雷 蕾，马 娜，马宗斌，刘孝峰，李伶俐，朱 伟，汪 敏

(1.河南农业大学河南粮食作物协同创新中心，河南 郑州 450002;2.河南省经济作物推广站，河南 郑州 450002)



黄河滩区棉花一年一熟半机械化栽培的整枝技术研究

雷 蕾1，马 娜2，马宗斌1，刘孝峰2，李伶俐1，朱 伟1，汪 敏1

(1.河南农业大学河南粮食作物协同创新中心，河南 郑州 450002;2.河南省经济作物推广站，河南 郑州 450002)

为探索在黄河滩区规模化、半机械化植棉条件下简化整枝，在一年一熟栽培条件下，设计了打顶(T1)、打顶+去叶枝边心(T2)、去叶枝+打顶(T3)、去叶枝+打顶+去果枝边心(T4)、去叶枝+去2果枝+打顶(T5)和不整枝(T6)6个处理，研究了整枝强度对黄河滩区棉花成铃和产量的影响。结果表明，随着整枝强度加大，棉株地上部干质量差异不大(T5除外)，但生殖器官所占比例、成铃数、铃重以及子棉和皮棉产量均呈增加趋势。T5皮棉产量比T1，T2，T3，T4和T6处理分别增加22.55%，12.31%，12.08%，10.64%和26.89%。因此，在黄河滩区规模种植条件下，加大整枝强度总体上对棉花生育有利，简化整枝不会造成显著减产，可以采用简化整枝甚至只打顶，但不能不整枝。棉花采用“去叶枝+去2果枝+打顶”的方式整枝，其子棉和皮棉产量均为最高，且可提升第一果枝高度，成铃也更加集中。

棉花；黄河滩区；整枝措施；成铃；产量

在棉花各项管理措施中，整枝是中国棉花传统栽培中精耕细作技术的代表之一，其应用也较为普遍，但也是最为费时、费力的技术措施之一[1]。而且,整枝大都以手工为主，较难实现机械化，已成为棉花简化栽培的一大技术性障碍。一般棉花生产上，主要采取去叶枝、去早蕾或基部果枝、打顶、去赘芽、去边心、去老叶、剪空果枝、去无效花蕾等整枝措施。其中，去叶枝、打顶、去边心等整枝措施在生产上应用较为普遍[1]。目前，有关棉花去留叶枝[2-5]、去早蕾或基部果枝[6-8]和打顶[9-11]等研究较多，也有少量关于棉花不整枝“懒汉棉”技术研究[12-13]。中国主产棉区的生态条件、所采用种植制度、品种类型以及种植规模和生产习惯均有所不同，对简化整枝的技术要求也有所不同。但简化整枝内容、节省用工、节约成本则是棉花栽培管理技术变革和发展的共同需求。目前，有关棉花简化整枝的研究较多，但主要是针对去叶枝、打顶和去早蕾(或早果枝)等各种单项措施进行研究，将棉花不同整枝措施综合比较研究的鲜见报道。同时，近年来，随着中国粮食生产安全战略的实施，部分传统棉田改种粮食作物等，棉田逐渐向盐碱地、旱地及河滩地转移。黄河滩地与传统棉田相比，更容易进行规模化、机械化生产，有很大的发展潜力；但黄河滩地土壤等生态条件与传统大田有一定差别[14-15]，且种植规模明显大于一般农户，户均植棉在5～10 hm2左右，播种、中耕除草、浇水、施肥等大部分环节已初步实现机械化栽培。已有研究表明，在黄河滩区，棉花的施肥[15]和缩节胺化控方法[16]与一般大田有所不同。但在黄河滩地如何进行简化整枝鲜见报道。为此，在郑州市黄河滩区开展了不同整枝措施对棉花干物质积累、成铃以及产量和品质的影响研究，以期为在黄河滩地植棉简化整枝提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2014年在郑州市惠济区黄河滩区进行。试验地为春白地，一年一熟。土壤质地偏沙，肥力较低(表1)。供试品种为转基因抗虫杂交棉中棉所75，由中国农业科学院棉花研究所提供。

