不同密度及整枝方式对苗蕾期无头棉产量及品质的影响

时间：2024-07-29

史加亮，李凤瑞，张东楼，王荣堂，王汝明，赵文超，杨秀凤

（德州市农业科学研究院/农业部黄淮海流域棉区农业科学观测实验站，山东德州253000）

由于受到气候、虫害、机械损伤等因素的影响，棉花苗蕾期有时会出现无头棉，特别是雹灾影响最为严重。雹灾是危害农业生产主要的农业气象灾害种类[1]。根据1978―2016年我国农作物灾害面积统计数据，风雹灾年均受灾面积 447.60万 hm2，占总受灾面积的10%[2]。不同地区受雹灾影响程度也不相同[3]。棉花苗期和蕾期是我国各地冰雹高发期，降雹概率分别为30.4%和29.2%，高风险区主要集中在黄淮海平原和新疆地区[4]。黄河流域棉区5―6月是冰雹高发期，此时正值棉花苗蕾期，遭受雹灾极易形成大量无头棉，引起减产甚至绝产；棉花叶枝具有“补偿作用”，对苗蕾期无头棉采取相应的补救措施，能够有效降低损失[5-8]。本研究立足黄河流域棉区，通过在棉花现蕾期采用人工去除顶心（包括果枝）来模拟各种损伤而形成无头棉，探索了苗蕾期无头棉在不同密度下适宜的整枝方式，以期为苗蕾期无头棉栽培管理提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验方法

试验以自育棉花品种德棉16号为材料，于2016年在德州市农业科学研究院科技示范园进行。设种植密度和整枝方式2个试验因子，采用裂区试验设计，种植密度为主区，整枝方式为副区。种植密度设3.0万、6.0万和 9.0万株·hm－2；整枝方式设有头不留叶枝（对照，CK）、无头留1个叶枝、无头留2个叶枝和无头留3个叶枝，共4种。试验小区为6行区，行长 8 m，行距 0.76 m；3次重复。试验地为多年连作棉田，地力中等偏上。4月25日播种，等行距地膜覆盖种植。

各处理于6月13日棉花现蕾期采用人工去除顶心来模拟各种损伤而形成无头棉，6月18日按试验设计进行整枝，7月20日打去主茎及所有叶枝顶心。其他田间管理措施按正常管理要求进行。

1.2 测定项目与方法

1.2.1生长发育状况。于7月10日，在试验各小区内选择长势均匀、有代表性的棉株20株标株号挂牌进行定点定株调查。

株高：子叶节至主茎或最高叶枝顶端的高度。于9月10日用钢尺分别对挂牌棉株进行测量。

茎粗：以子叶节到第一片真叶节间最细部分主茎的直径。于9月10日用游标卡尺分别对挂牌棉株进行测量。

“三桃”比率：对挂牌棉株于 7月 20日、8月 15日、9月10日调查记载成铃数，分别统计伏前桃、伏桃、秋桃的数量并计算“三桃”比率。

1.2.2棉花产量构成因素。收获时对每小区选择的20株挂牌棉株测定成铃数、铃重和衣分，并留取棉样以测定纤维品质。按小区实收籽棉产量，轧花后计算皮棉产量。

1.2.3纤维品质。棉样送农业农村部棉花品质监督检验测试中心测试纤维品质。

1.3 统计分析

采用Microsoft Office Excel 2007软件处理数据，用DPS 7.05软件统计分析。

2 结果与分析

2.1 密度及整枝方式对株高和茎粗的影响

株高和茎粗常被作为表征地上部营养生长的重要指标，不同的田间配置会引起株高和茎粗的相应变化[9]。由表1可知，密度和整枝方式对棉花株高和茎粗存在极显著的交互作用。密度对株高和茎粗有极显著影响，在9.0万株·hm－2时，株高最高，茎粗最小，均与其他2个密度差异显著。整枝方式对株高和茎粗有极显著影响：有头不留叶枝的株高最高，与其他3种整枝方式差异显著（表2）；无头留3个叶枝的茎粗最大，与其他3种整枝方式差异显著。

表1 不同密度及整枝方式棉花株高和茎粗的方差分析

表2 不同密度及整枝方式棉花株高和茎粗的多重比较

2.2 密度及整枝方式对棉花“三桃”及单株铃数的影响

由表3可以看出，密度和整枝方式对棉花“三桃率”和单株铃数存在极显著的交互作用。密度对棉花“三桃率”和单株铃数有极显著影响，在9.0万株·hm－2时，伏前桃率最高，显著高于其他 2个密度；在 6.0万株·hm－2时，伏桃率最高，显著高于其他2个密度；在 3.0万株·hm－2时，秋桃率和单株铃数最高，均显著高于其他2个密度（表4）。整枝方式对棉花“三桃率”和单株铃数有极显著影响，有头不留叶枝的伏前桃率和单株铃数显著高于其他3种整枝方式；无头留3个叶枝的伏桃率显著高于其他3种整枝方式；有头不留叶枝的秋桃率和无头留2个叶枝差异不显著，但显著高于其他2种整枝方式。

