蔡利華,練文明,邰紅忠,戴翠榮,吳博,賀美球,盧金寶
(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,新疆阿拉爾843300)
棉花種子質(zhì)量安全是棉花生產(chǎn)的基礎(chǔ),由于棉種需求量變化等不可控因素,常常出現(xiàn)棉種積壓現(xiàn)象,盡可能地延長(zhǎng)棉種的貯藏和使用年限,對(duì)于降低種子成本、穩(wěn)定棉花生產(chǎn)具有重要意義[1]。棉花種子種皮厚而堅(jiān)硬,且被短絨包裹著,導(dǎo)熱性差,在低溫干燥條件下貯藏,壽命可達(dá)10 年以上。棉種多是脫絨光籽, 新生產(chǎn)的種子及時(shí)使用能降低儲(chǔ)存成本,有利于種子流通。 但新生產(chǎn)的棉種存在明顯的休眠現(xiàn)象,棉花種子的休眠與種子成熟期間的環(huán)境因素及成熟度均有較大關(guān)系[2],一般低溫下成熟的棉籽、成熟度低的棉籽、噴灑乙烯利等催熟劑后成熟的棉籽休眠期延長(zhǎng)[3],機(jī)采棉與配套催熟劑和脫葉劑技術(shù)的推廣應(yīng)用可能加重這一問題。 脫絨后的棉種儲(chǔ)存則受環(huán)境的影響較大,劉有良[4]研究表明,玻璃瓶保存6 年后,陜1155 光籽與毛籽的發(fā)芽率分別為4.1%和74.4%,可見光籽的活力容易減退。
新疆氣候干燥,有利于棉種存貯。 但室溫下光子儲(chǔ)存多長(zhǎng)時(shí)間能保持棉種的出苗率和棉花生長(zhǎng)勢(shì)有待了解。 本研究結(jié)合棉種儲(chǔ)存現(xiàn)狀, 于2017年、2018 年2 年通過田間試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn),調(diào)查其發(fā)芽情況和產(chǎn)量表現(xiàn),研究不同儲(chǔ)存年限棉種對(duì)苗期長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量的影響規(guī)律,為棉種的儲(chǔ)存和使用提供技術(shù)支持。
參試品種為新陸中85(原代號(hào)10-1084)。2014―2017 年每年收獲的棉種脫絨后留出一份采用室溫通風(fēng)布袋保存。
2017 年試驗(yàn),有3 個(gè)處理:1)2014 年生產(chǎn)的棉種(儲(chǔ)存2 年);2)2015 年生產(chǎn)的棉種(儲(chǔ)存1 年);3)2016 年生產(chǎn)的棉種(儲(chǔ)存0 年,當(dāng)年棉種)。
2018 年試驗(yàn), 有4 個(gè)處理:1)2014 年生產(chǎn)的棉種 (儲(chǔ)存3 年);2)2015 年生產(chǎn)的棉種 (儲(chǔ)存2年);3)2016 年生產(chǎn)的棉種(儲(chǔ)存1 年);4)2017 年生產(chǎn)的棉種(儲(chǔ)存0 年)。
用清洗干凈的細(xì)砂做發(fā)芽介質(zhì),平鋪在發(fā)芽盒里,每個(gè)處理隨機(jī)取50 粒無破損的棉種,均勻排列在發(fā)芽盒內(nèi)砂上,種子間保持一定距離,之后覆蓋1 cm 厚度的細(xì)砂, 加適量的水后將發(fā)芽盒水平放入培養(yǎng)箱內(nèi), 每處理均設(shè)4 次重復(fù), 發(fā)芽溫度為28 ℃。 分別于第3 天和第7 天數(shù)檢查每個(gè)小區(qū)發(fā)芽盒內(nèi)的發(fā)芽數(shù), 除以50 得出相應(yīng)的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率。 每個(gè)處理4 次重復(fù)平均結(jié)果對(duì)比。
