王志國(guó),芮秋治,劉震宇,仇莉麗,張祥,陳源,陳德華*
(1. 揚(yáng)州大學(xué)實(shí)驗(yàn)農(nóng)牧場(chǎng),江蘇 揚(yáng)州 225009;2. 揚(yáng)州大學(xué)/ 江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 揚(yáng)州 225009;3. 江蘇省南京市江寧區(qū)科學(xué)技術(shù)局,南京 211112)
隨著農(nóng)村青壯勞動(dòng)力向城市轉(zhuǎn)移, 棉花種植輕簡(jiǎn)化和采收機(jī)械化已成為我國(guó)棉花生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展的必然選擇。 小麥?zhǔn)斋@后直播棉花由于其易于機(jī)播機(jī)收、 減肥減藥和節(jié)省用工已成為我國(guó)長(zhǎng)江流域棉花種植新模式。為此,明確該種植方式下高產(chǎn)高效栽培技術(shù),特別是在播期顯著推遲、種植密度大幅提高條件下的縮節(jié)胺化控配套技術(shù)對(duì)于棉株集中結(jié)鈴進(jìn)而實(shí)現(xiàn)集中吐絮和機(jī)采具有重要意義[1]??s節(jié)胺能促進(jìn)根系生長(zhǎng),協(xié)調(diào)棉花根、冠關(guān)系和源庫(kù)關(guān)系,改善葉片活性氧代謝,提高葉片的葉綠素含量和光合效能,于蕾期、初花期、盛花期和打頂后應(yīng)用能有效地防止棉花旺長(zhǎng), 促進(jìn)棉花形成緊湊株型,減少蕾鈴脫落,促進(jìn)棉花增產(chǎn),提高棉花品級(jí)[2-7]。 但以往的研究和應(yīng)用主要是針對(duì)棉花中熟品種, 種植方式主要是一熟和間套種棉花[8-10]。 關(guān)于麥后直播棉特別是小麥后直播棉的化控運(yùn)籌技術(shù)則鮮有報(bào)道。因此,針對(duì)小麥后直播棉及機(jī)采的需要, 進(jìn)一步探討集中結(jié)鈴的化控運(yùn)籌技術(shù), 對(duì)于該種植方式下實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和機(jī)械化收獲具有重要意義。
供試棉花品種為短季棉品種中棉425,是由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所培育的早熟、轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種[10]。 其出苗好,植株較松散,果枝較長(zhǎng)、平展,莖稈較粗壯、葉片較小、葉色較深、不早衰。
供試藥劑為縮節(jié)胺(有效成分為質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的甲哌钅翁)[11],由四川潤(rùn)爾科技有限公司生產(chǎn)。
試驗(yàn)于2018 年和2019 年在揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)田(119°42′E,32°39′N(xiāo))進(jìn)行。 土壤類(lèi)型為砂壤土,種植方式為小麥?zhǔn)斋@后直播棉花,種植密度為120 000 株·hm-2,等行距種植,行距為76 cm。氮施用量為150 kg·hm-2,基肥(播種前耕翻土壤時(shí)施用)和花鈴肥(見(jiàn)花施用)施用比例為4∶6;磷、鉀施用量分別為45 kg·hm-2 和150 kg·hm-2,基肥和花鈴肥施用比例都是50%。 2 年天氣情況見(jiàn)圖1。
圖1 2018-2019 棉花生長(zhǎng)期(6 月1 日至9 月30 日)溫度及降水量變化
試驗(yàn)設(shè)3 個(gè)縮節(jié)胺用量水平,分別為0、180 和360 g·hm-2,代號(hào)分別為A1、A2、A3;施用時(shí)間設(shè)2個(gè)運(yùn)籌水平,分別為盛蕾期(7 月15 日)、初花期(8月1 日)縮節(jié)胺施用比例1∶2 和盛蕾期、初花期、盛花期(8 月20 日)縮節(jié)胺施用比例1∶2∶3,代號(hào)分別為B1 和B2;同時(shí)設(shè)常規(guī)施用方式為對(duì)照(初花期施用120 g·hm-2),以代號(hào)CK 表示。于晴天噴施縮節(jié)胺于棉株頂部。 試驗(yàn)處理組合見(jiàn)表1。 試驗(yàn)共6 個(gè)處理,3 次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。 其他管理措施與當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)棉田要求相同。
表1 不同處理的縮節(jié)胺運(yùn)籌 g·hm-2
