新疆无膜滴灌条件下播期和密度对棉花产量及品质的影响*

罗静，孙绘健，杜珊珊，姚青青，何忠盛，王东力，李卫平

(新疆巴音郭楞蒙古自治州农业科学研究院，新疆 库尔勒 841000)

棉花是新疆重要的经济作物之一。近年来，随着地膜的长期使用，棉田残膜污染愈演愈烈，对棉田质量、棉花产量和品质都造成了严重的影响。为治理残膜污染，目前主要是采用提高地膜产品质量和强化回收手段等方法来提高残膜回收的完整性和清洁性，但是地膜污染问题依然严峻。研究无膜滴灌栽培模式，对农业的可持续发展具有重要意义[1]。

关于播期、密度对棉花产量品质的研究目前已有大量文献[2-5]，而在西北内陆棉区“矮、密、早”栽培和无膜滴灌条件下播期和密度对棉花生长、干物质积累、产量及品质的文献较少。本试验以国家现代农业产业技术体系棉花产业技术体系提供的早熟棉品种(系)新陆早48号和中619为试验材料，对不同播期和密度条件下的棉花生育进程、产量及品质的影响进行研究，为新疆地区棉花的无膜滴灌栽培技术提供参考。

1材料与方法

1.1试验地点与供试材料

试验于2015年在新疆库尔勒市英下乡巴音郭楞蒙古自治州农业科学研究院试验基地进行。试验地土质为壤土，前茬作物棉花，0～30 cm耕层有机质14.6 g/kg，水解性氮83.2 mg/kg，有效磷32.7 mg/kg，速效钾215.4 mg/kg，全盐含量≤3 g/kg。

供试的新陆早48号和中619均由国家现代农业产业技术体系棉花产业技术体系提供。

1.2方法

1.2.1试验设计

根据当地棉花生产的实际情况，试验设置播期与密度2个因素。播期设4月18日(A1)、4月27日(A2)和5月6日(A3)三个水平，密度设18.0万株/hm2(B1)、22.5万株/hm2(B2)和27.0万株/hm2(B3)三个水平。小区面积12.41 m2，3次重复。采用无膜种植，全生育期不覆膜，地表滴灌。

1.2.2栽培管理

播前基肥施磷酸二铵300 kg/hm、尿素150 kg/hm、硫酸钾225 kg/hm2。人工点播，播深3.5～4.0 cm。生育期间滴水10次，单次滴水300～480 m3/hm2，生育期追肥采用随水滴施，追肥总量695 kg/hm2。打顶、化控、植保措施同当地大田栽培模式。

1.2.3测定指标与方法

采用国家区域试验记载样式调查记录不同处理的出苗期、现蕾期、开花期和吐絮期的日期。分别于6月15日、7月15日、8月15日调查株高和果枝数。于6月15日和8月15日采样，每小区选择3株长势一致的棉株，按不同器官(主茎+果枝、叶片、蕾铃)分样，测定鲜重；105℃杀青30 min，置于80℃烘箱中烘干至恒重后，采用称重法测定其干物质积累量。根据实际收获的籽棉计算产量。小区皮棉样品送农业农村部棉花纤维品质检测中心(乌鲁木齐)检测纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、伸长率和整齐度5项品质指标。

1.3数据处理

采用Microsoft Excel 2007软件进行数据整理，采用SPSS17.0软件进行方差分析。

2结果与分析

2.1播期与密度对棉花生育期的影响

播期能够影响棉花的生育进程。在棉花的出苗期，随着播种时间的推迟，播种至出苗的时间缩短，而到了现蕾期、开花期和吐絮期，受多种因子综合效应，各处理变化不一。不同播期条件下，中619的生育期随播期推迟而缩短，缩短的时间主要体现在播种到出苗的时间；新陆早48号的生育期随播期推迟而变化不大。总的来说，播期推迟，播种至出苗时间减少，出苗至开花、开花至吐絮的时间较为一致，而密度对棉花的生育期影响差异不显著(表1和表2)。

表1 两品种各处理的生育期情况

表2 两品种播期或密度条件下的生育期均值与差异性

2.2播期与密度对棉花株高和果枝数的影响

在同播期不同密度下株高和果枝数差异不显著，而在同密度不同播期下株高和果枝数差异显著(表3)。6月15日中619和新陆早48号的株高和果枝数均随播期推迟呈下降趋势，越早播种的株高越高，果枝数越多；7月15日和8月15日中619在播期A3时株高最高，新陆早48号在播期A2时株高最高；且3个调查时期新陆早48号的株高均高于中619。7月15日中619和新陆早48号的果枝数均是播期A1和A2差异不显著；8月15日中619果枝数播期差异不显著，而新陆早48号差异显著，表现为A1> A2> A3。

表3 两品种播期与密度水平不同时期棉花株高和果枝数情况

2.3播期与密度对棉花地上部分干物质积累的影响

从表4可以看出，不同播期条件下，中619的2个时期(6月和8月)总干物质量差异显著，6月总干物质量表现为A1>A2>A3，8月总干物质量表现为A1>A2和A3，6月和8月的茎和蕾铃占总干物质比均表现为A1>A2>A3，叶片占总干物质比为A3>A2>A1；新陆早48号6月总干物质量差异显著，表现为A1>A2>A3，茎枝和蕾铃占总干物质比均表现为A1>A2>A3，叶片占总干物质比为A3>A2>A1；8月总干物质量差异不显著。不同密度条件下，中619和新陆早48号在6月和8月的总干物质量差异不显著。中619的总干物质量在6月和8月的表现为B2>B1>B3，新陆早48号的总干物质量在6月的表现为B3> B1> B2，8月的表现为B2>B3>B1。

