棉花壟作栽培的生態生理效應

摘要：研究了不同壟作方式對土壤生態環境及棉花產量品質的影響。結果表明，壟作栽培能提高0～20 cm土壤溫度，可以降低土壤容重，提高土壤孔隙度和通氣性。壟作栽培適宜的壟高（15 cm）能促進棉花早生快發，穩長增蕾鈴，子棉產量達4 593 kg/hm2，與壟高25 cm和平作相比，差異達極顯著水平。

關鍵詞：棉花；壟作栽培；生態生理效應；產量；品質

中圖分類號：S562；S318 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）23-5697-03

因作物起壟栽培技術具有增產、節水和管理方便等優點，目前，在多個國家和多種作物上被廣泛采用[1，2]。有關棉田壟作栽培的相關機理研究報道較少[3-7]。通過壟作栽培試驗探明壟作對棉田土壤環境、棉花生長發育特性的影響，可為壟作棉花規范化栽培提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2012年在湖北省公安縣進行。試驗設壟高25 cm（A）、壟高15 cm（B）、平作+起壟培蔸（C）和平作（D，CK1） 4個處理，3次重復，隨機區組排列，4行區，小區面積33.4 m2。4月19日播種，5月10日移栽，密度25 110株/hm2。供試品種為中棉所63。移栽前各處理開溝施入緩控釋肥1 200 kg/hm2，A、B處理起壟覆膜，C、D處理平鋪地膜。試驗另設大田對照區100 m2為露地壟作[壟高15 cm，E（CK2）]。6月22日揭膜后各處理施尿素150 kg/hm2，然后處理C起壟培蔸，壟高15 cm。打頂后各處理追施尿素120 kg/hm2，各處理化調、病蟲草害防治等田間管理相同。

1.2 試驗方法

1.2.1 土壤生態效應測定 5月31日測定不同處理的土壤容重、土壤含水量、孔隙度，測定方法為環刀法。6月13～15日連續3 d測定0、5、10、15、20 cm土壤溫度，每天3次，測定時間分別為8：00、14：00、20：00。

1.2.2 生育動態調查 不同處理連續標記10株，于6月15日、7月15日、8月15日和9月15日開展生育調查。調查內容包括株高、主莖葉片數、蕾數、花數、鈴數、蕾鈴脫落個數等。

1.2.3 葉綠素含量測定 于6月15日和7月15日分別測定不同處理功能葉片葉綠素含量（SPAD值）。

1.2.4 產量測定 分小區收花計產，記錄10月20日前收花量、10月20日后收花量。

2 結果與方法

2.1 壟作栽培對土壤溫度的影響

棉田起壟栽培能提高土壤表層0～20 cm溫度（表1）。壟高15 cm和壟高25 cm兩個處理與平作相比，土壤深度5 cm時土壤溫度分別高0.7、1.0 ℃，土壤深度10 cm時土壤溫度分別高0.6、0.7 ℃，土壤深度15 cm時土壤溫度分別高0.5、0.7 ℃， 土壤深度20 cm時土壤溫度分別高0.2、0.3 ℃。隨著土壤深度增加增溫的幅度逐漸變小；20 cm時土壤溫度壟作與平作相當，壟高為25 cm處理溫度比平作只高0.3 ℃。同一處理土壤溫度隨深度增加逐漸降低。覆膜處理0～20 cm地溫比露地高。

2.2 壟作栽培對土壤物理性狀的影響

地膜覆蓋阻斷了土壤水分與大氣交流的通道，使土壤水分在膜內循環，土壤水分含量較露地高。土壤容重大小依次為露地壟作、平作、壟高15 cm、壟高25 cm；土壤總孔隙度和土壤通氣孔隙度表現出與容重相反的趨勢（表2）。多數作物一般要求土壤總孔隙度在50%～56%，土壤總孔隙度過小的土壤緊實，通氣透水困難，根系生長困難，需中耕松土；過大的土壤過于疏松，漏水漏肥，易產生“吊根”現象，需培土鎮壓。壟高25 cm的處理土壤孔隙度偏大，不利于棉花生長。土壤維持適當的通氣性也是保證土壤空氣質量、提高土壤肥力、使植物根系正常生長所必需的。壟高15 cm通氣性適中，有利于棉花生長。表明地膜覆蓋加起壟，能改善棉田土壤物理特性，為棉花生長發育提供良好的環境條件。