1.2.1農(nóng)藝性狀。 分別于8 月15 日、8 月30 日、9月20 日調(diào)查棉株農(nóng)藝性狀: 單株結(jié)鈴數(shù)、 結(jié)鈴速度、結(jié)鈴強(qiáng)度等。 其中結(jié)鈴強(qiáng)度為不同時(shí)期單株結(jié)鈴數(shù)差值與時(shí)間(d)的比值。
1.2.2產(chǎn)量及其構(gòu)成。每個(gè)小區(qū)實(shí)際收獲的籽棉產(chǎn)量換算成每公頃籽棉產(chǎn)量;實(shí)際收獲的籽棉經(jīng)軋花去除棉籽后稱(chēng)量獲得每小區(qū)皮棉產(chǎn)量,并換算成每公頃皮棉產(chǎn)量。每小區(qū)選取10 株代表性植株,收獲單鈴籽棉以計(jì)算鈴重;每小區(qū)取1 kg 籽棉,軋花后稱(chēng)皮棉質(zhì)量,以皮棉質(zhì)量占籽棉質(zhì)量的百分率為衣分。
1.2.3果節(jié)數(shù)調(diào)查。 于7 月15 日、7 月30 日、8 月15 日、8 月30 日取代表性10 株, 測(cè)定單株果節(jié)數(shù)及其日增量。 單株果節(jié)日增量:不同時(shí)期單株果節(jié)數(shù)差值與時(shí)間(d)的比值。
1.2.4數(shù)據(jù)處理。 試驗(yàn)采用MS Excel 2016、SPSS 25等軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計(jì)分析并作圖。 采用單因素方差分析(One-way ANOVA)和最小顯著差數(shù)法(LSD,α=0.05)比較不同處理間的差異顯著性。
表2 表明,2018 年和2019 年不同處理間籽棉產(chǎn)量差異顯著,縮節(jié)胺化控處理的籽棉產(chǎn)量均高于不化控(A1B1)處理。在相同施用方式下,各處理籽棉產(chǎn)量表現(xiàn)為隨著縮節(jié)胺施用量的增加先上升后下降的趨勢(shì); 而在施用量相同條件下,2 種施用方式對(duì)籽棉產(chǎn)量的影響并不顯著。籽棉產(chǎn)量2 年均表現(xiàn)為A2B1 和A2B2 處理的較高。其中A2B1籽棉產(chǎn)量在2018 年和2019 年分別達(dá)到4 363.19和5 849.75 kg·hm-2,分別比CK 處理提高4.9%和14.1%,A2B2 處理則分別比CK 處理提高6.4%和11.0%。 皮棉產(chǎn)量表現(xiàn)與籽棉產(chǎn)量類(lèi)似,在縮節(jié)胺施用方式相同的條件下,也呈現(xiàn)出隨著縮節(jié)胺施用量的增加而先升高后下降; 相同施用量條件下, 不同施用方式對(duì)皮棉產(chǎn)量的影響不顯著。2018 年和2019 年均表現(xiàn)為A2B1 和A2B2 的皮棉產(chǎn)量較高, 其中A2B1 的2 年皮棉產(chǎn)量分別達(dá)到1 628.04 和2 085.02 kg·hm-2。 與CK 相比,2018 年和2019 年A2B1 處理皮棉產(chǎn)量分別提高10.3%和20.3%,A2B2 處理則分別比CK 處理提高5.3%和15.4%。說(shuō)明縮節(jié)胺合理運(yùn)籌有利于產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。
表2 不同處理對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響
產(chǎn)量構(gòu)成因素方面,不同處理間單位面積結(jié)鈴數(shù)存在顯著差異,且2 年試驗(yàn)縮節(jié)胺處理群體結(jié)鈴數(shù)都顯著高于不化控(A1B1)處理。 在縮節(jié)胺施用方式相同的條件下,各處理單位面積結(jié)鈴數(shù)表現(xiàn)為隨著縮節(jié)胺施用量的增加先升高而后下降的趨勢(shì)。相同施用量條件下,不同施用方式對(duì)單位面積結(jié)鈴的影響不顯著。 A2B1 和A2B2 處理的單位面積結(jié)鈴數(shù)在2018 和2019 年均較高。 與CK 相比,2018年和2019 年A2B1 處理單位面積結(jié)鈴數(shù)分別提高26.9%和30.0%,A2B2 處理則分別比CK 處理提高17.8%和23.7%。
2 年試驗(yàn)各處理的鈴重同樣表現(xiàn)出顯著差異。在縮節(jié)胺施用方式相同條件下,各處理的鈴重也基本呈現(xiàn)隨著施用量增加而先升高后下降的趨勢(shì)。2018 年表現(xiàn)為CK和A2B1 處理的鈴重較高,2019年則表現(xiàn)為A2B1、A2B2 和CK 處理都較高。 而A3B1、A3B2 和A1B1 的鈴重在2 年中表現(xiàn)都較低。 而處理間衣分差異不顯著。 說(shuō)明縮節(jié)胺的施用量和施用比例對(duì)于產(chǎn)量的影響主要體現(xiàn)在單位面積結(jié)鈴數(shù)和鈴重上。
