江蘇沿海地區(qū)播期與密度對早熟棉產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

高進 蔡立旺 施洋 施慶華 王永慧 楊華 王為 孫艷茹 王海洋 陳建平

摘要：為明確江蘇沿海地區(qū)早熟棉適宜的播期和密度，以自主選育的江蘇省早熟棉花新品種蘇棉30為試驗材料，研究播種時間（5月20日、5月27日、6月3日、6月10日、6月17日）和種植密度（60000、75000、90000株/hm2）對早熟棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，功能葉（主莖倒4葉）7月20日測定葉綠素相對含量以6月17日播種處理最高，此后，播期對葉綠素含量影響差異不顯著，都在7月25日達到峰值，盛花期后葉綠素相對含量隨播期的推遲而顯著降低。皮棉產(chǎn)量以5月27日播種60000株/hm2時最高;纖維品質(zhì)的綜合性狀以晚播、密度為60000、90000株/hm2的處理較好。綜上所述，在江蘇沿海地區(qū)，早熟棉蘇棉30以5月27日播種60000株/hm2時最佳，此時皮棉產(chǎn)量最高，為1648.5kg/hm2，纖維品質(zhì)達Ⅱ型標準。

關鍵詞：早熟棉;播期;密度;葉綠素相對含量;產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號：S562.04文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2020）22-0062-05

作者簡介：高進（1986—），男，安徽桐城人，碩士，助理研究員，從事經(jīng)濟作物研究。E-mail：gaojin-666@163.com。

通信作者：陳建平，研究員，從事經(jīng)濟作物研究。E-mail：jscjp99@163.com。

江蘇沿海地區(qū)獨特的地貌孕育了大量的沿海灘涂，而棉花又是耐鹽先鋒作物，隨著我國棉花產(chǎn)業(yè)“東移、西進、北上”的戰(zhàn)略調(diào)整，在沿海灘涂鹽堿地植棉已顯現(xiàn)出較大的潛力和優(yōu)勢[1]，這為拓展棉花生產(chǎn)發(fā)展空間提供了條件。

近年來，由于棉花生產(chǎn)成本剛性上漲，糧棉爭地的矛盾愈演愈烈，加上棉花生產(chǎn)用工多，缺少機械化，棉花種植面積大幅下滑。早熟棉因其生育期短、生長速度快，是一種非常適合緩解當前糧棉爭地、植棉面積逐漸縮減現(xiàn)狀的棉花類型，適于晚春播、初夏播或夏播，可以與冬小麥、油菜等冬季作物實現(xiàn)糧棉一年兩熟，提高復種指數(shù)，在增加糧食產(chǎn)量、保證糧食安全的同時，確保棉花的種植面積及產(chǎn)量，為國家農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略的實施提供堅實的基礎[2-3]。

適宜播期、科學密植建立高效的群體結(jié)構是實現(xiàn)作物高產(chǎn)高效的重要途徑[4-5]。作物播期、種植密度與品種特性、栽培技術和氣候等環(huán)境因素之間存在密切聯(lián)系[6-8]。不同生態(tài)條件和種植制度下存在一個棉花產(chǎn)量、品質(zhì)和效益最大化的適宜播期密度[9-10]。相關研究多以中熟移栽棉為主，而早熟棉，特別是在江蘇沿海棉區(qū)適宜的播期和密度相關研究較少。本試驗利用自主選育的早熟棉花新品種蘇棉30（審定編號為蘇審棉20170003）為試驗材料，開展江蘇沿海棉區(qū)高產(chǎn)栽培的適宜播期、密度研究，明確江蘇沿海棉區(qū)早熟棉高產(chǎn)高效群體結(jié)構、產(chǎn)量特征，以期為制定江蘇沿海地區(qū)早熟棉合理播期和密度提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗設計

以早熟棉蘇棉30為試驗材料，于2017年在江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所試驗場進行。試驗采用裂區(qū)試驗設計，設播期和密度2個處理因子，以播期（S1，05-20;S2，05-27;S3，06-03;S4，06-10;S5，06-17）為主區(qū)，種植密度（D1，60000株/hm2;D2，75000株/hm2;D3，90000株/hm2）為副區(qū)。試驗共15個處理，3次重復，小區(qū)面積20m2，等行距種植，行距72cm，根據(jù)密度換算株距，人工帶水點播5粒/穴，3葉時定苗，留苗1株/穴。其他管理措施按當?shù)馗弋a(chǎn)栽培要求進行。

