江苏沿海地区播期与密度对早熟棉产量和品质的影响

2020-03-03高进蔡立旺施洋施庆华王永慧杨华王为孙艳茹王海洋陈建平

江苏农业科学 2020年22期

高进蔡立旺施洋施庆华王永慧杨华王为孙艳茹王海洋陈建平

摘要：为明确江苏沿海地区早熟棉适宜的播期和密度，以自主选育的江苏省早熟棉花新品种苏棉30为试验材料，研究播种时间（5月20日、5月27日、6月3日、6月10日、6月17日）和种植密度（60000、75000、90000株/hm2）对早熟棉花产量和品质的影响。结果表明，功能叶（主茎倒4叶）7月20日测定叶绿素相对含量以6月17日播种处理最高，此后，播期对叶绿素含量影响差异不显著，都在7月25日达到峰值，盛花期后叶绿素相对含量随播期的推迟而显著降低。皮棉产量以5月27日播种60000株/hm2时最高;纤维品质的综合性状以晚播、密度为60000、90000株/hm2的处理较好。综上所述，在江苏沿海地区，早熟棉苏棉30以5月27日播种60000株/hm2时最佳，此时皮棉产量最高，为1648.5kg/hm2，纤维品质达Ⅱ型标准。

关键词：早熟棉;播期;密度;叶绿素相对含量;产量;品质

中图分类号：S562.04文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2020）22-0062-05

作者简介：高进（1986—），男，安徽桐城人，硕士，助理研究员，从事经济作物研究。E-mail：gaojin-666@163.com。

通信作者：陈建平，研究员，从事经济作物研究。E-mail：jscjp99@163.com。

江苏沿海地区独特的地貌孕育了大量的沿海滩涂，而棉花又是耐盐先锋作物，随着我国棉花产业“东移、西进、北上”的战略调整，在沿海滩涂盐碱地植棉已显现出较大的潜力和优势[1]，这为拓展棉花生产发展空间提供了条件。

近年来，由于棉花生产成本刚性上涨，粮棉争地的矛盾愈演愈烈，加上棉花生产用工多，缺少机械化，棉花种植面积大幅下滑。早熟棉因其生育期短、生长速度快，是一种非常适合缓解当前粮棉争地、植棉面积逐渐缩减现状的棉花类型，适于晚春播、初夏播或夏播，可以与冬小麦、油菜等冬季作物实现粮棉一年两熟，提高复种指数，在增加粮食产量、保证粮食安全的同时，确保棉花的种植面积及产量，为国家农业战略的实施提供坚实的基础[2-3]。

适宜播期、科学密植建立高效的群体结构是实现作物高产高效的重要途径[4-5]。作物播期、种植密度与品种特性、栽培技术和气候等环境因素之间存在密切联系[6-8]。不同生态条件和种植制度下存在一个棉花产量、品质和效益最大化的适宜播期密度[9-10]。相关研究多以中熟移栽棉为主，而早熟棉，特别是在江苏沿海棉区适宜的播期和密度相关研究较少。本试验利用自主选育的早熟棉花新品种苏棉30（审定编号为苏审棉20170003）为试验材料，开展江苏沿海棉区高产栽培的适宜播期、密度研究，明确江苏沿海棉区早熟棉高产高效群体结构、产量特征，以期为制定江苏沿海地区早熟棉合理播期和密度提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验设计

以早熟棉苏棉30为试验材料，于2017年在江苏沿海地区农业科学研究所试验场进行。试验采用裂区试验设计，设播期和密度2个处理因子，以播期（S1，05-20;S2，05-27;S3，06-03;S4，06-10;S5，06-17）为主区，种植密度（D1，60000株/hm2;D2，75000株/hm2;D3，90000株/hm2）为副区。试验共15个处理，3次重复，小区面积20m2，等行距种植，行距72cm，根据密度换算株距，人工带水点播5粒/穴，3叶时定苗，留苗1株/穴。其他管理措施按当地高产栽培要求进行。

1.2测定内容和方法

1.2.1叶绿素相对含量于棉花主要生育时期，每个小区选取连续10株生长一致的植株挂牌，连续1个月，每隔5d用SPAD-502Plus叶绿素仪测定植株主茎倒4叶叶片叶绿素相对含量。

1.2.2产量与品质吐絮期每个小区采摘50个吐絮铃，测定铃质量、衣分、籽指和皮棉纤维品质，统计各小区实收产量。

1.3统计分析方法

试验数据处理采用Excel、SPSS等软件进行统计分析并作图。

2结果与分析

2.1播期和密度对早熟棉叶绿素相对含量（SPAD值）的影响

从表1可以看出，总体来看，密度对早熟棉功能叶叶绿素相对含量影响不大。同一密度条件下，7月20日的叶绿素相对含量S5处理（D3除外）最高，且显著高于S2处理;8月19日的叶绿素相对含量随播期的推迟而呈降低趋势，在D1、D2条件下，S5处理最低，又显著低于S1、S2、S3处理，在D3条件下，不同播期处理差异不显著;中间时间段，播期对叶绿素相对含量影响总体上不显著。说明播种越迟，盛花期后叶绿素相对含量越低，进而影响光合作用，最终会影响产量。通过SPAD值动态曲线（图1）可以看出，不同播期处理，叶绿素相对含量均在7月25日达到峰值，随后下降，8月14日之后又开始上升，仅S5处理继续下降。

