播期对棉花品种产量、品质及其构成因素的影响

摘要：适时晚播有利于棉花机械采摘，但晚播往往会影响产量和纤维品质。为考察播期对产量和品质的影响，筛选适宜于晚播的棉花品种类型，本试验以10个棉花品种为材料，设置正常春播（4月24日）和晚春播（5月12日）两个播期，研究不同播期对棉花产量构成因素和纤维品质构成因素的影响。结果显示：纤维长度和细度受播期影响变化显著――晚播条件下，棉花品种的纤维长度显著增加（平均增加6.49%），而纤维细度则因品种而异；籽指在晚播条件下显著增加，单铃重受播期与品种基因型互作的影响显著；生育期较长的品种，晚播导致籽棉产量显著降低（平均减产6.64%），而生育期较短或晚春播吐絮率大于80%（9月30日前）的品种，其籽棉产量显著增加。本研究为选育适宜于机械采摘的中早熟棉花品种、促进黄河流域棉区棉花生产全程机械化提供了科学依据。

关键词：棉花；播期；产量；纤维品质；生产全程机械化

中图分类号：S562.01 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2017）01-0065-04

Abstract Late sowing is benefit to mechanical picking of cotton， but influences the yield and fiber quality. With ten cotton cultivars as materials， two sowing dates， April 24 and May 12，were designed to study their effects on cotton yield and fiber quality in order to select cultivars suitable for late sowing. The results showed that the length and fineness of fiber were significantly affected by sowing date. Under late sowing， the fiber length increased significantly by 6.49%， and the fiber fineness changed differently with different cultivars； the seed index increased significantly； the single boll weight was significantly affected by the interact of sowing date and genotype. Late sowing decreased the seed cotton yield by 6.64% of cultivars with longer growth period， but increased that of cultivars with shorter growth period or the boll opening rate over 80% sowed in late spring. This study could provide scientific references for breeding cotton cultivars suitable for mechanical picking and promoting the mechanization production of cotton in the valley of Yellow River.

Keywords Cotton； Sowing date； Yield； Fiber quality； Mechanized production

在一定生态环境中，播期是影响作物产量、品质形成的重要栽培因素。适宜播期，对有效利用光温资源、改善作物生育进程和减轻病虫害发生等具有重要作用。不同作物的播期研究表明，播期均显著影响作物品种产量和品质的形成[1-6]。棉花是喜温作物，具有无限生长的特点，生育期对棉花产量和品质的形成影响很大，很多研究者利用播期试验研究外界环境因素对棉花产量构成因素和品质构成因素的影响，始终未总结出相对一致的规律。本研究以不同类型棉花品种为材料，通过分期播种试验，筛选适合晚播的棉花品种类型，研究播期对棉花品种产量、品质及其构成因素的影响，以期为我国黄河流域棉区适宜于机械采摘的棉花早中熟育种和棉花全程机械化种植技术的优化提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

试验于2015年在山东棉花研究中心临清试验站进行。以鲁棉319、鲁棉336、鲁棉378、鲁棉361、鲁棉321、鲁棉338A、鲁棉332、德州0720、德11248、鲁6269为试验材料。采用随机区组设计，重复3次。小区面积25 m2，行株距为75 cm×25 cm，种植密度为52 500株/hm2。播期处理分别是4月24日和5月12日。田间管理同当地常规大田棉花生产。

1.2 性状测定

于9月30日调查试验品种的吐絮率。收50铃测定试验品种的单铃重、籽指、衣分等产量性状。选用50铃棉样测定纤维品质性状，由农业部棉花品质监督检验测试中心用HVI大容量纤维测试仪完成，测试指酥饕包括上半部平均长度（纤维长度）、长度整齐度指数（纤维整齐度）、纤维断裂比强度（纤维比强度）、断裂伸长率（简称伸长率）、马克隆值。

1.3 数据分析

相关数据用Microsoft Excel 2007统计分析。

2 结果与分析

2.1 播期对棉花品种熟性的影响

由表1可以看出，10个品种中，除夏棉品种德州0720外，其它品种在晚播时生育期都变短；生育期最长的鲁6269吐絮率在两个播期间变化幅度最大（33.4%）；在两个播期间吐絮率变化幅度较小的熟性较早品种（德州0720、鲁棉319、鲁棉338A、鲁棉332和德11248），晚播时吐絮率均大于80%。因此早熟性好的棉花品种类型熟性受播期影响较小，适合在一定范围内晚播。

2.2 播期对产量及其构成因素的影响

由表1、表2可以看出，晚播可显著提高品种的籽指（F=4.613*），铃重、衣分、籽棉总产和皮棉总产等性状虽然品种间差异均达到极显著水平，但播期间差异均不显著；在品种与播期互作方面，产量构成因素中的铃重与其达到显著水平（F=2.433*），即品种基因型与播期的互作对单铃重的影响较大。

籽棉产量在两个播期间的变化趋势和幅度有很大区别。晚播造成减产的品种有5个，分别是鲁棉319、鲁棉336、鲁棉378、鲁棉332和鲁6269，其中生育期最长的鲁6269减产幅度最大（14.08%）；晚播增产的品种有5个，分别是鲁棉361、鲁棉321、鲁棉338A、德州0720和德11248，其中生育期较短的鲁棉338A增产幅度最大（13.93%）。可见，生育期相对较短的棉花品种类型适当晚播对产量性状的形成更有利。

