胡開明，李小童，白玉林，王承強(qiáng)，杜斌，劉露，劉霞

（新疆溢達(dá)紡織有限公司，烏魯木齊830054）

海島棉纖維品質(zhì)優(yōu)良，是高端紡織品、特種紡織品不可或缺的原料，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。與陸地棉相比，海島棉在生產(chǎn)過程中對外界環(huán)境條件變化更為敏感， 生育期內(nèi)頂端生長勢強(qiáng)，如遇水肥管理不當(dāng)、 連續(xù)高溫天氣以及病蟲害，蕾鈴脫落率遠(yuǎn)高于陸地棉，嚴(yán)重影響海島棉產(chǎn)量的提高[2-4]。

蕾鈴脫落是限制棉花高產(chǎn)的重要因素，受到諸多專家學(xué)者的普遍關(guān)注。 余渝等[5]、王俊鐸[6]對新疆棉區(qū)陸地棉蕾鈴脫落規(guī)律研究發(fā)現(xiàn)落蕾率高于落鈴率，中部果枝脫落率較高，落蕾峰期在7 月5－25 日，落鈴峰期在7 月15 日－8 月5 日。 張士榮等[7]研究結(jié)果表明：長絨棉蕾鈴脫落率高于50%，落鈴率高于落蕾率，蕾鈴脫落率較高的品種最終產(chǎn)量偏低。除受品種遺傳特性影響外，田間栽培、氣候環(huán)境條件的改變也對蕾、鈴脫落有較大的影響。 肖光順等[8]、王志賢等[9]認(rèn)為密度不同而產(chǎn)生的栽培環(huán)境的改變可對蕾鈴脫落產(chǎn)生較大的影響。 辜永強(qiáng)等[10]研究表明，影響新疆喀什地區(qū)蕾鈴脫落的主要?dú)庀髼l件是溫度、光照、干旱、冰雹等自然災(zāi)害，如持續(xù)高溫天氣影響棉花的光合作用， 有機(jī)養(yǎng)分合成受阻，同時(shí)呼吸作用增強(qiáng)，生長發(fā)育所需養(yǎng)分不足從而引起蕾鈴大量脫落。

前人對棉花的蕾鈴脫落進(jìn)行了大量研究，但對不同品質(zhì)及產(chǎn)量類型的海島棉品種在其生育期內(nèi)蕾鈴脫落動(dòng)態(tài)變化的研究較少。 本文通過研究品質(zhì)和產(chǎn)量性狀不同的海島棉品種在生育期內(nèi)蕾鈴脫落的動(dòng)態(tài)變化，分析品種間蕾鈴脫落規(guī)律的差異性，明確造成蕾鈴脫落的原因，并提出相應(yīng)改善措施，為進(jìn)一步提高海島棉產(chǎn)量提供相應(yīng)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 參試材料

參試材料為元龍33 號、 元龍34 號、 元龍38號、新海50 號。 其中，元龍33 號和元龍34 號是優(yōu)質(zhì)品系，纖維超細(xì)，適合紡超高支紗；元龍38 號是豐產(chǎn)品系，纖維長度長，纖維細(xì)度較細(xì)，籽棉產(chǎn)量高； 新海50 號是審定品種， 屬豐產(chǎn)品系。 各品種（系）纖維品質(zhì)性狀如表1 所示。

表1 不同海島棉品種纖維品質(zhì)、產(chǎn)量表現(xiàn)

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018―2019 年在新疆溢達(dá)紡織有限公司育種試驗(yàn)基地（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師10 團(tuán)20 連）進(jìn)行。試驗(yàn)地屬沙壤土，肥力中等。試驗(yàn)為隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)品種設(shè)置3 次重復(fù)，每小區(qū)面積為20 m2，采用一膜六行種植，行距（66＋10）cm，株距11 cm。 苗期選擇長勢均勻的連續(xù)10 株進(jìn)行定株，從6 月初第一果枝現(xiàn)蕾開始每隔2 d 觀察記載蕾、鈴發(fā)生與脫落情況，直至鈴數(shù)不發(fā)生變化后停止觀察。文中下部果枝表示第1～5 果枝；中部果枝表示第6～10 果枝；上部果枝表示10 果枝以上。同時(shí)用NL-GPRS-1 農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測站記錄環(huán)境溫度。

1.3 田間管理

試驗(yàn)田間管理參照當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)管理方式，4月20 日播種，5 月12 日定苗。全生育期內(nèi)共滴水7次，每公頃用水量4 500～4 950 m3，利用機(jī)械中耕除草和化學(xué)防治控制病蟲害。每公頃基肥使用有機(jī)肥750 kg，尿素150 kg，磷酸二胺375 kg，硫酸鉀225 kg。 生育期內(nèi)滴肥6 次，每公頃追肥使用尿素280 kg，硫酸鉀300 kg。7 月6 日打頂，化控4 次，每公頃縮節(jié)胺用量270 g。

