不同品种棉花品种适播期研究

不同品种棉花品种适播期研究

棉花具有无限生长习惯，较强的调节补偿能力。这种自身补偿和调节能力主要表现在对环境胁迫与伤害的抵抗与恢复能力,以及对密度和播种期等变化的适应能力上。现有研究已通过整枝、去早蕾或去早果枝、环割和嫁接等措施对棉花的补偿调节能力及其机理进行了较为系统的研究。就播种期而言,有研究认为通过适当推迟播期,可以改善棉花库源关系、协调棉花营养与生殖生长、延缓衰老,有增产效果;也有研究认为早播能够提高产量,晚播棉花的铃期短,霜前花率低,产量和品质会相应下降。还有研究表明,转Bt(Bacillusthuringiensis)基因抗虫棉符合常规非抗虫棉生长发育的一般规律,具有超强的自我调节和补偿能力,对播种期有较宽的适应范围。但是,由于Bt基因的导入,Bt抗虫棉在某些细节上表现出一些自身的特性,特别是由于结铃性提高和库源关系的改变,高产Bt棉容易出现早衰或贪青晚熟的熟相。根据熟相,山东省地方标准把中早熟抗虫棉品种划分为早发型和后发型两种生产类型。我们推测,棉花品种类型不同,对播种期反应和要求可能会不一样。对特定地区和特定类型品种而言,棉花获得高产、优质应存在最适宜的播种期。因此,有必要在现有品种和生产条件下,研究不同类型抗虫棉品种对播期的反应,确定其适宜播期,为棉花节本增产、增效提供指导。1材料和方法1.1c,32e,36n大田试验于2009—2010年在山东棉花研究中心试验站(临清市,115°72′E,36°68′N)进行。土壤类型为砂壤,pH7.64,试验田地力较好,有机质含量11.4g·kg-1,碱解氮48.9mg·kg-1,有效磷28.5mg·kg-1,速效钾167.6mg·kg-1。1.2地膜覆盖造林两年试验均采用裂区设计,主区为品种,分别是早发型抗虫棉品种鲁棉研21号和后发型品种鲁棉研28号;副区为播种期,设4月中旬、下旬和5月上旬的早、中、晚3个播期,其中2009年的播种期分别为4月18日、4月28日和5月8日,2010年分别为4月16日、4月26日和5月6日;各处理皆采用地膜覆盖。重复3次,小区面积26.67m2,4行区,大小行,平均行距80cm,行长8.33m。每年3月中旬耕地,结合耕地每公顷施鸡粪21.5t或圈肥31t,氮磷钾复合肥(18%N,18%P2O5,18%K2O)600kg作基肥。3月下旬浇水造墒。按预定株距穴播,同时在地头播种预备苗,出苗后及时放苗,缺苗及时移栽补苗,2片真叶后定苗;密度为每公顷4.5万株。整个生育期均按常规大田进行管理,并且所有处理保持一致。1.3棉柴子棉产量和净光合速率吐絮后对每小区中间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%)称重计产,轧花后计算皮棉产量和衣分;在第一次收花前调查各小区中间2行棉花的单株铃数、烂铃数和脱落数,计算单位面积的总铃数、铃重、烂铃率和脱落率;收花结束后将中间两行棉株自然拔出,晾晒30d后称重,计算棉柴(除子棉以外的其他部分,包括根、茎、枝、铃壳和残叶)产量;以子棉与棉柴重量之和作为其近似的生物产量,以两者的重量比(棉柴比)作为光合产物分配情况和经济系数的指标。2009年还于始絮期(8月25-31日)选晴天上午9:00-11:00,以Li-6400光合测定系统测定功能叶(打顶后为主茎倒2叶)的净光合速率。所得数据用DPS软件的统计分析功能进行方差分析。采用Duncan氏新复极差法进行多重比较和差异显著性(P<0.05)测验。由于年份和处理之间对产量的互作效应显著,因此分年份列出了产量等指标的统计结果。2结果与分析2.1不同品种对棉虾棉产量的影响2009年的产量结果表明,虽然品种对皮棉产量没有显著效应,早发型品种鲁棉研21号和后发型品种鲁棉研28号的产量相当,但播期对皮棉产量有显著的影响,随播期推迟,产量相应下降,且品种与播期对产量有显著的互作效应(表1)。早发型品种鲁棉研21号早播(4月中旬)产量最低,中期播种(4月下旬)皮棉产量最高,晚播的产量居中;而后发型品种鲁棉研28号早播的产量最高,播期推迟10d和20d,皮棉产量分别降低7.8%和14.1%(表2)。2010年8—9月出现较长时间的阴雨和低温寡照,两个品种的皮棉产量受到较大影响,较2009年都明显减产,但趋势与2009年度基本一致。播种期对皮棉产量有显著的影响,并且播种期和品种对产量的互作效应也达显著水平(表3)。早发型品种鲁棉研21号早播和晚播的产量相当,以4月下旬播种的产量最高;后发型品种4月中、下旬播种的产量都较高,没有显著差异,但5月上旬晚播产量则减产6.0%左右,达到显著水平(表4)。