不同品種棉花品種適播期研究

不同品種棉花品種適播期研究

棉花具有無限生長習慣，較強的調(diào)節(jié)補償能力。這種自身補償和調(diào)節(jié)能力主要表現(xiàn)在對環(huán)境脅迫與傷害的抵抗與恢復能力,以及對密度和播種期等變化的適應能力上。現(xiàn)有研究已通過整枝、去早蕾或去早果枝、環(huán)割和嫁接等措施對棉花的補償調(diào)節(jié)能力及其機理進行了較為系統(tǒng)的研究。就播種期而言,有研究認為通過適當推遲播期,可以改善棉花庫源關(guān)系、協(xié)調(diào)棉花營養(yǎng)與生殖生長、延緩衰老,有增產(chǎn)效果;也有研究認為早播能夠提高產(chǎn)量,晚播棉花的鈴期短,霜前花率低,產(chǎn)量和品質(zhì)會相應下降。還有研究表明,轉(zhuǎn)Bt(Bacillusthuringiensis)基因抗蟲棉符合常規(guī)非抗蟲棉生長發(fā)育的一般規(guī)律,具有超強的自我調(diào)節(jié)和補償能力,對播種期有較寬的適應范圍。但是,由于Bt基因的導入,Bt抗蟲棉在某些細節(jié)上表現(xiàn)出一些自身的特性,特別是由于結(jié)鈴性提高和庫源關(guān)系的改變,高產(chǎn)Bt棉容易出現(xiàn)早衰或貪青晚熟的熟相。根據(jù)熟相,山東省地方標準把中早熟抗蟲棉品種劃分為早發(fā)型和后發(fā)型兩種生產(chǎn)類型。我們推測,棉花品種類型不同,對播種期反應和要求可能會不一樣。對特定地區(qū)和特定類型品種而言,棉花獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)應存在最適宜的播種期。因此,有必要在現(xiàn)有品種和生產(chǎn)條件下,研究不同類型抗蟲棉品種對播期的反應,確定其適宜播期,為棉花節(jié)本增產(chǎn)、增效提供指導。1材料和方法1.1c,32e,36n大田試驗于2009—2010年在山東棉花研究中心試驗站(臨清市,115°72′E,36°68′N)進行。土壤類型為砂壤,pH7.64,試驗田地力較好,有機質(zhì)含量11.4g·kg-1,堿解氮48.9mg·kg-1,有效磷28.5mg·kg-1,速效鉀167.6mg·kg-1。1.2地膜覆蓋造林兩年試驗均采用裂區(qū)設(shè)計,主區(qū)為品種,分別是早發(fā)型抗蟲棉品種魯棉研21號和后發(fā)型品種魯棉研28號;副區(qū)為播種期,設(shè)4月中旬、下旬和5月上旬的早、中、晚3個播期,其中2009年的播種期分別為4月18日、4月28日和5月8日,2010年分別為4月16日、4月26日和5月6日;各處理皆采用地膜覆蓋。重復3次,小區(qū)面積26.67m2,4行區(qū),大小行,平均行距80cm,行長8.33m。每年3月中旬耕地,結(jié)合耕地每公頃施雞糞21.5t或圈肥31t,氮磷鉀復合肥(18%N,18%P2O5,18%K2O)600kg作基肥。3月下旬澆水造墑。按預定株距穴播,同時在地頭播種預備苗,出苗后及時放苗,缺苗及時移栽補苗,2片真葉后定苗;密度為每公頃4.5萬株。整個生育期均按常規(guī)大田進行管理,并且所有處理保持一致。1.3棉柴子棉產(chǎn)量和凈光合速率吐絮后對每小區(qū)中間2行棉花分4次人工收花(霜前花3次,霜后花1次),晾干后(含水量≤12%)稱重計產(chǎn),軋花后計算皮棉產(chǎn)量和衣分;在第一次收花前調(diào)查各小區(qū)中間2行棉花的單株鈴數(shù)、爛鈴數(shù)和脫落數(shù),計算單位面積的總鈴數(shù)、鈴重、爛鈴率和脫落率;收花結(jié)束后將中間兩行棉株自然拔出,晾曬30d后稱重,計算棉柴(除子棉以外的其他部分,包括根、莖、枝、鈴殼和殘葉)產(chǎn)量;以子棉與棉柴重量之和作為其近似的生物產(chǎn)量,以兩者的重量比(棉柴比)作為光合產(chǎn)物分配情況和經(jīng)濟系數(shù)的指標。