不同播期与打顶时间对麦（油）后直播短季棉产量及纤维品质的影响

杨长琴，张国伟，刘瑞显，倪万潮

(江苏省农业科学院经济作物研究所/农业部长江下游棉花与油菜重点实验室，南京210014)

不同播期与打顶时间对麦（油）后直播短季棉产量及纤维品质的影响

杨长琴，张国伟，刘瑞显*，倪万潮

(江苏省农业科学院经济作物研究所/农业部长江下游棉花与油菜重点实验室，南京210014)

【目的】探索播期与打顶时间对麦（油）后直播短季棉产量、产量特性及纤维品质的影响。【方法】以中棉所50 为材料， 采用裂区设计， 研究不同播期 (月 -日)（S1，05-25；S2，06-10） 和打顶时间 (月 -日)（T1，07-30；T2，08-07；T3，08-15）对长江流域下游植棉区麦（油）后直播短季棉产量和纤维品质的影响。【结果】播期间，皮棉产量和霜前花率及铃数、铃重和衣分均以S2条件下较低；果枝数和果节数以S2条件下较低而成铃率以S1较低。打顶时间间，皮棉产量和霜前花率随打顶时间推迟而降低；果枝数、果节数及节枝比随打顶时间推迟增加而成铃率降低。互作显示，皮棉产量与霜前花率均以S1T1处理较高；果枝数和果节数以S1T1、S1T2和S1T3处理较高，成铃率以S2T1和S1T1较高。相关性分析表明，皮棉产量与果枝数、果节数、铃数显著正相关，但与节枝比、成铃率相关不显著。此外，播期间，以S2条件下棉株下部和中部果枝成铃分布比例较高而上部较低；打顶时间间，下部和中部果枝成铃分布比例随打顶时间推迟降低而上部增加。就棉铃纤维品质而言，S1T1处理不同果枝部位棉铃的纤维长度、纤维比强度和中部马克隆值均较优。【结论】长江流域下游植棉区，麦（油）后直播短季棉于5月25日播种、7月底打顶有利于其高产、稳产和优质。

麦（油）后直播短季棉；播期和打顶时间；产量及其特性；纤维品质

麦（油）棉两熟是长江流域棉区的主要种植制度，麦（油）后直播棉已成为该棉区棉花生产发展的方向[1-3]。麦（油）后直播棉由于播期迟，选用的品种以短季棉为主，其高产栽培的核心是促早发、集中和快速成铃，合理密植以建立合理群体结构是其实现高产、稳产的关键[4]。由于棉花具有无限生长习性，较高的种植密度增加了群体结构调控的难度，栽培措施不当，影响营养器官与生殖器官的协调生长[5]。因此，麦（油）后直播棉在生产中多存在迟发晚熟的问题。

适期播种有利于调节作物生长发育进程与季节良好同步，充分发挥优质品种的增产潜能并能安全成熟，是栽培管理中的关键技术[6]；适期播种还有利于构建棉花良好群体结构，从而提高生产能力[7-8]。前人研究认为，适当早播有利于营养体建成，能够提高产量[8-11]；而播期推迟植株个体生长受限[9]，或促进营养生长但降低了光合产物向生殖器官的分配比例[12]；也有研究认为适当推迟播期，可以协调营养与生殖生长、延缓衰老，有增产效果[13]。在长江流域下游植棉区，麦（油）后直播棉播期主要是在大麦（油菜）收获后的5月20日到小麦收获后的6月15日之间，但目前有关播期影响直播棉产量及纤维品质影响未见报道。

打顶可解除顶端优势、减少无效生长，是促进棉花早熟和提高产量的重要栽培技术。已有的研究表明，适期打顶有利于棉花充分利用光能资源，协调营养和生殖生长、构建合理群体结构，达到提高产量的目的[14-16]；而打顶时间过早易造成棉花过早衰老，过迟易造成棉花营养器官过旺生长，都难以高产。在长江流域棉区，立秋时节（8月5—10日）是育苗移栽棉花的适宜打顶时间，而麦（油）后直播短季棉播期迟，是否可以适当推迟打顶时间从而延长其开花结铃期以提高产量？或者适当提早打顶促进其生殖生长转化，促进有效铃的发育以提高铃重从而有利于产量与纤维品质形成？目前有关麦（油）后直播短季棉的合理打顶时间仍未明确。

本文以短季棉中棉所50为材料，研究不同播期和打顶时间对麦（油）后直播短季棉群体结构、产量形成及纤维品质的影响，确定其适宜的播期与打顶时间，以期为完善麦（油）后直播棉的高产高效栽培技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

