適宜在黃河下游沖積平原地區(qū)種植的無膜棉品種篩選

劉 錦 遲寶杰 趙芳丹 楊向黎 李慶凱

（山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 山東濟(jì)南 250100）

棉花在國(guó)際貿(mào)易上具有重要地位， 是重要的經(jīng)濟(jì)作物，20 世紀(jì)80 年代以來， 我國(guó)棉花種植業(yè)蓬勃發(fā)展[1-2]。 隨著地膜覆蓋栽培技術(shù)在我國(guó)棉花種植中的廣泛推廣，棉花產(chǎn)量顯著提升[3-4]。 然而覆膜技術(shù)存在著許多弊端，除了增加生產(chǎn)成本外，也帶來了一系列環(huán)境問題。 殘膜的低效回收不僅造成土壤污染，還導(dǎo)致棉纖維品質(zhì)下降[5-6]。 種植無膜棉不僅能夠節(jié)省鋪膜和揭膜等的人工費(fèi)用，也不會(huì)產(chǎn)生白色污染，有利于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的共同發(fā)展[5]。 我國(guó)各地均有無膜棉種植， 其中最典型的無膜棉品種是中棉619，主要在南疆地區(qū)種植[7]。

黃河流域棉區(qū)是我國(guó)三大棉區(qū)之一， 其中山東省是黃河流域棉區(qū)的產(chǎn)棉大省。 山東省境內(nèi)的黃河下游平原地區(qū)， 土質(zhì)肥沃， 氣候適宜， 光照充足，歷史上就曾大面積種植棉花。 德州市齊河縣屬典型的黃河沖積平原， 受季風(fēng)氣候影響顯著， 春季干旱多風(fēng)回暖較快，土壤有機(jī)質(zhì)含量高，平均日照時(shí)數(shù)多達(dá)2 592 h， 平均無霜期長(zhǎng)達(dá)208 d， 平均降水量為547.5 mm，為無膜棉種植提供了優(yōu)越的條件[8-9]。

為了篩選適宜在黃河下游平原地區(qū)種植的無膜棉品種，本試驗(yàn)選用在黃河流域常見種植的10 個(gè)棉花品種，通過測(cè)定各品種苗期生長(zhǎng)指標(biāo)，比較產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成要素的差異，綜合分析后確定優(yōu)勢(shì)品種，為本地區(qū)無膜棉種植提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

研究選用黃河下游平原地區(qū)市售常見棉花品種，包括魯棉研24、魯棉研28、魯棉研29、魯棉研37、魯棉研40、中棉所45、晉棉38、冀棉958、邯鄲284、石抗126，所有品種均由山東綠風(fēng)農(nóng)業(yè)集團(tuán)有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2021 年在德州市齊河縣山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行， 試驗(yàn)地肥力中等， 試驗(yàn)地面積2.7 hm2，試驗(yàn)小區(qū)為6 行區(qū)，行長(zhǎng)20 m，行距76 cm，株距25 cm，各品種設(shè)3 次重復(fù)。 所有品種均于4 月30 日播種，采用露地直播，播種方式為單粒穴播。 出苗后根據(jù)密度設(shè)置進(jìn)行定苗、移苗，其他管理同一般棉花田間生產(chǎn)管理。

1.3 試驗(yàn)調(diào)查

1.3.1 出苗率及苗期生長(zhǎng)指標(biāo)檢測(cè) 棉花出苗后第2 周， 在每小區(qū)中間2 行每行連續(xù)選10 株棉花， 測(cè)定出苗率、 主根根長(zhǎng)、 株高 （子葉節(jié)至棉株頂端生長(zhǎng)點(diǎn)的高度）， 并將棉株沖洗干凈后，105℃烘干至恒重，稱量干物質(zhì)質(zhì)量。其中，出苗率=出苗穴數(shù)/播種穴數(shù)×100%。

1.3.2 產(chǎn)量構(gòu)成要素及產(chǎn)量測(cè)定 10 月中旬， 棉花吐絮后， 在每小區(qū)中間2 行每行連續(xù)選取10 株棉花， 調(diào)查單株結(jié)鈴數(shù)。 同時(shí)， 每小區(qū)采收全株正常吐絮的50 個(gè)棉鈴進(jìn)行考種， 計(jì)算鈴重及衣分。 每小區(qū)收花2 次， 計(jì)算籽棉產(chǎn)量， 根據(jù)衣分換算皮棉產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

在Microsoft Excel 2003 中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理，利用SPSS 17.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試棉花品種出苗率及苗期生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

