播期和种植密度对不同熟性棉花生理特性及产量的影响_李侃.pdf

湖南农业大学学报(自然科学版)2023，49(3)：260267DOI：10.13331/ki.jhau.2023.03.002Journal of Hunan Agricultural University(Natural Sciences)引用格式：李侃，谢章书，何玉玺，杨丹，许豆豆，覃业玲，李佳芮，周成轩，朱方歌，郭歌，贺云新，刘爱玉，周仲华播期和种植密度对不同熟性棉花生理特性及产量的影响J湖南农业大学学报(自然科学版)，2023，49(3)：260267LI K，XIE Z S，HE Y X，YANG D，XU D D，QIN Y L，LI J R，ZHOU C X，ZHU F G，GUO G，HE Y X，LIU A Y，ZHOU Z HEffects of sowing date and planting density on physiological characteristics and yield ofcotton with different maturity properties JJournal of HunanAgricultural University(Natural Sciences)，2023，49(3)：260267投稿网址：http:/播期和种植密度对不同熟性棉花生理特性及产量的影响李侃1,2，谢章书1,2，何玉玺1,2，杨丹1,2，许豆豆1,2，覃业玲1,2，李佳芮1,2，周成轩1,2，朱方歌1,2，郭歌1,2，贺云新3，刘爱玉1,2，周仲华1,2*(1.湖南农业大学农学院，湖南 长沙 410128；2.教育部作物生理与分子生物学重点实验室，湖南 长沙 410128；3.湖南省棉花科学研究所，湖南 常德 415101)摘要：以棉花早熟品种湘 K27和JX0010为试验材料，以晚熟品种HN127为对照，分别设置 2 个种植密度(2000 株/(667 m2)、3000 株/(667 m2)和 2 个播期(5 月 25 日、6 月 5 日)，于 2021 年在湖南农业大学耘园基地进行大田试验，通过测定其生理生化指标和产量构成因素，研究不同种植密度和播期对棉花产量的影响。结果表明：早熟直播棉较晚熟品种 SPAD 值高；晚熟品种 SOD 活性总体高于早熟品种，晚播较早播在蕾期到花铃期时能显著提高棉花的 SOD 活性；从 POD 活性来看，早熟棉较优；从 MDA 含量来看，在早播和高种植密度条件下，营养生长期(蕾期)以晚熟品种表现较佳，生殖生长期(花铃期)以早熟品种JX0010最优；品种极显著影响单铃质量、单株铃数和产量，且均表现为早熟品种优于晚熟品种。综合分析，早播有利于提高早熟棉产量，增加种植密度虽在一定程度上可提高产量，但增产潜力不大。关键词：棉花；熟性；种植密度；播期；生理特性；产量中图分类号：S562.04文献标志码：A文章编号：1007-1032(2023)03-0260-08Effects of sowing date and planting density on physiological characteristicsand yield of cotton with different maturity propertiesLI Kan1,2，XIE Zhangshu1,2，HE Yuxi1,2，YANG Dan1,2，XU Doudou1,2，QIN Yeling1,2，LI Jiarui1,2，ZHOU Chengxuan1,2，ZHU Fangge1,2，GUO Ge1,2，HE Yunxin3，LIU Aiyu1,2，ZHOU Zhonghua1,2*(1.College of Agronomy,Hunan Agricultural University,Changsha,Hunan 410128,China;2.Key Laboratory of Ministryof Education for Crop Physiology and Molecular Biology,Changsha,Hunan 410128,China;3.Hunan Institute of CottonScience,Changde,Hunan 415101,China)Abstract:Early maturing varieties Xiang K27 and JX0010 were used as test materials with the control conventionallate maturing varieties HN127 in this study,two densities(2000 plants/(667 m2),3000 plants/(667 m2)and two sowingdates(May 25,June 5)were set up to conduct field experiments in the Hunan Agricultural University farm base in 2021.The physiological and biochemical indices and yield components were collected to investigate the effect of plantingdensities and sowing dates on the cotton yields.The results showed that the SPAD value of early maturing direct seeding收稿日期：20221013修回日期：20230523基金项目：湖南省重点研发计划(2020NK2023)；湖南省棉花产业技术体系栽培与良种繁育岗位专家项目(湘农发202231 号)；湖南省农业农村厅项目(湘财建指202251 