脱叶剂对机采棉不同种植模式脱叶效果、产量及品质的影响

蒋从军,阿里甫·艾尔西,林 涛,沙 红,郑子漂,努尔曼古丽·吾甫尔,蒋争军,崔建平,郭仁松,王 亮,张 娜

(1.新疆农业科学院经济作物研究所,乌鲁木齐 830091;2.农业农村部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室,乌鲁木齐 830091;3.巴楚县农业技术推广中心,新疆巴楚 843800)

0 引 言

【研究意义】新疆是我国最大的优质棉产区,2021年棉花机械采收率达到81.8%,其中北疆98.0%,南疆71.0%。棉花机械化采收是降低植棉成本、提高植棉效益的重要途径[1]。机采棉在提高劳动生产率的同时,也出现了棉纤维品质下降的问题。机采棉脱叶含杂率高是导致纤维品质下降的主要原因。研究脱叶剂对新疆南疆机采棉花不同种植模式脱叶效果、产量及品质的影响,对提高脱叶效果有实际意义。【前人研究进展】“矮、密、早”是新疆棉花栽培的主要模式,也是新疆棉花取得高产、优质的主体技术[2]。(66+10) cm是目前生产上普遍采用的机采棉种植模式,但是机械采收的品质普遍不高[3],(64+12) cm是新疆南疆沙井子垦区最适宜的机采种植模式[4]。新疆棉花大面积实施机械采收,而高密度种植模式由于田间群体较大,株行距较小,喷施脱叶剂后脱叶效果差,会使收获前脱叶率较低,机采籽棉含杂量较高,影响机采棉品质[5-8]。周先林等[9]研究了不同脱叶剂对1膜6行宽窄行机采模式 M1(66+10) cm和1膜3行等行距机采模式 M2(76 cm等行距) 棉花脱叶效果及纤维品质的影响,结果表明不同脱叶剂处理均显著提高了脱叶率和吐絮率,且不同脱叶剂对两种机采模式下棉花的脱叶效果一致;脱叶剂对同一机采模式下的产量影响不显著,对单铃重和衣分等产量构成因素以及纤维品质的影响较小。张文等[10]研究了脱叶剂对1膜6行宽窄行(66+10) cm和1膜3行(76 cm等行距)机采模式对棉花脱叶吐絮效果及纤维品质的影响,结果表明,2种行距配置模式下喷施脱叶剂对棉花叶片脱落率影响不大。喷药后20 d,喷施脱叶剂处理的棉铃吐絮率均在 90%以上,且不同脱叶剂和行距配置模式处理间无显著差异。2 种行距配置模式下喷施脱叶剂对棉花产量及纤维品质影响不大。【本研究切入点】前人对1膜6行(66+10) cm 和1膜3行(76 cm 等行距)种植模式喷施脱叶剂后脱叶效果、产量及品质差异有一定研究。目前生产上种植模式较多,尚需继续研究不同种植模式脱叶效果及品质的差异。【拟解决的关键问题】设4种机采棉种植模式,在棉花吐絮期喷施脱叶催熟剂,分析对棉花不同种植模式脱叶效果、产量及品质的影响。研究脱叶剂对新疆南疆机采棉不同种植模式脱叶效果、产量及品质的影响,为制定提高棉花叶片脱叶率措施提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验于2020年在新疆疏勒县良种场进行,供试棉花品种为新陆中87号。脱叶催熟剂为噻苯·敌草隆230 mL/hm2+专用助剂脱清90 mL/hm2+乙烯利1 050 mL/hm2;由江苏瑞邦农药厂有限公司生产,复配药剂乙烯利(有效成分40%水剂)。

采用随机区组设计,种植模式设置4个处理,分别用K1、K2、K3、K4表示。K1:1膜6行宽窄行[(12 cm+64 cm+12 cm+64 cm+12 cm)+64 cm],平均行距38 cm,株距11 cm,1.6×104株/667m2;K2:1膜3行等行距[(76 cm+76 cm)+76 cm],株距5.6 cm,1.6×104株/667m2;K3:1膜3行,等行距[(76 cm+76 cm)+76 cm],株距9.5 cm,0.9×104株/667m2;K4:1膜4行宽窄行种植模式[(12 cm+64 cm+12 cm)+64 cm],平均行距38 cm,株距11 cm,1.6×104株/667m2;每个处理重复3次,每个小区1幅膜,小区长9.0 m。

4月12日播种,7月9日打顶,滴灌棉田, 小区水肥管理按高产田进行。喷施脱叶剂时间为9月15日,10月8日采集样品。

1.2 方 法

1.2.1 计算脱叶率和吐絮率

每个小区选取有代表性的10株棉株做好标记,施药前调查标记棉株的叶片总数和总铃数,施药后14、25 d,分别调查棉株叶片数和吐絮铃数,计算脱叶率和吐絮率。

脱落率 =

1.2.2 经济产量

收获期每个小区调查收获株数及铃数,折算出单株结铃数和单位面积总铃数。在各小区随机收取棉株上、中、下部吐絮铃,共计 60 个。测其铃重、衣分。籽棉产量=总铃数×单铃重×0.9(0.9为产量转化系数);皮棉产量=籽棉产量×衣分。