比較各品種出苗率，魯棉研24、魯棉研28、魯棉研37、中棉所45、石抗126 出苗率均超過80%，顯著高于魯棉研40、冀棉958、魯棉研29、晉棉38、邯鄲284，其中石抗126 出苗率最高，達(dá)到了91.67%；魯棉研40、冀棉958 出苗率為66.67%，處于一般水平；而魯棉研29、晉棉38、邯鄲284 出苗率僅超過50%，出苗情況較差。 從棉苗的根長(zhǎng)、株高和干物質(zhì)質(zhì)量評(píng)估各品種的長(zhǎng)勢(shì)，魯棉研24、魯棉研28、魯棉研37、魯棉研40、 中棉所45 具有較好長(zhǎng)勢(shì)， 其根長(zhǎng)均超過8.5 cm，株高均超過4 cm；魯棉研24、魯棉研28、魯棉研37、中棉所45 棉苗干物質(zhì)質(zhì)量超過1.5 g，處于較高水平，魯棉研29、晉棉38、冀棉958、邯鄲284 及石抗126 苗期長(zhǎng)勢(shì)較弱，干物質(zhì)積累較少，顯著低于魯棉研24、魯棉研28、魯棉研37、中棉所45（表1）。

表1 參試棉花品種出苗率及苗期生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定

2.2 參試棉花品種成株期產(chǎn)量構(gòu)成要素及產(chǎn)量測(cè)定

分析各棉花品種成株期產(chǎn)量構(gòu)成因素結(jié)果顯示，晉棉38 單株結(jié)鈴數(shù)最多，為13 個(gè)/株。 魯棉研37的鈴重為5.92 g，與魯棉研24、魯棉研28 的鈴重?zé)o顯著差異，但均顯著高于其他品種。 各棉花品種衣分在38.1%～41.2%， 魯棉研系列品種衣分普遍高于其他品種， 其中魯棉研24 和魯棉研28 的衣分超過41%，顯著高于其他品種。魯棉研37 的籽棉和皮棉產(chǎn)量最高（分別為3 715.43 kg/hm2和1 496.20 kg/hm2），魯棉研24、魯棉研28 和晉棉38 的籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量次之，均顯著高于中棉所45、冀棉985、邯鄲284和石抗126 （表2）。 綜合各產(chǎn)量構(gòu)成要素及產(chǎn)量表現(xiàn)，晉棉38 單株結(jié)鈴數(shù)最高，魯棉研37 鈴重最大，魯棉研24、魯棉研28 衣分最高，魯棉研37、魯棉研24、 魯棉研28 和晉棉38 的籽棉和皮棉產(chǎn)量顯著高于其他品種，具有明顯優(yōu)勢(shì)。

表2 成株期產(chǎn)量構(gòu)成要素及產(chǎn)量測(cè)定

3 討論與結(jié)論

綜合10 個(gè)棉花品種苗期出苗率、根長(zhǎng)、株高及干物質(zhì)質(zhì)量等各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)，魯棉研24、魯棉研37、中棉所45 具有明顯優(yōu)勢(shì)。 石抗126 出苗率最高，達(dá)91.67%，魯棉研24、魯棉研28、魯棉研37、中棉所45出苗率次之，在80%～90%，魯棉研29、魯棉研40、晉棉38、冀棉958、邯鄲284 出苗率均不足80%。 但石抗126 平均株高僅有2.78 cm，與冀棉958、邯鄲284顯著低于其他品種， 并且其苗期干物質(zhì)質(zhì)量及籽棉產(chǎn)量均處于較低水平，說明石抗126、冀棉958、邯鄲284 苗期長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)較弱， 產(chǎn)量較其他品種無顯著優(yōu)勢(shì)。 因此不建議在齊河縣對(duì)魯棉研29、魯棉研40、晉棉38、 冀棉958、 邯鄲284 和石抗126 進(jìn)行露地直播。 綜合各棉花品種產(chǎn)量構(gòu)成要素和產(chǎn)量測(cè)定結(jié)果，發(fā)現(xiàn)魯棉研24、 魯棉研28 和魯棉研37 具有明顯優(yōu)勢(shì)，且魯棉研37 籽棉與皮棉產(chǎn)量均顯著高于魯棉研29、魯棉研40、中棉所45、晉棉38、冀棉958、邯鄲284 和石抗126。

有研究表明，土壤結(jié)構(gòu)、耕作措施和氣候條件均會(huì)對(duì)棉花植株農(nóng)藝性狀、 光合生理特性以及產(chǎn)量造成顯著影響[10-13]，且地膜對(duì)土壤的水分、溫度、土壤肥力、土壤結(jié)構(gòu)及棉花產(chǎn)量等也會(huì)產(chǎn)生顯著影響[14]。 黃河流域棉區(qū)采用地膜覆蓋栽培已有近40 年的歷史[14]， 本研究選取的在黃河流域種植的10 個(gè)棉花品種也是以覆膜栽培模式為主。 無膜栽培條件下各品種生長(zhǎng)及產(chǎn)量表現(xiàn)不同，部分品種可能不適應(yīng)黃河下游沖積平原的露地直播栽培模式，導(dǎo)致其產(chǎn)量不高。 綜合苗期及成株期的全部試驗(yàn)結(jié)果分析， 確定魯棉研24、魯棉研28 和魯棉研373 個(gè)品種適宜在黃河下游沖積平原地區(qū)進(jìn)行露地直播，其中魯棉研37 更具優(yōu)勢(shì)。 下一步建議擴(kuò)大試驗(yàn)示范面積，進(jìn)一步檢測(cè)品種的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，為大面積推廣提供科學(xué)依據(jù)。