2009年還于始絮期(8月25-31日)選晴天上午9:00-11:00,以Li-6400光合測定系統(tǒng)測定功能葉(打頂后為主莖倒2葉)的凈光合速率。所得數(shù)據(jù)用DPS軟件的統(tǒng)計分析功能進行方差分析。采用Duncan氏新復極差法進行多重比較和差異顯著性(P<0.05)測驗。由于年份和處理之間對產(chǎn)量的互作效應顯著,因此分年份列出了產(chǎn)量等指標的統(tǒng)計結(jié)果。2結(jié)果與分析2.1不同品種對棉蝦棉產(chǎn)量的影響2009年的產(chǎn)量結(jié)果表明,雖然品種對皮棉產(chǎn)量沒有顯著效應,早發(fā)型品種魯棉研21號和后發(fā)型品種魯棉研28號的產(chǎn)量相當,但播期對皮棉產(chǎn)量有顯著的影響,隨播期推遲,產(chǎn)量相應下降,且品種與播期對產(chǎn)量有顯著的互作效應(表1)。早發(fā)型品種魯棉研21號早播(4月中旬)產(chǎn)量最低,中期播種(4月下旬)皮棉產(chǎn)量最高,晚播的產(chǎn)量居中;而后發(fā)型品種魯棉研28號早播的產(chǎn)量最高,播期推遲10d和20d,皮棉產(chǎn)量分別降低7.8%和14.1%(表2)。2010年8—9月出現(xiàn)較長時間的陰雨和低溫寡照,兩個品種的皮棉產(chǎn)量受到較大影響,較2009年都明顯減產(chǎn),但趨勢與2009年度基本一致。播種期對皮棉產(chǎn)量有顯著的影響,并且播種期和品種對產(chǎn)量的互作效應也達顯著水平(表3)。早發(fā)型品種魯棉研21號早播和晚播的產(chǎn)量相當,以4月下旬播種的產(chǎn)量最高;后發(fā)型品種4月中、下旬播種的產(chǎn)量都較高,沒有顯著差異,但5月上旬晚播產(chǎn)量則減產(chǎn)6.0%左右,達到顯著水平(表4)。綜合兩年皮棉產(chǎn)量結(jié)果來看,品種類型和播種期對棉花產(chǎn)量的互作效應十分顯著,早發(fā)型品種以4月下旬播種產(chǎn)量最高,比4月中旬增產(chǎn)6.3%,5月上旬播種與4月中旬播種的產(chǎn)量相當;后發(fā)型品種以4月中旬播種產(chǎn)量最高,比4月下旬和5月中旬播種分別增產(chǎn)4.8%和12%。這說明在魯西北棉區(qū)中等地力地膜覆蓋栽培條件下,后發(fā)型品種適合適當早播,以4月中旬播種為宜,不宜推遲到5月上旬,早發(fā)型品種可以適當晚播,以4月下旬為宜,可以推遲到5月上旬。2.2不同品種對鈴重的影響品種和播期對單位面積鈴數(shù)的互作效應顯著,且兩年的差異趨勢基本一致(表1和表4),無論播期早晚,都是早發(fā)品種魯棉研21號的鈴數(shù)多于后發(fā)型魯棉研28號;不論哪個品種類型,都是4月中、下旬播種的鈴數(shù)多,5月上旬播種的鈴數(shù)少。盡管同一品種2010年度的鈴重比2009年的稍小,以及同年度內(nèi)魯棉研28號的鈴重均稍大于魯棉研21號,但是兩類型品種的鈴重受播期影響不明顯。品種和播期對鈴重也沒有顯著的互作效應(表1和表4)。兩年結(jié)果還表明,不論播種期早晚,同年度魯棉研21號的衣分顯著高于魯棉研28號(表1-4);不論品種類型,晚播均顯著降低衣分;品種和播期對衣分的互作效應也達顯著水平。2.3播期進一步延遲,容易導致光合產(chǎn)物的分配失衡品種和播期對光合產(chǎn)物分配和光合速率都有顯著的互作效應(表1)。同一播種時間,魯棉研21號的棉柴比顯著高于魯棉研28號;不論品種類型,棉柴比都出現(xiàn)隨播種期推遲而明顯下降的趨勢;盡管魯棉研21號中、晚播皮棉產(chǎn)量高于早播,棉柴比卻比早播小,說明推遲播期能在一定程度上促進營養(yǎng)生長,但不利于光合產(chǎn)物向生殖器官的分配;4月中旬播種早發(fā)型品種魯棉研21號的棉柴比達1.06,表現(xiàn)出一定的早衰(表2)。