何溪宏1，张 伟2*
（1.新疆玉丰源农业发展有限公司，新疆 乌鲁木齐 830000；2.石河子大学农学院）
收稿日期：２０15—04—02
*通讯作者：张伟，男，博士，副教授，主要从事耕作学与农业生态学研究。E-mail：bluesky2002040@163.com。
摘要： 以新陆早43号、新陆早45号为材料，采用膜下滴灌植棉技术，设置不同的土壤水分处理，研究不同土壤水分对棉花干物质积累量和产量的影响。结果表明，75%水分处理下各品种盛铃期叶面积指数（LAI）适宜，地上部干物质向生殖器官分配比例率高，棉铃库容大，产量高品质优；而90％水分处理下植株营养生长过旺，影响了光合产物向蕾铃的运输，产量下降；60％水分条件下地上部生长受到限制产量低，品质差。品种间，新陆早13号较新陆早10号产量优势强，适宜在75％水分条件下种植，而新陆早10号较适宜在高水条件下种植。
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关键词 ： 棉花； 土壤水分； 干物质；产量
不同水分处理的种植条件下棉花干物质积累与分配规律是棉花地上部分与环境相互作用的产物，是群体的组成、器官配置和空间排列方式等基本特征的总和。棉花群体干物质积累最终体现于棉花的生物学产量、在各器官中的分配比例以及产量。因此，研究不同水分处理条件下干物质积累变化，探索适宜的土壤含水量对棉花高产具有重要意义。本试验通过设置不同的土壤水分处理，以了解棉花在不同土壤水分条件下的生长发育规律和棉花干物质积累变化规律，探索提高棉花产量的适宜土壤含水量，旨在为棉花高产栽培提供重要的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试棉花品种：新陆早43号和新陆早45号。
1.2 试验地概况
试验在新疆生产建设兵团第八师一四三团玉丰源农业发展有限公司试验基地进行，该试验基地土地平整，地力中等，肥水充足。土壤质地为壤土，砂粒41.12%，粉粒40.46%，粘粒18.42%，pH 值7.54，有机质含量6.547 g/kg，碱解氮35.9 mg/kg，速效磷9.6 mg/kg，速效钾228 mg/kg。施普通尿素与自制控释肥，含氮量分别为46％和18％。
1.3 试验设计
1.3.1 水分处理
在棉花盛蕾期（6月15日）进行水分控制，设置3个水分处理，控制0 ～ 60 cm土壤相对含水量的下限分别为田间持水量的85% ～ 90%（高水处理）、70% ～ 75％（中水处理）和55% ～ 60％（低水处理），滴水上限均为田间持水量。小区面积9.0 m × 3.7 m，重复3次。随机区组排列，其它田间管理措施同大田膜下滴灌棉花。
1.3.2 测试项目及方法
在初花期、盛花期、盛铃前期、盛铃后期、吐絮盛期，即出苗后63 d、82 d、91 d、99 d、106 d，每处理选取生长一致的棉株5 ～ 6株，用打孔法测定叶面积，并将植株分成茎枝、叶片、蕾铃等器官，于105 ℃杀青0.5 h，80 ℃烘干后称重。
土壤含水量的测定：使土壤水分达到试验设计要求，每隔2 d于 20：00 ～ 22：00采用时域反射仪（TDR，美国）测量0 ～ 60 cm土层土壤含水量，当土壤含水量降到试验设定的滴水下限时开始滴水，及时补充消耗的水分，至田间持水量时停止滴水。滴水量用水表和球阀控制，滴水量的计算方法如下：
A = （Wp - Wa） × H （1）
（1）式中：A为滴水量（mm），Wp为规定滴水上限，Wa为实测土层平均容积水的含量 （cm3/cm3），H为灌水土层厚度（mm）。
产量与品质测定：收获期取各处理棉株下部第2果枝、中部第5果枝、上部第6 ～ 8果枝第1果节棉铃30个，室内单铃考种，以小区实际收获产量记产。
2 结果与分析
2.1 叶面积指数（LAI）的变化
