蔡利華,練文明,邰紅忠,盧金寶,王文濤,戴翠榮,吳博,貢萬輝
(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,新疆 阿拉爾 843300)
棉花黃萎病是根部侵染型土傳病害,新疆棉田由于連年重茬連作和棉稈還田,土壤中病殘?bào)w的積累量越來越大,黃萎病已成為制約新疆棉花生產(chǎn)的重要因素[1]。當(dāng)前,新疆棉花機(jī)采技術(shù)已經(jīng)成熟并普遍應(yīng)用。為保證棉花纖維純度,機(jī)采棉栽培上要求棉花采收前不揭膜,采收后才揭膜,以防止機(jī)采時(shí)地膜碎片混入棉纖維難以清除干凈;而傳統(tǒng)手采棉為有效降低地膜殘留污染土壤,采用生育期滴水前揭膜的種植方式。棉花生育期不揭膜是否會(huì)增加土壤溫度和濕度,引起棉花黃萎病發(fā)病率的改變,從而影響到棉花的產(chǎn)量和纖維品質(zhì)?為探索這一問題,2020年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所2號(hào)試驗(yàn)地病重田種植兩個(gè)不抗病品種,開展滴水前揭膜和生育期不揭膜的對比試驗(yàn),探索兩種模式對棉花黃萎病發(fā)病情況和棉花產(chǎn)量品質(zhì)的影響,為今后做進(jìn)一步研究提供依據(jù)。
試驗(yàn)田設(shè)在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所2號(hào)地,在兩個(gè)棉花品種上開展相同試驗(yàn),品種分別是不抗病品系阿農(nóng)陸12號(hào)和阿農(nóng)陸13號(hào)。
每個(gè)品種設(shè)滴水前揭膜和生育期不揭膜兩個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3次,順序排列,小區(qū)面積為11.4 m2。每品種6個(gè)小區(qū),兩品種共計(jì)12個(gè)小區(qū)。其它田管措施相同。以棉花生育期不揭膜為處理,揭膜為對照。6月8日對照小區(qū)揭地膜,處理是在棉花全生長發(fā)育期內(nèi)保持覆膜狀態(tài)。采用一膜6行的機(jī)采棉模式種植,行距為66 cm和10 cm,株距11.5 cm,理論株數(shù)為22.88萬株/hm2。
1.3.1 農(nóng)藝性狀調(diào)查
在各小區(qū)棉花中行定點(diǎn),選有代表性的連續(xù)棉株10株做好標(biāo)識(shí),分別于揭膜后第二天6月9日和9月15日調(diào)查株高、始果枝位、葉齡、蕾數(shù)、鈴數(shù)等農(nóng)藝性狀。
1.3.2土壤溫度水分鹽分的調(diào)查
分別6月9日,8月12日測定土壤0~10 cm土層溫度,水分、電導(dǎo)率值,每次測定選三個(gè)點(diǎn)即重復(fù)3次,求其平均值。了解揭膜與不揭膜情況下土壤水分鹽分溫度的變化。電導(dǎo)率值與鹽分總量正相關(guān),可用其代表鹽分高低[2]。檢測儀器為Delta-T便攜式土壤水分儀HH2。
1.3.3黃萎病發(fā)病情況調(diào)查
分別于6月9日、6月24日、6月29日、7月7日、8月12日調(diào)查黃萎病發(fā)病情況,方法是在各小區(qū)中行量5 m長,數(shù)出棉花株數(shù)和發(fā)病棉株數(shù),求出發(fā)病率。在8月12日進(jìn)入第二次發(fā)病高峰期時(shí)調(diào)查每株棉花發(fā)病級(jí)別,計(jì)算出病指值。同時(shí)記錄調(diào)查日期前后共5天的溫度平均值。
1.3.4黃萎病分級(jí)和病值計(jì)算方法[3]
0級(jí)為健株,無病狀;1級(jí)為25%以下的葉片發(fā)病,葉肉變?yōu)榈S色或有不規(guī)則形的黃色病斑;2級(jí)為26%~50%葉片顯病狀,病斑顏色大部分變?yōu)辄S色或黃褐色,葉片邊緣略有卷枯;3級(jí)為51%~75%葉片上有病狀,有少數(shù)葉片凋落;4級(jí)為76%以上葉片發(fā)病,多為褐色掌狀枯斑,葉片有的脫落成光桿,嚴(yán)重時(shí)甚至整株枯死。計(jì)算病指公式:病情指數(shù)=(∑各級(jí)病株數(shù)×相應(yīng)病級(jí))/(總株數(shù)×最高病級(jí))×100。
