适宜油棉两熟轻简种植的棉花品种筛选

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  摘要 为筛选出适宜鄱阳湖植棉区油棉两熟轻简种植的最佳棉花品种,2020年选用了8个棉花品种进行了大田比较试验。结果表明,晶华棉116在10月中旬的吐絮率为85.98%,实收籽棉产量和理论皮棉产量均最高,分别为2 262.6和1 057.3 kg/hm2,其生育期较短,铃大、衣分高,成铃吐絮集中且适宜机采;赣杂棉0906生育期较长,铃大、衣分高,产量潜力大。因此,从产量的角度考虑,在油棉两熟制种植模式中,棉花油菜连作机播、机收适宜的棉花品种推荐晶华棉116,油后免耕直播,棉林套播油菜的适宜棉花品种推荐赣杂棉0906。
  关键词 棉花;品种;棉油双直播;产量
  中图分类号 S 562  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2021)18-0037-03
  doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.18.009
  开放科学(资源服务)标识码(OSID):
  Selection of Cotton Varieties Suitable for Double Cropping and Light Planting of Rape and Cotton
  CHEN Jun-ying, QIN Yu-kun, XIA Shao-nan et al
  (Jiangxi Cotton Research Institute, Jiujiang, Jiangxi 332105)
  Abstract In order to screen out the best cotton varieties suitable for double cropping of rape and cotton in Poyang Lake cotton planting area, eight cotton varieties were selected for field comparison test in 2020. The results showed that the boll opening rate of Jinghuamian 116 in mid-October was 85.98%, and the yield of paid-in seed cotton and theoretical lint were the highest, which were 2 262.6 and 1 057.3 kg/hm2. Its growth period was short, bolls were large, lint percentage was high, bolls opening were concentrated and it was suitable for machine picking. Ganzamian 0906 had relatively long growth period, large bolls, high lint percentage and great yield potential. Therefore, from the point of view of yield, in the rape-cotton double cropping system, the suitable cotton variety for continuous cropping of cotton and rape was Jinghuamian 116, and the suitable cotton variety for interplanting rape in cotton forest was Ganzamian 0906.
  Key words Cotton;Variety;Double direct seeding of cotton and rape;Yield
  基金項目 江西省重点研发计划项目(20192BBFL60005);国家现代农业产业技术体系-棉花产业体系(CARS-15-36)。
  作者简介 陈俊英(1977—),男,湖北仙桃人,助理研究员,从事棉花栽培研究工作。*通信作者,副研究员,硕士,从事棉田轻简高效栽培研究工作。
  收稿日期 2021-02-09