1.4 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用SPSS 19.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，采用最小顯著差法（Least significant difference,LSD）進(jìn)行多重比較。 落蕾率＝落蕾數(shù)/ 現(xiàn)蕾數(shù)×100%， 落鈴率＝落鈴數(shù)/ 開花數(shù)×100%， 總脫落率＝（（落蕾數(shù)＋落鈴數(shù)）/現(xiàn)蕾數(shù)）×100%.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同海島棉品種蕾鈴脫落率的差異

2018―2019 年對4 個(gè)海島棉品種的蕾鈴著生、脫落情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。由表2 可知：4 個(gè)海島棉品種落鈴率高于落蕾率， 元龍34 號落蕾率顯著高于其他3 個(gè)品種， 品種間落鈴率差異不顯著，豐產(chǎn)型品種總脫落率較低， 新海50 號總脫落率顯著低于元龍34 號。 受環(huán)境影響，2019 年蕾鈴脫落整體上較2018 年稍重，但表現(xiàn)基本一致。 從品種看，豐產(chǎn)型品種新海50 號現(xiàn)蕾數(shù)和成鈴數(shù)顯著高于其他品種，并且落蕾率相對較低，總脫落率最低，為產(chǎn)量形成奠定了基礎(chǔ)。 而優(yōu)質(zhì)型品種元龍33 號和元龍34 號現(xiàn)蕾數(shù)和成鈴數(shù)較低，其中元龍34 號落蕾率較高，總脫落率高，最終成鈴數(shù)偏低，嚴(yán)重制約其產(chǎn)量的形成。元龍38 號總脫落率也偏高，但其現(xiàn)蕾數(shù)高落蕾率低，成鈴數(shù)相對較高，最終產(chǎn)量相對理想。 因此，若要進(jìn)一步提高優(yōu)質(zhì)型海島棉品種的產(chǎn)量， 應(yīng)著重考慮如何在生育期內(nèi)有效提高現(xiàn)蕾數(shù)，降低落蕾率，增加最終成鈴數(shù)。

表2 不同海島棉品種現(xiàn)蕾、成鈴數(shù)和脫落率

2.2 不同果枝部位落蕾率動(dòng)態(tài)變化

不同類型海島棉品種的落蕾率以中部果枝最高（圖1），并隨生育進(jìn)程呈雙峰曲線變化（圖2）。 6月上旬落蕾率逐步升高，在6 月中旬進(jìn)入第1 個(gè)小高峰，隨后小幅度回落，6 月下旬逐步升高，在6 月底進(jìn)入第2 個(gè)高峰。由于6 月中下旬棉花進(jìn)入現(xiàn)蕾盛期仍以營養(yǎng)生長為主，南疆棉區(qū)還未開始頭水供應(yīng)，因此在這一階段可能存在養(yǎng)分、水分不足，進(jìn)而導(dǎo)致部分敏感性品種下部果枝蕾的脫落增加。所以在大田生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)田間土壤實(shí)際情況調(diào)整水肥供給確保水肥供應(yīng)充足，減少因大田管理不當(dāng)造成的蕾鈴脫落。 從品種看，優(yōu)質(zhì)型品種落蕾率相對豐產(chǎn)型品種較高， 大部分調(diào)查時(shí)期優(yōu)質(zhì)型品種元龍34 號的落蕾率及不同果枝部位的落蕾率都高于其他品種。 元龍33 號落蕾率在6 月中旬達(dá)到小高峰后逐步下降，上部果枝落蕾率最低；其他3 個(gè)品種在6 月下旬落蕾率逐步升高，6 月底達(dá)到落蕾最高峰，主要以中部果枝落蕾為主（圖2）。6 月中下旬是棉花現(xiàn)蕾的高峰期，同時(shí)進(jìn)入初花階段，下部果枝開花，營養(yǎng)生長和生殖生長并進(jìn)，對水肥的需求加大，加之環(huán)境溫度升高導(dǎo)致落蕾率增高。 2019 年豐產(chǎn)型品種元龍38 號下部果枝、中部果枝、上部果枝的落蕾率呈下降趨勢，其落蕾率在6 月中下旬保持在1 個(gè)較高的水平，且較2018 年高，說明該品種對環(huán)境溫度較敏感。 因?yàn)?019 年6 月初溫度較低，6月中下旬溫度快速升高，加快其營養(yǎng)生長，供給生殖器官的養(yǎng)分有限從而導(dǎo)致落蕾（圖2）。