多重比较发现，叶绿素相对含量7月20日以S3D3处理最高，7月25日以S3D1处理最高，7月30日以S5D3处理最高，8月4日以S4D2处理最高，8月9日以S3D1处理最高，8月14日以S2D3、S5D1处理最高，8月19日以S1D2处理最高。

2.2播期和密度对早熟棉产量及其构成的影响

从表2可以看出，在不同播期条件下，S2处理（5月27日播种）皮棉产量明显高于其他处理，且随着播期推迟，产量越来越低。密度处理对皮棉产量的影响表现为D1、D3显著高于D2。表3反映出播期和密度对皮棉产量的影响存在互作效应，多重比较结果显示，S2D1处理最高，并且显著高于其他处理间的互作效应（表4）。

从产量构成上看，铃质量在不同播期下表现为S2>S1=S4>S3=S5，在不同密度下表现为D1>D3>D2。不同播期水平下S5处理的衣分最高，显著高于S1、S2、S3、S4，密度对衣分的影响表现为D1、D3差异不显著，但显著高于D2。播期对籽指的影响表现为各处理（除了S1处理外）间差异不显著，但播期和密度对铃质量、衣分、籽指均存在极显著的互作效应，S1D1、S2D1、S2D3、S3D1處理下铃质量较高，且明显高于其他处理;S5D2处理的衣分最高;S4D3处理的籽指最高（表4）。由此可见，互作效应的影响明显大于单个因素的影响。

2.3播期和密度對早熟棉花纤维品质的影响

在相同的密度条件下，上半部平均长度随播期的推迟而呈增加趋势，S5处理最长，且显著长于S1;整齐度指数表现为S5处理显著大于S1、S2、S4处理;断裂比强度表现为S5=S3>S4>S1>S2;除S4D2、S5D1、S5D3处理外，其他处理间马克隆值差异不显著;伸长率表现为S4>S3>S2>S1=S5。在相同播期条件下，不同密度处理之间早熟棉上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度、马克隆值、伸长率均以D1处理最大（表5）。从表6可以看出，播期和密度对早熟棉纤维品质存在极显著的互作效应，上半部平均长度以S5D3、S5D1、S2D3和S3D1处理较长，整齐度指数以S5D2和S3D1处理较高，断裂比强度以S2D1、S3D3处理较高，马克隆值以S5D1处理最大、S4D2处理最小，伸长率以S2D1、S3D2、S4D2和S4D3处理较高（表7）。从早熟棉纤维品质综合性状来看，S5D1、S5D3处理的纤维品质综合性状最好，上半部平均长度和断裂比强度为“双30”，达到了Ⅱ型皮棉标准。

3讨论与结论

叶绿素是植物绿色叶片中用以获得光能的重要物质之一[11]，叶绿素含量的高低决定光合作用产生多少光合产物，叶绿素含量高，干物质积累多，植物生长健壮。刘明等研究结果显示，只有适宜的播期才能使叶片生长潜力得到充分发挥，从而提高干物质积累量，为丰产打下基础[12];文俊等研究表明，种植密度对叶绿素含量影响不大[13]，与本研究结果一致。本试验播期的研究结果表明，7月20日叶绿素相对含量S5处理最高;此后，播期对叶绿素相对含量影响差异不大，基本在7月25日达到峰值;8月19日的叶绿素相对含量表现为S5处理最低，D3条件下S4最低，但与S5差异不显著。此时都处于开花盛期，迟播导致叶绿素相对含量降低凸显。

前人研究结果表明，适宜的播期和密度在挖掘个体潜力、提高单株生产能力、创建良好群体结构和影响生育进程上具有积极的推动作用[14-16]。本试验中早熟棉皮棉产量在不同播期条件下，以5月27日播种处理显著高于其他处理。早播和迟播，都对产量有显著影响，播种越迟，产量越低;而密度处理对皮棉产量的影响不完全显著。说明在本试验设计的密度范围内，苏棉30具有较强的种植密度弹性。播期和密度互作效应结果显示，S2D1（5月27日播种60000株/hm2）处理的产量最高，并且显著高于其他处理间的互作效应。说明在江苏沿海棉区，早熟棉在5月27日播种60000株/hm2时，更易获得高产。从产量构成上看，铃质量在5月27日播种时最高，密度在60000株/hm2时最高，与皮棉产量结果一致;衣分反而随播期推迟而呈升高趋势;播期和密度对籽指的影响差异不显著，但播期（S1除外）和密度对铃质量、衣分、籽指存在极显著的互作效应，且互作效应的影响显著大于单个因素的影响。

棉花纤维品质主要受基因型和环境的互作影响，在同等条件下，栽培措施和环境对棉花纤维品质的形成影响更大[17-20]。本研究结果表明，早熟棉上半部平均长度随播期的推迟而增加;整齐度指数以S5最高;断裂比强度以S3、S5较高;马克隆值各处理间差异不显著;伸长率以S4处理最大。Bednarz等指出，降低密度能增加内围果节棉铃充实阶段的源库比，从而改善纤维品质[21]。在本试验中，纤维品质5项指标均以60000株/hm2处理时最大。从早熟棉纤维品质综合性状来看，以晚播、密度为60000、75000株/hm2的处理下，纤维品质综合性状较好。

综上所述，在江苏沿海地区，早熟棉苏棉30以5月27日播种60000株/hm2时最佳，此时皮棉产量最高，为1648.5kg/hm2，纤维品质达Ⅱ型标准。

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