以短季棉中棉所 50（CCRI 50）为材料[1]，于2014和2015年在江苏省南京市江苏省农业科学院试验地进行麦（油）后直播短季棉大田试验。采用两因素裂区试验设计，主区因素为播期，分别为 5 月 25 日（S1）和 6 月 10 日（S2）2 个水平；副区因素为打顶时间，分别为7月30（T1）、8月7日（T2）和 8月 15日（T3）3个水平。 试验共 6个处理组合，3次重复，共18个小区。小区面积30 m2，种植密度9.0万株·hm－2，76 cm等行距种植。全生育期肥料运筹为：纯氮150 kg·hm－2，基肥占40%，花铃肥占 60%；P2O575 kg·hm－2与 K2O 150 kg·hm－2，P2O5、K2O 基肥与花铃肥均各占 50%。不整枝，其他田间管理措施按高产要求进行。

1.2 测定内容与方法

1.2.1产量相关的农艺性状。于吐絮期每处理选择连续20株（不包括边行、行首或行尾）棉株，调查果枝数、果节数、成铃数等农艺性状指标。按下部（第 1—4果枝）、中部（第 5—8果枝）和上部（第9及以上果枝）统计不同果枝的成铃率和成铃分布比例。

1.2.2皮棉产量及纤维品质。吐絮期于选定的20株棉株中，下部、中部和上部果枝各收取正常成熟棉铃30个，晒干后测定铃重。不同果枝部位籽棉采用皮辊轧花后，测定衣分，并计算皮棉产量。纤维品质由农业部棉花品质监督检验测试中心统一测定。

1.2.3霜前花率。霜前花率=11月10日前收获籽棉产量/籽棉总产量×100%。

1.2.4节枝比。节枝比=果节数/果枝数。

1.3 统计分析方法

采用Microsoft Excel软件处理数据，用SPSS 11.0软件统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同播期与打顶时间对麦（油）后直播短季棉产量及其构成的影响

表1可见，播期和打顶时间对麦（油）后直播短季棉皮棉产量均有显著影响。不同播期的皮棉产量以S1较高，2014和2015年S1条件下的皮棉产量比S2分别高38.8%和13.7%；2014年皮棉产量随打顶时间推迟而显著降低，2015年则以T1＞T3＞T2，但均以 T1皮棉产量最高。 此外，播期与打顶时间对皮棉产量的互作效应显著，两年均以S1T1处理最高。分析产量构成因素，2014年不同播期和打顶时间对铃数、铃重和衣分均有显著影响。铃数、铃重和衣分均以S1播期处理显著高于S2；随打顶时间推迟，铃数、铃重和衣分总体呈下降的变化。2015年播期对铃重影响不显著，播期对铃数和衣分的影响以及打顶时间对产量构成的影响与2014年相似。此外，播期与打顶时间对铃数、铃重和衣分互作效应显著，均以S1T1和S1T2较高。

表1 不同播期与打顶时间对麦（油）后直播短季棉产量、产量构成和早熟性的影响Table 1 Effects of seeding date and topping date on lint yield,yield components and earliness of short-season cotton field-seeded after barley(rape)/wheat harvest

此外，播期与打顶时间显著影响霜前花率。S1播期处理的霜前花率较高，霜前花率随打顶时间推迟显著降低。播期与打顶时间对霜前花率互作显示，S1T1的霜前花率最高，达到80%以上，而S2T3最低，2014年、2015年分别为 37.1%和48.7%。

2.2 不同播期与打顶时间对麦（油）后直播短季棉产量形成相关农艺性状的影响

2.2.1果枝数、果节数和节枝比。表2可见，播期与打顶时间显著影响果枝数和果节数。S1果枝数较高，2014和 2015年 S1果枝数比 S2分别高39.8%和45.8%；果枝数随打顶时间推迟而增加，2014和2015年T3果枝数比T2、T1分别高9.0%、17.5%和25.3%、33.3%。播期与打顶时间对果节数的影响与果枝数相似。播期对节枝比影响不显著。打顶时间显著影响节枝比，其中T1较低。此外，播期与打顶时间对果枝数和节枝比互作显著，但对果节数互作不显著。

由表2还可见，播期与打顶时间对整株成铃率均有显著影响。S2整株成铃率较高，2014和2015年S2的整株成铃率比S1分别高8.6%和19.1%；整株成铃率随打顶时间推迟而降低，2014和 2015年 T1整株成 铃率 比 T2、T3分别 高16.1%、28.9%和10.9%、16.4%。播期与打顶时间互作显示，两年整株成铃率均以S2T1最高，S1T3最低。

表2 不同播期与打顶时间对麦（油）后直播短季棉产量形成相关农艺性状的影响Table 2 Effects of seeding date and topping date on yield components of short-season cotton field-seeded after barley(rape)/wheat harvest

