付永紅,梅漢成,劉克釗,黃梅芳,彭亞博,龔澤丹
(襄陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,湖北 襄陽(yáng) 441057)
鄂北棉區(qū)地處湖北省中北部,是湖北省的三大產(chǎn)棉區(qū)之一。該區(qū)光熱條件優(yōu)越,水利資源較豐富,棉花作為該區(qū)主要的經(jīng)濟(jì)作物,商品性好,經(jīng)濟(jì)效益高,農(nóng)戶有種植棉花的習(xí)慣,種植積極性高,以麥后移栽棉為主。隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整及農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移,棉花生產(chǎn)周期長(zhǎng),管理環(huán)節(jié)多,投入成本高,植棉效益大幅下降,導(dǎo)致棉花種植面積急劇萎縮[1]。改革傳統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式和栽培管理技術(shù),實(shí)行規(guī)?;C(jī)械化、輕簡(jiǎn)化和集約化植棉。通過(guò)對(duì)“土、肥、水、膜、藥”的科學(xué)管理,實(shí)現(xiàn)這些生產(chǎn)要素在棉花生產(chǎn)過(guò)程中的資源節(jié)約、環(huán)境友好和高效利用,促進(jìn)棉花生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展,是當(dāng)前和今后棉花生產(chǎn)發(fā)展的必由之路[2]。近年來(lái),為推進(jìn)鄂北棉區(qū)棉花的規(guī)?;?、機(jī)械化、輕簡(jiǎn)化和集約化生產(chǎn),襄陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花團(tuán)隊(duì)開展了麥后直播棉新品種選育、生育特性及輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)等研究。實(shí)踐表明,麥后直播棉播種期推遲,生育進(jìn)程加快,開花、成鈴、吐絮集中,有利于機(jī)械收獲[3]。但在種植過(guò)程中麥后直播棉常出現(xiàn)產(chǎn)量不穩(wěn)、品質(zhì)不高等問(wèn)題,制約了當(dāng)?shù)佧満笾辈ッ薜陌l(fā)展。棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)與開花成鈴持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短及開花成鈴時(shí)期高度相關(guān)[4-9]。為了解鄂北棉區(qū)麥后直播棉開花成鈴特點(diǎn)及不同開花期所結(jié)鈴的鈴重、衣分和纖維品質(zhì)的變化,判定麥后直播棉的最佳成鈴期,為鄂北棉區(qū)麥后直播棉品種的選擇和配套栽培技術(shù)的制定提供科學(xué)依據(jù),推動(dòng)鄂北棉區(qū)棉花機(jī)械化生產(chǎn)進(jìn)程。
供試品種為ZT09和CN01,均由湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供。試驗(yàn)于2019、2020年在襄陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院南漳縣泉水堰基地進(jìn)行。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦,肥力中等,土質(zhì)為黃裼土。等行種植,行距76 cm,種植密度67 500株/hm2。
在初花時(shí),每個(gè)品種選擇有代表性連續(xù)生長(zhǎng)的10株棉花進(jìn)行定株,見(jiàn)花掛牌,標(biāo)明開花期,記錄每天掛花數(shù);吐絮時(shí)按掛花始期,每5 d開花的鈴進(jìn)行分收,記錄每批花的成鈴數(shù);對(duì)不同品種棉花開花期的單株子棉產(chǎn)量、鈴重、衣分及纖維品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。纖維品質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)一由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(安陽(yáng))檢測(cè)。測(cè)定纖維長(zhǎng)度、整齊度、比強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率及馬克隆值5項(xiàng)指標(biāo)。