圖2 不同海島棉品種落蕾率動(dòng)態(tài)變化

2.3 不同果枝部位落鈴率動(dòng)態(tài)變化

4 個(gè)海島棉品種的落鈴率均隨果枝部位升高而增高，同時(shí)隨生育進(jìn)程呈先升高后降低的趨勢，7月12 日－8 月2 日落鈴率保持在較高水平， 年度間基本表現(xiàn)一致（圖3 和圖4）。 其中優(yōu)質(zhì)型品種落鈴率稍低于豐產(chǎn)型品種，這與優(yōu)質(zhì)型品種現(xiàn)蕾相對較少且落蕾率較高有關(guān)， 由于有充足的營養(yǎng)供給，棉鈴的有效轉(zhuǎn)化相對較高（圖4）。 7 月初處于初花期階段，營養(yǎng)生長和生殖生長并進(jìn)，光合產(chǎn)物多用于營養(yǎng)生長，供給棉鈴營養(yǎng)物質(zhì)有限，從而導(dǎo)致落鈴率升高。 7 月上旬（7 月6 日）進(jìn)行打頂、化控、及水肥大量投入等田間措施后各品種落鈴率有所下降，但仍處于1 個(gè)較高水平，這是因?yàn)檫M(jìn)入盛花階段，營養(yǎng)生長和生殖生長對養(yǎng)分需求的矛盾進(jìn)一步加劇，另外環(huán)境溫度達(dá)到一年中最高值，影響花粉活性，加劇了中部果枝的棉鈴脫落。8 月初仍處于落鈴高峰期，這一時(shí)期高溫天氣數(shù)增多，持續(xù)時(shí)間久，花粉活力降低，開花后的受精過程無法順利進(jìn)行，導(dǎo)致棉鈴脫落增多且多以干鈴為主。 在田間管理過程中可適時(shí)進(jìn)行早播、提早打頂?shù)却胧┰黾臃疤?、降低“三伏天”棉鈴的脫落，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。

圖3 不同海島棉品種不同果枝部位的落鈴率

圖4 不同海島棉品種落鈴率動(dòng)態(tài)變化

2.4 不同果枝部位總脫落率動(dòng)態(tài)變化

4 個(gè)海島棉品種不同果枝部位總脫落率隨果枝部位升高而增高，其中優(yōu)質(zhì)型品種不同果枝部位的總脫落率高于豐產(chǎn)型品種，年度間表現(xiàn)一致（圖5）。 2019 年，元龍38 號中下部果枝部位總脫落率高于中部果枝部位，是由于下部果枝部位落蕾率較高（圖1、圖5）。 不同類型品種總脫落率隨生育進(jìn)程變化規(guī)律基本一致，6 月中旬總脫落率進(jìn)入第1 個(gè)高峰期，該時(shí)期以落蕾為主，此期間優(yōu)質(zhì)型品種總脫落率較高。6 月下旬總脫落率逐步增高，至7 月初總脫落率達(dá)到第2 個(gè)高峰期， 此時(shí)期落蕾和落鈴?fù)瑫r(shí)存在，達(dá)到蕾鈴總脫落率的峰期。7 月中旬后總脫落率逐步降低，但在7 月底有回升的趨勢，在8 月初達(dá)到第3 個(gè)高峰期，以落鈴為主（圖6）。

圖5 4 個(gè)海島棉品種不同果枝部位的總脫落率

圖6 不同海島棉品種總脫落率動(dòng)態(tài)變化

2.5 不同海島棉品種總脫落率與果枝數(shù)的相關(guān)性

不同類型海島棉品種總脫落率隨果枝數(shù)升高而增高，各品種總脫落率與果枝數(shù)呈極顯著正相關(guān)性（圖7）。2018 年4 個(gè)海島棉品種總脫落率與果枝數(shù)相關(guān)系數(shù)R2在0.690 以上， 其中豐產(chǎn)型品種新海50 號總脫落率與果枝數(shù)相關(guān)性較高， 相關(guān)系數(shù)R2是0.860。 2019 年元龍34 號總脫落率與果枝數(shù)相關(guān)性較差，相關(guān)系數(shù)R2是0.568；豐產(chǎn)型品種元龍38 號總脫落率與果枝數(shù)相關(guān)性較高， 相關(guān)系數(shù)R2是0.873。 總體來看，豐產(chǎn)型品種總脫落率與果枝數(shù)的相關(guān)性較高。