1.2測定內(nèi)容和方法

1.2.1葉綠素相對含量于棉花主要生育時期，每個小區(qū)選取連續(xù)10株生長一致的植株掛牌，連續(xù)1個月，每隔5d用SPAD-502Plus葉綠素儀測定植株主莖倒4葉葉片葉綠素相對含量。

1.2.2產(chǎn)量與品質(zhì)吐絮期每個小區(qū)采摘50個吐絮鈴，測定鈴質(zhì)量、衣分、籽指和皮棉纖維品質(zhì)，統(tǒng)計各小區(qū)實收產(chǎn)量。

1.3統(tǒng)計分析方法

試驗數(shù)據(jù)處理采用Excel、SPSS等軟件進行統(tǒng)計分析并作圖。

2結(jié)果與分析

2.1播期和密度對早熟棉葉綠素相對含量（SPAD值）的影響

從表1可以看出，總體來看，密度對早熟棉功能葉葉綠素相對含量影響不大。同一密度條件下，7月20日的葉綠素相對含量S5處理（D3除外）最高，且顯著高于S2處理;8月19日的葉綠素相對含量隨播期的推遲而呈降低趨勢，在D1、D2條件下，S5處理最低，又顯著低于S1、S2、S3處理，在D3條件下，不同播期處理差異不顯著;中間時間段，播期對葉綠素相對含量影響總體上不顯著。說明播種越遲，盛花期后葉綠素相對含量越低，進而影響光合作用，最終會影響產(chǎn)量。通過SPAD值動態(tài)曲線（圖1）可以看出，不同播期處理，葉綠素相對含量均在7月25日達到峰值，隨后下降，8月14日之后又開始上升，僅S5處理繼續(xù)下降。

多重比較發(fā)現(xiàn)，葉綠素相對含量7月20日以S3D3處理最高，7月25日以S3D1處理最高，7月30日以S5D3處理最高，8月4日以S4D2處理最高，8月9日以S3D1處理最高，8月14日以S2D3、S5D1處理最高，8月19日以S1D2處理最高。

2.2播期和密度對早熟棉產(chǎn)量及其構成的影響

從表2可以看出，在不同播期條件下，S2處理（5月27日播種）皮棉產(chǎn)量明顯高于其他處理，且隨著播期推遲，產(chǎn)量越來越低。密度處理對皮棉產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為D1、D3顯著高于D2。表3反映出播期和密度對皮棉產(chǎn)量的影響存在互作效應，多重比較結(jié)果顯示，S2D1處理最高，并且顯著高于其他處理間的互作效應（表4）。

從產(chǎn)量構成上看，鈴質(zhì)量在不同播期下表現(xiàn)為S2>S1=S4>S3=S5，在不同密度下表現(xiàn)為D1>D3>D2。不同播期水平下S5處理的衣分最高，顯著高于S1、S2、S3、S4，密度對衣分的影響表現(xiàn)為D1、D3差異不顯著，但顯著高于D2。播期對籽指的影響表現(xiàn)為各處理（除了S1處理外）間差異不顯著，但播期和密度對鈴質(zhì)量、衣分、籽指均存在極顯著的互作效應，S1D1、S2D1、S2D3、S3D1處理下鈴質(zhì)量較高，且明顯高于其他處理;S5D2處理的衣分最高;S4D3處理的籽指最高（表4）。由此可見，互作效應的影響明顯大于單個因素的影響。