表1 供试土壤养分状况

本试验设计6个整枝处理。T1：打顶；T2：打顶+去叶枝边心(CK1)；T3：去叶枝+打顶；T4：去叶枝+打顶+去果枝边心；T5：(去叶枝+去2个果枝)+打顶；T6：不整枝(CK2)。总体来讲，T1，T2和T3为简化整枝处理；T4和T5为精细整枝处理；T6则为不整枝处理。去叶枝和去果枝在2014-06-15进行，打顶和去叶枝边心在2014-07-30进行，去果枝边心为2014-08-15。采用随机区组设计，3次重复。2014-04-20机播，地膜覆盖，播种密度37 500 株·hm-2。每小区6行，行长7 m，行距1.1 m，株距24 cm。2014-04-18播前耙地时，混施m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=15∶15∶15的三元复合肥300 kg·hm-2+尿素75 kg·hm-2。在2014-06-25的开花期，追施m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=30∶5∶5的三元复合肥300 kg·hm-2。使用机械喷药和耘地；化学除草，人工拔除围根草；浇水为喷灌；其他管理同大田。

1.2 测定项目

1.2.1 叶面积指数(LAI) 分别于2014-08-15，2014-09-15，2014-10-15取棉株样，每小区2株，用打孔法折算单株叶面积，计算叶面积指数(LAI)。

1.2.2 叶片SPAD值 分别于2014-08-15，2014-09-15，2014-10-15，采用SPAD-502型叶绿素计测定SPAD值，打顶处理测主茎倒1叶，不打顶处理测定主茎倒4叶。每处理10株，求算其平均数。

1.2.3 干物质积累 于2014-08-15，2014-09-15，2014-10-15取样，每小区取代表性2株(不包括脱落的器官)，分成茎枝、叶片、生殖器官3个部分，主茎从子叶节截取，烘干测量器官干质量。

1.2.4 四桃调查 分别于2014-07-15，2014-08-15，2014-08-25和2014-09-15调查棉花四桃，每小区选择生长均匀30株调查。

1.2.5 成铃模式图 于2014-10-15调查棉花模式株，分析棉株成铃的空间分布和主要农艺性状。每小区选代表性8株。

1.2.6 棉花产量 2014-09-15，每小区调查2行约60株，计算单株铃数。每小区定10株采收，记载采摘铃数，测铃重，轧衣分，计算产量。

1.2.7 棉纤维品质 由河南省棉花纤维质量检测中心采用大容量纤维快速测试仪进行测定。

1.3 数据分析

采用SPSS 16.0，利用Duncan法进行多重比较，所有数据均为3次重复的平均值。

2 结果与分析

2.1 不同整枝措施对黄河滩区棉花LAI的影响

由表2可以看出，棉花LAI值在2014-08-15为最大，随后下降。不同处理比较，T4和T5等精细整枝处理在生育中期的LAI总体较小，而T1等简化整枝处理和T6不整枝处理在生育中期的LAI总体较大。例如，在2014-08-15，T1,T2,T3,T5和T6处理的LAI分别比T4处理增加12.68%,8.55%,7.67%,2.95%和10.03%。但到棉花生育后期，T5处理的LAI下降最慢，仍维持较大的LAI。棉花LAI值较大，有利于保障有机养分供应。方差分析表明，在2014-08-15，T1处理的LAI显著高于T4处理；而2014-10-15，T5的LAI显著高于T1,T2,T3和T4处理。

2.2 不同整枝措施对黄河滩区棉花叶片SPAD值的影响

棉花叶片的SPAD值与叶绿素含量呈正相关。表3表明，棉花叶片的SPAD值总体表现为在2014-08-15最大，随后下降。整枝处理对SPAD值有一定的影响。在2014-08-15，T6不整枝处理的叶片SPAD值显著低于其他5个处理，随后在2014-09-15和2014-10-15反而显著高于其他5个处理，而不同精细整枝和简化整枝处理间叶片SPAD值总体差异不大。这说明不打顶的处理棉花中期叶片SPAD值较小，对光合作用不利；后期叶片SPAD值较高，可能主要是测量的部位不同造成的。

表2 不同整枝措施对黄河滩区棉花LAI的影响

注：表中同一列数字后的小写和后文的大写英文字母不同分别表示差异达5%(P<0.05)和1%(P<0.01)的显著水平。下同。

Note： Different small and capital letters in the same column mean significant differences at 5% (P<0.05) and 1% (P<0.01) , respectively .The same as below.

