摘要：為了探明無膜栽培對南疆荒漠綠洲帶不同品種棉花出苗、生長指標(biāo)及產(chǎn)量的影響。采用裂區(qū)設(shè)計，主區(qū)為栽培方式，設(shè)無膜和覆膜2個處理;副區(qū)為品種，分別為‘中619’(‘CCRI619’)、‘新陸早48號’(‘XZ48’)、‘中74’(‘CCRI74’)。通過大田試驗和室內(nèi)分析相結(jié)合方法對各處理棉花的出苗情況、植株性狀、生長分析指標(biāo)及產(chǎn)量等進行測定分析。結(jié)果表明：(1)無膜栽培降低了棉花的萌動速度、頂土破土能力及出苗率，出苗整齊度差;(2)無膜栽培與覆膜栽培相比，顯著降低了棉花群體的經(jīng)濟產(chǎn)量，極顯著降低了棉花的群體生物產(chǎn)量，而對棉花植株性狀、干物質(zhì)分配的影響較小;(3)無膜栽培棉花單株籽棉產(chǎn)量與覆膜栽培相比差異不顯著，但無膜栽培下不同品種間單株籽棉產(chǎn)量和群體經(jīng)濟產(chǎn)量差異均顯著，表現(xiàn)為‘CCRI619’的產(chǎn)量顯著高于其余2個品種。‘CCRI619’適合南疆地區(qū)無膜栽培。

　　關(guān)鍵詞：棉花;無膜栽培;出苗;生長指標(biāo);干物質(zhì);產(chǎn)量;南疆

　　引言

　　南疆位于天山南部，氣候干燥，年降雨量不足200mm，極端年份年降雨量50～70 mm，而蒸發(fā)量高達2000 mm以上，無霜期較長，且倒春寒嚴(yán)重，春季低溫冷害、凍害頻繁發(fā)生，種植業(yè)自然條件相對脆弱，而且早晚、晝夜溫差大。棉花產(chǎn)業(yè)是南疆區(qū)域的支柱產(chǎn)業(yè)，也是南疆各族群眾重要經(jīng)濟收入來源之一。自20世紀(jì)90年代以來，為了抵御倒春寒、土壤干旱、鹽漬化對棉花苗期的生長發(fā)育，地膜被廣泛推廣并大量應(yīng)用。地膜的使用，不但起到了增溫保墑的作用，而且由于地膜的使用提前了棉花的播種期，也就相應(yīng)的延長了棉花的生育期，使棉花增產(chǎn)增效。在新疆棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，地膜的使用使棉花生產(chǎn)發(fā)生了質(zhì)的飛躍，使棉花產(chǎn)量從不足1500 kg/hm2，增加到6000 kg/hm2。但由于地膜具有分子量大、性能穩(wěn)定、難降解等特點，長時間(20～30年覆膜年限)、大規(guī)模(66.7萬hm2現(xiàn)有覆膜棉)的覆蓋地膜造成了農(nóng)田殘膜積累污染。當(dāng)前，新疆棉田地膜平均殘留量超過265.3 kg/hm2，是全國平均水平的4.5倍[1]。隨著覆膜面積的不斷擴大、地膜使用量的逐漸增加，棉田殘膜污染情況變得越來越嚴(yán)重，前人通過大量研究表明：殘留地膜在土壤中的大量積累，顯著降低了土壤的通氣透水性[2-5]，土壤的理化性狀和生物學(xué)性狀惡化[6-11]，進而影響作物種子的發(fā)芽和出苗以及作物的正常生長發(fā)育，從而造成棉花產(chǎn)量的降低[12-15]。雖然新疆極力推廣使用殘膜回收機回收殘膜，但是其回收率不高且故障率高[16-17]。另有人研究適時揭膜能增加作物根系的透氣性和活性，有利于棉花后期生長發(fā)育，抑制地膜棉的早衰，但揭膜需要大量人力物力，增加了成本，農(nóng)民積極性不高，而且仍有地膜殘留[18-20]。

　　針對覆膜棉花帶來的根系變淺、側(cè)根減少以及對土壤造成的污染嚴(yán)重等問題，本研究以無膜滴灌栽培棉花為研究對象，研究不同品種在無膜栽培下的發(fā)芽出苗情況、棉花農(nóng)藝性狀、生長分析指標(biāo)、干物質(zhì)分配特點及產(chǎn)量的變化特點，探討無膜栽培的可行性，以期為新疆棉花無膜栽培提及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展供理論依據(jù)及技術(shù)支持。

　　1材料與方法

　　1.1試驗時間、地點

　　本試驗于2016年4—10月在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所阿拉爾試驗基地進行。試驗地土壤為壤土，有機質(zhì)10.6 g/kg，堿解氮43.9 mg/kg，速效磷12.0 mg/kg，速效鉀170 mg/kg。試驗田排灌方便，地勢平坦。

