR截獲率分別為0.42、0.58和0.33;各處理群體PAR截獲率空間分布均為冠層內(nèi)部位置（距棉行0～20 cm處）較高，冠層外部（距棉行20～40 cm處）較低，各處理冠層內(nèi)部位置PAR截獲率分別為0.47、0.60和0.37，冠層外部位置為0.29、0.55和0.30;各處理冠層上部（距地面55～110 cm）PAR截獲率分別為0.19、0.38和0.08，冠層下部（距地面0～55 cm）分別為0.60、0.77和0.59。

在距棉行20 cm處，PAR截獲率由下向上逐漸減小，M1、M2和M3處理PAR截獲率分別在距地面高20 cm、60 cm和40 cm處減小速率加大（圖2）;各處理在距地面高0 cm處PAR截獲率均在0.80以上，在距地面高20 cm處PAR截獲率均在0.70以上，在距地面高60 cm以上部位 PAR截獲率M1、M3處理均在0.20以下，而M2處理仍保持較高的截獲能力。

從距地面高40 cm處PAR截獲率橫向變化來看，M1、M3處理棉行中間位置PAR截獲率較低，M2處理則保持較高水平（圖3）;各處理在距棉行橫向距離為40 cm處PAR截獲率分別為0.32、0.76和0.40，可以看出，該時(shí)期M2處理在冠層下部棉花封行程度較高。

2.2 ?播期對(duì)中棉425農(nóng)藝性狀的影響

中棉425單株干物質(zhì)量隨播種后時(shí)間的增加大致呈先增大后降低的趨勢(shì)（圖4）。在播種后30 d內(nèi)單株干物質(zhì)量增加緩慢，在播種后30～90 d單株干物質(zhì)量增加較快，其中M3處理在播種后70 d達(dá)到峰值，為160.73 g，M1和M2處理在播種后90 d達(dá)到峰值，分別為172.10 g和166.93 g;M3處理單株干物質(zhì)量達(dá)到峰值的時(shí)間較M1、M2處理提前約20 d，M3處理在播種后110 d干物質(zhì)量明顯低于M1、M2處理，為117.64 g。

棉花群體LAI隨播種后時(shí)間大致呈先增加后降低的趨勢(shì)（圖5），并在播種后90 d達(dá)到峰值，此時(shí)M1、M2和M3群體LAI分別為3.70、3.98和3.99;在播種后70 d時(shí)，LAI隨播期的推遲呈增大趨勢(shì)，此時(shí)3個(gè)播期LAI分別為2.37、3.49和3.80;在播種后110 d時(shí)，M3處理LAI最低，為3.12，其次是M1處理，M2處理LAI最高，為3.92。

2.3 ?播期對(duì)中棉425產(chǎn)量性狀和纖維品質(zhì)的影響

M1、M2處理棉株株高差異不顯著（p>0.05），但均顯著高于M3處理（p≤0.05）;不同處理棉株果枝數(shù)隨播期變化趨勢(shì)不明顯，M2處理顯著低于M1、M3處理（p≤0.05），為每株11.2個(gè)果枝，M1處理果枝數(shù)相對(duì)較多，為每株12.0個(gè)果枝;不同處理始果枝位差異不顯著（p>0.05），但隨播期的推遲，始果枝位逐漸降低（表1）。

M1和M2處理籽棉產(chǎn)量顯著高于M3（p≤0.05），其中，M1處理籽棉產(chǎn)量相對(duì)最高，為4005.30 kg/hm2，分別較M2、M3處理增產(chǎn)4.34%、19.91%;單鈴重隨播期的推遲呈逐漸降低的趨勢(shì)，各處理之間表現(xiàn)出顯著差異，且M1處理單鈴重最大，達(dá)到5.22 g，M3處理單鈴重最低，為4.47 g;不同處理單株鈴數(shù)差異不顯著（p>0.05），但M2處理相對(duì)較多，為11.6 個(gè);衣分隨播期的推遲表現(xiàn)出逐漸減小的趨勢(shì)，M1處理分別較M2、M3高3.99%、6.58%（表1）。

不同播期處理對(duì)棉花纖維長度、整齊度、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值均沒有顯著影響（p>0.05），且隨播期的推遲沒有明顯的變化趨勢(shì);M1處理棉花纖維伸長率顯著大于M2、M3處理，為5.80%，M3處理棉花伸長率最低，為5.67%（表2）。

3 ?討論與結(jié)論

棉花冠層PAR截獲率空間分布是反映冠層結(jié)構(gòu)是否合理的重要標(biāo)志之一[8]。本研究中，M2處理的群體在花鈴期具有較高的PAR截獲率，且在冠層下部PAR截獲率達(dá)到0.77，這表明該時(shí)期雖然各處理冠層PAR截獲率均已達(dá)到較高水平，但M2處理棉行封行程度相對(duì)更高，冠層對(duì)PAR的截獲能力更強(qiáng)，這可能是由于早播（5月10日）使短季棉中棉425在該時(shí)期出現(xiàn)一定程度的早衰，而晚播（5月30日）又容易造成棉株個(gè)體生長受限[9]。

播期推遲，棉花有效生育時(shí)間縮短，影響棉株生物量和養(yǎng)分的積累[10]，本研究中，M3播期單株干物質(zhì)量在播種后70 d增長速率較塊，而M1、M2播期在播后0～70 d增長速率緩慢，在70～90 d增長速率較快，這與不同播期造成的棉花生長過程中積溫不同有關(guān)，與前人研究結(jié)果相似[11]。

本試驗(yàn)條件下，中棉425籽棉產(chǎn)量在M1處理（5月10日）播期下最高，其次是M2處理（5月20日），該短季棉品種隨著播期的提前，籽棉產(chǎn)量、衣分均有所提高，這與早播條件下棉花生育期內(nèi)溫度、光照資源優(yōu)于正常播期有關(guān)[12-13]。在產(chǎn)量構(gòu)成因素中，中棉425單鈴重在不同播期條件下有顯著差異，單株鈴數(shù)差異不顯著，這與隨龍龍，等[14]的研究一致。有研究表明，棉花纖維品質(zhì)主要受遺傳因素的影響，但環(huán)境條件和栽培措施也會(huì)對(duì)纖維品質(zhì)造成一定的影響[15]。前人研究發(fā)現(xiàn)，早播可獲得較高的纖維長度和強(qiáng)度[16]，而本研究中，棉花纖維長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值在不同播期下均沒有顯著差異，伸長率隨播期的推遲出現(xiàn)一定程度的降低，這可能是由于本試驗(yàn)與前人研究中品種、試驗(yàn)點(diǎn)以及管理措施等的不同造成的[17]。

綜合以上分析表明，在長江流域棉區(qū)，中棉425早播或晚播均不利于冠層對(duì)PAR的截獲，5月10日和5月20日播期處理在生育后期仍能保持較高的生物量，5月20日和5月30日播期的處理在生育前期LAI較高，5月30日播期的處理在生育后期LAI降低速率較快;隨著播期的推遲，籽棉產(chǎn)量和單鈴重、衣分有逐漸降低的趨勢(shì)，不同播期對(duì)棉花纖維長度、整齊度、比強(qiáng)度、馬克隆值均沒有顯著的影響，伸長率隨播期的推遲逐漸降低。適當(dāng)?shù)脑绮ィ?月10日～20日）對(duì)中棉425在長江流域棉區(qū)作夏播栽培具有一定的優(yōu)勢(shì)，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)靥鞖狻⑸L環(huán)境來選擇適宜的播期。

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