兩個品種始絮期倒2葉的凈光合速率均隨播期推遲呈升高趨勢(表1)。早發(fā)型品種魯棉研21號早播處理的光合速率比中、晚播分別降低16.5%和28.9%,而后發(fā)型品種魯棉研28中、晚播的光合速率基本相同,均高于早播(表2)。2.4早播期和后發(fā)病品種腐爛鈴率的變化品種和播期對棉花爛鈴和脫落沒有互作效應(表3)。早發(fā)型品種和后發(fā)型品種的爛鈴率均隨播期的推遲顯著降低(表4)。不論播期早晚,早發(fā)品種和晚發(fā)品種的脫落率都在65%左右,差異不顯著。3品種類型對棉蝦產(chǎn)量的作用棉花的適宜播種期因地而異,年度間也有很大差異。正常年份我國最早直接播種的地區(qū)為新疆吐魯番地區(qū),一般3月下旬;其次是南疆地區(qū),為4月初;黃河流域棉區(qū)直接播種的適期為4月中、下旬,也有較多在4月上旬和5月上旬播種并獲得較好收成的研究報道和實踐,說明總體上黃河流域棉花的適宜播期較為寬泛。然而,對特定地區(qū)和特定品種類型而言,應該有一個比較具體的適宜播期,因為過早播種會加重早衰,還存在溫度偏低,出苗期延長,爛芽、死苗的危險;過于晚播,棉花不能充分利用有效的生長季節(jié),不利于產(chǎn)量和品質(zhì)的形成。魯西北植棉區(qū)是山東省三大產(chǎn)棉區(qū)之一,當前主推的都是中早熟陸地棉品種(雜交種)。雖然這些品種自播種出苗到吐絮的時間基本一致,但熟相差異較大。根據(jù)熟相,大致可分為早發(fā)型和后發(fā)型兩類品種。早發(fā)型棉花出苗好、前期生長快、中期生長發(fā)育穩(wěn)健和后期干物質(zhì)積累慢、葉面積下降快,表現(xiàn)出明顯的早發(fā)特征和易早衰的特點;后發(fā)型品種表現(xiàn)為前期生長慢,中前期株高增長和干物質(zhì)積累速率較低,開花以后各器官生長進程加快,不易早衰但容易貪青晚熟的特點。本試驗以早發(fā)型和后發(fā)型兩類品種為研究對象,發(fā)現(xiàn)品種類型和播期對皮棉產(chǎn)量有顯著的互作效應,而且這種效應主要是由于鈴數(shù)和衣分的變化所致;播期對產(chǎn)量的效應比品種因子更為突出,這一結(jié)論和Boquet等的報道一致。Bange等和Killi等研究發(fā)現(xiàn),隨播期推遲,衣分降低;我們也發(fā)現(xiàn)不論品種類型,晚播均顯著降低衣分,說明推遲播種,短絨率提高,導致衣分下降。Bange等還報道,與正常播期相比,晚播抗蟲棉和非抗蟲棉盛花期的冠層葉面積指數(shù)均明顯增大;我們發(fā)現(xiàn),盡管魯棉研21號4月下旬播種時皮棉產(chǎn)量顯著高于早播,但棉柴比卻比早播小,說明推遲播期雖能促進營養(yǎng)生長,但降低了光合產(chǎn)物向生殖器官的分配比例。很多研究認為早播能提高皮棉產(chǎn)量,我們也發(fā)現(xiàn)后發(fā)型魯棉研28號播種越早產(chǎn)量越高;在早播條件下,后發(fā)型品種的植株能獲得更多有效的積溫,也能從土壤中獲得更充足的水分和養(yǎng)分,其形成的強大植株為蕾鈴數(shù)目增多、蕾鈴發(fā)育和提高衣分提供了充分條件,從而獲得高產(chǎn);晚播則造成其蕾鈴數(shù)量減少,開花到吐絮天數(shù)延遲,熟相偏晚,產(chǎn)量下降明顯。但早發(fā)型魯棉研21號早播出現(xiàn)早衰,產(chǎn)量低,4月下旬乃至5月上旬播種表現(xiàn)出較高的產(chǎn)量。由于早發(fā)品種具有前期生長發(fā)育快的特點,適當推遲播期,能夠延長其旺盛營養(yǎng)生長時間,棉株功能葉衰退得以延緩,從而增加蕾鈴數(shù)目,促進了鈴的充分發(fā)育,避免了早衰。說明采取早播還是晚播,必須充分考慮品種類型。綜