蔡利華，邰紅忠，練文明，貢萬(wàn)輝，王文濤，吳博，戴翠榮，蒲艷梅

（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）

棉花是典型的喜溫喜光作物，一般中熟陸地棉品種的生育期為130～140 d。新疆阿拉爾墾區(qū)年平均氣溫10.7 ℃，≥10 ℃積溫4 113 ℃，無(wú)霜期220 d，晝夜溫差大，屬早中熟棉亞區(qū)的塔哈次亞區(qū)，適宜棉花生長(zhǎng)的時(shí)間略為短缺，因此通過(guò)早播覆膜種植以充分利用早春光熱資源成為延長(zhǎng)當(dāng)?shù)孛藁ㄉa(chǎn)周期的重要選擇。但阿拉爾墾區(qū)春季氣溫不穩(wěn)定，土壤濕度較大時(shí)遇低溫會(huì)導(dǎo)致早播棉田爛種、爛芽，影響一播全苗甚至造成重播，如2021 年新疆春季階段性氣溫偏低，降水偏多，光照不足，氣候穩(wěn)定性差，低溫、寒潮和局地大風(fēng)、沙塵暴、冰雹、強(qiáng)降水等災(zāi)害性天氣頻發(fā)，春季棉花播種早、結(jié)束晚，對(duì)棉花播種出苗和幼苗生長(zhǎng)產(chǎn)生了不利影響[1]。

針對(duì)低溫對(duì)棉花種子萌發(fā)的影響，前人開(kāi)展了大量試驗(yàn)。沙曉梅等[2]將棉花種子的發(fā)芽溫度分別設(shè)置為5 ℃、10 ℃和15 ℃，低溫持續(xù)時(shí)間為1～5 d，結(jié)果表明在同一溫度下持續(xù)低溫對(duì)種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)等均會(huì)產(chǎn)生不利影響，且持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)抑制程度越嚴(yán)重。王思林[3]將棉種播種于不同濕度的砂床中，分別置于15～17 ℃、10～12 ℃、4～5 ℃和－2～0 ℃下，每種溫度下分別處理3～12 d 后置于30 ℃恒溫條件下繼續(xù)進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，結(jié)果表明低水分發(fā)芽床中的平均發(fā)芽率顯著高于中、高水分發(fā)芽床；10～12 ℃和15～17 ℃條件下，不論發(fā)芽床水分含量多少和處理時(shí)間長(zhǎng)短，其發(fā)芽率都在80%以上；將高、中、低水分發(fā)芽床置于－2～0 ℃下12 d，棉種發(fā)芽率仍分別達(dá)30.0%、36.7%和46.7%。徐建偉等[4]對(duì)新疆北疆植棉區(qū)主栽或大面積推廣的20 個(gè)棉花品種（系）開(kāi)展低溫萌發(fā)能力研究，結(jié)果表明不同品種的耐低溫能力不同。王俊娟等[5]將不同棉花品種的種子于－5 ℃處理48 h 后，通過(guò)測(cè)定電導(dǎo)率發(fā)現(xiàn)低溫處理后的棉花種子細(xì)胞膜均遭到不同程度的破壞。

以上研究均是在恒溫條件下開(kāi)展，但事實(shí)上氣溫是不斷變化的，在24 h 內(nèi)有20 ℃以上的高溫，也有5 ℃左右的低溫，5 cm 土層的土壤溫度也必然隨之變化，因此在研究棉種發(fā)芽率時(shí)應(yīng)綜合考慮這些因素。目前對(duì)于模擬自然氣溫變化開(kāi)展的低溫種子萌發(fā)研究鮮有報(bào)道。針對(duì)這一問(wèn)題，收集了新疆阿拉爾墾區(qū)3－4 月的氣溫和地溫資料，分析3 月中下旬至4 月中旬覆地膜（簡(jiǎn)稱(chēng)膜下）和不覆地膜（簡(jiǎn)稱(chēng)裸地）棉田5 cm、10 cm 地溫的變化規(guī)律；通過(guò)在田間放置地埋溫度計(jì)測(cè)溫方式，調(diào)查播種后1～23 d 棉田每24 h 的地溫變化規(guī)律；根據(jù)地溫調(diào)查結(jié)果，在室內(nèi)模擬自然溫度變化，開(kāi)展棉種低溫發(fā)芽試驗(yàn)，研究阿拉爾墾區(qū)2 個(gè)主栽棉花品種在低溫條件下的發(fā)芽率和恢復(fù)至常溫后的出苗情況，為阿拉爾墾區(qū)棉花適時(shí)早播和應(yīng)對(duì)低溫危害提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器設(shè)備和供試材料