2.3 播期对棉花纤维品质的影响

由表3可知，纤维品质受到播期的影响，晚播条件下品种的纤维长度普遍增加，而马克隆值则有降低的趋势。

由表4可知，5个纤维品质指标中，只有纤维长度在品种间差异达显著水平，其它纤维品质构成因素在品种间差异不明显；在播期间纤维长度差异达到极显著水平（F=8.556**），马克隆值的差异达到显著水平（F=4.880*）；在品种播期间互作方面，5个纤维品质指标差异均不显著。与正常播期相比，晚播时10个棉花品种的纤维长度均变长，其中鲁棉321的纤维长度最长，达到32.55 mm（第一个播期为30.25 mm）。因此，一定时间范围内适当推迟棉花品种的播期，能使纤维长度增加，更有利于棉花机械化采摘。

3 讨论与结论

本研究通过分期播种试验，筛选适于晚播的棉花品种类型，考察播期对不同类型棉花品种的产量构成因素和纤维品质构成因素的影响。研究认为，早熟性好（9月30日前晚春播的吐絮率大于80%）或生育期较短的棉花品种类型适合晚播；通过差异显著性检验发现播期对棉花品种的纤维长度和籽指的影响显著，播期与品种基因型的互作对单铃重影响显著。

棉花是喜温作物，对产量影响最大的环境因素主要是开花结铃期的有效积温和最佳结铃期的光照时数[7]；而且不同基因型棉花品种的干物质积累方式也对产量有一定影响[8]。本研究发现，生育期长的棉花品种，晚播会导致产量显著降低；生育期短的品种，适当晚播可以提高产量。这可能是由于生育期长的棉花品种需要较高的有效积温来完成生长发育进程，播种越晚，有效积温越低，因此晚播造成其产量降低；生育期短的棉花品种所需要的有效积温不高，适当晚播不但不会影响其对有效积温的要求，反而还会提高其在开花结铃期的有效积温，因此生育期短的棉花品种适当晚播，其产量会提高。可见不同的播期会显著影响不同类型棉花品种的产量，因此不同类型的棉花品种应具有不同的最佳播期[9，10]，如果选对品种，晚播也可以获得高产。

棉花产量构成因素主要是衣分、单株铃数和铃重[11，12]。前人对产量构成因素进行研究发现，衣分以加性效应为主，铃重、籽指以显性效应为主，对皮棉产量贡献最大的是单株铃数，衣分次之，铃重最小[13]。此外还发现，全生育期的平均温度、日照时数以及花铃期的平均昼夜温差会影响单株铃数和衣分[11]。但是有关棉花产量构成因素和外界环境因素的差异显著性研究至今未见相关报道，本研究发现，受播期环境影响较大的产量构成因素是籽指，铃重除了受遗传因素影响外还受到环境互作因素的显著影响。因此，可以通过调整播期的方法，提高籽指和铃重，最终提高棉花产量。

棉花纤维品质主要由遗传因素决定，但环境条件对纤维品质形成也有重要影响。高云光等[14]发现花铃期的有效积温和日照时数等气象因素直接影响棉花的纤维品质；张新新等[15]进一步发现温度和光照对纤维品质影响强烈，温度通过调节纤维素的合成与沉积影响纤维品质的形成。为确定铃期内温光因子对纤维品质构成因素的影响，不同研究者通过设置播期试验进行了大量研究[16-19]，由于研究者大多针对个别棉花品种或同一类型棉花品种进行研究，忽略了品种类型差异在不同环境条件下对纤维品质表现程度的影响，因此在播期等h境因素对纤维品质构成因素影响方面始终未总结出相对一致的规律。本研究选用纤维品质差异较大的10个棉花品种类型，通过设置正常春播（4月24日播种）和晚春播（5月12日播种）两个播期进行试验，最终发现纤维长度和马克隆值受播期影响最大，在一定范围内，随着播期的推迟，纤维长度逐渐变长，该研究结果与Bauer等[20]的研究结果一致。可能是由于适当晚播恰巧满足了棉花品种纤维长度生长发育所需要的最适宜日均温度（20～25℃），最终使晚播品种的纤维长度变长。两个播期间，马克隆值未发现一致的变化规律，可能原因是晚播造成有效积温和日均温变化，而且这种环境变化对不同品种基因型的纤维成熟度的影响方式和影响程度不同，因此不同品种的马克隆值变化规律不一致。

本研究重点分析了不同播期对棉花品种产量构成因素和纤维品质构成因素的影响，表明适当晚播可提高早熟性棉花品种的产量，能提高特定类型棉花品种的铃重，还可以提高棉花品种的纤维长度。因此，今后在早熟育种方面要重点选育受播期互作影响显著的品种类型，在高产栽培方面加强不同类型棉花品种最佳播期的研究，以在不影响棉花产量和品质的情况下实现棉花品种适当晚播并能满足棉花采摘机械化的要求。

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