不同种植模式对机采棉产量和纤维品质的影响

Effects of Different Planting Patterns on Yield and Fiber Quality of Machine-Picked Cotton

doi: 10.3969/j.issn.2096-7047.2023.04.006

李豪 Hao LI , 杨永林 Yonglin YANG , 杨明 Ming YANG , 徐媛媛 Yuanyuan XU , 秦江鸿 Jianghong QIN

石河子农业科学研究院新疆石河子 832000 Shihezi Academy of Agricultural Sciences, Shihezi, Xinjiang 832000, China

Author notes:

Correspondence to: 秦江鸿(1973—)，男，大学本科，研究员，研究方向为棉花新品种选育及高产栽培技术; 1191708365@qq.com

摘要：

为考察不同种植模式对机采棉的产量和纤维品质的影响，并优化机采棉的种植模式，开展了田间小区试验。试验设置了1膜3行、1膜4行、1膜6行等3个处理，每个处理重复3次。结果表明：1膜6行处理的皮棉产量最高，1膜3行处理在单株铃数、单铃质量、衣分等方面具有一定优势，不同处理间纤维品质性状变异不大。1膜6行种植模式具有稳产、高产的特点; 建议优化1膜3行种植模式的种植密度，改进栽培方式，选择适宜种植的棉花品种。

关键词：

棉花; 机采棉; 种植模式; 产量; 纤维品质;

Abstract：

In order to investigate the effects of different planting patterns on the yield and fiber quality of machine-picked cotton, and optimize the planting pattern of machine-picked cotton, a field plot experiment is carried out. The experiment set up with three treatments of 1 film 3 rows, 1 film 4 rows and 1 film 6 rows, and each treatment is repeated for three times. The results show that the lint yield of 1 film 6 rows treatment is the highest, 1 film 3 rows treatment has certain advantages in the boll number of single plant, single boll weight, lint percentage, etc., and the fiber quality traits do not vary much among different treatments. 1 film 6 rows planting pattern has the characteristics of stable yield and high yield. Therefore, it is recommended to optimize the planting density of 1 film 3 rows planting pattern, improve the cultivation method, and choose the suitable cotton varieties for planting.

Keyword：

cotton; machine-picked cotton; planting pattern; yield; fiber quality;

新疆是我国重要的优质棉生产基地，也是棉花的主产区。2022年新疆棉花播种面积3 745.5万亩(1亩=667 m²)，占全国播种总面积的83.2%;皮棉产量5 391 kt，占全国皮棉总产量的90.2%。棉花种植已经成为新疆的重要支柱产业和农民收入的主要来源^[1]。

近年来，棉花生产成本逐年提高，尤其是人工拾花费占比较大。据统计，2011年新疆生产建设兵团引进37.18万名拾花工，人工拾花价格为1.8元/kg，拾花费高达22.27亿元，占净收益的一半^[2]。为了提高农民收入、降低拾花成本，机采棉开始进入高速发展期，2020年新疆机采棉种植面积约为2 817.0万亩^[3]。

目前，北疆机采棉一般采用1膜6行(66 cm+10 cm)的栽培模式^[4]。1膜6行栽培模式的种植密度一般为1.8~2.0万株/亩，产量高而稳定，可以充分发挥“小个体，高群体”的优势^[5]，但同时容易造成郁闭、脱叶效果较差、棉花杂质较多、后期加工处理困难等问题，对棉花纤维长度和比强度均会产生不同程度的影响。有文献报道，1膜3行(76 cm等行距)的种植模式更适宜机械采收，杂质较少，机采品质较好^[6]。但也有研究表明，常规棉在密度过低的种植模式下难以实现优质高产^[7]。另有研究表明，在窄行种植模式下，棉花纤维马克隆值变大，铃质量大，衣分略低^[8]。

本文通过开展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)等机采棉栽培模式进行对比试验，总结各栽培模式的优缺点，优化机采棉栽培模式。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试棉花：石河子农业科学研究院自育品种“新石K18”。