2.3播期和密度對早熟棉花纖維品質(zhì)的影響

在相同的密度條件下，上半部平均長度隨播期的推遲而呈增加趨勢，S5處理最長，且顯著長于S1;整齊度指數(shù)表現(xiàn)為S5處理顯著大于S1、S2、S4處理;斷裂比強度表現(xiàn)為S5=S3>S4>S1>S2;除S4D2、S5D1、S5D3處理外，其他處理間馬克隆值差異不顯著;伸長率表現(xiàn)為S4>S3>S2>S1=S5。在相同播期條件下，不同密度處理之間早熟棉上半部平均長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強度、馬克隆值、伸長率均以D1處理最大（表5）。從表6可以看出，播期和密度對早熟棉纖維品質(zhì)存在極顯著的互作效應，上半部平均長度以S5D3、S5D1、S2D3和S3D1處理較長，整齊度指數(shù)以S5D2和S3D1處理較高，斷裂比強度以S2D1、S3D3處理較高，馬克隆值以S5D1處理最大、S4D2處理最小，伸長率以S2D1、S3D2、S4D2和S4D3處理較高（表7）。從早熟棉纖維品質(zhì)綜合性狀來看，S5D1、S5D3處理的纖維品質(zhì)綜合性狀最好，上半部平均長度和斷裂比強度為“雙30”，達到了Ⅱ型皮棉標準。

3討論與結(jié)論

葉綠素是植物綠色葉片中用以獲得光能的重要物質(zhì)之一[11]，葉綠素含量的高低決定光合作用產(chǎn)生多少光合產(chǎn)物，葉綠素含量高，干物質(zhì)積累多，植物生長健壯。劉明等研究結(jié)果顯示，只有適宜的播期才能使葉片生長潛力得到充分發(fā)揮，從而提高干物質(zhì)積累量，為豐產(chǎn)打下基礎[12];文俊等研究表明，種植密度對葉綠素含量影響不大[13]，與本研究結(jié)果一致。本試驗播期的研究結(jié)果表明，7月20日葉綠素相對含量S5處理最高;此后，播期對葉綠素相對含量影響差異不大，基本在7月25日達到峰值;8月19日的葉綠素相對含量表現(xiàn)為S5處理最低，D3條件下S4最低，但與S5差異不顯著。此時都處于開花盛期，遲播導致葉綠素相對含量降低凸顯。

前人研究結(jié)果表明，適宜的播期和密度在挖掘個體潛力、提高單株生產(chǎn)能力、創(chuàng)建良好群體結(jié)構和影響生育進程上具有積極的推動作用[14-16]。本試驗中早熟棉皮棉產(chǎn)量在不同播期條件下，以5月27日播種處理顯著高于其他處理。早播和遲播，都對產(chǎn)量有顯著影響，播種越遲，產(chǎn)量越低;而密度處理對皮棉產(chǎn)量的影響不完全顯著。說明在本試驗設計的密度范圍內(nèi)，蘇棉30具有較強的種植密度彈性。播期和密度互作效應結(jié)果顯示，S2D1（5月27日播種60000株/hm2）處理的產(chǎn)量最高，并且顯著高于其他處理間的互作效應。說明在江蘇沿海棉區(qū)，早熟棉在5月27日播種60000株/hm2時，更易獲得高產(chǎn)。從產(chǎn)量構成上看，鈴質(zhì)量在5月27日播種時最高，密度在60000株/hm2時最高，與皮棉產(chǎn)量結(jié)果一致;衣分反而隨播期推遲而呈升高趨勢;播期和密度對籽指的影響差異不顯著，但播期（S1除外）和密度對鈴質(zhì)量、衣分、籽指存在極顯著的互作效應，且互作效應的影響顯著大于單個因素的影響。

棉花纖維品質(zhì)主要受基因型和環(huán)境的互作影響，在同等條件下，栽培措施和環(huán)境對棉花纖維品質(zhì)的形成影響更大[17-20]。本研究結(jié)果表明，早熟棉上半部平均長度隨播期的推遲而增加;整齊度指數(shù)以S5最高;斷裂比強度以S3、S5較高;馬克隆值各處理間差異不顯著;伸長率以S4處理最大。Bednarz等指出，降低密度能增加內(nèi)圍果節(jié)棉鈴充實階段的源庫比，從而改善纖維品質(zhì)[21]。在本試驗中，纖維品質(zhì)5項指標均以60000株/hm2處理時最大。從早熟棉纖維品質(zhì)綜合性狀來看，以晚播、密度為60000、75000株/hm2的處理下，纖維品質(zhì)綜合性狀較好。

綜上所述，在江蘇沿海地區(qū)，早熟棉蘇棉30以5月27日播種60000株/hm2時最佳，此時皮棉產(chǎn)量最高，為1648.5kg/hm2，纖維品質(zhì)達Ⅱ型標準。

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