移栽地膜棉的土壤物理性狀及棉株生長(zhǎng)生理特點(diǎn)

移栽地膜棉的土壤物理性狀及棉株生長(zhǎng)生理特點(diǎn)

中國(guó)南方的棉花應(yīng)用和苗場(chǎng)移植顯著提高了產(chǎn)量。但在此基礎(chǔ)上很長(zhǎng)一段時(shí)間,棉花單產(chǎn)處于徘徊局面。通過(guò)分析總結(jié),認(rèn)為與育苗移栽存在緩苗期長(zhǎng),成熟遲等有關(guān)。為此江蘇省又應(yīng)用移栽地膜覆蓋(移栽地膜棉)的種植方式,促進(jìn)了棉花產(chǎn)量水平的大幅度提高。本文通過(guò)兩年的試驗(yàn)和生產(chǎn)驗(yàn)證,探討了移栽地膜棉產(chǎn)量形成特點(diǎn),高產(chǎn)形成的形態(tài)和生理特征,明確了移栽地膜棉的主要高產(chǎn)形成機(jī)理,為移栽地膜棉的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。對(duì)于覆膜引起的土壤生態(tài)效應(yīng)變化,前人已作了較多研究,本文以移栽地膜覆蓋對(duì)棉花的獨(dú)特生育效應(yīng)作為主要內(nèi)容。1材料和方法1.1種植時(shí)間及密度試驗(yàn)于1995～1996年在揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院進(jìn)行,并在江蘇高郵,寶應(yīng)進(jìn)行大面積示范作為驗(yàn)證。試驗(yàn)以田間小區(qū)方法并輔助盆栽進(jìn)行。設(shè)移栽覆膜(代號(hào)T)和常規(guī)移栽(不覆膜,代號(hào)C)兩處理,重復(fù)3次,小區(qū)面積27m2,移栽密度為37500株/hm2,寬窄行種植,大行1.0m,小行0.67m。盆栽植株同樣設(shè)置移栽覆膜和不覆膜兩個(gè)處理。其它管理措施按高產(chǎn)要求進(jìn)行。1.2田間生長(zhǎng)和干物重測(cè)定1.2.1溫度及容重:溫度用地溫表測(cè)量,按氣象方法逐日記載。容重用環(huán)刀法進(jìn)行,測(cè)0～20cm土層。1.2.2根系活力:盆栽植株于開花后取樣,以水沖根沖出全部根系,應(yīng)用甲烯藍(lán)染色法測(cè)定根系的吸附總面積(ABS,下同),根系有效吸附面積(ACS,下同)。大田和盆栽傷流量測(cè)定采用脫脂棉收集稱重法測(cè)定。1.2.3葉面積,光合強(qiáng)度:葉面積采用SE-30葉面積測(cè)定儀進(jìn)行。光合強(qiáng)度應(yīng)用CI-301光合儀測(cè)定。1.2.4于移栽時(shí)通過(guò)控制水分,設(shè)置不同緩苗期植株,定株測(cè)定不同緩苗期棉株(各5株)開花后植株性狀和干物重。于7月20日掛牌不同伏前桃棉株(5株)定期測(cè)定棉株各器官的干物重。于主要生育期調(diào)查不同處理的棉株性狀,成熟期進(jìn)行小區(qū)測(cè)產(chǎn)和實(shí)收計(jì)產(chǎn)。2結(jié)果與分析2.1覆膜的土壤容重表1表明,移栽地膜棉10cm土層的溫度以覆膜(T)高于對(duì)照(C),從5月25日至7月20日,覆膜比對(duì)照溫度高1.6～3.1℃。土壤容重則覆膜低于對(duì)照;至7月20日,覆膜的土壤容重仍比對(duì)照低0.1g/cm3。由此表明,應(yīng)用移栽地膜覆蓋,能改善棉田土壤的物理性狀,從而有利于棉花的生長(zhǎng)發(fā)育。2.2左右差值較2.2.1根系A(chǔ)BS和ACS圖1表明,無(wú)論是移栽地膜棉還是常規(guī)移栽棉,根系總吸附面積(ABS)均隨生育進(jìn)程逐漸增大,但有效吸附面積(ACS)則表現(xiàn)不同,移栽地膜棉(ACS,T)在8月30日以后呈降低趨勢(shì),常規(guī)移栽棉(ACS,C)在8月15日以后呈下降趨勢(shì)。