不同种植模式对机采棉产量和纤维品质的影响*

李 豪, 杨永林, 杨 明, 徐媛媛, 秦江鸿

(石河子农业科学研究院 新疆石河子 832000)

新疆是我国重要的优质棉生产基地,也是棉花的主产区。2022年新疆棉花播种面积3 745.5万亩(1亩=667 m2),占全国播种总面积的83.2%;皮棉产量5 391 kt,占全国皮棉总产量的90.2%。棉花种植已经成为新疆的重要支柱产业和农民收入的主要来源[1]。

近年来,棉花生产成本逐年提高,尤其是人工拾花费占比较大。据统计,2011年新疆生产建设兵团引进37.18万名拾花工,人工拾花价格为1.8元/kg,拾花费高达22.27亿元,占净收益的一半[2]。为了提高农民收入、降低拾花成本,机采棉开始进入高速发展期,2020年新疆机采棉种植面积约为2 817.0万亩[3]。

目前,北疆机采棉一般采用1膜6行(66 cm+10 cm)的栽培模式[4]。1膜6行栽培模式的种植密度一般为1.8～2.0万株/亩,产量高而稳定,可以充分发挥“小个体,高群体”的优势[5],但同时容易造成郁闭、脱叶效果较差、棉花杂质较多、后期加工处理困难等问题,对棉花纤维长度和比强度均会产生不同程度的影响。有文献报道,1膜3行(76 cm等行距)的种植模式更适宜机械采收,杂质较少,机采品质较好[6]。但也有研究表明,常规棉在密度过低的种植模式下难以实现优质高产[7]。另有研究表明,在窄行种植模式下,棉花纤维马克隆值变大,铃质量大,衣分略低[8]。

本文通过开展1膜3行(76 cm等行距)、1膜6行(66 cm+10 cm)、1膜4行(76 cm+10 cm+76 cm)等机采棉栽培模式进行对比试验,总结各栽培模式的优缺点,优化机采棉栽培模式。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试棉花:石河子农业科学研究院自育品种“新石K18”。

1.2 试验地概况

试验地点:石河子市农业科学研究院棉花所。

前茬作物:棉花。

土壤类型:灌耕灰漠土。

0～20 cm耕层土壤的理化性状:w(有机质)为15.72 g/kg,w(有效氮)为63.12 mg/kg,w(有效磷)为11.34 mg/kg,w(速效钾)为181.52 mg/kg,pH为7.78。

灌溉用水:井水。

1.3 试验设计

试验共设3个处理:T1,1膜3行;T2,1膜4行;T3,1膜6行。随机区组排列,每个处理3次重复,小区面积80 m2。平均行距38 cm,株距9.4 cm。T1～T3处理理论种植密度分别为9 333、12 443、18 665株/亩。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 农艺性状

(1)第一果枝节位:棉株果枝的始节位,即棉花现蕾后从下至上第一果枝位置。

(2)株高:子叶节至主茎顶端的高度。

(3)单株果枝数:棉株主茎果枝数量。

(4)单株结铃数:棉株个体成铃数。横向看尖已出苞叶,直径在2 cm以上的棉铃为大铃,包括烂铃和吐絮铃;比大铃小的棉铃及当日花为小铃,3个小铃折算为1个大铃。

株高、单株果枝数、单株结铃数的调查时间为2021年9月5日。

1.4.2 考种和取样

每个处理取中部铃50朵,混收,晒干称重,计算单铃质量。测定单铃质量后,用皮辊轧花机将棉样轧出皮棉,皮棉称重,计算衣分;皮棉统一送往原农业部棉花品质监督检验测试中心,采用大容量棉花纤维测试仪(HVI)进行检测。

1.5 数据处理

采用软件Microsoft Office 2020和SPSS 27.0进行数据统计和分析,最小显著差异法(LSD)检验平均数(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同种植模式对棉花农艺性状的影响

不同种植模式的棉花农艺性状见表1。

表1 不同种植模式的棉花农艺性状

由表1可知:株高差异较为显著,T1处理的最高,比T3处理的高9.0 cm,T2、T3处理的差异不显著;T1处理的单株结铃数最多,T3处理的最少;第一果枝节位差异不是特别明显,T1处理的较高;T1处理的单株果枝数比T3处理的多1.9台。

2.2 不同种植模式对棉花纤维品质的影响

不同种植模式的棉花纤维品质见表2。

表2 不同种植模式的棉花纤维品质

从表2可以看出:T1处理的纤维上半部平均长度比T3、T2处理的略长,但T2处理的断裂比强度较高;从马克隆值看,T2、T1处理的纤维品质均达到A级水平。从表3可以看出:马克隆值变异系数最大为3.60%,整齐度指数变异系数最小为0.51%,其次为伸长率(0.59%)。从整体看,T1处理的纤维品质与T2处理的差别不大。

表3 棉花纤维品质性状变异分析

2.3 不同种植模式对棉花产量的影响

不同种植模式的棉花产量见表4。

表4 不同种植模式的棉花产量

由表4可知:T1处理的衣分最高,与T3处理的差异显著;T3处理的籽棉产量最高且与T1、T2处理的差异显著,T2、T1处理的籽棉产量相差不大;T3处理的皮棉产量最高且与T1、T2处理的差异显著,T1、T2处理的皮棉产量差异不显著;单铃质量相差不大,T1处理的单铃质量最大。

3 结语

3种机采棉种植模式中,皮棉产量最高的种植模式是1膜6行,其次是1膜3行。从单株结铃数、株高、单株果枝数、衣分等性状表现来看,1膜3行种植模式具有较大的优势。3种种植模式对棉花纤维品质影响不是很大,1膜3行和1膜4行较1膜6行有所提高。周永萍等[9]的研究表明,不同种植密度对同一品种棉花纤维上半部平均长度、断裂比强度、整齐度指数、伸长率并无显著影响,只有马克隆值随着种植密度的增大产生升高的变化,与本试验的结果基本一致。

1膜3行种植模式的棉花产量低于1膜6行的,经分析认为1膜3行种植模式的单株结铃数虽然较多,但亩株数低于1膜6行的,1膜6行的亩总铃数高于1膜3行的。本试验结果表明,在当前栽培模式下,1膜6行种植模式具有一定的优势,有稳产、高产的特点。建议进一步优化1膜3行的种植密度,改进栽培方式,选择适宜种植的品种。