  棉花在长江流域的栽培历史悠久,但近年来由于棉粮争地、劳动力减少,劳动成本增加,棉花种植面积一再下降[1-4]。油棉双熟种植制度充分利用了土地和温光资源,解决了油棉争地矛盾[5]。但棉产区油菜和棉花双熟栽培生产季节紧,油棉双移栽套种方式曾是江西省棉区的主流耕作方式[6-7],但是随着城市化进程加快,农村青壮年劳动力减少,劳动密集型的传统精耕细作栽培暴露出用工多、投入大、效益低的问题,严重限制了棉花和油菜生产的可持续发展。与油棉双移栽套种方式相比,进行油后棉直播并在棉花收获后进行油菜直播连作或在棉花生育后期棉林中套播油菜的油棉双直播连作或套种是油棉两熟模式中更为轻简化的模式[8]。但是,这种模式中棉花生长期短,势必对产量造成一定的影响。因此筛选适宜的棉花品种以尽量减少棉花产量的降低,提高棉地周年生产效益,对油棉两熟轻简种植高效栽培具有重要意义。
  鉴于此,笔者对征集的早熟、优质、抗逆的棉花品种于油后进行直播,通过增密、减肥和脱叶催熟等栽培技术手段,考察10月中旬可收获的棉花产量及其潜力产量,以期筛选出适于鄱阳湖植棉区油棉两熟轻简种植的最佳棉花品种,为优化油棉双熟轻简种植模式、提高收益提供试验依据。
  1 材料与方法
  1.1 试验地概况
  试验于2020年5—10月在江西省九江市江西省棉花研究所试验基地进行,前茬作物为油菜。土壤为砂壤土,肥力中等,0~20 cm耕层土壤理化性质为:pH 8.1,有机质12.0 g/kg,全氮0.867 g/kg,速效磷58.7 mg/kg,速效钾252.0 mg/kg。   1.2 试验材料
  供试棉花品种为8个,分别是V01(赣早棉5号)、V02(中棉所50)、V03(鲁棉532)、V04(源棉11号)、V05(晶华棉116)、V06(中棉425)、V07(赣杂棉0906)和V08(辽棉23号) 。其中,V01和V07由江西省棉花研究所提供,V02和V06由中国农业科学院棉花研究所提供,V03由山东棉花研究中心提供,V04由新疆农业科学院经济作物研究所提供,V05由荆州市晶华种业科技有限公司提供,V08由辽宁省农业科学院经济作物研究所提供。
  1.3 試验方法
  随机区组排列,每个小区面积41.04 m2(2.28 m×6.0 m×3),每小区9行,76 cm等行距种植,株距11 cm,密度为12万株/hm2,3次重复。
  油菜机收秸秆还田后于5月23日直播,出苗后于二叶一心期进行间苗定株。肥料分别采用复合肥(N-P 2O 5-K 2O含量均为15%)600.0 kg/hm2、尿素(46.0%N)195.0 kg/hm2、氯化钾(60%K 2O)97.5 kg/hm2于盛蕾见花期一次性距棉株10 cm处拉沟埋施,折氮、磷、钾有效养分用量分别为180.0、90.0、150.0 kg/hm2。化调与无人机结合,遵循“少量多次,前轻后重”的原则。在6~7叶、10叶、见花施肥后以及打顶后7 d分别喷施缩节胺控制株型,用量分别为7.5、15、30和45 g/hm2。8月14日打顶,10月9日喷施欣噻利2 250 mL/hm2进行脱叶催熟,10月16日一次性收获。其他田间管理按当地常规进行。
  1.4 调查项目与方法
  每小区选择有代表性的连续10株挂牌标记,分别进行以下调查。
  1.4.1 棉花生育进程。记载播种期并调查出苗期、现蕾期、初花期、吐絮期。
  1.4.2 棉花农艺经济指标。8月25日调查棉花株高、 果枝始节位及其高度、蕾、花、小铃、大铃、烂铃及脱落数,收获前(10月15日)调查棉花絮铃数、青铃数及主茎直径(子叶节部位)。
  1.4.3 产量及品质。分小区实收计产;于吐絮盛期每小区收取中部吐絮棉铃样50个,考察铃重、衣分;纤维品质送农业农村部棉花品质监督检验测试中心测定。
  1.5 数据统计分析
  采用Microsoft Excel 2010进行数据处理与绘图;采用SPSS 19.0进行方差分析与多重比较。
  2 结果与分析
  2.1 不同棉花品种生育进程的比较
  由表1可知,各品种的出苗日期均在同一天;V01和V06最早现蕾,V07最晚现蕾,其他品种均在7月2日现蕾;开花日期大都集中在7月22和23日,V08和V07较晚,分别为7月24和27日;最早吐絮的品种是V02和V06,V07吐絮最晚。生育期因品种不同而有所不同,苗期天数为33.0~35.0 d,彼此间差异不大;蕾期天数差异较大,V01天数最少,V07天数最多,二者相差3.3 d,差异显著;花铃期天数为49.0~53.3 d,差异进一步拉大,其中较少的是V02和V06,分别为49.0和49.3 d,其余品种均≥51.0 d。从生育期来看,以V07最长,为112 d,显著多于其他品种;以V02最短,比V07少8 d;其余品种为105.0~108.3 d,彼此间差异不显著。
  2.2 不同棉花品种农艺性状的比较
