播期与地膜覆盖对‘冀863’棉株不同果枝节位衣分的影响

王树林 师帅 王燕 祁虹 冯国艺 张谦 梁青龙72

摘    要：为探明播期与地膜覆盖对衣分在棉花单株上的分布规律影响，选取冀863为试验材料，于2017年和2018年，采用裂区设计，主区设置地膜覆盖与裸地播种2种方式，副区设置早播（4月15日播种）、适期播种（4月25日播种）、晚播（5月5日播种）3个播期，收获后测定不同处理棉株上48个果节（第1～12果枝，每个果枝第1～4果节）衣分。结果显示，衣分在果枝上横向分布呈现3种趋势，第1种由内向外衣分降低，第2种由内向外衣分升高、第3种4个果节间衣分差异不大;同一果节由下至上不同果枝间衣分变化差异较大，随果枝升高，衣分分别呈升高、降低、中部高两端低、差异不大4种趋势。随着播期推迟，衣分较高的果节数所占比例有增加的趋势，衣分（以L表示，下同）在≤35.0%时早播果节数所占比例最高（32.4%），显著高于其他2个播期;在35.0%

关键词：衣分;分布规律;播期;覆膜

中图分类号： S562         文獻标识码： A         DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.04.017

Abstract： In order to explore the distribution of lint percentage on cotton plant under the different sowing date and plastic film mulch， adopting 'Ji863' as materials， the field trails were conducted in 2017 and 2018 with split-plot experimental design. The main factor was mulch method including plastic film mulch and no film mulch， the side factor was sowing date including early sowing（April 15th）， moderate sowing（April 25th） and late sowing（May 5th）. Lint percentage of bolls on 48 fruit nodes（branches 1～12，nodes 1～4 each branch） were investigated. The result showed that there were three trends for lint percentage distribution on branches， the lint percentage might decrease， increase or change little with the nodes outward. The lint percentage for the same nodes on different branches showed no obvious trends， and with the branches higher， the lint percentage might increase， decrease， increase firstly then decrease or change little. The ratio of nodes on which the lint percentage was higher increased with the delaying sowing date. The ratio of nodes on which the lint percentage was below 35% for early sowing date was significantly higher than the other two sowing dates， which was 32.4%. The ratio of nodes on which the lint percentage was 35%～37% for moderate sowing date was significant higher than the other two sowing dates， which was 51.1%. The ratio of nodes on which the lint percentage was 39%～41% for late sowing date was significant higher than the other two sowing dates， which was 39.9%. The effect of plastic film on lint percentage varied with the sowing date and climate， which was unregularly. The distribution of lint percentage on cotton plant was affected by climate greatly and showed no obvious laws. The ratio of nodes on which lint percentage was higher increased with delaying sowing date. The effects of plastic film mulch on lint percentage also affected by sowing date and climate greatly.

Key words： lint percentage;distribution;sowing date;plastic film mulch

棉花衣分是籽棉纤维重量占籽棉重量的比例，是反映棉花经济产量的重要指标。关于棉花衣分形成的遗传学机理，前人做了大量研究[1-4]，而棉花衣分的高低，除了受遗传影响之外，环境因素如光照、温度、水分等条件也对衣分影响很大，王朝晖等[5]研究认为，温度、日照时数与衣分呈负相关，降水与衣分关联系数大;张金帮等[6]研究认为，在影响衣分的环境因子中，积温影响最大，其次是日照时数和降雨量;张翠英等[7]研究认为，棉花衣分与7月降雨量呈显著负相关;张晓洁等[8]研究认为，衣分前期收获籽棉最高（9月26日收获为前期，10月25日收获为中期，11月13日收获为后期），霜后花的最低，主要是受温度影响较大，随着气温下降，棉纤维干物质积累受到影响，成熟度差，纤维质量下降，衣分明显降低;田海燕等[9]研究认为，中后期如遇连阴雨，棉花烂铃增加，烂铃会导致衣分提高，增幅达到1.31%，李春平等[10]研究认为，衣分与7月下旬和8月上旬的高温呈极显著正相关;万燕等[11]认为，有效太阳辐射总量对衣分有相对重要的影响。前人关于衣分的研究，多集中在气候条件对棉花总体衣分的影响上，尚未见单株上衣分在不同果枝、不同果节上的变化规律研究，为此，本试验中设置了早播（4月15日）、適期播种（4月25日）和晚播（5月5日）3个播期，以及地膜覆盖与裸地播种2种模式，旨在测定衣分在棉株上的分布规律，探明播期、覆膜等因素对衣分在棉株分布的影响规律。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验于2017年和2018年在河北省农林科学院棉花研究所威县试验站（河北省威县枣园乡东张庄村）进行，试验地土壤质地类型为沙壤土，前茬作物为棉花，0～20 cm土壤有机质含量为6.8 g·kg-1，全氮含量为0.624 g·kg-1，有效磷含量为13.3 mg·kg-1，速效钾含量为109 mg·kg-1，棉花品种采用“冀863”。