综合两年皮棉产量结果来看,品种类型和播种期对棉花产量的互作效应十分显著,早发型品种以4月下旬播种产量最高,比4月中旬增产6.3%,5月上旬播种与4月中旬播种的产量相当;后发型品种以4月中旬播种产量最高,比4月下旬和5月中旬播种分别增产4.8%和12%。这说明在鲁西北棉区中等地力地膜覆盖栽培条件下,后发型品种适合适当早播,以4月中旬播种为宜,不宜推迟到5月上旬,早发型品种可以适当晚播,以4月下旬为宜,可以推迟到5月上旬。2.2不同品种对铃重的影响品种和播期对单位面积铃数的互作效应显著,且两年的差异趋势基本一致(表1和表4),无论播期早晚,都是早发品种鲁棉研21号的铃数多于后发型鲁棉研28号;不论哪个品种类型,都是4月中、下旬播种的铃数多,5月上旬播种的铃数少。尽管同一品种2010年度的铃重比2009年的稍小,以及同年度内鲁棉研28号的铃重均稍大于鲁棉研21号,但是两类型品种的铃重受播期影响不明显。品种和播期对铃重也没有显著的互作效应(表1和表4)。两年结果还表明,不论播种期早晚,同年度鲁棉研21号的衣分显著高于鲁棉研28号(表1-4);不论品种类型,晚播均显著降低衣分;品种和播期对衣分的互作效应也达显著水平。2.3播期进一步延迟,容易导致光合产物的分配失衡品种和播期对光合产物分配和光合速率都有显著的互作效应(表1)。同一播种时间,鲁棉研21号的棉柴比显著高于鲁棉研28号;不论品种类型,棉柴比都出现随播种期推迟而明显下降的趋势;尽管鲁棉研21号中、晚播皮棉产量高于早播,棉柴比却比早播小,说明推迟播期能在一定程度上促进营养生长,但不利于光合产物向生殖器官的分配;4月中旬播种早发型品种鲁棉研21号的棉柴比达1.06,表现出一定的早衰(表2)。两个品种始絮期倒2叶的净光合速率均随播期推迟呈升高趋势(表1)。早发型品种鲁棉研21号早播处理的光合速率比中、晚播分别降低16.5%和28.9%,而后发型品种鲁棉研28中、晚播的光合速率基本相同,均高于早播(表2)。2.4早播期和后发病品种腐烂铃率的变化品种和播期对棉花烂铃和脱落没有互作效应(表3)。早发型品种和后发型品种的烂铃率均随播期的推迟显著降低(表4)。不论播期早晚,早发品种和晚发品种的脱落率都在65%左右,差异不显著。3品种类型对棉虾产量的作用棉花的适宜播种期因地而异,年度间也有很大差异。正常年份我国最早直接播种的地区为新疆吐鲁番地区,一般3月下旬;其次是南疆地区,为4月初;黄河流域棉区直接播种的适期为4月中、下旬,也有较多在4月上旬和5月上旬播种并获得较好收成的研究报道和实践,说明总体上黄河流域棉花的适宜播期较为宽泛。然而,对特定地区和特定品种类型而言,应该有一个比较具体的适宜播期,因为过早播种会加重早衰,还存在温度偏低,出苗期延长,烂芽、死苗的危险;过于晚播,棉花不能充分利用有效的生长季节,不利于产量和品质的形成。鲁西北植棉区是山东省三大产棉区之一,当前主推的都是中早熟陆地棉品种(杂交种)。虽然这些品种自播种出苗到吐絮的时间基本一致,但熟相差异较大。根据熟相,大致可分为早发型和后发型两类品种。早发型棉花出苗好、前期生长快、中期生长发育稳健和后期干物质积累慢、叶面积下降快,表现出明显的早发特征和易早衰的特点;后发型品种表现为前期生长慢,中前期株高增长和干物质积累速率较低,开花以后各器官生长进程加快,不易早衰但容易贪青晚熟的特点。本试验以早发型和后发型两类品种为研究对象,发现品种类型和播期对皮棉产量有显著的互作效应,而且这种效应主要是由于铃数和衣分的变化所致;播期对产量的效应比品种因子更为突出,这一结论和Boquet等的报道一致。Bange等和Killi等研究发现,随播期推迟,衣分降低;我们也发现不论品种类型,晚播均显著降低衣分,说明推迟播种,短绒率提高,导致衣分下降。Bange等还报道,与正常播期相比,晚播抗虫棉和非抗虫棉盛花期的冠层叶面积指数均明显增大;我们发现,尽管鲁棉研21号4月下旬播种时皮棉产量显著高于早播,但棉柴比却比早播小,说明推迟播期虽能促进营养生长,但降低了光合产物向生殖器官的分配比例。很多研究认为早播能提高皮棉产量,我们也发现后发型鲁棉研28号播种越早产量越高;在早播条件下,后发型品种的植株能获得更多有效的积温,也能从土壤中获得更充足的水分和养分,其形成的强大植株为蕾铃数目增多、蕾铃发育和提高衣分提供了充分条件,从而获得高产;晚播则造成其蕾铃数量减少,开花到吐絮天数延迟,熟相偏晚,产量下降明显。但早发型鲁棉研21号早播出现早衰,产量低,4月下旬乃至5月上旬播种表现出较高的产量。由于早发品种具有前期生长发育快的特点,适当推迟播期,能够延长其旺盛营养生长时间,棉株功能叶衰退得以延缓,从而增加蕾铃数目,促进了铃的充分发育,避免了早衰。说明采取早播还是晚播,必须充分考虑品种类型。综