号)作者简介：李侃(1997)，女，湖南长沙人，硕士研究生，主要从事棉花栽培生理研究，；*通信作者，周仲华，博士，教授，主要从事棉花栽培生理及分子育种研究，第 49 卷第 3 期李侃等播期和种植密度对不同熟性棉花生理特性及产量的影响261cotton was higher,and the SOD activity was lower.Compared with early sowing,late sowing could significantly improvethe SOD activities of different cotton varieties from bud stage to flower and boll stage.From the POD activity,earlymaturing cotton was the best.From the MDA content,under the conditions of early sowing and high density,theconventional late maturing varieties were the best at the vegetative growth stage(bud stage),and the early maturingvarieties were the best at the reproductive growth stage(flower and boll stage).Different varieties significantly affectedthe single boll weight and number of bolls per plant,and then significantly affected the cotton yield.Early maturingvarieties were superior to conventional late maturing varieties,and the yield of early maturing cotton was the highest.Comprehensive analysis showed that early sowing could improve the yield of early maturing cotton.Although the densitycould make up for the yield loss to a certain extent,the potential was small.Keywords:cotton;maturity;seeding density;sowing date;physiological characteristics;yield棉花是中国重要的纤维作物和油料作物，在国民经济中占重要地位。“新疆棉事件”警示，棉花过于集中于新疆，风险较大，适度恢复内地棉花生产势在必行。湖南因独特的温光水气条件成为中国最南端的棉花主产省，而传统植棉方式机械化程度不高，工序复杂，导致近年来湖南棉花种植面积大幅减少1。发展并推广生育期短、生长发育快、适宜机械化收获的早熟直播棉花品种是缓解粮(油)棉争地矛盾、促进植棉节本增效、保证棉花生产安全的重要举措2。合理的播期可以使棉苗充分利用光、热、水等自然资源，协调营养生长和生殖生长的关系，有利于一播全苗3。适宜的种植密度可以提高水肥利用率，降低生产成本，协调个体和群体生长发育，形成高效的田间群体结构4。油(麦)棉种植新模式已在中国长江流域棉区取得初步成功5。本研究中，以不同熟性的棉花品种为材料，研究不同种植密度和播期对早熟直播棉产量构成及生长发育的影响，旨在筛选适宜湖南植棉区的早熟直播棉品种，促进早熟直播棉花的应用推广。1材料和方法1.1材料早熟棉品种湘 K27和JX0010(生育期 105 d)来自湖南农业大学棉花研究所，以晚熟品种HN127(生育期 135 d)为对照。试验前进行脱绒和晒种，挑选籽粒饱满的种子。1.2试验设计2021 年 5 月，在湖南农业大学耘园科研基地开展试验。基地地处湘中区域，光热充足，降水充沛，适宜棉花生长。土壤为红黄壤。耕作层土壤 pH7.5，有机质、全氮和全磷含量分别为 5.9、0.8、2.9 g/kg，速效磷和速效钾含量分别为 7.7、98.7 mg/kg。试验采用品种(P)、播期(B)、种植密度(M)3 因素设计。棉花品种湘 K27(P1)、JX0010(P2)、HN127(P0)；播期设 5 月 25 日播种(B1)、6 月 5日播种(B2)2 个水平；种植密度设 2000 株/(667 m2)(M1)、3000 株/(667 m2)(M2)2 个水平。随机区组设计，小区面积为 20 m2(4 m5 m)。设 3 次重复，共36 个小区。参照 DB43/T 2862006棉花栽培技术规范6进行田间栽培管理。1.3测定项目与方法1.3.1棉花生理生化指标的测定每小区选择 5 株发育良好的棉株取样。分别于苗期、蕾期、花铃期取棉株主茎倒 4 叶，吐絮期于棉株打顶后取棉株主茎顶叶。采用 SPAD502 型叶绿素测定仪(日本 Monita公司出品)测定棉株叶片的SPAD 值；采用生工生物工程(上海)股份有限公司生产的试剂盒测定过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)活性。各指标重复测定 3 次，结果取平均值。1.3.2棉花产量的调查各小区于吐絮时采取 3 点对角线取样法选取 50个铃收花，晒干后分别称量籽棉质量，轧花后称量皮棉质量，计算单铃质量、衣分、皮棉产量和籽棉产量。1.4数据处理与分析采用 Excel 2010 进行数据整理并绘图；采用DPS 7.05 进行差异显著性分析。2结果与分析2.1不同处理对棉花 SPAD 值的影响由表 1、表 2 可知，不同处理下苗期至蕾期棉花叶片的 SPAD 值快速上升，在花铃期达到最大值，