移栽地膜棉(T)的ABS,ACS都高于常規(guī)移栽棉(C),兩者差值A(chǔ)BS在7月20日左右達(dá)最大值,ACS在8月30日左右差值較大。因此,移栽地膜棉能夠促進(jìn)棉花根系吸收能力增強(qiáng),并能維持較長(zhǎng)的時(shí)間,這對(duì)于滿足棉花生長(zhǎng)所需養(yǎng)分奠定了基礎(chǔ)。2.2.2根系傷流量圖2表明,根系傷流量的變化與ACS趨勢(shì)一致,1995年大田(F95T,F95C)和盆栽(P95T,P95C)及1996年的大田(F96T,F96C)都呈單峰曲線,移栽地膜棉根系傷流量高峰在8月30日,傷流量為0.8g/株·h,常規(guī)移栽棉高峰在8月15日,傷流量為0.4g/株·h。移栽地膜棉根系傷流量高于常規(guī)移栽棉,而且在生長(zhǎng)后期相差較大,這進(jìn)一步表明了移栽地膜棉提高了根系的活力,有利于地上部的生長(zhǎng)發(fā)育。2.2.3根系活力和土壤溫度,容重及干物質(zhì)生產(chǎn)的關(guān)系分析表明,7月20日10cm土壤溫度與根系傷流量呈顯著相關(guān)(r=0.9944**)土壤容重與根系A(chǔ)CS呈顯著相關(guān)(r=0.9279**),由此表明,覆膜后土壤物理性狀的改善是棉花根系活力提高的重要因子。相關(guān)分析進(jìn)一步表明,ABS和吐絮期地上部干物重(9月20日)呈極顯著正相關(guān)(r=0.8495**),開花后ACS及傷流量與生殖器官干物質(zhì)增長(zhǎng)量呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為r=0.8459*和0.9732**。因此提高根系吸附面積,特別是開花后根系有效吸附面積和根系活力,對(duì)于促進(jìn)地上部物質(zhì)生產(chǎn)具有重要的作用。2.3移栽地膜對(duì)棉株干物質(zhì)的影響表2表明,移栽地膜棉的移栽后緩苗期比常規(guī)移栽棉短4～5天,隨著緩苗期的縮短,棉株干物重顯著增加。移栽地膜棉的兩年平均緩苗期與棉株地上部干物重的相關(guān)關(guān)系,盆栽為r=-0.8903*,大田為r=-0.8852*;而常規(guī)移栽棉盆栽為r=-0.8877*,大田為r=-0.8807*。因此,縮短緩苗期促進(jìn)了棉株干物質(zhì)的增加,這為獲得高產(chǎn)更高產(chǎn)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。緩苗期長(zhǎng)短(y)和土壤10cm積溫(x)呈極顯著線性正相關(guān)r=0.9996**表明,土壤溫度升高是移栽地膜棉緩苗期縮短的直接原因。圖3a則表明,移栽地膜棉促進(jìn)了棉株LAI的增加,且后期LAI下降速度慢于對(duì)照(C),LAI在后期仍保持在2.5～3.0。光合強(qiáng)度(圖3b)在整個(gè)生育期也都高于對(duì)照,尤其以開花前(7月5日)和結(jié)鈴盛期(8月15日)較高,達(dá)8%～16.7%。這表明移栽地膜棉也促進(jìn)了光合面積和光合功能的提高。移栽地膜棉促進(jìn)了伏前桃的增加,棉株平均伏前桃達(dá)6.0個(gè),而對(duì)照(C)僅為3.7個(gè)。表3分析表明,當(dāng)伏前桃在6個(gè)以下時(shí),伏前桃數(shù)與生殖器官干重呈顯著正相關(guān),r=0.6523*。因此移栽地膜棉適當(dāng)提高了伏前桃,促進(jìn)了養(yǎng)分向生殖器官轉(zhuǎn)移,從而提高了產(chǎn)量。2.4移栽地膜棉對(duì)結(jié)鈴結(jié)鈴的影響2.4.1縱向成鈴分布表4表明,移栽地膜棉各果枝成鈴數(shù)高于常規(guī)移栽棉,尤其以7～16臺(tái)果枝即中上部果枝最為明顯。