1.2 试验方法

试验采用裂区设计，主因素为覆盖方式，设置塑料地膜覆盖与裸地播种2个水平，播期为副因素，设置早播（4月15日）、适期播种（4月25日）、晚播（5月5日）3个水平，3次重复。棉花采用等行距76 cm种植，小区宽3.8 m，种植5行，长8 m，不同小区按照播期设计日期播种，留苗密度7.5万株·hm-2，各小区所有棉株均保留12个果枝，水肥管理同大田。

1.3 数据分析

小区棉花全部吐絮后，按照果枝节位分别收获，每株收获1～12果枝，每果枝收获1～4果节，共计48个节位的棉花，每个节位收取20朵，采用小型皮辊轧花机轧花后计算衣分，画出衣分分布株式图（图1～6）。在株式图中，横线表示地面，竖线表示棉花主茎，主茎由下至上共12个果枝，每个果枝由内向外4个果节，图中对每一个果枝上的4个果节衣分进行方差分析，并用上标字母表示差异显著性，不同小写字母表示在5%水平上差异显著。由于个别果节收获朵数不足，未能获取衣分数据。

播期与覆膜对衣分分布的影响计算：按照衣分（以L表示）由小到大划分为5个范围，分别是L≤35.0%，35.0%41.0%，将每个处理株式图上的果节衣分按照上面5个范围分组，计数每组内的果节个数，用上述果节个数除以该处理总果节数，得到该组内的果节数占全株果节数比例。

播期与覆膜对衣分影响的计算：以4月15日播期处理各果节衣分减去4月25日播期处理各对应果节衣分，所得数值为正值、负值、零3种情况，分别归为升高、降低、持平3个范围内，以每个范围内的果节数除以果节总数，即得到升高、降低、持平3个范围比例。5月5日播期处理数据作相同处理（表3），同样用覆膜处理减去裸地处理后对数据作统计，即得到覆膜对果节衣分的影响（表4）。

2 结果与分析

2.1 棉花生育期间气象条件及棉花发育特点

本试验2年气象数据显示（表1），2018年4月下旬到5月下旬，平均温度较2017年低1.1 ℃，6月份则高1.6 ℃，尤其是6月下旬高2.6 ℃，7月份与8月份为棉花结铃盛期，2018年总体表现为温度高于2017年，但进入9月份以后，温度则较2017年明显降低，尤其是9月下旬低4.6 ℃;从日照时数来看，4月下旬到5月下旬，2018年日照时数较2017年少121.4 h，6月份则高15.9 h，7月份与8月份高82.3 h，进入9月份以后，除9月中旬降低58.1 h外，其他时间比2017年高189.3 h，2017年10月中上旬日照时数明显偏低，仅有25.6 h与31.3 h;从降雨量来看，2018年属多雨年份，前中期（4月下旬至8月下旬）降雨量达到442.9 mm，基本可满足棉花生长需求，而2017年同期仅282.3 mm，且多为无效降雨（1次降雨量小于20 mm），属严重干旱年份，进入9月份后，2017年10月上中旬降雨量分别为57.3  mm与6.4  mm，而2018年则在9月中下旬降雨28.5 mm与7.0 mm，其他时段均无降雨。