表3 不同整枝措施对黄河滩区棉花叶片SPAD值的影响

2.3 不同整枝措施对黄河滩区棉花干物质积累的影响

由表4可见，在2014-08-15和2014-09-15，整枝措施对棉花植株的地上部干质量影响总体不大。至2014-10-15，T5处理显著高于其余5个处理。表4还表明，棉花生殖器官/地上部干质量有随着整枝强度的加大而增加的趋势。方差分析表明，在2014-08-15，T3,T4和T5处理的生殖器官/地上部干质量显著高于T1,T2和T6处理；2014-10-15，T4处理显著高于其余5个处理。

2.4 整枝措施对黄河滩区棉花成铃的影响

2.4.1 不同整枝措施对棉花时间分布的影响 由表5可以看出，不同的整枝措施对棉花的四桃、优质桃比例及霜前花率均有不同程度的影响。总体来看，精细整枝的处理伏前桃和晚秋桃最少，而伏桃和早秋桃最多；简化整枝处理的伏前桃和晚秋桃最多；不整枝的处理主要是伏桃和早秋桃最少。不同处理优质桃的比例和霜前花率均表现为精细整枝>简化整枝>不整枝。方差分析表明，T1,T2和T6处理的伏前桃数显著高于其余3个处理；T4和T5处理的伏桃数显著高于T1,T2和T6处理；T5处理的早秋桃数显著高于其余5个处理。伏桃和早秋桃是棉花的优质铃，其表现正好与伏前桃相反，即整枝力度越大的处理反而越多，说明在这时期成铃已经表现出一定的补偿效应。T5处理优质桃的比例显著高于其余5个处理，T3和T4处理又显著高于T1,T2和T6处理。T3,T4和T5处理的霜前花率显著高于T1和T6处理。

表4 不同整枝措施对黄河滩区棉花总干质量和生殖器官所占比例的影响

表5 整枝措施对黄河滩区棉花四桃的影响

2.4.2 不同整枝措施对棉花成铃空间分布的影响 从表6可以看出，保留叶枝的3个处理棉花1～6果枝成铃占33.00%～43.93%，7～12果枝成铃占31.43%～44.39%，13果枝及以上成铃占9.35%～21.36%，叶枝成铃占15.00%～21.35%。T5处理的果枝成铃明显上移。1～6果枝成铃率和7～12果枝成铃率较高，而13果枝及以上及叶枝的成铃率则较低。整枝措施对棉花不同果枝部位的成铃有一定的影响。T5处理由于去掉叶枝和下部2个果枝，1～6果枝成铃数占总铃数的比例明显比其余5个处理减少，但成铃率较高；随后在7～12果枝和13果枝及以上果枝中，成铃数和占总铃数的比例明显增加，表现出较强的补偿效应。方差分析表明，T5处理1～6果枝成铃占总铃数的比例与T1～T4差异显著；T5处理7～12果枝成铃占总铃数的比例与T1,T2，T4和T6差异显著；T5处理13果枝及以上成铃占总铃数的比例与其余5个处理差异显著。

表6 整枝措施对黄河滩区棉花成铃纵向分布的影响

注：T3，T4和T5为去叶枝处理，其叶枝相关数据用“-”表示。

Note： T3，T4 and T5 is the treatment of removal of the vegetative branches which data concerned vegetative branches was showed with “-”.

2.5 不同整枝措施对黄河滩区棉花主要农艺性状的影响

由表7可知，不同整枝措施对棉花主要农艺性状均有较大影响,其中，T5和T6处理株高显著高于其余4个处理，说明T5处理在去果枝后，营养生长有较大优势，而T6处理因不整枝不打顶，株高也有较大优势；T5处理的脱落数显著少于其余处理(T1除外)，说明T5处理去果枝后营养生长良好，有机养分供应充足，蕾铃脱落率较低，成铃率较高；T2和T6处理的总果节数显著多于T3和T5处理；但T6处理的成铃率却显著低于T3,T4和T5处理。

表7 整枝措施对黄河滩区棉花主要农艺性状的影响

2.6 不同整枝措施对黄河滩区棉花产量性状的影响

由表8可知，整枝对棉花产量性状有明显影响，其中，总成铃数和铃重总体表现为随着整枝措施的增加而增加的趋势；衣分则不同，处理间规律性不强。总成铃数以T5处理最多， T6处理最少， T2,T3,T4和T5处理的总成铃数显著高于T6处理；铃重表现为T5处理显著高于T1，T2处理；子棉产量和皮棉产量由高到低的顺序为T5>T4>T3>T2>T1>T6，T5处理的子棉产量比T1,T2,T3,T4和T6处理分别增加17.98%,12.73%,10.88%,8.06%和27.12%；皮棉产量比T1,T2,T3,T4和T6处理分别增加22.55%,12.31%,12.08%,10.64%和26.89%。方差分析表明， T5处理的子棉产量显著高于T1,T2,T3和T6处理，T6处理的子棉产量显著低于T2,T3和T4处理；T5处理的皮棉产量显著高于其余5个处理，T6处理的子棉产量显著低于T2,T3和T4处理。