1.2.3 纤维品质

轧花后皮棉样品送新疆农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,检测其上半部平均长度、长度整齐度、断裂比强度、断裂伸长率、马克隆值、短纤维指数、成熟度等指标。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2013和SPSS22.0分析处理数据。

2 结果与分析

2.1 不同种植模式棉花脱叶效果的影响

研究表明,不同种植模式喷施脱叶催熟剂后脱叶率无显著差异,施药后25 d脱叶率均在81%以上,K3模式脱叶率高于K1、K2、K4模式。表1

2.2 不同种植模式对棉铃吐絮率的影响

研究表明,施药前及施药后14 d,不同种植模式吐絮率差异显著,K3模式吐絮率高于K1、K2、K4模式;施药后25 d不同种植模式吐絮率无显著差异,吐絮率均在98%以上。表2

表2 不同种植模式下棉铃吐絮率变化

2.3 不同种植模式对棉花产量及相关性状影响

研究表明,K1种植模式单位面积总铃数显著高于K2、K3、模式,K1与K4间无显著差异。不同种植模式棉花的单铃重和衣分无显著差异。

不同种植模式棉花产量差异显著。K1种植模式产量最高,籽棉产量分别较K2、K3、K4种植模式高5.15%、8.7%、4.5%。表3

表3 不同种植模式棉花产量及相关性状比较

2.4 不同种植模式对棉纤维品质的影响

研究表明,同一种植模式清水处理与喷施脱叶剂处理棉纤维上半部平均长度、长度整齐度、断裂比强度、马克隆值、短纤维指数、成熟度间无显著差异。断裂伸长率K3模式清水处理高于喷施脱叶剂处理,差异显著;高于K1、K2模式差异显著。

清水处理4种不同种植模式纤维上半部平均长度、长度整齐度、断裂比强度、马克隆值、短纤维指数、成熟度间无显著差异。

喷施脱叶剂后,不同种植模式间棉纤维长度整齐度、断裂比强度、马克隆值、断裂伸长率、短纤维指数、成熟度间无显著差异。棉纤维上半部平均长度K1、K2、K3种植模式无显著差异;K2与K3较K4高,有显著差异。表4

表4 不同种植模式棉纤维品质比较

3 讨 论

3.1 不同机采模式对棉花脱叶及吐絮效果影响

李健伟等[11]研究表明,脱叶剂喷施 24 d后,1膜4行种植模下较1膜6行种植模式的脱叶率和吐絮率分别提高11.13%和 9.43%且均达到显著差异水平。石峰等[12]研究表明,喷施脱叶催熟剂后,1膜3行较1膜6行同期脱叶率和吐絮率分别提高6.9%和3.9%。研究结果表明,不同种植模式喷施脱叶催熟剂后25 d,脱叶率无显著差异、吐絮率无显著差异。

3.2 不同机采模式对棉花产量及其构成因素的影响

作物冠层对光能的截获与产量密切相关,为提高其生物学产量,就必须控制个体发育要求植株个体与群体相适应[13]。不同机采模式直接影响着棉花群体产量水平,不同株行距配置下产量差异显著[14]。蔡晓莉等[15]报道,早熟陆地棉品种Z1112在1膜3行13.5×104株/hm2种植模式的产量比1膜6行18.0×104株/hm2种植模式减产11.0%;相同密度条件下,3行种植模式的棉花个体优势强于6行种植模式,相同模式下,随着种植密度的增大,单株果枝数、单株结铃数、铃重明显降低。不同行距配置模式对棉花产量及相关性状有显著影响[16-18]。

3.3 不同机采模式对棉花纤维品质的影响

棉花采收质量是影响纤维品质的主体因素,机采过程中应尽量减少杂质含量,降低纤维品质的损伤程度[19]。大量研究表明,不同种植模式和密度对棉花纤维长度、纤维比强度、纤维整齐度和纤维细度等品质性状无显著影响[6,11,15,20]。但有研究认为,不同行距条件下,棉花纤维品质各主要指标间存在显著性差异; 崔岳宁等[21]对76 cm等行距和宽窄行两种种植模式下机采棉的品质比较分析得出:等行距种植模式下棉花的颜色级、反射率、黄色深度、长度、断裂比强度优于宽窄行模式,而长度整齐度、马克隆分档方面较宽窄行模式差。

4 结 论

4.1喷施脱叶催熟剂后不同种植模式间脱叶率、吐絮率均无显著差异,不同种植模式间棉纤维长度整齐度、断裂比强度、马克隆值、断裂伸长率、短纤维指数、成熟度间无显著差异。喷施脱叶剂对棉纤维品质影响较小。

4.21膜6行K1([(12 cm+64 cm+12 cm+64 cm+12 cm)+64 cm]×11 cm)宽窄行模式,单位面积总铃数显著高于K2([(76 cm+76 cm)+76 cm]×5.6 cm)、K3([(76 cm+76 cm)+76 cm]×9.5 cm)种植模式,棉花产量最高,能充分发挥新疆棉花“早密矮膜”栽培技术的优势,适宜新疆南疆。