2種棉花栽培方式的產(chǎn)量效應(yīng)分析

2種棉花栽培方式的產(chǎn)量效應(yīng)分析

棉花是我國最重要的棉花品種之一。由于無限生長的特點(diǎn)，促進(jìn)棉花的早期生長，充分利用氣候資源，已成為獲得高產(chǎn)棉花品種和優(yōu)質(zhì)優(yōu)產(chǎn)品的重要手段。因此，對(duì)改進(jìn)經(jīng)濟(jì)高效棉花的栽培技術(shù)和相應(yīng)的栽培措施具有重要意義。多年來,我國科技工作者不斷地對(duì)棉花促早栽培技術(shù)進(jìn)行革新,目前應(yīng)用較為普遍的技術(shù)是營養(yǎng)缽育苗移栽及地膜覆蓋栽培技術(shù)。近年來,棉花工廠化無土育苗技術(shù)的出現(xiàn),為棉花促早栽培的規(guī)模化、節(jié)約化生產(chǎn)提供了新思路。有關(guān)各種栽培方式的主要技術(shù)環(huán)節(jié)及其對(duì)棉花生長發(fā)育和產(chǎn)量的效應(yīng)研究較多,但較為零散、單一。在相同環(huán)境條件下關(guān)于不同栽培方式對(duì)棉花生長、產(chǎn)量和品質(zhì)影響的對(duì)比研究尚未見報(bào)道。本文以育苗移栽為生產(chǎn)對(duì)照,對(duì)比分析移栽地膜棉改進(jìn)栽培方式和“工廠化育苗+無土移栽+地膜覆蓋”栽培方式的生產(chǎn)效應(yīng),以期為棉花生產(chǎn)的節(jié)本增效、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1棉苗移栽栽培試驗(yàn)于2004年分別在江蘇省東臺(tái)(DT)、射陽(SY)兩市進(jìn)行,供試品種為中棉所29,東臺(tái)試點(diǎn)的前茬為空白地(空茬棉),射陽試點(diǎn)為麥套棉。栽培方式分為3種:1)營養(yǎng)缽育苗移栽栽培方式(T0),施氮量為360kg·hm-2,密度3萬株·hm-2;2)移栽地膜棉改進(jìn)栽培方式(T1),施氮量為300kg·hm-2,密度3.75萬株·hm-2,全程化控;3)“工廠化育苗+無土移栽+地膜覆蓋”栽培方式(T2),施氮量為225kg·hm-2,密度增加至4.95萬株·hm-2,移栽時(shí)用“50mg·kg-1DPC+0.2%KH2PO4+10mg·kg-1GA3”對(duì)棉苗進(jìn)行噴霧,其它化控措施同T1。3種栽培方式的氮磷鉀比例均為1:0.3:1,移栽時(shí)基肥為:氮肥占40%～50%、磷鉀肥用量占50%,初花期氮肥占50%～60%、磷鉀肥占50%,田間管理按高產(chǎn)栽培要求進(jìn)行。田間小區(qū)面積20m×6m,重復(fù)5次,隨機(jī)區(qū)組排列。1.2棉株中氮素累積量的測(cè)定分別于棉花開花期(7月15日)、花鈴期(8月15日)和吐絮期(10月3日)按試驗(yàn)小區(qū)采用5點(diǎn)取樣法定點(diǎn)選取有代表性的棉株5株,按根、莖、果枝、主莖葉、果枝葉、蕾鈴、殼和纖維等不同器官分樣,測(cè)定其干物重,粉碎后用凱氏定氮法測(cè)定分器官的氮含量,根據(jù)分器官的干物重計(jì)算棉花單株氮素累積量。從吐絮期開始分小區(qū)收獲,最后測(cè)產(chǎn)。棉纖維品質(zhì)指標(biāo)在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所進(jìn)行,所用儀器為HVI900。