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。 試驗(yàn)地選在新疆兵團(tuán)第一師12團(tuán)推廣中心試驗(yàn)田 (2017 年) 和10 團(tuán)11 連大田(2018 年),每小區(qū)面積46 m2,重復(fù)3 次。 株行距采用常規(guī)機(jī)采棉配置,行距(66+10) cm,株距9~12 cm,膜下滴灌,人工點(diǎn)播,確保1 粒1 穴,無空穴。 2017 年4 月17 日播種,理論密度為每667 m216 200 株,2018 年4 月15 日播種, 理論密度為每667 m214 000 株,田間管理同當(dāng)?shù)爻R?guī)配套技術(shù)。1.3.2 調(diào)查出苗出葉方法。在每個(gè)小區(qū)選1 個(gè)代表性樣點(diǎn),即中間2 條膜,取1.46 m 行長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)查,調(diào)查面積6.67 m2。 從小區(qū)開始見苗出土后,每2 d調(diào)查1 次出苗情況。 直至棉苗出齊。 以計(jì)算各處理的出苗速率、出苗率和保苗株數(shù)。 同時(shí)調(diào)查各處理的出葉速率,即50%棉苗2 片子葉、第一片真葉、第二片真葉、第三片真葉展平的時(shí)間。
1.3.3 調(diào)查個(gè)體長(zhǎng)勢(shì)。至棉株3 片真葉和5 片真葉展平時(shí),在各小區(qū)長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的6 行(含邊內(nèi)邊外中行)上,每行選取有代表性棉苗1 株,每小區(qū)共計(jì)6 株,分別調(diào)查每株的株高、莖粗(用游標(biāo)卡尺測(cè)定主莖下部第一個(gè)節(jié)間的中部直徑), 然后將其莖稈和葉片剪短后稱鮮物質(zhì)質(zhì)量,之后烘干(105 ℃烘0.5 h,80 ℃烘至質(zhì)量恒定)稱取干物質(zhì)質(zhì)量。
1.3.4 調(diào)查產(chǎn)量和品質(zhì)。 棉花吐絮后每小區(qū)采摘6.67 m2棉田測(cè)產(chǎn)。 各小區(qū)選取3 行棉株混收100個(gè)鈴測(cè)鈴重、衣分和品質(zhì)。
1.3.5 出苗時(shí)天氣情況。 2 年試驗(yàn)出苗期都遇到低溫風(fēng)雨天氣。 2017 年4 月23 日至5 月2 日遇刮風(fēng)下雨低溫天氣過程;2018 年棉田土壤濕度略低,4月20 日遇低溫下雨天氣,5 月1 日滴水出苗。
從表1 可見, 同年產(chǎn)棉種的2 年試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,2016 年種子儲(chǔ)存1 年后比當(dāng)年種的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)高,2015 年種子儲(chǔ)存2 年后比儲(chǔ)存1 年種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率略高;2014 年種子儲(chǔ)存3 年與儲(chǔ)存2 年比,發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率開始下降。 說明相同的棉種, 儲(chǔ)存1~2 年有助于提高棉種的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率,儲(chǔ)存3 年后種子活力開始下降,發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率降低。 2 年試驗(yàn)中2016 年產(chǎn)的棉種都表現(xiàn)發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率較低,可見種子本身的質(zhì)量對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響很大, 由于2016 年產(chǎn)棉種本身質(zhì)量的影響,2017 年和2018 年2 年試驗(yàn)規(guī)律略有偏差, 但總體上儲(chǔ)存0~3 年種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率差異不顯著。陳民志等[5]的研究結(jié)果表明,儲(chǔ)存1 年或2 年的棉種發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)與當(dāng)年棉種差異不顯著。本研究也表明在南疆干燥氣候條件下儲(chǔ)存1 年至3年的棉種發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)與當(dāng)年棉種差異不顯著。