表4 两品种各因素与水平的地上部干物质积累量和器官占比

2.4播期与密度对棉花产量的影响

表5可见，播期和密度不同水平对2个参试品种(系)的产量影响不显著。中619随着播期的适当推迟产量有所提高，表现为A2=A3>A1；新陆早48号随着播期的推迟产量有所下降，在A1播期下产量最高，表现为A1> A2=A3；在 A2和A3播期条件下2个品种的单铃重、衣分和产量值均相同；且3个播期条件下新陆早48号的产量均高于中619。在不同密度条件下，2个参试品种(系)在产量上表现有所不同，中619在B2密度下产量最高，为4953.73 kg/km2，表现为B2>B3>B1；而新陆早48号在高密度B3条件下产量最高，为5572.05 kg/km2，表现为B3> B1> B2。

表5 两品种各因素与水平的铃重、衣分和产量情况

2.5播期与密度对棉花纤维品质的影响

从表6中可以看出，播期与密度对棉花纤维品质指标有一定程度的影响。中619在不同密度处理下各测试指标均没有表现明显差异；在不同播期条件下上半部平均长度、整齐度指数差异不显著，断裂比强度、马克隆值和伸长率有显著性差异，其中断裂比强度随着播期的推迟而下降。新陆早48号在不同播期条件下断裂比强度、马克隆值和伸长率没有显著性差异，上半部平均长度和整齐度指数有差异，且两者均是随着播期的推迟而增加；不同密度处理的上半部平均长度、断裂比强度和马克隆值没有显著性差异。

表6 两品种各因素与水平的棉花纤维品质情况

3讨论与结论

播期与密度是建立合理种植制度的重要条件[1]。关于播期与密度对棉花生长发育、产量和纤维品质的影响研究报道较多[2,6-7]，但对于无膜滴灌条件的研究报道相对较少。

有研究指出，棉花的生育期主要受播种期的影响，但也受其它因子的影响。代英男[8]的研究结果表明：播种期是影响棉花生育期的主要因子，密度影响最小；王欣悦,等[2]研究表明生育进程随着播期的推迟而加快，生育期缩短；本研究结果与其研究结果一致。刘金仓,等[3]研究则表明，密度对棉花的生育期无显著影响；赖奕英,等[4]认为棉花的种植密度对生长发育影响明显。关于密度对棉花生育期的影响，不同学者的研究结果不尽相同，而在本研究中下，密度对棉花的生育期没有显著性影响。

株高和果枝数是棉花的重要观测指标。赖奕英,等[4]和郝先哲,等[9]研究认为随着密度的增加，株高增高，果枝数减少；王燕,等[10]研究认为棉花的株高与种植密度存在负相关关系；也有研究表明，株高在不同密度下会有差异，但没有显著性影响[5]，在不同播期下随着播期的推迟株高增加[11]。而在本研究条件下，不同密度处理对各个测定时期的株高和果枝数都没有显著性影响，不同播期对株高和果枝数有显著性影响，主要是因为随着播期的推迟，温度高、出苗更快、长势更强。

高产棉花群体的干物质积累与棉花产量存在密切相关[12]。但目前有关无膜滴灌条件下，播期和密度对棉花干物质积累影响的报道较少。韩焕勇,等[13]认为在初花期干物质积累和生殖器官干重表现为随着密度的增大而降低，盛铃期和吐絮期高密度群体的生殖器官干重与总重的比值偏低。本研究表明，不同密度对2个参试品种(系)的地上干物质量没有显著影响，播期对前期的干物质积累有显著影响。

播期和密度是影响棉花产量形成的重要因素。铃重和衣分是棉花的两个重要的产量组成成分，也是品种选育的重要衡量因素。贾晓昀,等[14]研究认为单铃重受环境变化的影响较大，晚播会导致单铃重的普遍降低，而衣分受环境变化影响较小。本研究中，铃重随着播期的推迟而增大，衣分因品种不同表现也有所不同，这与已有的文献报道略有不同。王欣悦,等[2]研究单铃重和衣分随着密度的提高呈下降趋势，籽棉产量有一定的提高；韩焕勇,等[13]研究认为随着密度的增大铃重略有降低。研究表明，在无膜滴灌条件下，播期和密度对籽棉产量没有显著性影响，但不同播期、密度处理下产量之间有差异。

棉花的纤维品质主要包括上半部纤维长度、断裂比强度、马克隆值、整齐度指数和伸长率，且大量研究表明，棉花的纤维品质主要由遗传因素决定，但环境条件和栽培措施对纤维品质的形成也有重要影响[15-16]。Bauer,等[17]研究结果认为，受播期影响最大的是纤维长度和马克隆值，且在一定范围内，随着播期的推迟，纤维长度逐渐变长；王欣悦,等[2]研究不同密度对纤维长度、整齐度指数、马克隆值和伸长率均无显著性差异，但不同播期对棉花纤维品质具有一定的影响。在本研究条件下，不同密度对棉花的纤维品质影响不大，不同播期对2个参试品种(系)的纤维品质影响各有不同，表明播期对棉花纤维品质具有一定的影响。

本研究认为，无膜滴灌条件下应首先考虑种植品种的熟性，其次是产量。此外，本研究只进行了1年的田间试验，棉花的生长发育和产量品质不仅受种植模式的影响，还受外界环境的影响。因此，还需要进一步开展相关研究。