2結(jié)果與分析2.1栽培方法對(duì)棉、干物質(zhì)和氮素積累的影響2.1.1不同處理間的干物重分布從圖1可看出,棉株公頃根部干物重在東臺(tái)從開花期至吐絮期均表現(xiàn)為:T2>T1>T0。射陽開花期以T1處理占優(yōu)勢(shì),T2次之,開花期以后T2的根部干物重增長迅速,至花鈴期和吐絮期處理間的分布為:T2>T1>T0。開花至花鈴期,東臺(tái)試點(diǎn)各處理的根干物重均大于射陽試點(diǎn),主要是由于射陽試點(diǎn)為麥套棉,其前期生長受到小麥的脅迫,致使棉株根部生長較東臺(tái)相對(duì)緩慢。棉花營養(yǎng)體干物重,2試點(diǎn)處理間的變化情況表現(xiàn)一致,其中開花期以T1處理干物重最高,T2次之,T0最低,各栽培方式均表現(xiàn)為東臺(tái)高于射陽?；ㄢ徠诤屯滦跗跒門2>T1>T0。棉花生殖體干物重,各處理在2試點(diǎn)不同生育時(shí)期對(duì)生殖體干物重的影響表現(xiàn)為:開花期以T1處理占優(yōu)勢(shì),花鈴期至吐絮期則T2>T1>T0。2.1.2試點(diǎn)不同栽培方式的氮累積量栽培方式不同,單位面積棉株氮累積量存在較大差異(圖2),盡管T0處理的施氮量最高,但其根部、營養(yǎng)器官、生殖器官的動(dòng)態(tài)氮累積并未表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì),而施氮量最低的T2處理隨著生育進(jìn)程的推移氮累積量明顯大于T0、T1處理。不同栽培方式下棉株根部氮累積的動(dòng)態(tài)變化為:開花期東臺(tái)、射陽2試點(diǎn)均以T1處理的氮累積量最高,東臺(tái)試點(diǎn)各處理的氮累積量明顯大于射陽試點(diǎn),主要是由于射陽試點(diǎn)為麥套棉,其麥棉共生期間存在養(yǎng)分競爭,故吸氮量相對(duì)少。至花鈴期,射陽試點(diǎn)棉株根部氮吸收速率加快,T1、T2處理的氮累積量高于東臺(tái)試點(diǎn),且T2>T1>T0;東臺(tái)試點(diǎn)氮累積速率下降,T0、T2處理相近,T1處理略低。吐絮期,2試點(diǎn)的T2處理氮累積能力明顯增強(qiáng),其值遠(yuǎn)大于其它2處理。營養(yǎng)體的氮?jiǎng)討B(tài)累積,2試點(diǎn)的各栽培方式在開花期的分布情況為T1>T0>T2,花鈴期、吐絮期的氮累積分布為T2>T1>T0,東臺(tái)試點(diǎn)大于射陽試點(diǎn)。生殖體氮累積,不同栽培方式下2試點(diǎn)在開花期的氮累積均相對(duì)較少,而花鈴期至吐絮期,射陽試點(diǎn)各栽培方式的氮累積量增長幅度均大于東臺(tái)試點(diǎn),吐絮期均表現(xiàn)為T2>T1>T0。東臺(tái)試點(diǎn)各處理在開花期至花鈴期的氮累積均明顯大于射陽試點(diǎn)。2.2射陽試點(diǎn)5.2產(chǎn)品試驗(yàn)結(jié)果表明(表1),東臺(tái)、射陽2試點(diǎn)不同栽培方式間的單株鈴數(shù)均為T0>T1>T2,其方差分析顯示東臺(tái)試點(diǎn)處理間差異不顯著,射陽試點(diǎn)T0、T2間存在顯著差異(0.05水平),其它處理間無顯著差異。從單位面積鈴數(shù)看,由于種植密度不同,處理間的鈴數(shù)表現(xiàn)為T2>T1>T0,且射陽試點(diǎn)處理間達(dá)極顯著差異(0.01水平),東臺(tái)試點(diǎn)處理間均存在顯著差異,其中T2與T0、T1達(dá)極顯著差異。