表1 棉種不同儲(chǔ)存年限室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果
2.2.1 田間出苗調(diào)查結(jié)果。 從表2 可見,2017 年試驗(yàn),4 月17 日播種,4 月28 日達(dá)到出苗期, 其出苗速率大小為2015 年>2014 年>2016 年,到5 月5日的出苗率從大到小順序?yàn)?015 年=2014 年>2016 年。 2018 年試驗(yàn),2014 年、2015 年和2017 年產(chǎn)的種子出苗率到4 月26 日均已達(dá)到50%,2016年棉種出苗率在4 月28 日才達(dá)到50%。 到5 月5日不同年份種子出苗率從大到小順序?yàn)?017 年>2015 年>2014 年>2016 年。2016 年棉種在2 年試驗(yàn)中都表現(xiàn)為出苗慢,出苗不集中,抗逆力弱,出苗率最低,可能與其種子質(zhì)量較差有關(guān)。 2018 年試驗(yàn)中當(dāng)年產(chǎn)種子質(zhì)量好,出苗率最高。 說明不同年份生產(chǎn)的種子本身的質(zhì)量好壞對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響大于儲(chǔ)存年限的影響。比較同一年產(chǎn)棉種2 年試驗(yàn)中5 月5 日的出苗率,2016 年棉種儲(chǔ)存1 年的出苗率
高于當(dāng)年棉種的。 2015 年棉種儲(chǔ)存1 年比儲(chǔ)存2年的出苗率高,2014 年種子儲(chǔ)存2 年的出苗率高于儲(chǔ)存3 年的,與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果吻合。 可見,儲(chǔ)存1~2 年有利于種子的萌發(fā)出苗, 儲(chǔ)存3 年后棉種出苗率開始降低。這與前人研究結(jié)果相同,在適宜的貯藏條件下, 適當(dāng)延長(zhǎng)棉種儲(chǔ)存時(shí)間可提高出苗率[6-7]。
2.2.2 田間出葉速率調(diào)查結(jié)果。調(diào)查不同處理棉苗子葉和前3 片真葉展平時(shí)間, 從表3 可見,2 年試驗(yàn)的結(jié)果都是各處理出葉速率基本一致,受低溫影響,子葉展平后11~12 d 第1 片真葉展平,18~19 d 后第2 片真葉展平,22 d 后第3 片真葉展平。2018 年試驗(yàn)中當(dāng)年種子出苗出葉早1 d,與當(dāng)年產(chǎn)種子質(zhì)量好有關(guān)。總之,當(dāng)年棉種和儲(chǔ)存1~3 年棉種出苗后幼苗出葉速率差異不大。
表2 2 年田間試驗(yàn)出苗率%
2.2.3 幼苗個(gè)體長(zhǎng)勢(shì)調(diào)查。 從表4 可見,2 年試驗(yàn)中不同儲(chǔ)存年限處理在3 葉期和5 葉期幼苗生長(zhǎng)的株高、 莖粗和莖葉的干物質(zhì)質(zhì)量差異不顯著。2017 年試驗(yàn)結(jié)果表明,3 葉期時(shí)不同處理地上部干物質(zhì)質(zhì)量從大到小順序?yàn)閮?chǔ)存1 年>儲(chǔ)存2 年>儲(chǔ)存0 年;5 葉期時(shí)有所變化, 地上部干物質(zhì)質(zhì)量從大到小順序?yàn)閮?chǔ)存0 年>儲(chǔ)存1 年=儲(chǔ)存2 年。3 葉期時(shí)儲(chǔ)存0 年處理地上部干物質(zhì)量最低, 到5葉期儲(chǔ)存0 年的地上部干物質(zhì)質(zhì)量最大,可見儲(chǔ)存0 年處理幼苗生長(zhǎng)勢(shì)有增強(qiáng)趨勢(shì)。2018 年試驗(yàn)中,3葉期時(shí)不同處理地上部干物質(zhì)質(zhì)量從大到小順序?yàn)閮?chǔ)存0 年>儲(chǔ)存1 年>儲(chǔ)存2 年>儲(chǔ)存3 年,5葉期時(shí)為儲(chǔ)存0 年>儲(chǔ)存2 年>儲(chǔ)存1 年>儲(chǔ)存3 年。可見,2017 年當(dāng)年產(chǎn)的棉種質(zhì)量好,幼苗生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)明顯。 