相关性分析表明（表3），皮棉产量与铃数呈极显著正相关关系，与果枝数、果节数呈显著正相关关系，但与节枝比相关不显著。此外，皮棉产量与整株成铃率相关未达显著水平，可能与S2条件下各处理具有较高成铃率、但果枝和果节量低造成铃数较少有关。

2.2.2不同果枝成铃率及成铃分布比例。表4可见，播期和打顶时间对下部和中部果枝成铃率的影响与两因素对整株成铃率影响的结果基本相似。播期对上部成铃率影响不显著；T1的成铃率显著高于T2和T3。播期与打顶时间互作以S1T1较高，其他处理间差异不显著。表4还可见，播期与打顶时间显著影响成铃分布比例。不同播期间，下部和中部成铃分布比例以S2高于S1，而上部则相反；下部和中部成铃分布比例均随打顶时间推迟而降低，上部则随打顶时间推迟而增加。

表3 麦（油）后直播短季棉皮棉产量与产量形成相关农艺性状的相关关系Table 3 Correlation between lint yields and plant-type characteristics of short-season cotton field-seeded after barley(rape)/wheat harvest

表4 不同播期与打顶时间对麦（油）后直播短季棉不同果枝部位成铃分布及成铃率的影响（2015年）Table 4 Effects of planting date and topping date on boll distribution and boll setting rate at different fruit branches of short-season cotton field-seeded after barley(rape)/wheat harvest in 2015

2.3 不同播期与打顶时间对麦（油）后直播短季棉纤维品质的影响

表5可知，播期与打顶时间显著影响下部和中部果枝棉铃的纤维长度。不同播期间，下部棉铃纤维长度以S2较高，中部以S1较高；打顶时间间，下部棉铃纤维长度随打顶时间推迟而增加，而中部和上部均以T1较高。播期与打顶时间互作结果显示，下部棉铃纤维长度以S2T2和S2T3较高，其次是S1T1；中部以S1T1较高。

表5还可见，播期显著影响中部和上部果枝棉铃的纤维比强度。不同播期间，以S1条件下的纤维比强度较高；打顶时间显著影响上部棉铃的纤维比强度，以T1较高。播期与打顶时间对纤维比强度的互作显示，下部棉铃纤维比强度以S2T2、S2T3和 S1T1较高，中部和上部则均以 S1T1较高。此外，播期和打顶时间均显著影响不同果枝部位棉铃纤维马克隆值。不同播期间，下部和上部以S2较优，中部以S1较优；打顶时间间，下部随打顶时间推迟纤维马克隆值呈优化的趋势，中部和上部以T1较优；且播期与打顶时间间互作效应显著。

3 讨论

3.1 不同播期与打顶时间对麦（油）后直播短季棉产量及相关性状的影响

棉花具有无限生长习性，其适宜播种期也较宽泛[12]。本试验条件下，播期和打顶时间推迟，产量均显著降低，播期与打顶时间对皮棉产量互作结果，以S1T1产量最高。铃数在产量构成因素中对麦（油）后直播短季棉产量的贡献最大[4]，本试验中铃数与产量呈极显著正相关关系。播期推迟铃数显著降低，与有效花铃期短有关。播期S1下，T1铃数较高；播期S2下，T3铃数较高，其次是T1，两年趋势基本一致。但由于打顶时间推迟导致铃重、衣分降低，霜前花率也降低，因而T1较早熟而稳产。因此，麦（油）后直播短季棉在播期推迟条件下，期望以推迟打顶以增加铃数来提高产量并不可行。

果枝和果节是棉花产量形成的基础，在适宜总果节量的条件下提高成铃率，是育苗移栽棉超高产条件下进一步提高产量的途径[17]。本试验相关性分析表明，皮棉产量与果枝数和果节数呈显著正相关关系，但与整株成铃率相关不显著。其中，播期S1的果枝数和果节数显著高于S2；S2整株成铃率显著高于S1。结合前述铃数的结果，S2条件下较高的整株成铃率并未获得较高的成铃数，可见，较高的铃数是以一定果节量为基础的。节枝比是调控棉花果枝伸展程度和成铃率的重要指标[17-18]。本试验中播期对节枝比影响不显著，但打顶时间推迟导致节枝比增加，即推迟打顶条件下，果节的增加幅度大于果枝，而整株和不同果枝部位成铃率降低，表明推迟打顶促进果枝伸展但不利于提高成铃率。因此，播期S1条件下，打顶时间推迟，果枝和果节数增加而成铃率下降是产量降低的原因；而播期S2下，果枝数和果节数较低是其产量较低的原因。