單鈴重受栽培方式的影響不太明顯,東臺(tái)試點(diǎn)只有T0與T1間存在顯著差異,其它處理間無顯著差異,射陽試點(diǎn)T0與T2存在顯著差異、與T1為極顯著差異,其它無顯著差異。東臺(tái)、射陽處理間的衣分為T0>T1>T2,栽培方式對(duì)衣分的影響較大,方差分析表明,2試點(diǎn)不同處理間的衣分除了射陽試點(diǎn)的T0、T1和T1、T2間為顯著差異外,其它均為極顯著差異。2試點(diǎn)的產(chǎn)量均表現(xiàn)為T2>T1>T0,但受栽培方式的影響程度明顯不同,射陽試點(diǎn)處理間均達(dá)到極顯著差異,而東臺(tái)試點(diǎn)僅T2與T0、T1存在極顯著差異,其它處理間產(chǎn)量的差異不明顯。由上分析可見,栽培方式對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響并非一致,其中對(duì)公頃鈴數(shù)、衣分及麥套棉產(chǎn)量的影響較大,而對(duì)單株鈴數(shù)、單鈴重及空茬棉產(chǎn)量影響相對(duì)小。2.3比強(qiáng)度及伸長率表2為不同栽培方式對(duì)纖維品質(zhì)指標(biāo)的影響,可以看出,栽培方式對(duì)各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)均有影響,但影響的程度與方式各異,比強(qiáng)度與麥克隆值受栽培方式的影響相對(duì)較大。纖維長度,2試點(diǎn)處理間差異程度不同,東臺(tái)試點(diǎn),各部位果枝均表現(xiàn)為T0與T1、T2存在極顯著差異,T1與T2間纖維長度值的差異不顯著。射陽試點(diǎn),1～4果枝T0與T2達(dá)到顯著差異,T0與T1、T1與T2無明顯差異;5～12果枝T0、T1與T2間達(dá)到極顯著差異;13果枝以上處理間無差異。纖維整齊度,2試點(diǎn)不同部位果枝均為T2>T1>T0,東臺(tái)試點(diǎn)隨著果枝部位的上升其整齊度為上升趨勢(shì),而射陽試點(diǎn)13果枝以上各處理明顯低于其下部果枝。方差分析表明,東臺(tái)試點(diǎn)1～4果枝的T0與T2,5～8果枝T0、T1與T2,9～12果枝T1與T2間存在顯著差異,且9～12果枝的T0與T2處理存在極顯著差異。射陽試點(diǎn),栽培方式對(duì)5～8果枝的纖維整齊度無顯著性影響;1～4、9～12果枝的T0與T1、T2間存在極顯著性差異;13果枝以上的T0與T1、T2為顯著差異。纖維比強(qiáng)度,不同栽培方式對(duì)2試點(diǎn)的影響略有不同,東臺(tái)試點(diǎn)各部位果枝均表現(xiàn)為T0>T2>T1,射陽試點(diǎn)除9～12果枝為T0>T1>T2外,其他果枝則為T2>T1>T0,其中,1～4果枝的T1處理東臺(tái)小于射陽,其他部位各處理均東臺(tái)試點(diǎn)明顯大于射陽試點(diǎn)。方差分析表明,栽培方式對(duì)纖維比強(qiáng)度的影響較大,東臺(tái)試點(diǎn)的1～4果枝處理間均達(dá)到極顯著差異,5～12的T0與T2處理間為顯著差異,T1與T0、T2分別達(dá)到極顯著差異。射陽試點(diǎn)1～4果枝的T0與T1、T2,5～8果枝各處理,9～12果枝的T0與T2以及13果枝以上的T0、T1與T2間均達(dá)極顯著差異,9～12果枝的T0與T1、T1與T2間為顯著差異。纖維伸長率,除了東臺(tái)試點(diǎn)的1～4果枝和射陽試點(diǎn)的13果枝以上為T1>T0>T2外,2試點(diǎn)其它部位的纖維伸長率均為T2>T1>T0。