  株型是棉花高产的基础,同时也是是否适于机械化收获的重要指标[2]。由表2可知,各品种的株高为71.70~121.23 cm。除V04以外,其余品种均低于100.00 cm,其中V07、V05和V08株高较高,显著高于最矮的V03;主茎直径与株高趋势相似,各品种中除V04以外,V08、V05和V07主茎直径分列前3位;各品种的果枝数为10.83~11.93层,彼此间无显著差异,以V06最多;各品种的始果枝高度均在20.00 cm以上,均能满足机械采棉的要求,其中V04、V05和V07较高,显著高于除了V08以外的其他品种;始果枝节位与其高度趋势基本上一致,V07、V05和V04仍居前3位。
  2.3 不同棉花品种生殖器官特征的比较
  8月25日调查结果显示,8个品种的单株果节数为21.1~30.6个(图1)。其中,V07最少,V08最多,但不同品种间差异不显著。V07的脱落数最少,因此脱落率也较低,为43.8%,仅高于V01(42.3%);V06的脱落数最多,脱落率也最高,为64.0%。V02、V05和V06的大铃数较多,V01、V05和V03小铃数较多,可见V05的大铃数和小铃数均较多。各品种的花数和蕾数差异不显著。
  10月15日的调查结果显示,各品种的单株成铃数为5.13~7.73个,以V01和V08较多,显著多于V03和V06,与其他品种差异不显著(图2、表3)。其中吐絮铃数为2.70~6.03个,以V05和V01较多,显著多于V07;大铃数以V08和V07较多,V05和V06较少。各品种的吐絮率(絮铃数/成铃数×100%)差异很大,为46.00%~85.98%,其中V05最高,V06和V02分列第2、3位,三者吐絮率均超过了80.00%,显著高于V08和V07。
  2.4 不同棉花品种的产量及其性状的比较
  由于棉油连作
  模式需尽快整地播种油菜,因此10月16日进行一次性统一收获,各品种的实收籽棉产量为1 633.0~2 262.6 kg/hm2,理论皮棉产量(实收籽棉产量×衣分)为664.6~1 057.3 kg/hm2(表3)。V05和V02籽棉产量较高,显著高于产量较低的V04和V07。V05的皮棉产量最高,显著高于V03、V04、V07和V08,增产幅度为27.4%~59.1%。若为棉林套播油菜种植模式,则收获时的大铃后期可以吐絮成为产量,即潜力产量(实收籽棉产量/吐絮率),各品种的潜力产量为2 483.3~4 021.1 kg/hm2,其中V07产量最高,显著高于除了V08和V01以外的其他品种。   从产量构成因素来看,V07和V05的铃重较高,二者显著高于其他品种。各品种间的衣分差异较大,V05和V07较高,二者均超过了45.0%,显著高于其他品种。
  2.5 不同棉花品种纤维品质的比较
  各品种的棉纤维上半部平均长度和断裂比强度存在显著差异,其他指标品种间无显著差异(表4)。V04纤维上半部平均长度最优,达到33.2 mm,显著优于其他品种,V03、V05和V02表现也较好,均超过了30.0 mm;各品种的纤维整齐度指数均超过了85.0%,无显著差异;断裂比强度以V04表现最优,显著优于其他品种,V03表现次之,显著优于除V04以外的其他品种,其他品种间差异不显著;V03和V04的马克隆值分别为4.8和4.9,属于B级,其他品种均大于5.0,属于C级;各品种的纤维伸长率均≥6.7%,品种间无显著差异。
  3 结论与讨论
  棉花的产量由铃数、铃重和衣分共同决定[9],其中铃数对产量的影响较大[10]。该试验的结果表明,V05在10月16日的實收籽棉产量和理论皮棉产量均最高。V05虽然单株成铃数不是最多,但是在收获时,其单株吐絮铃数最多。另外,V05的衣分最高,铃重仅略小于V07,因此其皮棉产量最高。从生殖生长的调查结果来看,8月25日V05的大铃和小铃数均较高,说明其成铃比较集中;从10月15日调查的吐絮率可以看出,V05虽然吐絮不是最早的,但其吐絮比较集中。各品种中潜力产量以V07最高,主要源于其铃重最高,衣分仅稍逊于V05而且也有较高的单株铃数。
  棉花的纤维品质受品种和环境的影响[11]。按照马克隆值来划分,供试品种中V03和V04为B级,其余品种均为C级。单就品质而言,V04最优,V03次之。
  综上所述,V05即晶华棉116生育期短,株高、茎粗适度,桃大,衣分高,成铃吐絮集中,容易捡花且适宜机采;V07即赣杂棉0906生育期较长、桃大、衣分高、产量潜力大。因此,从产量的角度考虑,在油棉两熟制种植模式中,推荐晶华棉116为棉花油菜连作机播、机收适宜的棉花品种,推荐赣杂棉0906为油后免耕直播、棉林套播油菜的适宜棉花品种。
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