2.2 不同播期衣分在单株上的分布规律

2.2.1 4月15日播期衣分分布规律 2017年下部1～4果枝由内围果节向外围果节，衣分逐渐降低，差异达显著水平，且差值较大，第3果枝第4果节下降幅度达到了11.0个百分点;上部3个果枝则是由内围果节向外围果节衣分升高，第12果枝第4果节升高幅度也在5.3个百分点，差异显著;中部5～9果枝随果节向外衣分降低，但第4果节衣分又有升高，总体来看，与下部果枝和上部果枝相比，中部果枝各果节间的衣分差值较小（图1）。裸地处理衣分在果枝与果节上的分布与覆膜处理相似，由内围果节向外围果节来看，基本呈现下部果枝衣分逐渐降低，上部果枝衣分升高，而中部果枝衣分差异较小，但下部、中部、上部三种分布规律所包含的果枝数量略有不同，且上部果枝由内围向外围果节衣分升高幅度小于覆膜处理（图2）。

由图3可知，2018年覆膜处理所有果枝均由内围果节向外围果节衣分降低，同果枝不同果节间衣分最大差值在2.7～8.5个百分点，差异均达显著水平。裸地处理呈相似规律（图4）。

从上下分布规律来看， 2017年覆膜处理第1果节与第2果节由下至上衣分均呈下降趋势，最大差值分别为10.7与8.5个百分点，第3果节由下至上衣分变化规律不明显，差异不大，最大差值为2.6个百分点，第4果节由下至上呈升高趋势，第12果枝较第3果枝增加6.7个百分点（图1）。裸地处理第1果节由下至上衣分呈先下降后升高趋势，以第8果枝衣分33.6%最低，第2果节除1～2果枝偏高外，其它果枝间差异不大，第3果节除2～3果枝偏低外，其它果枝间差异不大，第4果节由下至上衣分呈先下降后升高趋势（图2）。

由图3可以看出，2018年覆膜处理第1果节由下至上衣分呈先增加后降低的趋势，以第6果枝的40.2%最高，第2果节第1～6果枝间差异不大，在37.8%～38.1%，自第9果枝以上衣分下降趋势明显，第12果枝较第9果枝衣分低2.9个百分点;第3果节自第2～12果枝衣分先上升后降低，以中部第6、7果枝最高，分别达到37.2%与37.3%，上部10～12果枝衣分明显偏低，只有31.4%～31.7%;第4果节第1～6果枝（34.2%～36.3%）高于第7～12果枝（28.9%～33.0%）。裸地处理与覆膜处理规律相似（图4）。

2.2.2 4月25日播期衣分分布规律 如图5所示，2017年覆膜处理下部1～2果枝随果节向外，衣分逐渐降低，差异显著，第2果枝第4果节下降幅度达到了6.3个百分点;其它果枝不同果节间差异较小，变化规律不明显，不同果枝果节间衣分最大差值在0.7～2.9个百分点。裸地处理与覆膜处理规律相似（图6）。

2018年覆膜处理第1～4果枝不同果节间衣分变化呈波浪形，但差异较小，最大差值在1.2～2.2个百分点;第5～12果枝，随果节向外，衣分呈明显降低趋势，且果枝节位越高，衣分降低有越大的趋势，最大差值在3.1～9.9个百分点，差异达显著水平（图7）。裸地处理1～6果枝由内围果节向外围果节衣分变化呈现先下降后上升的V字型，最低值出现在第2或第3果节，第7～10果枝由内围果节向外围果节衣分变化呈波浪形，与覆膜处理1～4果枝相似，11～12果枝由内向外衣分呈降低趋势，与覆膜处理5～12果枝相似（图8）。

从上下分布规律来看，2017年覆膜处理第1果节由下至上衣分变化不大，均在35.0%～36.7%，第2果节由下至上衣分先升高后降低，以第8果枝衣分36.8%最高，第1果枝32.8%最低;第3果节除第2果枝与第4果枝偏低外，其它果枝差异不大，均在35.0%～36.9%;第4果节除第2果枝偏低外，其他果枝间最大差值为1.9个百分点，变化不大（图5）。裸地处理第1果节与覆膜处理相似，第2果节1～3果枝偏低，4～12果枝相差不大，与覆膜第3果节变化相似，第3果节1～2果枝偏低，3～12果枝间相差不大，第4果节3～12果枝衣分差异不大（图6）。