1.2 试验地概况

试验地点：石河子市农业科学研究院棉花所。

前茬作物：棉花。

土壤类型：灌耕灰漠土。

0~20 cm耕层土壤的理化性状：w(有机质)为15.72 g/kg，w(有效氮)为63.12 mg/kg，w(有效磷)为11.34 mg/kg，w(速效钾)为181.52 mg/kg，pH为7.78。

灌溉用水：井水。

1.3 试验设计

试验共设3个处理：T1，1膜3行; T2，1膜4行; T3，1膜6行。随机区组排列，每个处理3次重复，小区面积80 m²。平均行距38 cm，株距9.4 cm。T1~T3处理理论种植密度分别为9 333、12 443、18 665株/亩。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 农艺性状

(1) 第一果枝节位：棉株果枝的始节位，即棉花现蕾后从下至上第一果枝位置。

(2) 株高：子叶节至主茎顶端的高度。

(3) 单株果枝数：棉株主茎果枝数量。

(4) 单株结铃数：棉株个体成铃数。横向看尖已出苞叶，直径在2 cm以上的棉铃为大铃，包括烂铃和吐絮铃; 比大铃小的棉铃及当日花为小铃，3个小铃折算为1个大铃。

株高、单株果枝数、单株结铃数的调查时间为2021年9月5日。

1.4.2 考种和取样

每个处理取中部铃50朵，混收，晒干称重，计算单铃质量。测定单铃质量后，用皮辊轧花机将棉样轧出皮棉，皮棉称重，计算衣分; 皮棉统一送往原农业部棉花品质监督检验测试中心, 采用大容量棉花纤维测试仪(HVI)进行检测。

1.5 数据处理

采用软件Microsoft Office 2020和SPSS 27.0进行数据统计和分析，最小显著差异法(LSD)检验平均数(P＜0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同种植模式对棉花农艺性状的影响

不同种植模式的棉花农艺性状见表 1。

表 1

不同种植模式的棉花农艺性状

处理	株高/cm	第一果枝节位/节	单株果枝数/台	单株结铃数/个
注：1)同列数据后不同小写字母表示处理间差异达显著水平(P＜0.05)，下同
T1	85.3 a	5.2 a	8.1 a	7.2 a
T2	74.7 b	5.1 ab	5.9 b	6.1 b
T3	76.3 b	5.0 b	6.2 b	5.8 b

由表 1可知：株高差异较为显著，T1处理的最高，比T3处理的高9.0 cm，T2、T3处理的差异不显著; T1处理的单株结铃数最多，T3处理的最少; 第一果枝节位差异不是特别明显，T1处理的较高; T1处理的单株果枝数比T3处理的多1.9台。

2.2 不同种植模式对棉花纤维品质的影响

不同种植模式的棉花纤维品质见表 2。

表 2

不同种植模式的棉花纤维品质

处理	纤维上半部平均长度/mm	整齐度指数/%	断裂比强度/ (cN·tex^-1)	马克隆值	伸长率/ %
T1	32.33 b	87.15 a	32.05 a	3.73 c	6.98 a
T2	31.62 b	86.60 a	32.72 a	3.97 b	6.97 a
T3	31.57 a	86.65 a	31.75 a	4.27 a	7.00 a

从表 2可以看出：T1处理的纤维上半部平均长度比T3、T2处理的略长，但T2处理的断裂比强度较高; 从马克隆值看，T2、T1处理的纤维品质均达到A级水平。从表 3可以看出：马克隆值变异系数最大为3.60%，整齐度指数变异系数最小为0.51%，其次为伸长率(0.59%)。从整体看，T1处理的纤维品质与T2处理的差别不大。

