無膜栽培下育苗移栽對棉花干物質(zhì)積累與分配的影響

胡宇凱，毛廷勇，曹 娟，郭子軒，吳全忠，翟云龍，陳國棟

（塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300）

0 引言

我國的棉花種植從20世紀60年代的種子直播，到80年代的棉花營養(yǎng)缽育苗移栽，到21世紀的棉花無土（基質(zhì)）育苗移栽技術(shù)，使育苗移栽技術(shù)成為多種植棉形式的典型形式之一[1-3]。棉花的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)很大程度取決于所采取的育苗、栽培技術(shù)體系。楊鐵鋼等[4]、毛樹春等[5]先后研究提出無土育苗無缽移栽、基質(zhì)育苗裸苗移等棉花移栽方式。

新疆以灌溉農(nóng)業(yè)為主，光照充足，在影響新疆棉花生產(chǎn)的光、熱、水三大氣候因素中，以熱量的年際變化不穩(wěn)定對棉花生產(chǎn)影響最大[6]。為了有效地緩解這一影響，新疆植棉采用的覆膜直播方式在一定程度上取得了成功，但其對環(huán)境造成的隱患也是不容忽視的。因此，2009年國家棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系年度總結(jié)上就提出了前瞻性研究：基質(zhì)育苗移栽替代地膜覆蓋的技術(shù)[7]。在新疆開展棉花育苗移栽項目的研究，以鞏固新疆棉花生產(chǎn)在全國的重要地位，增強新疆棉花在國際國內(nèi)市場的競爭力，更好的提高新疆的植棉效益。棉花干物質(zhì)積累及分配直接影響到經(jīng)濟產(chǎn)量的形成和棉花的品質(zhì)，因此，研究不同的育苗移栽方式下棉花干物質(zhì)積累分配，探求適合南疆棉花生產(chǎn)的育苗移栽方式，對南疆棉花生產(chǎn)有重大意義。本試驗通過對不同移栽方式對棉花干物質(zhì)積累分配的研究，以期為今后新的栽培技術(shù)和優(yōu)化栽培模式提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料及設(shè)計

實驗設(shè)6個處理，各處理覆蓋、播種、育苗、移栽方式見表1。試驗于2020年在塔里木大學(xué)科研基地進行，育苗在園藝試驗站4號溫室進行。試驗地土壤為壤土，有機質(zhì)10.6 g/kg，堿解氮43.9 mg/kg，速效磷12.0 mg/kg，速效鉀170 mg/kg。本試驗供試品種為雜交陸地棉品種兆豐1號，于2020年4月15日，分別在露地和覆膜條件下進行直播、基質(zhì)育苗裸苗移栽和穴盤育苗帶基質(zhì)移栽，田間裂區(qū)設(shè)計，4次重復(fù)，（10+66+10+66+10）機采模式種植，密度8 000株/667m2，1膜6行2滴灌帶，行長5 m，每小區(qū)3條膜。基施純氮216 kg/hm2、P2O5150 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2，追施純氮324 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2，全生育期滴水8次。

表1?試驗處理設(shè)計

1.2 測定方法

記載各處理生育時期，從6月10日~9月8日在田間每隔10天每處選10株帶回實驗室，將子葉節(jié)以上部分各器官分開，分別烘干稱重。成熟期每處理取樣10株室內(nèi)考種，取樣300朵，測定單鈴重、衣分等，棉花吐絮期測產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同移栽方式棉花干物質(zhì)積累動態(tài)變化

不同移栽方式棉花干物質(zhì)積累的動態(tài)變化見圖1。從圖中可以看出：各處理的整個生長期的干物質(zhì)積累符合S形曲線，即不管是哪種處理其干物質(zhì)積累的總體趨勢大致相同，普遍表現(xiàn)為覆膜物質(zhì)積累高于露地處理，移栽處理高于直播處理，帶基質(zhì)移栽略高于裸苗移栽。

從播種到7月10日之前各處理干物質(zhì)積累的差異不大，6個處理的單株干物質(zhì)積累量都差不多。7月10日各處理大都處在盛蕾期，說明在盛蕾期之前各處理之間單株干物質(zhì)積累量差異不大，干物質(zhì)積累的量關(guān)鍵還在于蕾鈴上。7月10日之后，各處理之間開始出現(xiàn)差異，7月10日~7月20之間增長速度緩慢，這是因為這個時期剛剛出現(xiàn)棉鈴，棉鈴的生長還很慢，但棉鈴的大小已經(jīng)開始發(fā)生變化，不同處理之間開始出現(xiàn)差異。7月20日以后各處理單株干物質(zhì)都開始出現(xiàn)大幅度的增加，其中露地帶基質(zhì)移栽一直勻速增長，并且整體增長迅速，直到8月19日又趨于平緩。覆膜帶基質(zhì)移栽在7月30日到8月19日之間增長速度出現(xiàn)變慢的情況，可能是由田間取樣誤差造成的。