RC-5 溫度記錄儀，購(gòu)自江蘇精創(chuàng)電氣股份有限公司。SQX-250B 人工氣候箱，購(gòu)自上?，樮帉?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

塑料發(fā)芽盒：底部的長(zhǎng)度和寬度分別為16.5 cm和11.2 cm，頂部的長(zhǎng)度和寬度分別為18.5 cm 和13.5 cm，盒高為8 cm，盒蓋高2 cm。

砂床介質(zhì)：試驗(yàn)中的砂床來(lái)源于房屋裝修所用的砂，用孔徑3～8 mm 的篩子篩去大石子。此類(lèi)砂一般不含鹽堿，可直接拌濕播種棉花。實(shí)踐證明，用廣泛pH 試紙檢測(cè)濕砂的酸堿度，只要pH 在7 左右，就可以直接使用。實(shí)際操作中，用未清洗和消毒的砂做發(fā)芽試驗(yàn)，效果依然很好。但由于過(guò)細(xì)過(guò)綿的砂質(zhì)地輕、透氣性差，發(fā)芽試驗(yàn)中容易出現(xiàn)砂濕度難以控制、棉殼不脫落、棉種易發(fā)霉等現(xiàn)象；所以，播種所用的砂床寧干勿濕，應(yīng)少量多次用水拌砂，以手握成團(tuán)、輕輕一按即可散開(kāi)為宜。3 d 后及時(shí)觀察補(bǔ)水。

供試棉花材料為新疆阿拉爾墾區(qū)主栽棉花品種塔河2 號(hào)[6]和新陸中85 號(hào)[7]。前期研究表明，儲(chǔ)存1～2 年的棉花種子比當(dāng)年棉花種子的發(fā)芽率高[8-9]。所以，本研究分別用當(dāng)年棉種和隔年（儲(chǔ)存1 年）棉種開(kāi)展低溫條件下的發(fā)芽試驗(yàn)，共4 份材料。材料1：2019年繁殖的塔河2 號(hào)種子；材料2：2020 年繁殖的塔河2 號(hào)種子；材料3：2019 年繁殖的新陸中85 號(hào)種子；材料4：2020 年繁殖的新陸中85 號(hào)種子。

1.2 調(diào)查項(xiàng)目與方法

1.2.1收集播種期溫度資料。通過(guò)阿拉爾氣象站收集阿拉爾墾區(qū)2021 年3－4 月的日平均氣溫、膜下及裸地5 cm 和10 cm 地溫資料。

1.2.2監(jiān)測(cè)棉田24 h 地溫變化規(guī)律。于2021 年4月7 日在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所2 號(hào)地，人工點(diǎn)播棉花（包含株行材料及品種比較試驗(yàn)品系、大區(qū)品種比較試驗(yàn)品系和示范推廣品種）2 hm2，采用機(jī)采棉1 膜6 行模式覆膜種植，寬窄行行距為（66＋10）cm，株距為11.3 cm。

4 月8 日開(kāi)展5 cm 地溫監(jiān)測(cè)試驗(yàn)。隨機(jī)選取不受外界環(huán)境影響的1 幅膜，在膜的66 cm 寬行內(nèi)選取3 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，相鄰2 點(diǎn)之間相距8 m 左右，于每個(gè)測(cè)量點(diǎn)在覆蓋的地膜上小心劃1 個(gè)“U”形口，揭開(kāi)地膜，用小鏟子挖5 cm 深，將溫度記錄儀埋入地下，然后將地膜用透明膠粘合密封。同時(shí)在此幅膜與相鄰膜的裸地交接行處選定3 個(gè)測(cè)量點(diǎn)，其位置與膜下的監(jiān)測(cè)點(diǎn)平行，在5 cm 土層處埋入溫度記錄儀，注意選交接行時(shí)避開(kāi)機(jī)械作業(yè)的輪轍。