2.3 壟作栽培對棉花生長發育的影響

不同壟高處理對棉花早發性影響差異較大（表3）。具體表現在移栽后壟高15 cm處理活棵轉化快，現蕾早，6月15日調查株高分別比平作和壟高25 cm高1.1 cm和1.4 cm；單株蕾數分別多1.8個和1.0個；果枝始節位分別低0.6節和0.1節。壟面過高不利于棉花早發。

從7月15日和8月15日的調查結果（表4）看，壟高15 cm和平作+起壟培蔸15 cm兩個處理生育性狀綜合表現較好。生長穩健，現蕾多，結鈴多，蕾鈴脫落少。

2.4 壟作栽培對棉花產量及其構成因素的影響

結合9月15日調查結果，從三桃分布看，壟作15 cm的單株伏前桃數分別比平作+起壟培蔸15 cm、壟作25 cm和平作處理多0.1個、1.8個和0.3個；單株伏桃數分別多0.6個、0.6個和2.1個；單株秋桃數分別多2.4個、3.2個和4.8個；單株總成鈴數分別多3.1個、5.6個和7.2個。小區實收計產，與平作相比，適宜的壟高能明顯提高棉花產量，但起壟太高不利于棉花生長，產量不增反減。移栽前起壟和現蕾后起壟培蔸增產效果相當，與另外兩個處理產量差異均達極顯著水平（表5）。

2.5 壟作栽培對棉花纖維品質的影響

由表6可見，不同處理對棉花品質指標影響不同。絨長長短依次為處理A、處理B、處理C=處理D；整齊度高低依次為處理C、處理A、處理B、處理D；馬克隆值處理A最高，為5.5，高于其他3個處理；相比平作處理，斷裂比強度起壟栽培均呈降低趨勢。壟作栽培對棉花纖維品質的影響還需進一步研究。

3 小結與討論

壟作栽培可以提高0～20 cm土壤溫度，改善棉田土壤物理特性，為棉花早生快發提供良好的環境條件。但壟面過高不利于棉花生長，原因是容重偏低、土壤總孔隙度大、通氣性過高、保水性差。

壟作栽培適宜的壟高（15 cm）能促進棉花早生快發，穩長增蕾鈴，提高單產水平。壟作栽培在棉苗移栽前緩控釋肥一次性施入，然后機械起壟，有利于棉花輕簡化栽培機械化管理，較棉花蕾期起壟培蔸更有發展潛力。

壟作栽培對土壤微生物、棉花生理生化特性的影響及壟作栽培對水分脅迫的響應還需進一步研究。

參考文獻：

[1] 張友昌，張教海，王孝綱，等.壟作的生理生態效應研究進展[J].棉花科學，2012，34（6）：3-8.

[2] 扈 婷，鄭華斌，陳 楊，等.壟作栽培條件下作物生理特性研究進展[J].作物研究，2012，26（6）：702-706.

[3] 董合林，劉美榮.壟作與地膜覆蓋對麥套春棉產量和霜前花率的影響[J].中國棉花，1997，24（3）：19-20.

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[5] 宿俊吉，鄧福軍，寧新柱，等.南繁棉花壟作和平作覆膜栽培產量成本分析[J]. 中國棉花，2010，37（3）：15-16.

[6] 李 虹，馬 駿，王春玲，等.酒泉市棉花壟作雙膜栽培技術[J]. 甘肅農業科技，2011（12）：58-59.

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