2.2.1對(duì)果節(jié)數(shù)的影響。 表3 表明,各處理的單株果節(jié)數(shù)呈現(xiàn)出隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)逐漸增加的趨勢(shì)??s節(jié)胺化控處理的單株果節(jié)數(shù)大多高于不化控(A1B1)處理。在縮節(jié)胺相同施用方式下,單株果節(jié)數(shù)隨著其用量的增加呈現(xiàn)先上升后下降的特征;而在施用量相同條件下,B2 比B1 運(yùn)籌方式有利于促進(jìn)單株果節(jié)數(shù)增加。處理組合間,A2B2 和A2B1 處理的單株果節(jié)數(shù)都顯著高于其他處理。 如8 月30日,2018 年與2019 年A2B1 處理的單株果節(jié)數(shù)分別比CK 處理高16.8%和14.0%, 而A2B2 處理則分別比CK 處理高20.8%和4.6%。
表3 不同處理對(duì)棉花果節(jié)數(shù)及其日增量的影響
單株果節(jié)日增量的2 年數(shù)據(jù)表明,各處理的單株果節(jié)日增量與果節(jié)數(shù)表現(xiàn)同樣的特征, 其中A2B1 和A2B2 處理僅A2B2 于2019 年7 月30 日至8 月15 日與CK 差異不顯著, 而其他時(shí)段二者均顯著高于其他處理。說(shuō)明適當(dāng)?shù)目s節(jié)胺運(yùn)籌有利于小麥后直播棉果節(jié)的形成。
2.2.2對(duì)單株結(jié)鈴數(shù)和結(jié)鈴強(qiáng)度的影響。 表4 表明,隨著生育進(jìn)程的推進(jìn),各處理的單株結(jié)鈴數(shù)都呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)。 8 月30 日以后,各處理間結(jié)鈴數(shù)差異顯著:相同施用方式下,以A2 處理最多;相同施用量條件下,B1 和B2 結(jié)鈴數(shù)相差不大;A2B1 和A2B2 處理單株結(jié)鈴數(shù)顯著于其他處理,2018 年 和2019 年9 月20 日 的A2B1 處 理 分 別 比CK 處理提高21.8%和28.0%,A2B2 處理則分別比CK 處理提高25.8%和17.4%。 說(shuō)明縮節(jié)胺合理運(yùn)籌有利于棉株結(jié)鈴。
表4 不同處理對(duì)單株結(jié)鈴數(shù)和結(jié)鈴強(qiáng)度的影響
不同處理間的結(jié)鈴強(qiáng)度進(jìn)一步表明,8 月15-30 日, 相同縮節(jié)胺施用量的條件下,B1 處理有利于小麥后直播棉伏桃的形成。 而在相同施用方式下,8 月30 日-9 月20 日,A2 處理的結(jié)鈴強(qiáng)度更高。 與CK 相比,A2B1 處理的結(jié)鈴強(qiáng)度一直較高。說(shuō)明該縮節(jié)胺運(yùn)籌方式有利于集中結(jié)鈴。
傳統(tǒng)的春播或間套種棉花,主要是利用棉花無(wú)限生長(zhǎng)習(xí)性, 通過(guò)每公頃用縮節(jié)胺105~150 g,分別于苗期、蕾期、初花期、盛花期和打頂后7~10 d噴施,以提高棉株上、中、下部和內(nèi)、外圍結(jié)鈴并充分促進(jìn)棉鈴發(fā)育,增加鈴數(shù)和鈴重,進(jìn)而提高產(chǎn)量[12-14]。本研究進(jìn)一步表明,小麥后直播棉生育期大幅縮短條件下,縮節(jié)胺按用量180 g·hm-2,于盛蕾期(60 g·hm-2)和初花期(120 g·hm-2)或盛蕾期(30 g·hm-2)、初花期(60 g·hm-2)和盛花期(90 g·hm-2)應(yīng)用能顯著提高產(chǎn)量,籽棉產(chǎn)量可達(dá)到4 363~5 849 kg·hm-2,比對(duì)照提高4.9%~14.1%。 產(chǎn)量形成調(diào)查結(jié)果則進(jìn)一步表明, 上述2 個(gè)處理下,7 月30 日-8 月30 日特別是8 月15 日前棉花果節(jié)大量形成,8 月15 日-9 月20 日特別是8 月15-30日棉鈴快速形成,為集中吐絮奠定了基礎(chǔ)。
由此可見(jiàn),應(yīng)用麥后直播棉種植方式和采用短季棉品種(中棉425)條件下縮節(jié)胺運(yùn)籌需要相應(yīng)的變化。 此外,隨著集中采收和機(jī)采的生產(chǎn)要求,集中結(jié)鈴和吐絮也已成為縮節(jié)胺化控的重要目標(biāo)。 本研究表明,通過(guò)合理的縮節(jié)胺運(yùn)籌,可實(shí)現(xiàn)麥后直播棉高產(chǎn)及集中結(jié)鈴, 為集中吐絮和機(jī)采奠定基礎(chǔ)。