表 3

棉花纤维品质性状变异分析

项目	上半部平均长度	整齐度指数	断裂比强度	马克隆值	伸长率
最大值	32.60 mm	87.90%	33.40 cN/tex	4.40	7.00%
最小值	30.80 mm	85.80%	30.20 cN/tex	3.50	6.90%
平均值	31.83 mm	86.80%	32.10 cN/tex	3.99	6.98%
标准差	0.44 mm	0.44%	0.80 cN/tex	0.14	0.04%
变异系数	1.37%	0.51%	2.49%	3.60%	0.59%

2.3 不同种植模式对棉花产量的影响

不同种植模式的棉花产量见表 4。

表 4

不同种植模式的棉花产量

处理	衣分/%	单铃质量/g	籽棉产量/(kg·亩^-1)	皮棉产量/(kg·亩^-1)
T1	43.90 a	6.3 a	379.90 b	166.79 b
T2	43.18 ab	6.1 a	377.37 b	162.95 b
T3	42.57 b	6.0 a	464.63 a	197.79 a

由表 4可知：T1处理的衣分最高，与T3处理的差异显著; T3处理的籽棉产量最高且与T1、T2处理的差异显著，T2、T1处理的籽棉产量相差不大; T3处理的皮棉产量最高且与T1、T2处理的差异显著，T1、T2处理的皮棉产量差异不显著; 单铃质量相差不大，T1处理的单铃质量最大。

3 结语

3种机采棉种植模式中，皮棉产量最高的种植模式是1膜6行，其次是1膜3行。从单株结铃数、株高、单株果枝数、衣分等性状表现来看，1膜3行种植模式具有较大的优势。3种种植模式对棉花纤维品质影响不是很大，1膜3行和1膜4行较1膜6行有所提高。周永萍等^[9]的研究表明，不同种植密度对同一品种棉花纤维上半部平均长度、断裂比强度、整齐度指数、伸长率并无显著影响，只有马克隆值随着种植密度的增大产生升高的变化，与本试验的结果基本一致。

1膜3行种植模式的棉花产量低于1膜6行的，经分析认为1膜3行种植模式的单株结铃数虽然较多，但亩株数低于1膜6行的，1膜6行的亩总铃数高于1膜3行的。本试验结果表明，在当前栽培模式下，1膜6行种植模式具有一定的优势，有稳产、高产的特点。建议进一步优化1膜3行的种植密度，改进栽培方式，选择适宜种植的品种。

ckwx 参考文献

国家统计局. 国家统计局关于2022年棉花产量的公告[N]. 北京: 中国信息报, 2022-12-27(1).

程林, 郑新疆, 朱晓平, 等. 一膜三行等行距栽培模式对棉花生长及产量的影响[J]. 安徽农业科学, 2017, 45(1): 44-45.

黄萍. 棉花稀植栽培技术在试验地的运用[J]. 农业开发与装备, 2017(1): 159.

田立文, 董合忠, 娄善伟, 等. 新疆棉花轻简高效策略下"矮、密、早"关键栽培技术解析[C]//中国农学会棉花分会. 中国农学会棉花分会2017年年会暨第九次会员代表大会论文汇编. 北京: 中国农学会棉花分会, 2017.

余渝, 孔宪辉, 刘丽, 等. 新疆兵团机采棉发展现状与建议[J]. 塔里木大学学报, 2018, 30(3): 57-61.

杨培, 陈振, 阿不都卡地尔·库尔班, 等. 对等密度条件下机采棉不同种植模式的综合评价[J]. 新疆农业科学, 2019, 56(4): 599-609.

李建峰. 机采模式下株行距配置对棉花冠层特征及成铃特性的影响[D]. 石河子: 石河子大学, 2016.

蔡利华, 练文明, 邰红忠, 等. 南疆两种膜下滴灌布管方式对机采棉产量和品质的影响[J]. 干旱地区农业研究, 2019, 37(2): 52-58.

周永萍, 张海娜, 师树新, 等. 合理密植下不同株行距配置对棉花生长发育和产量品质的影响[J]. 华北农学报, 2018, 33(增刊1): 154-159.