溫度記錄儀設(shè)定為每隔2 h 讀取1 次溫度。5月初將溫度記錄儀取出，導(dǎo)出測(cè)定的地溫?cái)?shù)據(jù)，分別計(jì)算膜下、裸地3 個(gè)測(cè)量點(diǎn)的平均值，分析播種后23 d 內(nèi)，即4 月8－30 日每24 h 的膜下/ 裸地5 cm 土層溫度變化情況。據(jù)此確定室內(nèi)低溫發(fā)芽試驗(yàn)的溫度設(shè)定值和時(shí)長(zhǎng)。

1.2.3平均溫度的計(jì)算。用加權(quán)法計(jì)算24 h 內(nèi)平均溫度，計(jì)算公式為。式中：Tave為平均溫度（℃）；i為不同溫度時(shí)段的編號(hào)，取值為1，2，3，…n；Ti為i時(shí)段的溫度（℃）；ti為i時(shí)段溫度的持續(xù)時(shí)間（h）。

1.3 室內(nèi)低溫發(fā)芽試驗(yàn)設(shè)計(jì)及發(fā)芽率調(diào)查

1.3.1低溫發(fā)芽試驗(yàn)設(shè)計(jì)。選取2019 年及2020 年繁殖的塔河2 號(hào)和新陸中85 號(hào)種子，每份材料隨機(jī)數(shù)100 粒。于2021 年5 月6 日播入發(fā)芽盒內(nèi)進(jìn)行砂培，重復(fù)3 次，共有12 個(gè)發(fā)芽盒。氣候箱內(nèi)共有3 個(gè)隔層，每層放4 個(gè)材料中的1 個(gè)重復(fù)，以消除不同隔層間的溫度誤差對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成的影響。

1.3.2人工氣候箱溫度設(shè)置。根據(jù)前期調(diào)查的播期內(nèi)棉田膜下5 cm 地溫變化規(guī)律，用1.2.3 中的公式計(jì)算每天不同時(shí)段的發(fā)芽溫度，設(shè)置人工氣候箱溫度。同時(shí)人工氣候箱體內(nèi)每層放置1 個(gè)可隔玻璃窗觀察讀數(shù)的溫度計(jì)和RC-5 溫度記錄儀，以便隨時(shí)觀察和記錄箱內(nèi)實(shí)際溫度，并進(jìn)行調(diào)控。

1.3.3試驗(yàn)過(guò)程和調(diào)查方法。前3 d 模擬自然條件的適播溫度，將人工氣候箱內(nèi)平均溫度設(shè)置為19.6 ℃，第4 天開(kāi)始模擬倒春寒低溫脅迫，模擬3月23 日－4 月15 日種子萌動(dòng)期降溫天氣，分別用12 ℃、16 ℃、14 ℃、10 ℃左右的低溫脅迫處理共22 d，定期觀察不同材料發(fā)芽盒內(nèi)水分含量和棉種萌發(fā)出苗情況，以棉花胚軸彎鉤露出砂面計(jì)為發(fā)芽，統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率。第26 天將發(fā)芽盒移出人工氣候箱，放到室溫環(huán)境，補(bǔ)足水分，第27 天和第32 天統(tǒng)計(jì)每盒的出苗數(shù)（以棉花2 片子葉展平記為出苗），計(jì)算出苗率。

2 結(jié)果與分析

2.1 阿拉爾墾區(qū)播種期氣溫和地溫的變化規(guī)律

對(duì)阿拉爾墾區(qū)3 月中下旬到4 月中旬的氣溫、膜下和裸地5 cm、10 cm 土層的土壤溫度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，將連續(xù)幾天日均氣溫相差小于1 ℃的溫度合并求其平均值，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 2021 年3－4 月阿拉爾墾區(qū)氣溫和地溫的變化

