移栽地膜棉的土壤物理性状及棉株生长生理特点

移栽地膜棉的土壤物理性状及棉株生长生理特点

中国南方的棉花应用和苗场移植显著提高了产量。但在此基础上很长一段时间,棉花单产处于徘徊局面。通过分析总结,认为与育苗移栽存在缓苗期长,成熟迟等有关。为此江苏省又应用移栽地膜覆盖(移栽地膜棉)的种植方式,促进了棉花产量水平的大幅度提高。本文通过两年的试验和生产验证,探讨了移栽地膜棉产量形成特点,高产形成的形态和生理特征,明确了移栽地膜棉的主要高产形成机理,为移栽地膜棉的进一步推广应用提供理论依据。对于覆膜引起的土壤生态效应变化,前人已作了较多研究,本文以移栽地膜覆盖对棉花的独特生育效应作为主要内容。1材料和方法1.1种植时间及密度试验于1995～1996年在扬州大学农学院进行,并在江苏高邮,宝应进行大面积示范作为验证。试验以田间小区方法并辅助盆栽进行。设移栽覆膜(代号T)和常规移栽(不覆膜,代号C)两处理,重复3次,小区面积27m2,移栽密度为37500株/hm2,宽窄行种植,大行1.0m,小行0.67m。盆栽植株同样设置移栽覆膜和不覆膜两个处理。其它管理措施按高产要求进行。1.2田间生长和干物重测定1.2.1温度及容重:温度用地温表测量,按气象方法逐日记载。容重用环刀法进行,测0～20cm土层。1.2.2根系活力:盆栽植株于开花后取样,以水冲根冲出全部根系,应用甲烯蓝染色法测定根系的吸附总面积(ABS,下同),根系有效吸附面积(ACS,下同)。大田和盆栽伤流量测定采用脱脂棉收集称重法测定。1.2.3叶面积,光合强度:叶面积采用SE-30叶面积测定仪进行。光合强度应用CI-301光合仪测定。1.2.4于移栽时通过控制水分,设置不同缓苗期植株,定株测定不同缓苗期棉株(各5株)开花后植株性状和干物重。于7月20日挂牌不同伏前桃棉株(5株)定期测定棉株各器官的干物重。于主要生育期调查不同处理的棉株性状,成熟期进行小区测产和实收计产。2结果与分析2.1覆膜的土壤容重表1表明,移栽地膜棉10cm土层的温度以覆膜(T)高于对照(C),从5月25日至7月20日,覆膜比对照温度高1.6～3.1℃。土壤容重则覆膜低于对照;至7月20日,覆膜的土壤容重仍比对照低0.1g/cm3。由此表明,应用移栽地膜覆盖,能改善棉田土壤的物理性状,从而有利于棉花的生长发育。2.2左右差值较2.2.1根系ABS和ACS图1表明,无论是移栽地膜棉还是常规移栽棉,根系总吸附面积(ABS)均随生育进程逐渐增大,但有效吸附面积(ACS)则表现不同,移栽地膜棉(ACS,T)在8月30日以后呈降低趋势,常规移栽棉(ACS,C)在8月15日以后呈下降趋势。移栽地膜棉(T)的ABS,ACS都高于常规移栽棉(C),两者差值ABS在7月20日左右达最大值,ACS在8月30日左右差值较大。因此,移栽地膜棉能够促进棉花根系吸收能力增强,并能维持较长的时间,这对于满足棉花生长所需养分奠定了基础。2.2.2根系伤流量图2表明,根系伤流量的变化与ACS趋势一致,1995年大田(F95T,F95C)和盆栽(P95T,P95C)及1996年的大田(F96T,F96C)都呈单峰曲线,移栽地膜棉根系伤流量高峰在8月30日,伤流量为0.8g/株·h,常规移栽棉高峰在8月15日,伤流量为0.4g/株·h。移栽地膜棉根系伤流量高于常规移栽棉,而且在生长后期相差较大,这进一步表明了移栽地膜棉提高了根系的活力,有利于地上部的生长发育。2.2.3根系活力和土壤温度,容重及干物质生产的关系分析表明,7月20日10cm土壤温度与根系伤流量呈显著相关(r=0.9944**)土壤容重与根系ACS呈显著相关(r=0.9279**),由此表明,覆膜后土壤物理性状的改善是棉花根系活力提高的重要因子。相关分析进一步表明,ABS和吐絮期地上部干物重(9月20日)呈极显著正相关(r=0.8495**),开花后ACS及伤流量与生殖器官干物质增长量呈显著正相关,相关系数分别为r=0.8459*和0.9732**。因此提高根系吸附面积,特别是开花后根系有效吸附面积和根系活力,对于促进地上部物质生产具有重要的作用。