2年試驗(yàn)前作均為小麥,小麥于2019年5月23日收獲,棉花于5月28日播種,6月5日出苗;小麥于2020年5月25日收獲,棉花于5月30日播種,6月11日出苗。2年試驗(yàn)均為灌溉出苗、均未施基肥,在棉花始花期(2019年7月24日、2020年8月11日)條施450 kg/hm2復(fù)合肥、150 kg/hm2氯化鉀、150 kg/hm2尿素。2019年花鈴期降雨少、氣溫高,田間出現(xiàn)旱情,僅在始蕾期噴施縮節(jié)胺1次,劑量為15.0 g/hm2;2020年調(diào)控4次,分別在始蕾期、初花期、盛花期和打頂后,噴施7.5、15.0、30.0、60.0 g/hm2縮節(jié)胺,10月6日用2 700 mL/hm2脫葉劑欣噻利進(jìn)行化學(xué)脫葉催熟。棉花2個(gè)品種分別于2019年10月20日和2020年11月5日收花結(jié)束(鄂北棉區(qū)小麥適播期為10月中旬至11月上旬)。2年試驗(yàn)均未整枝抹芽。其他管理同當(dāng)?shù)佧満笾辈ッ奚a(chǎn)。
3.1.1 開花期與成鈴期 由于年度間氣候差異,不同年份棉花2個(gè)品種開花、成鈴始期和止期相差較大,但開花、成鈴持續(xù)時(shí)間相當(dāng)(表1)。2019年棉花生長(zhǎng)前中期氣候正常,ZT09和CN01開花始期、成鈴始期均為7月25日,開花止期分別為8月25日和8月26日,持續(xù)天數(shù)分別為32 d和33 d,成鈴止期分別為8月17日和8月18日,持續(xù)天數(shù)分別為24 d和25 d;2020年棉花苗期降雨偏多、氣溫較低、光照不足,棉花生長(zhǎng)發(fā)育較遲,2個(gè)品種的開花始期、成鈴始期較2019年推遲較多,均為8月14日,ZT09和CN01開花止期分別為9月15日和9月17日,持續(xù)天數(shù)分別為33 d和34 d,2019、2020年ZT09和CN01成鈴止期分別為9月10日和9月11日,持續(xù)天數(shù)分別為28 d和29 d。結(jié)果表明,鄂北棉區(qū)麥后直播棉開花期在7月25日至9月17日,成鈴期在7月25日至9月11日,開花成鈴時(shí)期視當(dāng)年氣候條件提早或推遲。
表1 開花期與成鈴期
3.1.2 開花和成鈴的動(dòng)態(tài) 不同時(shí)期單株日開花成鈴情況見(jiàn)表2,2019年,ZT09日平均開花數(shù)為0.53朵,日平均成鈴數(shù)為0.23個(gè),CN01日平均開花數(shù)為0.70朵,日平均成鈴數(shù)為0.26個(gè),同一年CN01日均開花朵數(shù)與日均成鈴個(gè)數(shù)均高于ZT09;2個(gè)品種從始花日開花朵數(shù)呈逐漸升高趨勢(shì),至8月14至18日達(dá)到最大值,分別為0.90朵和1.38朵,隨后逐漸下降至終花;日成鈴個(gè)數(shù)也呈相似趨勢(shì),但2個(gè)品種的日最大成鈴數(shù)均較最高開花朵數(shù)提前,ZT09日最大成鈴數(shù)的日期為8月4至8日,日均成鈴0.52個(gè),較日最大開花朵數(shù)提前約10 d,CN01日最大成鈴出現(xiàn)在7月30日至8月3日,較日最高開花朵數(shù)提前約15 d。
表2 不同時(shí)期單株日開花成鈴情況
2020年,ZT09日平均開花數(shù)為0.61朵,日均成鈴數(shù)為0.28個(gè),CN01日平均開花數(shù)為0.77朵,日平均成鈴數(shù)為0.31個(gè);CN01開花、成鈴及ZT09成鈴趨勢(shì)與2019年相同,從始花日開花、成鈴數(shù)逐漸增加,達(dá)高峰后逐漸下降至終止,而ZT09日開花朵數(shù)在8月24日至8月28日略有下降。2個(gè)品種日平均最大開花數(shù)均于8月29日至9月2日出現(xiàn),分別為1.04朵和1.24朵,2個(gè)品種日平均最大成鈴數(shù)均于8月24至28日出現(xiàn),分別為0.64個(gè)和0.72個(gè),2個(gè)品種達(dá)日最大成鈴數(shù)日期較日最高開花朵數(shù)提前約5 d。
3.1.3 成鈴高峰期 將單株日成鈴0.3個(gè)及以上劃分為結(jié)鈴高峰期[10],由表2可知,2019年2個(gè)品種均出現(xiàn)在7月30日至8月13日(15 d),此期間2個(gè)品種的成鈴率也高;2020年ZT09成鈴高峰期出現(xiàn)在8月14日到8月28日(15 d),CN01成鈴高峰期出現(xiàn)在8月14到9月2日(20 d),且從初花至成鈴高峰期速度快,初花5 d左右達(dá)成鈴高峰期。結(jié)果表明,鄂北地區(qū)麥后直播棉的成鈴高峰期為7月30日至9月2日,成鈴高峰期的早晚視當(dāng)年氣候提早或推遲。
3.2.1 成鈴結(jié)構(gòu) 根據(jù)每朵花的開花時(shí)間,將7月25日至8月13日、8月14至28日及8月28日以后開花所成鈴分別劃分為伏桃、早秋桃和晚秋桃[9](圖1),2019年2個(gè)品種成鈴由伏桃和早秋桃構(gòu)成,其中,ZT09伏桃占比為88.6%,CN01伏桃占比為87.6%,產(chǎn)量構(gòu)成基本為伏桃;2020年2個(gè)品種成鈴由早秋桃和晚秋桃構(gòu)成,其中,ZT09早秋桃占比為82.5%,晚秋桃占比為17.5%,CN01早秋桃占比為69.1%,晚秋桃占比為30.9%,產(chǎn)量構(gòu)成為早秋桃和晚秋桃,以早秋桃為主。鄂北棉區(qū)麥后直播棉的產(chǎn)量主要由伏桃、早秋桃構(gòu)成,伏桃和早秋桃正是成鈴高峰期內(nèi)成桃。