研究表明，棉種萌發(fā)的最低溫度為10.5～12.0 ℃，胚根維管束分化的溫度為12～14 ℃，下胚軸伸長(zhǎng)形成子葉頂土出苗的溫度在16 ℃以上，一般以5 cm 地溫連續(xù)5 d 穩(wěn)定在12～14 ℃或氣溫穩(wěn)定在16 ℃以上時(shí)為棉花的適宜播期[10]。從表1可見(jiàn)，阿拉爾墾區(qū)3 月中旬到4 月中旬經(jīng)歷了3 個(gè)升溫過(guò)程。其中：3 月16 日前的升溫過(guò)程短，未達(dá)到播種溫度要求；3 月23－30 日溫度第2 次回升，膜下5 cm 溫度達(dá)到了播種溫度要求，此時(shí)部分棉田開(kāi)始播種。4 月1－2 日，又經(jīng)歷1 個(gè)低溫過(guò)程，膜下5 cm 地溫較3 月31 日下降8.2 ℃，且膜下5 cm 和10 cm 地溫均低于棉種萌發(fā)所需的最低溫度，可能會(huì)對(duì)早播棉田造成凍害。裸地5 cm 土層溫度在4 月8 日才超過(guò)12 ℃，故衳地直播棉花時(shí)應(yīng)在4 月8 日以后播種。

3 月10－12 日因溫度較低，單獨(dú)列出，其他按照3 個(gè)升溫過(guò)程和2 個(gè)降溫過(guò)程劃分為5 個(gè)時(shí)段，根據(jù)表1 中數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)時(shí)段膜下及裸地5 cm、10 cm 地溫和氣溫的差值，以及膜下、裸地5 cm 和10 cm 地溫的差值，列于表2。3 月10－12 日，膜下和裸地5 cm、10 cm 的地溫都低于日平均氣溫。3月13－16 日，氣溫持續(xù)升高，膜下5 cm 平均地溫已高于氣溫0.5 ℃，膜下10 cm 地溫仍比氣溫低1.6 ℃。3 月17－22 日，經(jīng)歷第1 次降溫過(guò)程，膜下5 cm 和10 cm 平均地溫已經(jīng)分別比平均氣溫高3.1 ℃和2.1 ℃，地膜增溫效果已經(jīng)顯現(xiàn)。3 月23－30 日，日平均氣溫明顯升高，膜下地溫也隨之升高，膜下5 cm 和10 cm 地溫分別比氣溫高2.5 ℃和0.8 ℃。3 月31 日－4 月5 日，經(jīng)歷了第2 次降溫過(guò)程，但膜下土層降溫緩慢且回升快，膜下5 cm、10 cm 土層地溫分別比氣溫高4.9 ℃和3.4 ℃，充分顯示了地膜的保溫優(yōu)勢(shì)。4 月6－15 日氣溫持續(xù)升高，膜下5 cm、10 cm 地溫隨之升高，且分別高于氣溫5.1 ℃和3.0 ℃。3 月10 日－4 月15 日，膜下5 cm 平均地溫高于10 cm 平均地溫1.7 ℃。裸地5 cm、10 cm 地溫除3 月31 日－4 月5 日降溫時(shí)比氣溫略高外，其他測(cè)定時(shí)期均低于氣溫。3 月13－22 日，膜下5 cm 和10 cm 平均地溫比裸地5 cm 和10 cm 平均地溫分別高4.5 ℃和3.0 ℃；進(jìn)入播種期后的3 月23 日－4 月15 日膜下5 cm 平均地溫比裸地5 cm 平均地溫高5.3 ℃，膜下10 cm平均地溫比裸地10 cm 平均地溫高4.0 ℃?？梢?jiàn)，地膜的增溫保溫效果十分明顯，利于有效減輕早春低溫對(duì)棉種萌發(fā)出苗造成的危害。