栽培方式對(duì)其有一定影響,2試點(diǎn)1～4果枝的伸長率均無顯著性差異;5～8果枝T0、T1與T2有極顯著性差異;9～12果枝,東臺(tái)試點(diǎn)T0與T2為顯著差異,射陽試點(diǎn)T0與T1、T2間為極顯著差異;射陽13果枝以上的T1與T0、T2達(dá)到極顯著差異。射陽試點(diǎn)的各部位纖維伸長率大于東臺(tái)試點(diǎn)的對(duì)應(yīng)部位。麥克隆值,栽培方式對(duì)2試點(diǎn)不同部位的影響趨勢(shì)除東臺(tái)試點(diǎn)1～4果枝為T2>T0>T1外,其他部位為T2>T1>T0,且對(duì)上部果枝的影響程度大于下部果枝。東臺(tái)試點(diǎn),1～4果枝無顯著差異;5～8果枝T0、T1與T2為極顯著差異,T0與T1為顯著差異;9～12果枝各處理間達(dá)到極顯著差異。射陽試點(diǎn),1～4果枝的T0與T1、T2,5～8果枝的T0與T2為顯著差異,9～12果枝各處理間無差異,13果枝以上各處理間均達(dá)到極顯著性差異。東臺(tái)試點(diǎn)各部位的纖維麥克隆值均大于射陽試點(diǎn)的對(duì)應(yīng)部位。3對(duì)棉纖維品質(zhì)指標(biāo)的影響3.1栽培方式對(duì)棉花的根部、營養(yǎng)體和生殖體的干物重、氮素累積均有較大影響,試驗(yàn)結(jié)果表明,不同的栽培方式下,以“工廠化育苗+無土移栽+地膜覆蓋”栽培方式的單位面積的生物量和氮素累積占優(yōu)勢(shì),移栽地膜棉改進(jìn)栽培方式次之,營養(yǎng)缽育苗移栽栽培方式最低,說明“工廠化育苗+無土移栽+地膜覆蓋”栽培方式的氮素利用率最高。苗期受小麥的脅迫作用,射陽試點(diǎn)的干物質(zhì)、氮累積量低于東臺(tái)試點(diǎn)。3.2不同的栽培方式對(duì)棉花衣分、產(chǎn)量及單位面積鈴數(shù)的影響較大,對(duì)單株鈴數(shù)和單鈴重的影響程度相對(duì)較低,“工廠化育苗+無土移栽+地膜覆蓋”栽培方式與營養(yǎng)缽育苗移栽栽培方式相比,公頃鈴數(shù)、皮棉產(chǎn)量分別提高:東臺(tái)為36%和26%;射陽為32%和28%。表明生產(chǎn)中應(yīng)以調(diào)控棉花的衣分與單位面積的鈴數(shù)為重點(diǎn),從而大幅度提高產(chǎn)量。3.3栽培方式對(duì)各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)均有影響,但影響的程度與方式各異。比強(qiáng)度與麥克隆值受栽培方式的影響相對(duì)較大。綜合各項(xiàng)棉纖維品質(zhì)指標(biāo),3個(gè)栽培方式中,除了纖維長度以營養(yǎng)缽育苗移栽栽培方式較優(yōu)外,其它各項(xiàng)指標(biāo)基本上以“工廠化育苗+無土移栽+地膜覆蓋”栽培方式為最好,但東臺(tái)試點(diǎn)棉株中、上部位果枝的纖維麥克隆值偏高,此為生產(chǎn)中應(yīng)該重點(diǎn)解決的問題。從不同果枝部位的品質(zhì)指標(biāo)看,1～12果枝的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)明顯優(yōu)于13果枝以上,因而生產(chǎn)中應(yīng)將果枝數(shù)適當(dāng)控制在12果枝以下,以提高棉纖維的整體品質(zhì)。3.4在本研究中,