圖1 棉花成鈴結(jié)構(gòu)分析
3.2.2 單株子棉產(chǎn)量 結(jié)合圖1和圖2可知,2019年,2個(gè)品種的子棉產(chǎn)量由伏桃和早秋桃組成,品種ZT09和CN01伏桃(7月25日至8月13日成鈴)貢獻(xiàn)的子棉產(chǎn)量分別占單株總產(chǎn)量的91.3%和89.4%,產(chǎn)量主要由伏桃形成。2020年,2個(gè)品種的產(chǎn)量由早秋桃和晚秋桃組成,ZT09和CN01早秋桃(8月14日至8月28日成鈴)貢獻(xiàn)的子棉產(chǎn)量分別占單株總產(chǎn)量的87.3%和77.1%,產(chǎn)量主要由早秋桃形成。伏桃、早秋桃是鄂北棉區(qū)麥后直播棉產(chǎn)量形成的主體。
圖2 不同開花期單株子棉產(chǎn)量及其占比
3.2.3 鈴重 由圖3可知,不同年份、同一品種、不同時(shí)期開花所成鈴的鈴重變化較大,2019年,ZT09平均鈴重(單株子棉除以單株成鈴)為5.29 g,CN01平均鈴重為5.23 g,2020年,ZT09平均鈴重為4.66 g,CN01平均鈴重為4.40 g;同一品種、不同開花期成鈴的鈴重變化表現(xiàn)一致,伏桃>早秋桃>晚秋桃,伏桃與早秋桃鈴重相差不大,晚秋桃(8月29日至9月12日)鈴重下降較多。
圖3 不同開花期鈴重變化
3.2.4 衣分 由圖4可知,不同年份、同一品種、不同開花期成鈴的衣分相差較大,2019年ZT09平均衣分(單株皮棉除以單株子棉)為44.30%,CN01平均衣分為44.50%,2020年ZT09平均衣分41.31%,CN01為38.05%。同一年份、同一品種、不同開花期成鈴衣分呈兩頭低中間高的趨勢(shì),2019年,ZT09始花期(7月25至29日)成鈴衣分為43.01%,到8月9至13日達(dá)到最大,為44.99%,隨后逐漸下降,至8月14至18日為44.20%,整個(gè)成鈴期間衣分變化幅度?。籆N01始花期(7月25至29日)成鈴衣分為41.93%,到8月4至8日達(dá)到最大,為45.98%,隨后逐漸下降,至8月14至18日為45.15%。2020年,ZT09始花期(8月14至18日)成鈴衣分為39.39%,到8月24至28日達(dá)到最大,為43.28%;隨后逐漸下降,至9月8至12日為23.08%;CN01也呈相同的變化,不同開花期成鈴衣分變幅較大,但在成鈴高峰期的8月14日至9月2日衣分變幅較小。
圖4 不同開花期衣分變化
3.2.5 纖維品質(zhì) 2020年9月3至7日、9月8至12日成鈴由于收花量太小,未能檢測(cè),只有8月14日至9月2日的結(jié)果。由表3可知,不同品種纖維長(zhǎng)度、整齊度和伸長(zhǎng)率在不同開花期結(jié)鈴表現(xiàn)較為穩(wěn)定,變化幅度較小,而斷裂比強(qiáng)度和馬克隆值隨開花結(jié)鈴?fù)七t而逐漸減小且變幅較大,但在成鈴高峰期內(nèi)8月14日至8月28日(早秋桃)2個(gè)品種的斷裂比強(qiáng)度均在29.0 cN/tex以上,馬克隆值分別在3.5~4.9、3.2~4.1,符合紡織工業(yè)要求。
表3 2020年不同開花期成鈴的纖維品質(zhì)變化
1)鄂北棉區(qū)麥后直播棉開花期在7月下旬至9月17日,成鈴期在7月下旬至9月11日。從始花的5 d左右即達(dá)成鈴高峰期,持續(xù)15~20 d,上桃快,成鈴集中,成鈴率高,開花成鈴始期與成鈴高峰期視當(dāng)年氣候提早或推遲。
2)鄂北棉區(qū)麥后直播棉的最佳成鈴期為7月25日至8月28日。最佳成鈴期視當(dāng)年氣候提早或推遲,該時(shí)期所成鈴的鈴重、衣分較高且變幅小,纖維品質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)符合紡織工業(yè)要求。
3)在近年災(zāi)害性天氣頻發(fā)的氣候下,鄂北棉區(qū)麥后直播棉產(chǎn)量偏低的主要原因是最佳成鈴期內(nèi)成鈴持續(xù)時(shí)間短,僅15 d左右。因此,鄂北棉區(qū)麥后直播棉在選育與引進(jìn)上應(yīng)選擇抗逆性強(qiáng)、結(jié)鈴性好的早熟棉品種,并在栽培管理上結(jié)合當(dāng)年氣候做好肥水管理、化學(xué)調(diào)控、病蟲防治等措施,做到營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)協(xié)調(diào),不僅要促早熟,也要防早衰,適當(dāng)延長(zhǎng)麥后直播棉結(jié)鈴期,以獲得較高的產(chǎn)量與較好品質(zhì)。在鄂北棉區(qū)對(duì)秋桃占比較高的棉田,適時(shí)適量應(yīng)用脫葉劑促進(jìn)棉鈴成熟與吐絮,實(shí)現(xiàn)及時(shí)收獲、騰茬,做到麥棉兩熟。