經(jīng)回歸分析表明,移栽地膜棉各果枝成鈴數(shù)的累積頻率的概率單位(P)和果枝序數(shù)(x)的對(duì)數(shù)呈極顯著的正相關(guān),其回歸方程為P=2.2836+3.268lgx(r=0.8828**),而常規(guī)移栽棉則表現(xiàn)為P==2.7911+2.9804lgx(r=0.8733**)。由該方程的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義表明,在P=4,5,6時(shí)分別表示棉株果枝結(jié)鈴進(jìn)入始盛期,盛期和盛末期。因此移栽地膜棉以第7臺(tái)果枝為中心,從第4至15臺(tái)果枝為棉株結(jié)鈴的最旺盛果枝,即棉株結(jié)鈴的優(yōu)勢(shì)果枝。而常規(guī)移栽棉則以第6臺(tái)果枝為中心,3～12臺(tái)果枝為結(jié)鈴的優(yōu)勢(shì)果枝。由此表明,移栽地膜棉促進(jìn)了優(yōu)勢(shì)結(jié)鈴果枝范圍的擴(kuò)大,尤其促進(jìn)了優(yōu)勢(shì)果枝上移。2.4.2棉株的橫向成鈴分布表5表明,移栽地膜棉橫向各果節(jié)位成鈴數(shù)和成鈴率都較高。前三個(gè)果節(jié)位移栽地膜棉的成鈴數(shù)在6.5～7.1個(gè),成鈴率在33%～39%,變異系數(shù)分別為3.6和6.99,而常規(guī)移栽栽棉前三個(gè)果節(jié)成鈴數(shù)為3.8～5.9個(gè),成鈴率23.5%～33.2%,變異系數(shù)分別為13.97和17.12。可見,移栽地膜棉鈴多而集中,且成鈴率也比較均一。經(jīng)回歸分析,移栽地膜棉各果節(jié)位的最大成鈴率為9.18個(gè),且隨著果節(jié)位外延一節(jié),成鈴數(shù)減少1.3個(gè)。而常規(guī)移栽栽棉的對(duì)應(yīng)值是7.5個(gè)和1.22個(gè)。由此表明了移栽地膜棉能促進(jìn)棉株各果節(jié)位成鈴的增加,尤其能促進(jìn)內(nèi)圍果節(jié)結(jié)鈴。2.4.3移栽地膜棉的圓錐體成鈴分布兩種不同種植方式的圓錐體成鈴分布表明(表6),移栽地膜棉高于常規(guī)移栽棉。經(jīng)非線性回歸不對(duì)稱S曲線擬合表明,各圓錐體成鈴數(shù)累積頻率分布(P)和圓錐體序(x)之間存在極顯著的線性回歸關(guān)系,移栽地膜棉為P=3.141+4.590lgx(r=0.9325**),常規(guī)移栽棉為P=3.438+4.4481gxx(r=0.9377**)。以上回歸方程表明,移栽地膜棉優(yōu)勢(shì)圓錐體為第2～5,常規(guī)移栽棉為第2～4,這進(jìn)一步表明,移栽地膜棉優(yōu)勢(shì)結(jié)鈴部位增大,從而為棉花進(jìn)一步高產(chǎn)創(chuàng)造了條件。3地面徑流為4.2分離型材料3.1移栽地膜覆蓋,將地膜覆蓋和移栽兩種方式結(jié)合到一起,進(jìn)一步促進(jìn)了早發(fā),延長(zhǎng)了開花結(jié)鈴期,從而促進(jìn)了產(chǎn)量的提高。在江蘇省大面積上得到了驗(yàn)證。寶應(yīng)等地連續(xù)兩年報(bào)道9～10hm2棉花現(xiàn)蕾提早6～10天,開花提早7～9天,產(chǎn)量在2250kg/hm2左右。3.2在移栽棉的基礎(chǔ)上,應(yīng)用地膜覆蓋,在增產(chǎn)機(jī)理上一方面由于改善了土壤性狀,促進(jìn)了根系活力提高,使得緩苗期縮短,光合面積和光合強(qiáng)度提高,促進(jìn)了地上部的物質(zhì)生產(chǎn)。而緩苗期縮短,使得伏前桃增多,這正好達(dá)到了既增加了生物產(chǎn)量,又使