刘帅 白志刚 胡启星 崔爱花

摘要：为探究中棉425在长江流域棉区作短季棉夏播适宜的播种时间，于2019年在赣北地区进行田间播期试验，研究不同播期条件对中棉425冠层PAR截获率空间分布、农艺性状及产量、品质的影响。结果表明，在长江流域棉区，5月10日和5月30日播期处理在一定时期内均不利于冠层对PAR的截获，5月10日和5月20日播期处理在生育后期仍能保持较高的生物量;中棉425籽棉产量、单铃重和衣分随播期的推迟有逐渐降低的趋势，不同播期对棉花纤维长度、整齐度、比强度、马克隆值均没有显著的影响。可以看出，5月10～20日是短季棉中棉425在长江流域棉区较为适宜的夏播播期。

关键词：短季棉;中棉425;长江流域棉区;播期;产量

中图分类号：S562.041    文献标识码：A    文章编号：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，我国耕地面积日益缩减，粮棉争地的矛盾不断凸显。因此，提高单位面积上的棉花产量是当前亟需解决的问题[1-2]，短季棉具有生育期短，经济系数高等特点，对提高我国长江流域和黄河流域棉区的复种指数具有重要意义[3]。随着我国棉花轻简化种植技术的推广，短季棉的优势更加突出[4]。

播期是调整棉花生育进程的重要手段，可充分发挥棉花的增产潜能，是关键的栽培管理技术之一[5]。适宜的播期对于构建良好的群体结构、提高产量具有重要作用[6]。短季棉新品种中棉425（国审棉20190013）具有良好的早熟性以及丰产性，为进一步提高该品种的植棉效益，作者在长江流域棉区研究探讨了不同播期对中棉425冠层PAR截获率空间分布、农艺性状、产量性状及纤维品质等的影响，为棉花新品种中棉425在长江流域棉区的推广提供技术支撑。

1  材料与方法

1.1  试验设计

田间试验于2019年在江西省棉花研究所试验基地（江西省九江市，29°42′N，115°51′E）进行，试验材料为中棉425（CCRI 425），由中国农业科学院棉花研究所提供。试验采用随机区组设计，设置3个播期处理，分别为M1（5月10日）、M2（5月20日）、M3（5月30日），3次重复，采用直播方式，等行距种植，行距为76 cm，每小区面积为54.72 m2。

该地块土壤类型为壤质灰潮土，耕作表层有机质含量为15.0 g/kg，全氮为10.7 g/kg，速效磷为60 mg/kg，速效钾为251 mg/kg。耕作制度为多年棉花连作，冬季空闲。田间施肥、打顶、化控等管理方式同当地一致。

1.2  调查内容与方法

在试验小区棉花全部进入花铃期阶段，依据天气情况，选择在8月13日进行冠层光合有效辐射（Photosynthetically active radiation，PAR）的测定。测定方法为：于上午10：00～11：00，采用SY-HGY型光合有效辐射传感器和专用数据采集器（中国农业科学院棉花研究所研发），在每个试验小区内选取长势均匀且具有代表性的2行棉花，并于棉行间纵向和横向每隔20 cm将PAR传感器向上进行PAR测定，即在冠层空间横向宽80 cm、纵向高110 cm范围内进行网格法测量。棉花群体冠层PAR截获率计算采用李亚兵[7]方法。

分别于各播种期后的30 d、50 d、70 d、90 d、110 d进行棉株取样，取样方法为选择该小区内长势均匀且具有代表性的2株棉花，按棉株根、茎、叶、生殖部分进行分开，并分别进行烘干称重，计算各部位生物量。叶面积指数（Leaf area index，LAI）获得方法：取棉株叶片鲜样平铺于白色底板上，于底板上方固定高度架设摄像头（美国微软公司）进行拍照，用图形处理软件Image-Pro Plus 6.0（美国Media Cybernetics公司）计算单株叶面积，由单株叶面积、株数和种植面积计算得出LAI。

在棉花打顶后（8月中旬）选定连续生长的10株棉花调查株高、果枝数和始果枝着生位节数，在收获前选定连续生长的10株棉花调查单株铃数，并于每个试验小区内采收正常吐絮棉铃50个计算铃重，然后用皮辊轧花机（SY-20）获取皮棉，以50铃皮棉质量计算衣分。

于50铃皮棉中抽取样品约25 g由农业农村部棉花品质监督检验测试中心（安阳）测定纤维品质。

1.3  数据处理

数据采用Microsoft Excel和SAS进行统计分析，采用单因素方差分析和Duncan`s检验进行差异显著性检验。

2  结果与分析

2.1  播期对中棉425冠层PAR截获率空间分布的影响

由图1可知，8月13日各处理棉花群体已经封行，但M2处理群体郁蔽程度最高，其次是M1，M3处理最低，此时，M1、M2和M3处理群体PAR截获率分别为0.42、0.58和0.33;各处理群体PAR截获率空间分布均为冠层内部位置（距棉行0～20 cm处）较高，冠层外部（距棉行20～40 cm處）较低，各处理冠层内部位置PAR截获率分别为0.47、0.60和0.37，冠层外部位置为0.29、0.55和0.30;各处理冠层上部（距地面55～110 cm）PAR截获率分别为0.19、0.38和0.08，冠层下部（距地面0～55 cm）分别为0.60、0.77和0.59。