2018年覆膜处理第1果节衣分中部（5～8果枝）高于上部（9～12果枝）与下部（1～4果枝）果枝;第2果节变化规律与第1果节类似;第3果节除第1果枝偏低外，自第2果枝向上呈降低趋势，尤以第10～12果枝衣分明显偏低（33.0%～34.3%），第4果节自下至上衣分降低趋势明显，第9～11果枝衣分甚至低于30.0%（图7）。裸地處理第1果节与第3果节由下至上衣分先升高后降低，第2果节中部5～8果枝衣分偏高，下部与上部衣分明显偏低，第4果节1～5果枝间衣分差异不大，但从6果枝向上，衣分直线下降（图8）。

2.2.3 5月5日播期衣分分布规律 2017年覆膜处理仅有第1果枝由内围果节向外围果节衣分降低，差异显著，第2～12果枝不同果节间衣分变化规律不明显，除个别节位衣分超过38.0%以外，其他果枝不同果节间差异较小，在0.6～2.3个百分点（图9）。裸地处理1～3果枝、7～8果枝衣分随果节向外，衣分降低，4～6果枝以第2果节衣分最高，9～12果枝呈先降低后升高的V型变化（图10）。

从图11中可以看出，2018年覆膜处理第1～3果枝由内围果节向外围果节衣分降低，降低幅度分别为3.4，3.3与1.2个百分点，差异显著;第4～7果枝由内围果节向外围果节衣分先降低后升高V型变化;第8～12果枝衣分变化不大，部分果枝果节间差异未达显著水平。裸地处理除个别果枝外，基本呈现由内围果节向外围果节衣分逐渐降低的趋势（图12）。

从上下分布规律来看，2017年覆膜处理第1果节不同果枝间差异不大，除第5果枝与第6果枝衣分低于36.0%以外，其它果枝衣分分布在36.1%～37.5%;第2果节自下至上衣分先升高后降低，以第6～7果枝的38.1%为最高;第3果节除第1果枝衣分偏低外，自下至上果枝间变化规律不明显;第4果节第2～8果枝衣分分布在34.8%～35.9%，略低于第9～12果枝的36.1%～38.1%（图9）。裸地处理第1果节除第7～9果枝衣分超过38.0%以外，其他果枝基本在37.0%上下，差异不大，第2果节由下至上先升高后降低，以第5～6果枝衣分最高，超过38.0%，第3果节与4果节由下至上基本呈升高趋势（图10）。

2018年覆膜处理第1果节由下至上衣分变化不大，不同果枝最大差值为1.4个百分点;第2果节自下至上呈波动上升趋势，第12果枝较第1果枝衣分增加2.7个百分点;第3果节第1～9果枝衣分呈小幅上升趋势，升高幅度为2.3个百分点;第4果节第1～7果枝衣分升高趋势明显，达到4.7个百分点（图11）。裸地处理第1果节由下至上衣分变化不大，第2果节同样变化不大，第3果节由下至上衣分先升高后降低，第4果节1～8果枝衣分上下波动，9果枝以上衣分呈明显下降趋势（图12）。

2.3 播期与覆膜对衣分高低分布的影响

由表2中衣分高低分布的范围可以看出，播期与覆膜均对衣分高低分布有显著影响，但播期的影响明显大于覆膜的影响。从3个播期平均来看，早播（4月15日）使衣分在5个范围内分布更加均衡，适期播种（4月25日）衣分在35.0%39.0%的果节数所占比例均较低。随着播期推迟，衣分较高的果节数所占比例有增加趋势。不同年份，播期对衣分高低分布也有较大影响，例如衣分在35.0%

覆膜对衣分分布的影响受年份间与播期影响较大。2017年覆膜3个播期下均增加了在L≤35.0%范围内的果节数比例，增加幅度分别为1.4，13.1与5.3个百分点;覆膜降低了早播与适期播种在35.0%

2.4 播期与覆膜对果节衣分的影响

由表3可以看出，与适期播种相比，裸地条件下早播导致衣分降低的果节数2017年与2018年比例达到61.4%和66.0%，覆膜条件下早播致衣分的降低的果节数比例两年达到53.3%与50.0%，结果基本一致;因此早播使半数以上果节衣分降低。而晚播对衣分的影响两年不同，2017年裸地衣分升高的果节数占到72.7%，覆膜升高占到81.8%，而2018年裸地衣分降低的果节数达到75.0%，覆膜则为50.0%，因此晚播对果节衣分的影响与两年不同的气象条件密切相关。

