德棉10号在鲁西北地区春季直播的适宜播期研究

董灵艳，史加亮，赵文超，齐洪鑫，王汝明，张东楼，杨秀凤，张贵军，贾德新

(德州市农业科学研究院，山东 德州 253015)

山东鲁西北地区作为黄河流域的重要植棉区，植棉历史悠久，常年以种植春棉为主，并且以地膜覆盖直播为主，地膜用量大。几十年来，地膜覆盖技术确实给棉花生产作出了巨大贡献，但地膜作为一种不可降解塑料，在土壤中可存在很多年，造成严重的白色污染，不利于土壤的可持续利用。治理地膜污染的方法有很多，但也存在很多问题，对此有研究者提出种植无膜棉，这为防治地膜污染提供了一种思路，但这在西北内陆棉区研究较多，因此，本文立足鲁西北植棉区，尝试无膜种植栽培方式，研究在裸地直播情况下不同播期对棉花生长的影响，为裸地直播棉在鲁西北地区生产应用提供参考。

1材料与方法

1.1试验地气候概况

试验于2021年在德州市农业科学研究院科技示范园进行。德州市属暖温带半湿润大陆性季风气候，春季干旱多风回暖快，夏季炎热多雨光照足，秋季凉爽多晴天，冬季寒冷少雪多干燥，年平均气温12.9 °C，年日照时数2592 h，年平均降水量为547.5 mm，平均无霜期长达208天。

1.2试验材料及设计方法

试验选用德州市农业科学研究院自主选育的山东省审定的棉花品种德棉10号，于2021年在德州市农业科学研究院科技园进行，设4月28日(B1)、5月6日(B2)和5月12日(B3)三种裸地直播的播期处理，以当地常规地膜覆盖4月28日播种为对照(CK)。小区行长5 m，行距76 cm，株距30 cm，6行区种植。完全随机区组设计，2次重复。

1.3调查项目

在每个小区，待棉花现蕾后挑选连续的生长一致的植株5株，并做标记，已备后期调查。株高分别在蕾期(6月23日)、花期(7月13日)、铃期(8月30日)各测量一次；第一果枝位高度、果枝数、单株铃数、干物质重均在铃期调查；在棉花收获前，每个小区取中上部30个棉铃，用于考种；棉花成熟后对各小区进行实际收花计产，计算皮棉产量。每小区取轧花后的皮棉20 g送农业农村部棉花品质监督检验测试中心(安阳)用来测定纤维品质。

1.4数据分析

采用Excel进行数据处理，利用DPS软件进行数据方差分析。

2结果与分析

2.1播期对棉花农艺性状的影响

由表1可知，第一果枝位高度各处理差异显著，B3显著高于B1，B3与B2、CK之间差异不显著(说明播期越晚棉花第一果枝位高度就越高)；第一果枝位节数B2显著低于CK，而CK与B1、B3之间差异不显著；果枝数各处理差异显著，B3显著低于B1、B2和CK，B1、B2和CK之间差异不显著(说明播期越晚棉花果枝数就越少)；蕾期株高CK显著高于B1、B2和B3，B1、B2显著高于B3(说明播期越晚蕾期株高越矮)，花期株高B3显著低于CK，CK与B1、B2之间差异不显著，铃期株高各处理之间均无差异显著性(说明播期显著影响蕾期株高，随着生育进程的推进，各处理生长速度加快，株高差距也越来越小，到结铃期裸地棉花的株高最终也能赶上覆膜棉)。

表1 各处理的棉花农艺性状情况

2.2播期对棉花干物质积累量的影响

由表2可知，在铃期，CK的根、茎和叶的干物质积累量均最高，铃和全株的干物质积累量以B3最高；根的干物质积累量CK显著高于其他处理，B1显著高于B2；茎的干物质积累CK显著高于B3和B2；叶、铃和全株的干物质积累各处理之间均差异不显著。

表2 各处理铃期的棉花干物质积累情况

表3 播期对裸地棉花产量及构成因素的影响

2.3播期对棉花产量及产量构成因子的影响

由表3可知，单铃重、单株铃数、衣分、籽指各处理之间均无差异显著性；霜前花率各处理间存在差异显著性，CK与B2差异不显著，但CK显著高于B1和B3，B2又显著高于B3(说明在裸地种植下，播期适中，霜前花率越高)；皮棉产量裸地直播处理(B1、B2和B3)均低于对照(CK)，B1、B2和B3分别比CK减产15.4%、1.6%和4.2%，且各处理间也存在差异显著性，CK与B2、B3间不显著，CK、B2和B3均显著高于B1。裸地种植时B2的产量最高，这可能与B2的霜前花率高、衣分高有关。

2.4播期对棉花纤维品质的影响

由表4可知，整齐度指数、断裂比强度、马克隆值和伸长率四项指标各处理间均无差异显著性，上半部平均长度各处理间有显著性差异，B2的上半部平均长度显著高于B3，但B2与B1和CK间无差异显著性。可能是由于适当晚播满足了棉花纤维长度生长发育所需要的最适宜日均温度(20℃～25℃)，或过晚播种棉铃发育时遇温度低使纤维长度发育受阻。

表4 播期对裸地棉花纤维品质的影响

3结论与讨论

本研究表明，德棉10号在鲁西北地区春季裸地直播种植时，第一果枝位高度、果枝数、蕾期株高、根干物质重、霜前花率、皮棉产量和上半部平均长度均受到影响，但对其他性状则无显著性影响；随着播期的推迟，第一果枝位高度有增高趋势，果枝数和蕾期株高有减少趋势，霜前花率、皮棉产量和上半部平均长度呈先增后降趋势，均在B2时达最大值。路正营，等研究认为，株高和果枝数随着播期的推迟均呈降低或减少趋势，这一点与本研究结果较一致。何觉民，等研究认为，播期对棉花纤维上半部平均长度无显著影响，这与本研究不一致。

本研究结果表明，裸地直播棉的产量低于覆膜棉产量，但通过调整播期可以提高裸地棉的产量，德棉10号在B2时(即5月6日播种)的皮棉产量与CK相差最少，比CK降低1.4 %，而过早或过晚(B1和B3)均可降低更多产量，所以鲁西北地区春季裸地种植时的适播期为5月6日左右。路正营，等研究结果为播期对籽棉产量有显著影响，以4月25日播种时籽棉产量最高，适宜播期为4月25日前后，这可能与不同地域的气候条件有关。与CK相比，虽然无膜晚播棉产量降低，但免去了购买地膜的成本和地膜回收和后续处理的成本，其综合效益还是高于地膜棉花，只要产量降低幅度在一个合理的范围内。

适宜播种日期的确定需根据当地的土壤和气候条件依试验结果而定，不同的地方、不同的品种，适播期也不同。本文的结果只适于鲁西北地区，且只适于德棉10号这一个品种，该适播期是否用于其他品种还有待研究。