1.3.5棉纖維樣的采收和測定
收獲期各小區(qū)采收連續(xù)5株棉花的所有吐絮鈴,記錄鈴數(shù),稱重,軋花,稱皮棉重,用HVI 1000棉纖維分析儀測定棉纖維品質(zhì)。
1.3.6產(chǎn)量調(diào)查
于10月7日和10月26兩次實(shí)收計(jì)產(chǎn),同時(shí)記錄未吐絮的青桃數(shù)。
將蕾期和吐絮期各小區(qū)連續(xù)10株棉花調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析后列入表1。從表1可見,揭膜后1天調(diào)查,兩個(gè)品種處理和對照的株高、始果枝節(jié)位、葉片數(shù)、蕾數(shù)差異不大,9月15日調(diào)查結(jié)果,兩品種處理的株高、葉片、吐絮鈴、青鈴數(shù)均多于對照,可見不揭膜棉花的生長比揭膜的略有優(yōu)勢,但差異不明顯。
表1 兩品種兩處理的蕾期和吐絮期農(nóng)藝性狀對比
6月9日和8月12日測定的0~10 cm土層的溫度、水分和電導(dǎo)率統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。從表2可見,兩品種 6月9日處理溫度分別比對照高3.3℃和2.3℃,差異達(dá)極顯著,揭膜一天后,對照地溫下降很快,與處理地溫差異顯著,可見6月上旬地膜的增溫效果仍然十分顯著。8月12日處理和對照土壤溫度基本一樣。據(jù)房應(yīng)征,等[4]報(bào)道,對地膜棉進(jìn)行的10 cm地溫觀測、前期地溫有膜的比無膜的高3℃,6月底以后地膜的增溫作用失去。可見地膜的增溫對黃萎病發(fā)病的影響不大。
表2 兩品種兩個(gè)時(shí)期的土壤含水量、溫度和電導(dǎo)率值對比
由于土壤點(diǎn)片墑度不勻等原因,6月9日阿農(nóng)陸12號(hào)處理體積含水量低于對照,差異不顯著;阿農(nóng)陸13號(hào)水分含量比對照高2個(gè)百分點(diǎn),差異顯著。隨著滴水施肥等田管措施進(jìn)行,8月12日調(diào)查時(shí),兩品種處理和對照含水量都有提高,處理區(qū)含水量略低于對照區(qū),差異不顯著;可見處理和對照的土壤濕度對黃萎病的發(fā)生影響不大。
6月9日阿農(nóng)陸12號(hào)剛揭膜處理電導(dǎo)率低于對照,差異不顯著; 8月12日處理和對照的電導(dǎo)率都比6月升高很多,但處理區(qū)電導(dǎo)率仍低于對照區(qū),差異顯著,處理與對照電導(dǎo)率絕對差值比剛揭膜時(shí)升高了89.8 mS/m。從調(diào)查結(jié)果可見,阿農(nóng)陸13號(hào)剛揭膜時(shí)處理區(qū)電導(dǎo)率比對照區(qū)高57.9 mS/m,差異顯著。到8月12日檢測時(shí),處理區(qū)電導(dǎo)率有所降低,對照區(qū)電導(dǎo)率有所升高,處理電導(dǎo)率比對照低18.7 mS/m,差異不顯著,處理與對照電導(dǎo)率絕對差值比6月9日升高了76.6 mS/m,與阿農(nóng)陸12號(hào)規(guī)律相同??梢姴唤夷ぬ幚淼碾妼?dǎo)率含量比對照相對穩(wěn)定,對照電導(dǎo)率后期大幅升高。究其原因,可能有二,一是覆膜有助于減少地表蒸發(fā),對照則因的蒸發(fā)強(qiáng)烈,地下鹽分隨水進(jìn)入地表, 增加地表0~10 cm的鹽分;二是隨水滴肥增加了土壤中營養(yǎng)離子含量,致使土壤中電導(dǎo)率含量升高,不揭膜處理植株吸收養(yǎng)分多于對照,故其后期電導(dǎo)率低于對照??傊寥利}分含量的差別可能會(huì)對棉花的生長和黃萎病發(fā)生程度造成影響。