由图1和2可以看出，两个品种的LAI都是在90%的水分处理下最高，75%的水分处理次之，60%的水分处理最小，且在盛铃期出现峰值，新陆早43号LAI峰值在不同水分条件下由高到低分别为6.56、4.50、2.50，而新陆早45号分别为6.85、5.21、2.90。表明土壤含水量高导致植株疯长，LAI过大，而60%水分条件下地上部生长受到限制，叶面积过小；75％水分条件下适宜棉株生长，LAI处于适宜范围内；在90%水分处理下，两品种差别不大。在75%和60％水分处理下，新陆早45号LAI大于新陆早43号。
2.2 干物质累积量的变化
2.2.1 地上干物质积累量变化
不同水分条件下，地上部干物质累积测定结果（图 3和4）表明，两品种在90%水分处理下地上部干物质累积最多，75%水分处理下次之，60%水分处理最低。品种之间，新陆早43号在60%水分处理下干物质积累量与新陆早45号差异不明显。在75%水分处理下和90%水分处理下，新陆早45号的地上部干物质积累量均大于新陆早43号。
2.2.2 生殖器官干物质积累量变化
不同水分处理下生殖器官干物质累积测定结果如图5和6所示，水分处理间，表现为75％ ＞ 90％ ＞60％，新陆早43号90％和75％水分处理差异不显著。两品种之间，在90%的水分处理下，新陆早43号的生殖器官干物质积累量大于新陆早45号；在75%水分处理和60%水分处理下，新陆早45号的生殖器官干物质积累量都大于新陆早43号。
2.3 产量变化
由表1可以看出，两个品种的单株结铃数均随土壤含水量的增加而增加。单铃重变化表现为新陆早45号在75%的水分处理下最高，60%的水分处理次之，90%的水分处理最低；而新陆早43号变化表现为随滴灌水量的增加单铃重也在增加。衣分变化表现为新陆早45号在75%水分处理下最高，90%次之，60%的水分处理最低；而新陆早43号衣分变化表现为随滴灌水量的增加而降低。籽棉产量变化表现为新陆早45号在75%的水分处理下最高，90%次之，60%的水分处理最低；而新陆早43号表现为随滴灌水量的增加籽棉产量也在增加，其中，新陆早45号的籽棉产量要高于新陆早43号，说明新陆早45号产量优势优于新陆早43号。
3 小结
本试验研究表明，75%水分处理能更好地发挥单株棉花的生长优势，有利于棉田的通风透光，增强棉花单株的光合作用能力，提高光合产物的产量，有利于光合产物向蕾铃运输，生殖器官干物质累积多，最终产量较高，品质较优。而90％水分处理下植株营养生长过旺，影响了光合产物向蕾铃的运输，产量下降；60％水分条件下地上部生长受到限制产量最低，品质最差。品种间新陆早45号较新陆早43号产量优势强，且适宜在75％水分条件下种植；新陆早43号在75%和90%水分处理下产量相差不大，说明此品种较适宜高水种植。
两品种在75%水分处理能较好地改善棉花群体的空间分布，增大棉花光合叶面积，减少了株与株之间的影响，最大限度地为生殖器官干物质积累打下良好的基础，能更好地发挥单株棉花的生长优势，有利于棉田的通风透光，增强棉花单株光合作用能力，提高光合产物的产量，也就是增大了“源”的量，这就起到了增源的效果。90%的水分处理虽然单株长势较旺，植株高大，但株与株之间的影响较大，蕾铃脱落也比较严重，通风透光性较差，植株的生殖器官干物质积累也较少。60%水分处理供水过少，生长阶段棉株遭受严重水分胁迫而不能正常发育，必然导致生殖器官干物质积累量也少。不同土壤含水量对棉株生长特性及产量影响大，因此，提高产量的主导因素与水分有关，过高水分也不利于产量提高。不同水分处理的种植方式对棉花的各部位的干物质积累和产量有不同影响，其中，以75%水分处理所产生的棉花群体干物质积累以及产量和品质比较合理，产量和种植成本综合考虑最为合算。因此，在实际生产中合理进行灌水，可以进一步提高棉花的产量水平[1]，这种种植方式的实际应用，还有待于对其它指标和配套技术的进一步深入研究。
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参考文献
[1]刘生荣，张俊杰，李葆来，等.灌水对棉花产量性状的影响[J].耕作与栽培，2004（2）：43.