覆膜对衣分的影响随播期不同而不同（表4）。早播条件下覆膜对果节衣分的影响两年表现不同，2017年升高作用明显，为54.5%，2018年果节衣分降低的占到56.3%;适期播种覆膜2年分别降低了68.9%与70.8%果节的衣分，结果基本一致，而晚播后覆膜2年结果不同，2017年降低了50%果节的衣分，2018年升高了72.1%果节的衣分。

3 讨论与结论

衣分同时受纤维发育状况与种子发育状况的影响，较高的温度、充足的光照和适宜的土壤水分，有利于棉花纤维的发育，使衣分较高，但在严重环境胁迫下，由于籽指下降，也能使衣分相对提高，因此环境条件对衣分的影响涉及到对棉籽发育及棉纤维发育2个方面，而棉铃衣分的高低是其所发育期间光温水资源条件好坏的直接反映。

3.1 两年不同气象条件对衣分的影响

关于气象条件（温度、日照时数、降雨量）对衣分的影响，前人做了大量研究[12-13]，段鵬飞等[14]研究认为，衣分与7月份平均温度，8、9月份降雨成负相关关系，与6-9月份日照成正相关关系;李秋芝等[15]研究认为，8月中旬、9月下旬日照时数，8月上中旬、9月中旬降水量能够较大的影响棉花衣分，8月上旬光照时数、9月上旬降水量对棉花衣分也有一定的影响。

2017年与2018年气候条件的不同直接导致了衣分差异。2017年4月15日播期1～5果枝内围铃衣分明显高于2018年，这与2017年前期干旱、日照时数偏高、温度较高相关;上部4个果枝内围铃2017年衣分低于2018年，与棉花生长后期2017年9月份与10月份日照时数偏低相关;4月25日播期与5月5日播期衣分分布相似，均是2017年低于2018年，仅2018年上部5个果枝的第4果节衣分明显偏低，这与2018年9月下旬与10月中旬温度偏低有关。

3.2 衣分在果枝上的横向分布

本试验研究发现，衣分在棉株上的分布规律受气候条件、播期、覆膜等因素影响较大。衣分在果枝上由内向外的分布规律大致分为三种，第一种是由内围果节向外围果节，衣分呈降低趋势，下部果枝表现尤其明显，但呈现这一规律的下部果枝数量随气候、播期的不同而差异较大，播期早、8月中下旬多雨寡照年份（2017年，下部烂铃多）下部果枝受影响数量多，由内围果节向外围果节衣分降低幅度大;第二种是由内围果节向外围果节，衣分呈升高趋势，多出现在上部少数果枝，原因是上部果枝成铃发育期间（2017年10月份）气温低、日照时数偏少导致棉籽及纤维发育不足，棉籽质量降低幅度大于纤维降低幅度，棉纤维所占比例相对升高，导致衣分升高，越靠外的成铃受影响越大，当10月份日照充足、温度偏高时（2018年10月份），棉籽发育接近正常，则呈现随果节由内向外衣分降低的趋势;第三种是4个果节间衣分差异不大，多为中部果枝（部分果枝出现第4果节衣分较高的现象，应为棉籽发育不足引起），中部果枝棉铃发育期间光温水资源较为充足， 内围铃与外围铃生育期间所处环境条件相似，因此衣分接近。

3.3 衣分在果节上的纵向分布

衣分在同一果节上的纵向分布规律性差异较大。第一种是自下至上呈现降低趋势;第二种是中部果枝高，上下部果枝低，或下部果枝高，上部果枝低;第三种是自下至上衣分呈升高（或波动升高）趋势;第四种是上下果枝间差异不大。由于同一果节自下至上不同果枝上的棉铃发育时间差异很大，导致其发育期间所处的光温水资源条件也差异很大，因此造成衣分分布的规律性不一致。

3.4 播期与覆膜对衣分分布的影响

播期与覆膜均对衣分有较大的影响，但播期的影响明显大于覆膜，且影响程度与气象条件密切相关。与适期播种相比，早播对果节衣分降低作用比较明显，而晚播对果节衣分的影响随年份间气象条件的不同而不同。覆膜对果节衣分的影响与播期有关，早播与晚播条件下覆膜对衣分的影响不稳定，适期播种覆膜两年份对果节衣分均呈现降低作用。

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