2.3 密度及整枝方式对产量及其构成因素的影响

密度和整枝方式对每公顷铃数、铃重和籽棉产量有极显著的互作效应（表5）。密度对每公顷铃数、铃重、籽棉产量和皮棉产量有显著影响，在3.0万株·hm－2时，铃重最高，显著高于其他2个密度；在9.0万株·hm－2时，每公顷铃数、籽棉产量最高，显著高于其他2个密度（表6）。整枝方式对每公顷铃数、铃重、衣分、籽棉产量和皮棉产量均有极显著影响，有头不留叶枝的每公顷铃数、铃重、籽棉产量显著高于其他3种整枝方式；无头留1个叶枝的衣分显著低于其他3种整枝方式；无头留3个叶枝的皮棉产量低于有头不留叶枝的皮棉产量，但差异不显著。

表3 不同密度及整枝方式棉花“三桃”及单株铃数的方差分析

表4 不同密度及整枝方式棉花“三桃”及单株铃数的多重比较

综合考虑2个试验因素可知：在密度为9.0万株·hm－2、有头不留叶枝整枝条件下籽棉产量最高，显著高于其他处理；皮棉产量也最高，但与密度为6.0万株·hm－2、有头不留叶枝处理以及密度为9.0万株·hm－2、无头留3个叶枝处理差异不显著。在3.0万株·hm－2条件下，无头留3个叶枝籽棉产量最高，且显著高于其他3种整枝方式；皮棉产量也最高，显著高于无头留1个叶枝处理。在6.0万株·hm－2条件下，有头不留叶枝籽棉产量最高，且显著高于其他3种整枝方式；皮棉产量最高，但与无头留2个叶枝差异不显著（表7）。

表5 不同密度及整枝方式棉花产量及其构成因素的方差分析

表6 不同密度及整枝方式棉花产量及其构成因素的多重比较

2.4 密度及整枝方式对纤维品质的影响

密度和整枝方式对断裂比强度和马克隆值有显著的互作效应（表8）。密度对马克隆值有极显著影响，在3.0万株·hm－2时，马克隆值最高，显著高于其他2个密度（表9）；随密度增加断裂比强度和马克隆值均呈现降低趋势。整枝方式对断裂比强度和马克隆值有显著影响，无头留2个叶枝的断裂比强度显著低于其他3种整枝方式；无头留3个叶枝的马克隆值显著低于其他3种整枝方式；无头棉3种整枝方式中，马克隆值随留叶枝数的增加呈下降趋势。

表7 密度及整枝方式对棉花产量的互作

表8 不同密度及整枝方式棉花纤维品质的方差分析

表9 不同密度及整枝方式棉花纤维品质的多重比较

3 讨论

3.1 密度对棉花产量及纤维品质的影响

大量的研究发现，合理的密度在创建棉花合理群体结构、协调单体生长发育、提高棉花产量和调控生长发育过程方面具有显著作用[10-13]。本研究结果表明，密度对株高、茎粗、成铃数、铃重、籽棉产量和马克隆值有显著影响：随着密度的增加，成铃数显著增多，铃重显著下降，籽棉产量显著提高，马克隆值显著降低，株高呈增高趋势，茎粗呈减小趋势。高密度能显著提高伏前桃率，中密度能显著提高伏桃率，低密度能显著提高秋桃率和单株铃数。

3.2 整枝方式对棉花产量及纤维品质的影响

许多专家学者对合理利用叶枝开展了大量研究，并证实了叶枝利用的价值[14-20]。本研究结果表明，无头留3个叶枝处理茎粗最大，且显著高于有头不留叶枝处理。有头不留叶枝处理伏前桃率、秋桃率和单株铃数显著高于其他3种整枝方式；由于无头棉生育期推迟，其伏前桃率为零；无头留3个叶枝处理能显著提高伏桃率。无头留3个叶枝的皮棉产量仅低于有头不留叶枝的皮棉产量，且差异不显著。无头棉3种整枝方式中，马克隆值随留叶枝数的增加呈下降趋势。

本试验只选用了株型较松散的德棉16号，关于紧凑型、松散型等其他类型品种的相关研究还有待于进一步试验。