此外，播期S1条件下，上部成铃分布比例增加、成铃率也较高，这是S1条件下总铃数较高的基础。随打顶时间推迟下部和中部的成铃分布比例降低，纵向成铃分散，霜前花率降低，在麦（油）后直播棉有效生育期短的条件下，推迟打顶显然不利于其产量形成。

3.2 不同播期与打顶时间对麦（油）后直播短季棉纤维品质的影响

棉纤维品质主要由遗传因素决定，生态因子、栽培措施及棉株生理年龄等也在很大程度上影响纤维品质[19-21]。不同播期与打顶时间调节棉株处于不同的生态条件和生理发育状况，必然影响纤维的发育。本试验S1T1不同部位的纤维长度和比强度均较高，棉株中部纤维马克隆值较优，分析认为早播（S1）促进营养体建成[8]，早打顶（T1）促进生长转化，充足的温光条件促进整株棉铃发育，有利于纤维品质形成；而由于打顶推迟，S1T2和S1T3营养和生殖生长并进，一定程度上影响棉铃发育和纤维品质形成。S2T1个体生长受限，“源”不足可能是影响棉铃发育和品质形成的重要原因；S2T2和S2T3仅下部铃纤维品质较优，与此时温光条件较好有关，其中部和上部棉铃铃期温度降低，影响棉铃物质累积及向纤维及棉籽外运，可能是其品质降低的原因[22]。

4 结论

本试验条件下，早播有利果枝和果节形成，早打顶促进生长转化，提高中、下部成铃比例，利于棉铃发育和纤维品质形成。一定果节量基础上，促进早发、集中成铃和棉铃的个体发育，是高产优质的保证。长江流域下游植棉区，大麦（油菜）收获后（5月25前后）播种的短季棉在7月底打顶可实现高产优质。

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Effects of Seeding Date and Topping Date on Yield and Fiber Quality of Short-Season Cotton Field-Seeded after Barley(Rape)/Wheat Harvest

Yang Changqin,Zhang Guowei,Liu Ruixian*,Ni Wanchao
(Institute of Industrial Crops,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences/The Key Laboratory of Cotton and Rape in Yangtze River Downstream of Ministry of Agriculture,Nanjing210014,China)

[Objective]The aim of this study was to evaluate the effects of seeding date and topping date on yield,yield characteristics and fiber quality of short-season cotton(CCRI 50)field-seeded after barley(rape)/wheat harvest.[Method]A split-plot design with three replicates was used for the study in Nanjing,Jiangsu province of China in 2014-2015.The main plots comprised two seeding dates(S1:25thMay and S2:10thJune),while topping dates(T1:30thJuly,T2:7thAugust and T3:15thAugust)constituted the subplots.[Result]The lint yield,the ratio of yield before frost,boll number,boll weight and lint percent of S2were lower than those of S1.The number of fruit branches and fruit nodes of S2were less than those of S1while it was the opposite for the boll setting ratio.The lint yield and the ratio of yield before frost decreased with the delay of topping date.The number of fruit branches and fruit nodes,the ratio of them increased with the delay of topping date while the boll setting ratio decreased.The interaction of sowing date×topping date showed that the treatment of S1T1achieved higher value in lint yield and the ratio of yield before frost.The higher number of fruit branches and fruit nodes were found at the treatment of S1T1,S1T2and S1T3and higher boll setting ratio were found at the treatment of S2T1and S1T1.Correlation analysis showed that the lint yield positively and significantly correlated with the number of fruit branches and fruit nodes and boll number,but did not significantly correlate with boll setting ratio and the ratio of fruit branches number to nodes number.In addition,the boll distribution ratios of middle and low fruit branches of S2were more than those of S1while it was the opposite for that of up fruit branches.The boll distribution ratios of middle and low fruit branches decreased with the delay of topping date while it was the opposite for that of up-fruit branches.The treatment of S1T1could be better to improve fiber length and fiber strength of different fruit branches and the micronaire value of middle fruit branches.[Conclusion]The treatment of S1T1is conducive to high yield and fiber quality of short-season cotton field-seeded after barley(rape)/wheat harvest in lower reaches of the Yangtze River.

short-season cotton field-seeded after barley(rape)/wheat harvest;seeding date and topping date;yield and yield characteristics;fiber quality

S562.04 文献标志码：A

1002-7807（2017）06-0525-08 DOI：10.11963/1002-7807.ycqlrx.20171105

2017-04-01

杨长琴（1972―），女，副研究员，ychq2003@qq.com。*通信作者：liuruixian2008@163.com

国家重点研发计划(2017YFD0201900)；农业部长江下游棉花与油菜重点实验室开放课题(2017-CR01)；江苏省农业科技自主创新资金[CX(14)2065]；江苏省科技支撑计划（BE2014389）