對(duì)比同年產(chǎn)棉種2 年試驗(yàn)的表現(xiàn),2016年棉種儲(chǔ)存1 年后幼苗生長(zhǎng)勢(shì)有增強(qiáng)趨勢(shì),2014年種子儲(chǔ)存3 年后幼苗生長(zhǎng)勢(shì)開始下降。同一年產(chǎn)棉種2 年試驗(yàn)中幼苗生長(zhǎng)結(jié)果對(duì)比,儲(chǔ)存1~2 年棉種幼苗生長(zhǎng)都具有較強(qiáng)的生長(zhǎng)勢(shì)。 儲(chǔ)存3 年后幼苗的生長(zhǎng)勢(shì)有下降趨勢(shì),但經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,差異均不顯著。
表3 不同處理3 葉期前出葉速率調(diào)查結(jié)果
表4 3 片真葉和5 片真葉展平時(shí)棉花個(gè)體長(zhǎng)勢(shì)情況
2.2.4 田間試驗(yàn)產(chǎn)量和品質(zhì)情況調(diào)查。 10 月下旬各小區(qū)選取混收鈴100 個(gè), 曬干后稱籽棉質(zhì)量,軋花后稱皮棉質(zhì)量,送新疆兵團(tuán)第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所棉纖維檢測(cè)室, 用HVI1000 棉纖維測(cè)試儀測(cè)試棉纖維品質(zhì)。 表5 顯示,2017 年當(dāng)年棉種處理雖然前期出苗弱,但其鈴重和衣分高,最終產(chǎn)量最高,與儲(chǔ)存2 年處理的籽棉產(chǎn)量差異顯著,與儲(chǔ)存1 年處理的差異不顯著;2018 年當(dāng)年棉種處理的鈴重較高,衣分高,產(chǎn)量最高。 儲(chǔ)存3 年的2014 年棉種產(chǎn)量最低,與當(dāng)年棉種產(chǎn)量差異顯著。
表5 棉種不同儲(chǔ)存年限處理產(chǎn)量
棉纖維長(zhǎng)度整齊度指數(shù)是反映棉纖維長(zhǎng)度分布的集中性和離散性的指標(biāo),整齊度好,說明棉纖維長(zhǎng)度分布比較集中,短纖維少,對(duì)紡紗生產(chǎn)和成紗質(zhì)量有利[8]。 從表6 可見,2017 年試驗(yàn)中,當(dāng)年棉種長(zhǎng)度整齊度指數(shù)顯著低于其他處理,短纖維含量略高于其他處理,而2018 年中則差異均不顯著??赡芤?yàn)?016 年產(chǎn)的棉種質(zhì)量略差,出苗不整齊,當(dāng)年種植時(shí)對(duì)棉花的品質(zhì)產(chǎn)生影響;同時(shí)也反映出儲(chǔ)存1 年后,2016 年產(chǎn)棉種生產(chǎn)的纖維長(zhǎng)度整齊度指數(shù)有所提高。 其他纖維品質(zhì)指標(biāo)的差異均不顯著。
同年生產(chǎn)棉種相比, 儲(chǔ)存1~2 年的棉種比當(dāng)年棉種的發(fā)芽率高,前期出葉速率快,莖稈粗壯,生長(zhǎng)穩(wěn)健,纖維品質(zhì)好,綜合性狀好;當(dāng)年棉種的幼苗后期生長(zhǎng)勢(shì)逐漸增強(qiáng),產(chǎn)量最高。 儲(chǔ)存3 年的棉種發(fā)芽率開始降低,生長(zhǎng)勢(shì)也低,產(chǎn)量最低。選用棉種時(shí),首選當(dāng)年和儲(chǔ)存1 年的棉種,次選儲(chǔ)存2 年的棉種,儲(chǔ)存3 年的棉種雖然發(fā)芽率降低,但仍可作為備用棉種?!ú汤A,等)不同儲(chǔ)存年限對(duì)棉種發(fā)芽率及幼苗生長(zhǎng)的影響
表6 棉種不同儲(chǔ)存年限處理纖維品質(zhì)
從室內(nèi)試驗(yàn)和田間試驗(yàn)的結(jié)果可見,2016 年棉種質(zhì)量沒有其他年份的棉種好,故當(dāng)年棉種和存1 年后棉種出苗率都不占優(yōu)勢(shì)。 可見,在一定的儲(chǔ)存時(shí)段內(nèi),棉種本身質(zhì)量的差異大于存貯年限造成的差異。 因此,在做棉種儲(chǔ)存期限發(fā)芽率和出苗率試驗(yàn)時(shí),用同年產(chǎn)的同一棉種做多年試驗(yàn)將取得更為準(zhǔn)確的結(jié)果。