表8 整枝措施对黄河滩区棉花产量性状的影响

3 结论与讨论

3.1 不整枝对黄河滩区棉花生长发育的影响

目前，在发达国家，棉花种植主要是规模化和机械化，并不进行整枝管理，对于生长过旺的棉田主要是通过化学药剂进行调控，但在中国主要还是人工整枝。人工整枝无论怎么简化，还是比较费时费力，机械化整枝和化学整枝的效果还不够理想。在中国棉花生育过程中完全不整枝的相关研究较少，在生产中仅有少量推广应用。李海平等[12]认为，“懒汉棉”稀植栽培省工、省药、病虫害少、黑桃子少，还可以高产。刘燕[13]在长江流域研究表明，留叶枝不打顶，也就是不整枝对棉花产量无影响，甚至还有一定的增产效果。但大部分专家对“懒棉花”有不同的观点。本研究在黄河滩区进行，结果表明，完全不整枝仍会造成棉花减产，分别比只打顶(T1)，打顶+去叶枝边心(T2)，去叶枝+打顶(T3)，去叶枝+打顶+去果枝边心(T4)和去叶枝+去2个果枝(T5)处理分别减产7.75%,12.77%,14.65%,17.64%和27.13%，除与T1差异不显著外，与其余处理间差异均达显著水平。本研究还表明，棉花不打顶减产的主要原因是株高过高，但生殖生长受到一定抑制，脱落率上升，结铃数显著减少。这与刘燕[13]在长江流域研究结果并不一致，可能与黄河流域与长江流域气候和栽培条件下差异有关。因此，在黄河中游滩区植棉，尽管规模相对较大，机械化水平相对较高，但完全不整枝仍不可行。

3.2 整枝措施对黄河滩区棉花干物质积累的影响

一般认为，棉花整枝可有效改善干物质在植株内部的积累和分配，有利于营养的供应。周欢等[11]研究表明，打顶或留叶枝有利于棉花营养器官和生殖器官干物质的积累。徐立华等[17]报道, 留叶枝扩大了棉花的光合面积, 营养器官的干物质积累增加, 提高了生殖器官的干物质积累总量。周建平[18]报道，棉花留叶枝后，叶面积高于去叶枝处理，其整株干物质质量比去叶枝的处理增加17.3%～3.84%。但前人的相关研究大都只涉及某一整枝措施。本研究表明，在黄河滩区不整枝的T6处理生殖器官干质量较小，精细整枝的T4和T5处理生殖器官干质量反而较大。说明精细整枝有利于棉花中后期生殖器官干物质的形成和积累，进而提高产量。整枝措施对棉花植株的地上部干质量影响总体不大。

3.3 整枝措施对黄河滩区棉花成铃的影响

众多研究表明，去叶枝、去除早蕾(或早果枝)等不同的整枝方式对棉花的成铃均有一定的影响。周欢等[11,19]研究表明，棉花留叶枝可以较好地协调营养生长和生殖生长，单株结铃数以及伏桃和早秋桃的比例增加。另外，针对去除早蕾(或早果枝)对棉花的成铃的影响也有较多研究。马宗斌[6]在地膜覆盖早发棉田的研究表明，棉花去除早蕾后，其成铃有明显的补偿效应。表现为果枝数增加，现蕾加速，成铃数增加，时空分布较为合理，烂铃减少，铃重和衣分也有所提高。邓绍华等[12]研究表明，摘除早蕾后，棉株的结铃部位向上推移，单株结铃数和单位面积铃数增加，下部烂铃减少30%～50%。牛曰华等[7]报道，棉花去早果枝可显著减少伏前桃的比例、增加了伏桃比例。前人有关整枝对棉花成铃的影响主要集中在去叶枝和去早蕾(早果枝)方面。本研究设计了6个不同整枝措施开展了相关研究，结果表明，在黄河滩区除棉花去叶枝的处理外，保留叶枝的处理1～6果枝成铃占33.00%～43.93%，7～12果枝成铃占31.43%～44.39%，13果枝及以上成铃占9.35%～21.36%，叶枝成铃占15.00%～21.35%；精细整枝的处理伏前桃和晚秋桃最少，而伏桃和早秋桃最多；简化整枝处理的伏前桃和晚秋桃最多；不整枝的处理伏桃和早秋桃最少。不同处理的优质桃的比例和霜前花率均表现为精细整枝>简化整枝>不整枝。从成铃的空间分布来看，去叶枝+果枝的处理，其果枝成铃明显上移。成铃数明显增加，表现出较强的补偿效应。

