齐洪鑫,王汝明,董灵艳,张爱民,张东楼,李凤瑞,史加亮,杨秀凤,赵文超
(德州市农业科学研究院,山东 德州 253015)
鲁西北植棉区地处黄河下游,主要包括德州、聊城、济南三市,光照充足,土壤较为肥沃,年平均气温14℃左右,属于温带季风气候,适宜棉花生产。但近年来受国家政策、市场需求、产业结构调整等影响,土地面积不断减少,粮棉、棉菜争地矛盾突出。为减少种植压力,鲁西北地区多地采取间作、套作等高效模式。短季棉(夏棉)作为一种高效的棉花品种,具有生育周期短,结铃集中等特点,而大蒜作为另一重要的经济作物,可在夏棉种植前进行收获,并且由于大蒜生长期间施肥充足,在大蒜收获后,蒜后直播短季棉无需再施肥,这种既减少施肥量又降低劳动强度的种植模式在鲁西北地区被广泛应用。因而作者采用蒜后直播短季棉模式,研究不同品种、不同密度对棉花产量及纤维品质的影响,为蒜后直播短季棉高产高效栽培提供参考。
供试棉花品种为德0720和德棉15号。两品种均为德州市农业科学院自主选育的转基因抗虫短季棉品种,分别于2015年和2018年通过山东省农作物品种审定委员会审定。
试验于2020—2021年在德州市农业科学研究院科技示范园进行。试验地为潮土,排灌方便,前茬作物棉花,试验地气候类型属于暖温带半湿润季风气候,平均气温 12.9℃,特点是冬季寒冷干燥,夏季高温多雨,年均降水量 547.5 mm,土壤养分状况为有机质1.20%、全氮 0.66 g/kg、有效磷 22.04 mg/kg、速效钾 122.43 mg/kg,pH值 8.04。
试验采用裂区设计,品种为主区,分别为德0720和德棉15号,以A1和A2表示;密度为裂区,设置2个水平,分别为75000株/公顷和90000株/公顷,以B1和B2表示;重复3次,小区采用等行距种植,行距为76 cm,行长10 m,6行区,小区面积45.6 m。
2020年10月14日播种大蒜,播种后浇足浇透覆膜水,大蒜生育期施肥以底肥为主,追肥为辅,在收获蒜薹后25天左右(即2021年5月19日)进行大蒜收获。大蒜收获后及时抢时、抢墒播种短季棉(于2021年5月20日播种),棉花不整枝,7月25日打顶,其它田间管理措施按当地正常棉田进行。
2021年9月10日左右,在每小区的中间三行选取长势均匀的10株棉花,记录株高、果枝数、始果枝位节数、单株成铃数和烂铃数等;10月25日前调查各处理实际密度;收获后称取各个处理的籽棉和皮棉重量;将留存棉样送至农业农村部棉花品质监督检验测试中心(安阳)测定纤维品质。
试验数据在Excel 2007中编辑,利用DPSv 19.05软件进行分析。
株高、果枝数、始果枝位节数是农艺性状的主要指标,且株高、果枝数是营养生长的主要指标。由表1可以看出:品种间株高、果枝数、始果枝位节数差异不显著,德棉15号的株高、始果枝位节数均高于德0720,而德0720的果枝数略高于德棉15号;密度对棉花株高、果枝数、始果枝位节数影响不显著,低密度处理的株高、果枝数、始果枝位节数略大于高密度处理。
由表2可以看出:品种间籽棉产量、单铃重差异显著,德棉15号籽棉产量显著高于德0720,增幅为5.0%,德0720的单铃重显著高于德棉15号,增幅为1.6%;品种间皮棉产量、衣分、单株铃数、烂铃数差异不显著,其中德棉15号皮棉产量、单株铃数、烂铃数均高于德0720,而德0720的衣分高于德棉15号;密度对籽棉产量、皮棉产量和烂铃数影响显著,高密度处理的籽棉产量和皮棉产量均显著高于低密度处理,增幅为1.3%和3.2%,而低密度处理的烂铃数显著高于高密度处理,增幅为21.4%;密度对衣分、单株成铃数、单铃重影响不显著,高密度处理的衣分稍高于低密度处理,低密度的单株成铃数、单铃重均稍高于高密度的。
表1 各处理的棉花主要农艺性状情况
表2 各处理下棉花产量及产量构成因素情况
棉花纤维品质是衡量棉花质量的主要因素,主要包括棉花的纤维长度、整齐度、比强度、马克隆值和伸长率等。由表3可知:品种间棉花纤维品质各项指标差异不显著,德0720的纤维长度、整齐度指数、伸长率稍高于德棉15号,而德棉15号的比强度、马克隆值稍高于德0720;密度对棉花纤维品质各项指标的影响也不显著,高密度种植下的纤维长度、比强度、伸长率稍高于低密度种植下的。在不同品种、不同密度种植下的纤维品质虽然有差异但均不显著,其各项指标均已达到纤维品质Ⅲ型的标准。
表3 各处理下的棉花纤维品质情况
蒜后直播短季棉可以在减少粮棉(粮菜)争地压力、土地高效利用的基础上减少施肥,相比蒜套棉模式也可降低劳动强度,提高机械水平,减少管理用工和投资成本。同时由于气候因素等原因,大蒜收获期可能会延后,这就造成短季棉播种偏晚而减产。因此在鲁西北气候条件下,若采取蒜后直播短季棉模式,应选择早熟大蒜品种。
本研究结果表明,在蒜后直播短季棉种植模式下,品种间籽棉产量差异显著,农艺性状和纤维品质性状差异不显著,德棉15号籽棉产量显著高于德0720,而皮棉产量差异不显著;密度对籽棉产量和皮棉产量影响显著,对农艺性状、纤维品质影响不显著,高密度处理的籽棉产量和皮棉产量显著高于低密度处理;品种间或密度间的纤维品质指标均差异不显著。综上所述,德0720和德棉15号均适合高密度种植,以德棉15号在90000株/公顷密度下的产量最高、效益最好。