不同種植模式對機采棉產量和纖維品質的影響*

李 豪, 楊永林, 楊 明, 徐媛媛, 秦江鴻

(石河子農業科學研究院 新疆石河子 832000)

新疆是我國重要的優質棉生產基地,也是棉花的主產區。2022年新疆棉花播種面積3 745.5萬畝(1畝=667 m2),占全國播種總面積的83.2%;皮棉產量5 391 kt,占全國皮棉總產量的90.2%。棉花種植已經成為新疆的重要支柱產業和農民收入的主要來源[1]。

近年來,棉花生產成本逐年提高,尤其是人工拾花費占比較大。據統計,2011年新疆生產建設兵團引進37.18萬名拾花工,人工拾花價格為1.8元/kg,拾花費高達22.27億元,占凈收益的一半[2]。為了提高農民收入、降低拾花成本,機采棉開始進入高速發展期,2020年新疆機采棉種植面積約為2 817.0萬畝[3]。

目前,北疆機采棉一般采用1膜6行(66 cm+10 cm)的栽培模式[4]。1膜6行栽培模式的種植密度一般為1.8～2.0萬株/畝,產量高而穩定,可以充分發揮“小個體,高群體”的優勢[5],但同時容易造成郁閉、脫葉效果較差、棉花雜質較多、后期加工處理困難等問題,對棉花纖維長度和比強度均會產生不同程度的影響。有文獻報道,1膜3行(76 cm等行距)的種植模式更適宜機械采收,雜質較少,機采品質較好[6]。但也有研究表明,常規棉在密度過低的種植模式下難以實現優質高產[7]。另有研究表明,在窄行種植模式下,棉花纖維馬克隆值變大,鈴質量大,衣分略低[8]。

本文通過開展1膜3行(76 cm等行距)、1膜6行(66 cm+10 cm)、1膜4行(76 cm+10 cm+76 cm)等機采棉栽培模式進行對比試驗,總結各栽培模式的優缺點,優化機采棉栽培模式。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試棉花:石河子農業科學研究院自育品種“新石K18”。

1.2 試驗地概況

試驗地點:石河子市農業科學研究院棉花所。

前茬作物:棉花。

土壤類型:灌耕灰漠土。

0～20 cm耕層土壤的理化性狀:w(有機質)為15.72 g/kg,w(有效氮)為63.12 mg/kg,w(有效磷)為11.34 mg/kg,w(速效鉀)為181.52 mg/kg,pH為7.78。

灌溉用水:井水。

1.3 試驗設計

試驗共設3個處理:T1,1膜3行;T2,1膜4行;T3,1膜6行。隨機區組排列,每個處理3次重復,小區面積80 m2。平均行距38 cm,株距9.4 cm。T1～T3處理理論種植密度分別為9 333、12 443、18 665株/畝。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 農藝性狀

(1)第一果枝節位:棉株果枝的始節位,即棉花現蕾后從下至上第一果枝位置。

(2)株高:子葉節至主莖頂端的高度。

(3)單株果枝數:棉株主莖果枝數量。

(4)單株結鈴數:棉株個體成鈴數。橫向看尖已出苞葉,直徑在2 cm以上的棉鈴為大鈴,包括爛鈴和吐絮鈴;比大鈴小的棉鈴及當日花為小鈴,3個小鈴折算為1個大鈴。

株高、單株果枝數、單株結鈴數的調查時間為2021年9月5日。

1.4.2 考種和取樣

每個處理取中部鈴50朵,混收,曬干稱重,計算單鈴質量。測定單鈴質量后,用皮輥軋花機將棉樣軋出皮棉,皮棉稱重,計算衣分;皮棉統一送往原農業部棉花品質監督檢驗測試中心,采用大容量棉花纖維測試儀(HVI)進行檢測。

1.5 數據處理

采用軟件Microsoft Office 2020和SPSS 27.0進行數據統計和分析,最小顯著差異法(LSD)檢驗平均數(P<0.05)。

2 結果與分析

2.1 不同種植模式對棉花農藝性狀的影響

不同種植模式的棉花農藝性狀見表1。

表1 不同種植模式的棉花農藝性狀

由表1可知:株高差異較為顯著,T1處理的最高,比T3處理的高9.0 cm,T2、T3處理的差異不顯著;T1處理的單株結鈴數最多,T3處理的最少;第一果枝節位差異不是特別明顯,T1處理的較高;T1處理的單株果枝數比T3處理的多1.9臺。

2.2 不同種植模式對棉花纖維品質的影響

不同種植模式的棉花纖維品質見表2。

表2 不同種植模式的棉花纖維品質

從表2可以看出:T1處理的纖維上半部平均長度比T3、T2處理的略長,但T2處理的斷裂比強度較高;從馬克隆值看,T2、T1處理的纖維品質均達到A級水平。從表3可以看出:馬克隆值變異系數最大為3.60%,整齊度指數變異系數最小為0.51%,其次為伸長率(0.59%)。從整體看,T1處理的纖維品質與T2處理的差別不大。

表3 棉花纖維品質性狀變異分析

2.3 不同種植模式對棉花產量的影響

不同種植模式的棉花產量見表4。

表4 不同種植模式的棉花產量

由表4可知:T1處理的衣分最高,與T3處理的差異顯著;T3處理的籽棉產量最高且與T1、T2處理的差異顯著,T2、T1處理的籽棉產量相差不大;T3處理的皮棉產量最高且與T1、T2處理的差異顯著,T1、T2處理的皮棉產量差異不顯著;單鈴質量相差不大,T1處理的單鈴質量最大。

3 結語

3種機采棉種植模式中,皮棉產量最高的種植模式是1膜6行,其次是1膜3行。從單株結鈴數、株高、單株果枝數、衣分等性狀表現來看,1膜3行種植模式具有較大的優勢。3種種植模式對棉花纖維品質影響不是很大,1膜3行和1膜4行較1膜6行有所提高。周永萍等[9]的研究表明,不同種植密度對同一品種棉花纖維上半部平均長度、斷裂比強度、整齊度指數、伸長率并無顯著影響,只有馬克隆值隨著種植密度的增大產生升高的變化,與本試驗的結果基本一致。

1膜3行種植模式的棉花產量低于1膜6行的,經分析認為1膜3行種植模式的單株結鈴數雖然較多,但畝株數低于1膜6行的,1膜6行的畝總鈴數高于1膜3行的。本試驗結果表明,在當前栽培模式下,1膜6行種植模式具有一定的優勢,有穩產、高產的特點。建議進一步優化1膜3行的種植密度,改進栽培方式,選擇適宜種植的品種。