在距棉行20 cm处，PAR截获率由下向上逐渐减小，M1、M2和M3处理PAR截获率分别在距地面高20 cm、60 cm和40 cm处减小速率加大（图2）;各处理在距地面高0 cm处PAR截获率均在0.80以上，在距地面高20 cm处PAR截获率均在0.70以上，在距地面高60 cm以上部位 PAR截获率M1、M3处理均在0.20以下，而M2处理仍保持较高的截获能力。

从距地面高40 cm处PAR截获率横向变化来看，M1、M3处理棉行中间位置PAR截获率较低，M2处理则保持较高水平（图3）;各处理在距棉行横向距离为40 cm处PAR截获率分别为0.32、0.76和0.40，可以看出，该时期M2处理在冠层下部棉花封行程度较高。

2.2  播期对中棉425农艺性状的影响

中棉425单株干物质量随播种后时间的增加大致呈先增大后降低的趋势（图4）。在播种后30 d内单株干物质量增加缓慢，在播种后30～90 d单株干物质量增加较快，其中M3处理在播种后70 d达到峰值，为160.73 g，M1和M2处理在播种后90 d达到峰值，分别为172.10 g和166.93 g;M3处理单株干物质量达到峰值的时间较M1、M2处理提前约20 d，M3处理在播种后110 d干物质量明显低于M1、M2处理，为117.64 g。

棉花群体LAI随播种后时间大致呈先增加后降低的趋势（图5），并在播种后90 d达到峰值，此时M1、M2和M3群体LAI分别为3.70、3.98和3.99;在播种后70 d时，LAI随播期的推迟呈增大趋势，此时3个播期LAI分别为2.37、3.49和3.80;在播种后110 d时，M3处理LAI最低，为3.12，其次是M1处理，M2处理LAI最高，为3.92。

2.3  播期对中棉425产量性状和纤维品质的影响

M1、M2处理棉株株高差异不显著（p>0.05），但均显著高于M3处理（p≤0.05）;不同处理棉株果枝数随播期变化趋势不明显，M2处理显著低于M1、M3处理（p≤0.05），为每株11.2个果枝，M1处理果枝数相对较多，为每株12.0个果枝;不同处理始果枝位差异不显著（p>0.05），但随播期的推迟，始果枝位逐渐降低（表1）。

M1和M2处理籽棉产量显著高于M3（p≤0.05），其中，M1处理籽棉产量相对最高，为4005.30 kg/hm2，分别较M2、M3处理增产4.34%、19.91%;单铃重随播期的推迟呈逐渐降低的趋势，各处理之间表现出显著差异，且M1处理单铃重最大，达到5.22 g，M3处理单铃重最低，为4.47 g;不同处理单株铃数差异不显著（p>0.05），但M2处理相对较多，为11.6 个;衣分随播期的推迟表现出逐渐减小的趋势，M1处理分别较M2、M3高3.99%、6.58%（表1）。

不同播期处理对棉花纤维长度、整齐度、断裂比强度、马克隆值均没有显著影响（p>0.05），且随播期的推迟没有明显的变化趋势;M1处理棉花纤维伸长率显著大于M2、M3处理，为5.80%，M3处理棉花伸长率最低，为5.67%（表2）。

3  讨论与结论

棉花冠层PAR截获率空间分布是反映冠层结构是否合理的重要标志之一[8]。本研究中，M2处理的群体在花铃期具有较高的PAR截获率，且在冠层下部PAR截获率达到0.77，这表明该时期虽然各处理冠层PAR截获率均已达到较高水平，但M2处理棉行封行程度相对更高，冠层对PAR的截获能力更强，这可能是由于早播（5月10日）使短季棉中棉425在该时期出现一定程度的早衰，而晚播（5月30日）又容易造成棉株个体生长受限[9]。

播期推迟，棉花有效生育时间缩短，影响棉株生物量和养分的积累[10]，本研究中，M3播期单株干物质量在播种后70 d增长速率较块，而M1、M2播期在播后0～70 d增长速率缓慢，在70～90 d增长速率较快，这与不同播期造成的棉花生长过程中积温不同有关，与前人研究结果相似[11]。

本试验条件下，中棉425籽棉产量在M1处理（5月10日）播期下最高，其次是M2处理（5月20日），该短季棉品种随着播期的提前，籽棉产量、衣分均有所提高，这与早播条件下棉花生育期内温度、光照资源优于正常播期有关[12-13]。在产量构成因素中，中棉425单铃重在不同播期条件下有显著差异，单株铃数差异不显著，这与随龙龙，等[14]的研究一致。有研究表明，棉花纤维品质主要受遗传因素的影响，但环境条件和栽培措施也会对纤维品质造成一定的影响[15]。前人研究发现，早播可获得较高的纤维长度和强度[16]，而本研究中，棉花纤维长度、整齐度指数、断裂比强度、马克隆值在不同播期下均没有显著差异，伸长率随播期的推迟出现一定程度的降低，这可能是由于本试验与前人研究中品种、试验点以及管理措施等的不同造成的[17]。

综合以上分析表明，在长江流域棉区，中棉425早播或晚播均不利于冠层对PAR的截获，5月10日和5月20日播期处理在生育后期仍能保持较高的生物量，5月20日和5月30日播期的处理在生育前期LAI较高，5月30日播期的处理在生育后期LAI降低速率较快;随着播期的推迟，籽棉产量和单铃重、衣分有逐渐降低的趋势，不同播期对棉花纤维长度、整齐度、比强度、马克隆值均沒有显著的影响，伸长率随播期的推迟逐渐降低。适当的早播（5月10日～20日）对中棉425在长江流域棉区作夏播栽培具有一定的优势，实际生产中应依据当地天气、生长环境来选择适宜的播期。

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