圖7 不同海島棉品種脫落率與果枝數(shù)的相關(guān)性

3 討論

棉花蕾鈴脫落主要受遺傳特性和環(huán)境條件影響[2-3]。本研究發(fā)現(xiàn)不同類型海島棉品種落鈴率高于落蕾率，與葉凱等、王俊鐸等在陸地棉上的研究結(jié)果存在差異，可能與供試品種自身遺傳特性有關(guān)[3,6]。本試驗(yàn)中豐產(chǎn)型海島棉品種落蕾率較低，而優(yōu)質(zhì)型海島棉品種落鈴率相對較低，從總脫落率看豐產(chǎn)型海島棉品種低于優(yōu)質(zhì)型海島棉品種， 極差約為13.7%，這與前人研究相一致[7,9]。 本試驗(yàn)中蕾鈴脫落率較低為36%～56%， 明顯低于前人研究的70%以上[11]，其主要原因可能是：（1）品種自身遺傳特性， 近年來選育的品種對壞境的適應(yīng)性有所提高；（2）田間栽培管理水平的提升，貼合實(shí)際生產(chǎn)需要，針對品種水肥需求的特點(diǎn)，適時(shí)調(diào)整了水肥供給和化控， 保證棉株正常生長發(fā)育所需養(yǎng)分；（3）加強(qiáng)了對病蟲害的防治，減少了因病蟲害造成的脫落。

同一品種不同果枝部位脫落率表現(xiàn)為中部果枝落蕾率較高，而上部果枝落鈴率較高。 6 月下旬是落蕾高峰期，7 月中下旬落鈴率保持在1 個(gè)較高的水平，8 月初是落鈴高峰期， 與黃勝強(qiáng)研究結(jié)果相一致[12]。 因海島棉為有限零式果枝，基本無補(bǔ)償效應(yīng)， 中部果枝部位較高的落蕾易產(chǎn)生 “中空”現(xiàn)象，嚴(yán)重影響海島棉產(chǎn)量和品質(zhì)。 中部果枝落蕾一般在6 月下旬，應(yīng)根據(jù)大田土壤質(zhì)地及棉株長勢控制水肥供給，避免因水肥供應(yīng)不足引起落蕾；同時(shí)灌水應(yīng)講究適時(shí)適量，避免大水大肥，致使棉株旺長，使棉株體內(nèi)養(yǎng)分供應(yīng)不均衡而引起落蕾。 中部果枝部位開花一般在7 月上旬，該時(shí)期棉花生長旺盛，是需肥高峰期，生殖生長和營養(yǎng)生長對養(yǎng)分需求競爭矛盾加劇， 遇持續(xù)高溫天氣及水肥供應(yīng)不足時(shí)易導(dǎo)致棉株內(nèi)部生理失調(diào)形成大量干蕾、干鈴，最終導(dǎo)致蕾鈴脫落[13]，應(yīng)適當(dāng)增加養(yǎng)分供給；同時(shí)應(yīng)適當(dāng)提早打頂時(shí)間，抑制棉株?duì)I養(yǎng)生長，促進(jìn)生殖生長，使更多的養(yǎng)分向蕾鈴運(yùn)輸，確保棉鈴生長發(fā)育所需養(yǎng)分，提高有效結(jié)鈴數(shù)。在此期間還應(yīng)加強(qiáng)病蟲害的防治， 減少外界因素造成的蕾鈴脫落。

影響海島棉蕾鈴脫落的環(huán)境因素主要有溫度、水分，其中環(huán)境溫度過高或過低都會(huì)引起蕾鈴生理性脫落數(shù)的增加[14-16]。本試驗(yàn)中2019 年5 月和6 月溫度低于2018 年同期，低溫天氣抑制棉花生長，導(dǎo)致下部果枝部位落蕾脫落增加，6 月中旬出現(xiàn)1 個(gè)落蕾高峰期。 2019 年7－8 月環(huán)境溫度持續(xù)升高，高溫天氣抑制了棉葉光合作用， 降低了花粉活力，影響受精過程，形成大量的干鈴，導(dǎo)致總脫落率高于2018 年；其中優(yōu)質(zhì)型海島棉品種元龍34 號比較明顯， 與2018 年相比其落鈴率高11.6 百分點(diǎn)，說明優(yōu)質(zhì)型品種對外界環(huán)境條件變化更為敏感，與前人研究結(jié)果一致[17-18]。

4 結(jié)論

不同海島棉品種蕾鈴脫落率在36%～56%，優(yōu)質(zhì)型品種蕾鈴脫落率高于豐產(chǎn)型品種。 落蕾高峰期在6 月下旬，落鈴高峰期在7 月中下旬。 同一品種中部果枝部位落蕾率較高，上部果枝部位落鈴率較高，落鈴率高于落蕾率。 選育優(yōu)質(zhì)型海島棉品種時(shí)應(yīng)注重篩選現(xiàn)蕾基數(shù)大、 長勢穩(wěn)健、總脫落率低的材料。 田間管理中，應(yīng)根據(jù)棉株長勢情況、田間土壤類型及土壤水分條件適時(shí)適量進(jìn)行水肥管理。