表2 2021 年3－4 月阿拉爾墾區(qū)日均氣溫與膜下、裸地5 cm 及10 cm 的溫差

2.2 阿拉爾墾區(qū)棉田膜下、裸地5 cm 土層24 h 內(nèi)溫度變化規(guī)律

4 月8－30 日每24 h 膜下與裸地5 cm 土層溫度的變化規(guī)律基本相同。將1 d（24 h）內(nèi)5 cm 地溫連續(xù)相近的溫度歸納為1 組，綜合23 d 的數(shù)據(jù)分析，可將24 h 劃分為4 個(gè)時(shí)段：21：00－03：00，這6 h 的5 cm 地溫相近，為1 d 中的第1 個(gè)中等溫度時(shí)段（簡(jiǎn)稱(chēng)中溫-Ⅰ）；03：00－11：00 為1 d 中的低溫時(shí)段；11：00－15：00 為1 d 中的第2 個(gè)中等溫度時(shí)段（簡(jiǎn)稱(chēng)中溫-Ⅱ）；15：00－21：00 為1 d 中的高溫時(shí)段（表3）。

表3 4 月阿拉爾墾區(qū)棉田膜下、裸地5 cm 土層24 h 內(nèi)溫度變化情況

與衳地相比，覆膜使5 cm 平均地溫升高4.8 ℃。4 月8－30 日21：00－03：00 膜下比裸地的5 cm 地溫高5.7 ℃，地膜保溫效果最明顯；11：00－15：00 膜下比裸地5 cm 地溫高3.5 ℃，地膜增溫效果較差；15：00－21：00 和03：00－11：00 這2 個(gè)時(shí)段膜下比裸地5 cm 地溫分別高5.1 ℃和5.0 ℃，地膜的保溫效果介于中間（表3）。

從4 月8－30 日每24 h 不同時(shí)段膜下5 cm土層平均溫度來(lái)看，高溫時(shí)段和中溫-Ⅰ、中溫-Ⅱ、低溫時(shí)段分別相差5.0 ℃、6.0 ℃、9.3 ℃，中溫-Ⅰ高于低溫時(shí)段4.3 ℃，中溫-Ⅰ高于中溫-Ⅱ1.0 ℃，中溫-Ⅱ比低溫時(shí)段高3.3 ℃。裸地5 cm 土層不同時(shí)段的溫差與膜下5 cm 的相近，但中溫-Ⅰ低于中溫-Ⅱ1.3 ℃（表4）。

表4 不同時(shí)段膜下和裸地5 cm 土層的溫差

2.3 室內(nèi)低溫發(fā)芽試驗(yàn)及結(jié)果分析

由以上分析可知，播種后土壤中的棉種經(jīng)歷的是一個(gè)變溫過(guò)程，而不是一個(gè)恒定的溫度。根據(jù)以上規(guī)律，在做室內(nèi)低溫發(fā)芽試驗(yàn)時(shí)，將1 d（24 h）劃分為4 個(gè)時(shí)間段，即高溫時(shí)段6 h＋中溫-Ⅰ時(shí)段6 h＋低溫時(shí)段8 h＋中溫-Ⅱ時(shí)段4 h。設(shè)定試驗(yàn)的平均溫度后，用1.2.3 中的公式和表4 所列不同時(shí)段的溫差推算出每個(gè)時(shí)段的溫度。具體如下：假設(shè)平均溫度為T(mén)ave，最低溫度為T(mén)min，則高溫時(shí)段、中溫-Ⅰ、中溫-Ⅱ時(shí)段分別為9.3＋Tmin、4.3＋Tmin和3.3＋Tmin，由1.2.3 公式推導(dǎo)得出：Tmin=Tave－3.95。由于氣候箱內(nèi)溫度控制與溫度計(jì)測(cè)定的有差異，試驗(yàn)中以溫度計(jì)實(shí)測(cè)溫度為準(zhǔn)，隨時(shí)根據(jù)實(shí)測(cè)溫度重新設(shè)定人工氣候箱溫度。