2.3移栽地膜对棉株干物质的影响表2表明,移栽地膜棉的移栽后缓苗期比常规移栽棉短4～5天,随着缓苗期的缩短,棉株干物重显著增加。移栽地膜棉的两年平均缓苗期与棉株地上部干物重的相关关系,盆栽为r=-0.8903*,大田为r=-0.8852*;而常规移栽棉盆栽为r=-0.8877*,大田为r=-0.8807*。因此,缩短缓苗期促进了棉株干物质的增加,这为获得高产更高产奠定了物质基础。缓苗期长短(y)和土壤10cm积温(x)呈极显著线性正相关r=0.9996**表明,土壤温度升高是移栽地膜棉缓苗期缩短的直接原因。图3a则表明,移栽地膜棉促进了棉株LAI的增加,且后期LAI下降速度慢于对照(C),LAI在后期仍保持在2.5～3.0。光合强度(图3b)在整个生育期也都高于对照,尤其以开花前(7月5日)和结铃盛期(8月15日)较高,达8%～16.7%。这表明移栽地膜棉也促进了光合面积和光合功能的提高。移栽地膜棉促进了伏前桃的增加,棉株平均伏前桃达6.0个,而对照(C)仅为3.7个。表3分析表明,当伏前桃在6个以下时,伏前桃数与生殖器官干重呈显著正相关,r=0.6523*。因此移栽地膜棉适当提高了伏前桃,促进了养分向生殖器官转移,从而提高了产量。2.4移栽地膜棉对结铃结铃的影响2.4.1纵向成铃分布表4表明,移栽地膜棉各果枝成铃数高于常规移栽棉,尤其以7～16台果枝即中上部果枝最为明显。经回归分析表明,移栽地膜棉各果枝成铃数的累积频率的概率单位(P)和果枝序数(x)的对数呈极显著的正相关,其回归方程为P=2.2836+3.268lgx(r=0.8828**),而常规移栽棉则表现为P==2.7911+2.9804lgx(r=0.8733**)。由该方程的统计学意义表明,在P=4,5,6时分别表示棉株果枝结铃进入始盛期,盛期和盛末期。因此移栽地膜棉以第7台果枝为中心,从第4至15台果枝为棉株结铃的最旺盛果枝,即棉株结铃的优势果枝。而常规移栽棉则以第6台果枝为中心,3～12台果枝为结铃的优势果枝。由此表明,移栽地膜棉促进了优势结铃果枝范围的扩大,尤其促进了优势果枝上移。2.4.2棉株的横向成铃分布表5表明,移栽地膜棉横向各果节位成铃数和成铃率都较高。前三个果节位移栽地膜棉的成铃数在6.5～7.1个,成铃率在33%～39%,变异系数分别为3.6和6.99,而常规移栽栽棉前三个果节成铃数为3.8～5.9个,成铃率23.5%～33.2%,变异系数分别为13.97和17.12。可见,移栽地膜棉铃多而集中,且成铃率也比较均一。经回归分析,移栽地膜棉各果节位的最大成铃率为9.18个,且随着果节位外延一节,成铃数减少1.3个。而常规移栽栽棉的对应值是7.5个和1.22个。由此表明了移栽地膜棉能促进棉株各果节位成铃的增加,尤其能促进内围果节结铃。2.4.3移栽地膜棉的圆锥体成铃分布两种不同种植方式的圆锥体成铃分布表明(表6),移栽地膜棉高于常规移栽棉。经非线性回归不对称S曲线拟合表明,各圆锥体成铃数累积频率分布(P)和圆锥体序(x)之间存在极显著的线性回归关系,移栽地膜棉为P=3.141+4.590lgx(r=0.9325**),常规移栽棉为P=3.438+4.4481gxx(r=0.9377**)。以上回归方程表明,移栽地膜棉优势圆锥体为第2～5,常规移栽棉为第2～4,这进一步表明,移栽地膜棉优势结铃部位增大,从而为棉花进一步高产创造了条件。3地面径流为4.2分离型材料3.1移栽地膜覆盖,将地膜覆盖和移栽两种方式结合到一起,进一步促进了早发,延长了开花结铃期,从而促进了产量的提高。在江苏省大面积上得到了验证。宝应等地连续两年报道9～10hm2棉花现蕾提早6～10天,开花提早7～9天,产量在2250kg/hm2左右。3.2在移栽棉的基础上,应用地膜覆盖,在增产机理上一方面由于改善了土壤性状,促进了根系活力提高,使得缓苗期缩短,光合面积和光合强度提高,促进了地上部的物质生产。而缓苗期缩短,使得伏前桃增多,这正好达到了既增加了生物产量,又使