棉花黃萎病一般在現(xiàn)蕾后才開始發(fā)生,開花結(jié)鈴期達(dá)高峰,病株癥狀自下而上擴(kuò)展。適宜發(fā)病溫度為25℃~28℃,高于30℃、低于22℃發(fā)病緩慢,高于35℃,出現(xiàn)隱癥。內(nèi)地棉花黃萎病發(fā)生一般有兩個(gè)高峰期,分別在7月下旬和8月底。據(jù)馬江鋒等研究證明,新疆棉花黃萎病的發(fā)生與內(nèi)地明顯不同,由于氣溫和濕度所限,每年只有1次發(fā)病高峰[5]。本試驗(yàn)調(diào)查發(fā)現(xiàn)棉花進(jìn)入7月前后,在溫度濕度適宜時(shí),發(fā)病率成倍增加,到8月中旬已達(dá)最高峰。
從表3可見,阿農(nóng)陸12號(hào)發(fā)病高峰比阿農(nóng)陸13號(hào)早15 d左右,但當(dāng)氣溫達(dá)到25℃左右的適宜發(fā)病溫度時(shí),兩品種都進(jìn)入快速發(fā)病期,阿農(nóng)陸13號(hào)發(fā)病后期發(fā)病速度快于阿農(nóng)陸12號(hào),至8月12日兩品種發(fā)病率基本一樣,但阿農(nóng)陸12號(hào)病指高于阿農(nóng)陸13號(hào),田間觀察阿農(nóng)陸12號(hào)葉片病斑面積也較大,脫葉多。兩品種6月和7月調(diào)查結(jié)果顯示處理和對照發(fā)病率有高有低沒有規(guī)律可循,8月發(fā)病高峰期調(diào)查結(jié)果則顯示兩品種處理比對照的發(fā)病率和病指都略高,t測驗(yàn)差異不顯著,但從田間觀察,不揭膜處理棉株的整體長勢長相略好于對照,同樣級(jí)別的病株,處理的葉片上的病斑比對照的小,棉株相對較精神,對照則顯得萎焉。這可能因?yàn)椴唤夷ぬ幚碇仓贻^為健壯。
表3 兩個(gè)品種各處理不同時(shí)間的黃萎病發(fā)病率和病指情況
阿農(nóng)陸12號(hào)第一次收獲處理區(qū)產(chǎn)量大于對照,第二次收獲對照產(chǎn)量大于處理,最終處理的總產(chǎn)量(均為霜前產(chǎn)量)高于對照,差異均顯著;阿農(nóng)陸13號(hào)第一次收獲產(chǎn)量處理大于對照,差異達(dá)顯著,第二次收獲處理產(chǎn)量也大于對照,差異不顯著,最終處理的總產(chǎn)量高于對照,差異顯著。由此可見,不揭膜處理棉花產(chǎn)量高于揭膜的對照。兩品種收獲時(shí)不揭膜處理的未吐絮鈴均少于對照,說明處理較對照吐絮早且集中,霜后花少。
表4可見,阿農(nóng)陸12號(hào)不揭膜處理的紡穩(wěn)參數(shù),上半部平均長度,斷裂比強(qiáng)度和反射率均高于對照,差異達(dá)顯著;阿農(nóng)陸13號(hào)不揭膜處理的上半部平均長度和反射率均高于對照,差異顯著。馬克隆值、紡穩(wěn)參數(shù)、斷裂比強(qiáng)度都高于對照,差異不顯著??傮w看,不揭膜的纖維品質(zhì)要好于揭膜處理。
表4 不同收獲時(shí)期處理和對照產(chǎn)量和未吐絮鈴分析
表5 兩品種不同處理棉纖維品質(zhì)結(jié)果
從農(nóng)藝性狀調(diào)查可見,生育期不揭膜棉花生長發(fā)育有一定優(yōu)勢,與滴水前揭膜比差異不顯著。生育期不揭膜和滴水前揭膜7月以后土壤溫度和濕度的差異不明顯,兩者黃萎病生存環(huán)境的變化不大;不揭膜能通過降低土壤地表蒸發(fā)而降低土壤返鹽(地表鹽分含量低于對照),從而有利于棉花的生長。
從黃萎病發(fā)病情況看,兩品種處理比對照的發(fā)病率和病指都略高一點(diǎn),t測驗(yàn)無顯著差異,但從田間觀察,生育期不揭膜處理棉株的整體長相略好于對照,同樣級(jí)別的病株,處理的葉片上的病斑比對照的小,棉株相對較精神,對照則顯得萎焉。
從產(chǎn)量上看,兩品種不揭膜處理霜前產(chǎn)量均大于對照,差異顯著。從纖維品質(zhì)上看,處理的纖維品質(zhì)總體上好于對照,上半部平均長度和反射率差異都達(dá)到了顯著。阿農(nóng)陸12號(hào)揭膜處理的紡穩(wěn)參數(shù)和強(qiáng)度也顯著高于對照。