室內(nèi)低溫發(fā)芽試驗(yàn)于5 月6 日播種，播種后3 d 將氣候箱溫度設(shè)置如下：25.0 ℃6 h，20.0 ℃6 h，15.6 ℃8 h，19.0 ℃4 h，平均溫度為19.6 ℃，此階段2019 年和2020 年繁殖的新陸中85 號(hào) （材料3和材料4）種子已經(jīng)可見(jiàn)長(zhǎng)胚根。第4 天開(kāi)始降溫，將氣候箱平均溫度設(shè)為12.2 ℃（17.6 ℃6 h，12.6 ℃6 h，8.3 ℃8 h，11.6 ℃4 h），棉種無(wú)新胚根長(zhǎng)出，種子不再頂土。第14～16 天將平均溫度上調(diào)至16 ℃左右（21.5 ℃6 h，16.5 ℃6 h，12.2 ℃8 h，15.5 ℃4 h），材料1 和材料3 部分棉種發(fā)芽出土。3 個(gè)溫度計(jì)實(shí)測(cè)的日平均溫度見(jiàn)表5。

表5 不同材料處理的平均溫度和發(fā)芽出苗情況

據(jù)前人研究，棉花種子萌發(fā)與出苗除了需要一定的臨界溫度外，還需要一定的積溫。從棉花播種至出苗，需要12 ℃以上的有效積溫50～70 ℃，活動(dòng)積溫150～250 ℃[11]。截至第16 天，各材料的活動(dòng)積溫已經(jīng)有238.7 ℃，已經(jīng)達(dá)到了種子出苗的積溫要求。第17～18 天將平均溫度降至14.6 ℃（20.0 ℃6 h，15.0 ℃6 h，10.7 ℃8 h，14.0 ℃4 h），第19～20 天降至12.4 ℃，棉種仍在陸續(xù)出苗。第21～24 天將氣候箱平均溫度調(diào)至10.8 ℃（16.2 ℃6 h，11.2 ℃6 h，6.9 ℃8 h，10.2 ℃4 h），4 d 內(nèi)棉種停止萌發(fā)。第25 天將平均溫度上調(diào)至13.0 ℃（18.4 ℃6 h，13.4 ℃6 h，9.0 ℃8 h，12.4 ℃4 h），棉種繼續(xù)發(fā)芽出苗。第26 天將發(fā)芽盒置于室溫（30.0 ℃）中，第27 天觀察到各材料迅速出苗，2020 年繁殖的塔河2 號(hào)和新陸中85 號(hào)種子的出苗率分別比第25 天增加了35.0 百分點(diǎn)和50.3 百分點(diǎn)；2019 年繁殖的塔河2 號(hào)和新陸中85 號(hào)種子的出苗率已超過(guò)85%，可見(jiàn)其耐低溫發(fā)芽能力較強(qiáng)。第32 天，2019 年繁殖的塔河2 號(hào)和新陸中85號(hào)的出苗率已經(jīng)分別達(dá)到86.0%和94.0%。2020 年繁殖的塔河2 號(hào)和新陸中85 號(hào)的出苗率分別達(dá)到83.0%和91.7%。

綜合上述結(jié)果，新陸中85 號(hào)和塔河2 號(hào)種子均有較強(qiáng)的耐低溫能力，在經(jīng)歷長(zhǎng)達(dá)22 d 的低溫脅迫后，大部分棉種和棉芽并沒(méi)有腐爛；放置到30 ℃的恒溫條件下后，4 個(gè)材料都迅速出苗，到第32 天出苗率都不小于83%。其中新陸中85 號(hào)的出苗率高于塔河2 號(hào)，說(shuō)明新陸中85 號(hào)對(duì)低溫的耐受力更強(qiáng)。在同等低溫條件下，2 個(gè)品種2019 年繁殖的種子的出苗率都高于2020 年繁殖的種子，可見(jiàn)儲(chǔ)存1 年的種子的耐低溫能力略強(qiáng)于當(dāng)年繁殖的種子。在適宜的濕度下，低溫會(huì)使棉花出苗延遲，但并不一定會(huì)造成爛種，這可能與棉花品種的耐寒性和種子質(zhì)量有關(guān)。