　　1.2試驗設(shè)計

　　采用裂區(qū)設(shè)計，主區(qū)為栽培方式，設(shè)無膜和覆膜2個處理;副區(qū)為品種，以‘中74’(‘CCRI74’)、‘中619’(‘CCRI619’)和‘新陸早48號’(‘XZ48’)分別來自黃河流域棉區(qū)和西北內(nèi)陸棉區(qū)3個早熟品種為試驗材料。重復(fù)3次，共計18個小區(qū)，小區(qū)長1.6 m，寬2.28 m，種植密度為22.5萬株/hm2，于4月10日播種，棉花種植行距采用66+10 cm，株距10 cm的種植模式，其他管理統(tǒng)一按新疆機采棉栽培要求進行。

　　1.3測定項目及方法

　　1.3.1棉花出苗情況調(diào)查分別于棉花播種后5天、7天、9天、11天、13天，每小區(qū)選擇3個點，每點選擇連續(xù)100穴調(diào)查棉花的萌動及出苗情況。

　　1.3.2生長發(fā)育性狀測定分別于播后60天、90天、120天在每個小區(qū)取生長均勻一致的3株棉花，按不同器官(葉、主莖+葉枝、果枝、蕾花鈴)分樣，測定鮮重，然后80℃烘干至恒重，測定其干物質(zhì)重。于棉花蕾期、花鈴期，每小區(qū)取樣3株，帶回實驗室采用打孔法測定棉花葉面積指數(shù)，采用烘干法測定棉花葉片、植株干物質(zhì)重，計算棉花的相對生長率、凈同化率、比葉面積、作物生長率等指標(biāo)。

　　1.3.3考種及產(chǎn)量調(diào)查吐絮期每小區(qū)取樣5株，帶回實驗室考種。在小區(qū)內(nèi)分層取樣，具體為1～4果枝，5～ 7果枝，8果枝以上，每層分別采正常吐絮的單鈴50朵，帶回實驗室測定棉花平均單鈴重，并實收小區(qū)棉花換算為每公頃棉花的籽棉產(chǎn)量。

　　1.4數(shù)據(jù)處理

　　數(shù)據(jù)經(jīng)Excel處理后，采用SPSS 16.0軟件進行統(tǒng)計分析。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1無膜和覆膜處理下不同棉花品種出苗情況比較

　　由表1可以看出，不同栽培方式下，不同品種棉花發(fā)芽和出苗存在極顯著差異。總體表現(xiàn)為覆膜處理的棉花種子萌發(fā)出苗速度快，于播后5天3個品種平均拱土率為93.6%，播后7天破土率為91.2%，播后9天出苗率90.3%，播后11天出苗率達92.7%，播后13天出苗率為92.8%;而無膜種植的棉花種子萌發(fā)出苗速度慢，于播后5天3個品種平均拱土率為57.1%，播后7天破土率為39.7%，播后9天出苗率36.6%，播后11天出苗率達53.3%，播后13天出苗率為67.2%。

　　3個品種間表現(xiàn)為，在覆膜栽培下，3個品種的萌發(fā)速度、破土能力以及出苗速度不存在極顯著差異，播后9天出苗率均可以達到88%以上，田間表現(xiàn)為出苗整齊;而無膜栽培下3個品種的萌發(fā)速度和出苗情況呈極顯著差異，表現(xiàn)為‘CCRI619’明顯優(yōu)于其余2個品種，于播后5天拱土率比‘XZ48’和‘CCRI74’分別高30.2%和39.9%，播后7天破土率比‘XZ48’和‘CCRI74’分別高37.6%和43.7%，播后9天出苗率比‘XZ48’和‘CCRI74’分別高37.4%和39.9%，播后11天出苗率比‘XZ48’和‘CCRI74’分別高32.6%和36.5%，播后13天出苗率比‘XZ48’和‘CCRI74’分別高24.6%和31.0%。無膜栽培下3個品種相比較，‘CCRI619’更適合無膜栽培。‘CCRI619’在無膜栽培下與覆膜栽培相比較，萌發(fā)、出苗速度相對較慢，但于播種后9天的出苗率能夠達到65.7%，而播后13天出苗率達85.4%。2.2無膜和覆膜處理下不同棉花品種農(nóng)藝性狀比較

　　由表2可以看出，栽培方式對棉花植株性狀影響差異不顯著，表現(xiàn)為無膜栽培的棉花株高較覆膜栽培的偏低，而主莖葉數(shù)、果節(jié)數(shù)、鈴數(shù)及果枝臺數(shù)影響較小，說明出苗后栽培方式對棉花的生長影響較小。而同一栽培方式下，各品種間差異顯著，無膜栽培下表現(xiàn)為‘CCRI619’和‘CCRI74’品種的株高較‘CCRI74’的株高高，主莖葉數(shù)3個品種無差異，3個品種的果節(jié)數(shù)、鈴數(shù)、果枝總臺數(shù)‘XZ48’最少，其余2個品種差異不明顯。說明較常規(guī)覆膜栽培相比，無膜栽培對棉花出苗后的植株性狀及生殖器官影響較小。