圖1?不同處理棉花干物質(zhì)積累動態(tài)變化

表2為對不同處理的不同生育階段的干物質(zhì)積累所做的分析，可以觀察到棉花干物質(zhì)積累蕾期之前較少，僅占2%左右，覆膜移栽略高，也占不到3%。不同處理的積累速率是不同的，但就整個生育期來看均呈單峰曲線，其峰值一般出現(xiàn)在開花到吐絮之間。不同處理棉株干物質(zhì)增長量占總干物質(zhì)量的比例，苗期為1.7%~2.9%，蕾期為28.1%~31.6%，花鈴期為30.5%~58.7%，吐絮期為10.3%~36.1%，可見花鈴期是物質(zhì)積累的主要時期。不同處理之間在苗期和蕾期沒有太大差異，到花鈴期以后出現(xiàn)差異?；ㄢ徠谝院?，從覆蓋方式看，覆膜處理棉花干物質(zhì)積累的量要高于露地處理；從播種方式看，移栽棉花干物質(zhì)積累的量要高于直播棉花；從移栽方式看，帶基質(zhì)移栽棉花干物質(zhì)積累量要高于裸苗移栽。

2.2 不同移栽方式棉花干物質(zhì)分配

表3中對各生育時期干物質(zhì)在器官間的分配做了分析。從中可以看出現(xiàn)蕾期，葉占整株的75.4%~84.8%，莖占14.7%~21.4%，蕾鈴占0.5%~3.2%；始花期葉占整株的57.7%~68.4%，莖占27.9%~32.4%，蕾鈴占1.7%~9.9%；盛鈴期葉占整株的35.1%~41.0%，莖占26.1%~40.9%，蕾鈴占18.6%~34.2%；吐絮期葉、莖的分配越來越少，葉占整株的23.5%~29.8%，莖占21.0%~32.2%，蕾鈴占42.6%~55.6%；

表2?不同生育期棉花單株干物質(zhì)積累情況（g/株）

表3?不同處理棉花各器官干物質(zhì)分配（g/株）

從各主要生育時期干物質(zhì)在器官間的分配分析可以看出，現(xiàn)蕾期各處理在器官間的分配都主要是營養(yǎng)器官，生殖器官才剛開始出現(xiàn)，6個處理中覆膜直播處理蕾所占比例最小。這可能是因為，覆膜為棉花生長提供適宜的微環(huán)境，所以葉片生長較快，所占比例較大，但覆膜移栽的則由于生長期較提前，且移栽后緩苗期有葉片脫落現(xiàn)象，所以葉片所占比例稍小。始花期生殖器官所占整株的比例開始上升，但上升速度不快，這是由于蕾鈴的干物質(zhì)增長主要在有鈴以后種子的發(fā)育。盛鈴期營養(yǎng)器官所占整株的比重繼續(xù)下降，蕾鈴的比重快速上升，這是由于盛鈴期棉鈴已到了快速生長階段。吐絮期蕾鈴已占整株的大部分，說明這時候棉花的葉片和莖的生長已經(jīng)基本停止，此后干物質(zhì)的積累主要是蕾鈴部分。從各生育期看覆膜棉花在生殖器官的分配要高于露地棉，移栽棉要高于直播棉，帶基質(zhì)移栽棉要高于裸苗移栽棉。

2.3 不同移栽方式棉花產(chǎn)量及構(gòu)成因素

在成熟期對不同處理棉花進行取樣，實驗室考種，記錄數(shù)據(jù)見表4。由表4可以看出移栽棉花的單株鈴數(shù)明顯高于直播棉花的單株鈴數(shù)，這可能是因為移栽棉花的整個生育期長于直播棉花，果枝數(shù)也大于直播棉花的果枝數(shù)，所以移栽對延長棉花的生育期，增加單株鈴數(shù)有明顯的作用。移栽棉花中覆膜棉花的鈴數(shù)又高于露地移栽，帶基質(zhì)移栽又高于裸苗移栽；對于衣分則是直播棉花高于移栽棉花，覆膜棉花的衣分高于露地棉花。從產(chǎn)量看籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量的高低表現(xiàn)一致，均是覆膜棉花產(chǎn)量高于露地棉花，移栽棉花產(chǎn)量高于直播棉花，帶基質(zhì)移栽棉花產(chǎn)量高于裸苗移栽棉花。其在小順序為：覆膜基質(zhì)移栽＞覆膜裸苗移栽＞露地基質(zhì)移栽＞露地裸苗移栽＞覆膜直播＞露地直播。

表4?不同移栽方式棉花產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

3 結(jié)語

通過對6種處理的結(jié)果分析可以看出，覆膜處理、移栽處理都能夠促進棉花生長，提高單鈴重、鈴數(shù)，促進干物質(zhì)積累，可促進干物質(zhì)向棉鈴分配，從而提高棉花產(chǎn)量。但從各處理最后棉花的產(chǎn)量來看，覆膜處理產(chǎn)生的效應(yīng)不如移栽處理。所以，為了解決棉花高產(chǎn)和覆膜帶來的一系列問題，采用露地移栽的方式代替覆膜直播是具有可行性的。