3 討論與結(jié)論

本研究結(jié)果表明阿拉爾墾區(qū)3 月下旬升溫幅度較大，且持續(xù)時(shí)間比3 月中旬長(zhǎng)，膜下5 cm 地溫比氣溫高2.5 ℃左右。當(dāng)膜下5 cm 地溫穩(wěn)定在12 ℃以上時(shí)，可以根據(jù)具體情況適時(shí)早播。裸地5 cm 地溫比日平均氣溫低，比膜下5 cm 地溫低5 ℃左右，故阿拉爾墾區(qū)不覆膜的棉田應(yīng)等到4 月上中旬播種。

阿拉爾墾區(qū)棉田24 h 內(nèi)膜下和裸地5 cm 地溫是不斷變化的，按溫度變化規(guī)律可將其分為4 個(gè)時(shí)間段：21：00－03：00（6 h，中溫-Ⅰ）；03：00－11：00（8 h，低溫時(shí)段）；11：00－15：00（4 h，中溫-Ⅱ）；15：00－21：00（6 h，高溫時(shí)段）。膜下5 cm 土層溫度，高溫時(shí)段和中溫-Ⅰ平均相差5.0 ℃左右，高溫時(shí)段和低溫時(shí)段相差9.3 ℃左右，中溫-Ⅰ和低溫時(shí)段相差4.3 ℃左右，中溫-Ⅰ高于中溫-Ⅱ1.0 ℃左右，中溫-Ⅱ與低溫時(shí)段相差3.3 ℃左右。裸地5 cm 地溫在不同時(shí)間段的變化規(guī)律與之相同，溫差略有不同。現(xiàn)在文獻(xiàn)記載的低溫發(fā)芽試驗(yàn)一般采用恒定低溫進(jìn)行脅迫處理，與大田中棉花播種出苗期遇到的“高溫-中溫- 低溫- 中溫”循環(huán)變溫的過(guò)程不符，建議今后做室內(nèi)溫度脅迫試驗(yàn)時(shí)考慮變溫因素，以獲取更準(zhǔn)確的、更符合大田實(shí)際情況的數(shù)據(jù)[12-13]。

本研究結(jié)果顯示：塔河2 號(hào)和新陸中85 號(hào)種子的耐低溫能力較強(qiáng)，在低溫脅迫20 d 以上并恢復(fù)30 ℃后其出苗率均在80%以上，新陸中85 號(hào)的耐低溫能力要高于塔河2 號(hào)；2 個(gè)品種儲(chǔ)存1 年的種子比當(dāng)年生產(chǎn)的種子耐低溫能力更好，發(fā)芽率高且出苗快。

2021 年3 月底至4 月初，阿拉爾墾區(qū)經(jīng)歷了1次降溫過(guò)程，有2 d 膜下5 cm 溫度降到9.6 ℃，3月下旬早播的塔河2 號(hào)和新陸中85 號(hào)出苗推遲，但并未發(fā)生爛種，溫度回升后棉苗出齊。這些田間實(shí)踐結(jié)果也證明，這2 個(gè)品種種子的耐低溫能力較強(qiáng)。

一般的種子檢驗(yàn)主要是在28 ℃條件下檢測(cè)加工處理后待售種子的發(fā)芽率等指標(biāo)，建議利用冬季時(shí)間，提前對(duì)推廣品種做低溫發(fā)芽試驗(yàn)，以了解品種的耐低溫能力，提前了解棉花播種后遇低溫冷害可能產(chǎn)生的后果，以便合理確定播期和采取應(yīng)對(duì)措施。

本研究不足之處：一是在夏季開(kāi)展，利用空調(diào)來(lái)降低人工氣候箱外的環(huán)境溫度，增加了試驗(yàn)成本和工序。二是設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)脅迫處理的時(shí)間偏長(zhǎng)，與自然氣候變化規(guī)律不符。三是未監(jiān)測(cè)發(fā)芽盒內(nèi)的含水量。針對(duì)上述不足，建議在冬季開(kāi)展低溫發(fā)芽試驗(yàn)，低溫環(huán)境更有利于調(diào)節(jié)人工氣候箱內(nèi)的溫度。根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際天氣變化過(guò)程確定低溫脅迫處理時(shí)間，一般10 d 左右。有條件的情況下對(duì)發(fā)芽盒內(nèi)的水分含量進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)，以獲取更科學(xué)的試驗(yàn)結(jié)果。