3.4 整枝措施对黄河滩区棉花产量的影响

董合忠等[2]、周欢等[11-19]、徐立华等[17]、周建平[18]、孙学振等[21]研究均表明，棉花留叶枝与去叶枝相比，产量相当或略有提高，留叶枝对棉花纤维品质的影响也不大。马富裕等[10]研究表明，棉花去基部2～3个果枝可增产33.1%，去基部1～4果枝上6个早蕾可增产21.2%。邓绍华等[35]报道，摘除早蕾后，皮棉产量比对照增加4.9%～20.9%。本研究表明，在黄河滩区一年一熟地膜覆盖栽培条件下，棉花总成铃数和铃重以及子棉产量和皮棉产量总体表现为随着整枝措施的增加而增加的趋势，衣分则不同处理间规律性不强。不同整枝措施处理皮棉产量由高到低的顺序是去叶枝+去2个果枝(T5)>去叶枝+打顶+去果枝边心(T4)>去叶枝+打顶(T3)>打顶+去叶枝边心(T2)>只打顶(T1) >完全不整枝(T6)。T5处理的皮棉产量比T1,T2,T3,T4和T6处理分别增加22.55%,12.31%,12.08%,10.64%和26.89%。综上所述，加大整枝强度对棉花生长发育以及产量形成较为有利，但简化整枝的处理间产量无显著差异。在中国务农人口越来越紧张，在棉花机械化和化学整枝效果还不够理想的条件下，应转变观念，接受简化整枝的同时棉花适度的减产。因此，在黄河滩区规模化种植的条件下，棉花可以采用简化整枝技术，甚至简化到只打顶，但不能完全不整枝。棉花采用去叶枝+去2个基部果枝的整枝方式的棉花成铃最多，子棉和皮棉产量均为最高，但由于较为费工，又难以实现机械化，一般情况下不易推广。但该种整枝方式可以按传统的“脱裤褪”整枝方式来进行，既能提高产量，又可提升第一果枝节位，成铃也更加集中，建议在机械化采收棉田继续试验、示范。

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(责任编辑：常思敏)

Studies on the pruning methods of cotton cultivated in the Yellow River bottomland with the moderate scale and half mechanization planting

LEI Lei1, MA Na2, MA Zongbin1, LIU Xiaofeng2, LI Lingli1, ZHU Wei1, WANG Min1

(1.Collaborative Innovation Center of Henan Grain Crops, Henan Agricultural University，Zhengzhou 450002, China; 2.Station for Economic Crop Promotion in Henan Province,Zhengzhou 450002, China)

To explore the simplified pruning methods under the moderate scale and half mechanization planting condition in the Yellow River bottomland of Zhengzhou，the effects of pruning intensity on boll-setting,yield and quality of cotton were studied with six treatments i.e. decapitation(T1)，decapitation of main stem and vegetative branches(T2)，removal of the vegetative branches+decapitation(T3)，removal of the vegetative branches+decapitation of the main stem and fruit branches(T4)， removal of the vegetative branches and two fruit branches+decapitation (T5) and no pruning(T6) using transgenic Bt Cry1A+CpTI hybrid cotton CCRI (China Cotton Research Institute) 75 cultivated under plastic film mulching and single cropping system in 2014. The results showed that with the increase of pruning intensity the total dry matter weight showed no significant difference(except T5), but the percentage of reproductive organs, total number of boll-setting, boll weight, seed cotton yield and lint yield all showed an increasing tendency. T5 harvested the highest yield, 22.55%,12.31%,12.08%,10.64% and 26.89% higher than that of T1,T2,T3,T4 and T6, respectively, and analysis of variance showed that the yield of T1,T2,T3 and T4 displayed no significant difference. In all, increasing the pruning intensity benefited cotton growth and development, but simplified pruning did not decrease the yield significantly. We suggest that simplified pruning or decapitation should be used only when cotton is cultivated under the moderate scale in the Yellow River bottomland, but pruning is necessary. The highest yield was harvested, the height of the first fruiting branch hoisted, and the time and space of boll setting concentrated when the training mode of T5 was applied.

cotton；the Yellow River bottomland；pruning method；boll-setting; yield

2015-05-09

河南省棉花产业技术体系建设专项资金项目(S2013-07-G04)；河南省棉花产业技术体系建设专项资金项目(S2013-07-G02)

雷 蕾(1990-)，女，河南郑州人，硕士研究生，主要从事棉花生理生态研究。

马宗斌(1965-)，男，河南光山人，教授，博士。

1000-2340(2015)05-0595-07

S 562

A