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不同生态区棉花产量库构成的比较研究 棉花产量数据库由三个因素组成：数量、重量和衣服类型。生态因素对棉花产量库特征有明显影响。新疆位于欧亚大陆腹地,属典型大陆性干旱气候,灌溉植棉,具有鲜明的地区特色,棉花产量库有其明显特点;据中国棉花学会、中国农业科学院棉花研究所等组织的新疆棉花考察团考察认为,新疆棉区的生态条件相当有利于棉铃、种子和纤维的发育;又据中国棉花学会等单位专家在新疆鉴定高产田时,将新疆高产田(2 250kg/ha)与内地高产田(1 800kg/ha)的产量库进行比较,认为亩总铃数和衣分比较相近,而铃重内地明显偏低。长期以来,新疆棉区的建设引起了各界极大重视,开展了大量的考察研究,阐述了新疆棉花物质生产特点,然而,有关新疆棉区和内地棉区棉花产量库特征及与温光等气象因子关系的比较研究尚未见报道。本文采用“双向异地种植”,对不同生态棉区棉花产量库进行比较,分析了单铃重的变化及与气候生态因素的关系,以揭示新疆棉花高产的原因。 1 材料和方法 1.1 黄淮海棉亚区 试验于2000~2001年在新疆棉区的北疆早熟棉亚区(石河子;44°N,86°E)、南疆中早熟棉亚区(库尔勒29团;41°N,85°E)和黄淮海棉区的河北(邢台南宫市;37°N,116°E)3个生态区设点进行;试验地点及各试验地0~20cm土壤耕层养分状况见表1。 1.2 田间混养试验 参试品种4个,其中北疆棉区推广品种2个,分别为新陆早9号(兵团农七师农科所培育)、新陆早10号(石河子棉花研究所培育),南疆棉区主栽品种2个(均为从黄河流域棉区引进,1999年新疆品种审定委员会审(认)定),分别为新陆中8号(河北省农林科学院棉花研究所培育)、中棉所35(中国农业科学院棉花研究所培育)。各试验点统一供应参试品种,田间随机区组设计,3次重复,小区面积30~60m2,种植方式和田间管理与当地大田棉花生产相同。在开花期间分3~4个时期,选棉株的下部第2果枝、中部第5果枝、上部第8果枝、顶部第11果枝3~4个部位当日所开的花挂牌标记开花日期。收获期按单铃收获各处理开花期相应的下、中、上、顶部等不同部位的棉铃各30~50个,棉铃样品统一进行室内考种测定,收获期调查各处理单位面积株数、单株结铃数,以实收产量计产。数据采用SAS统计软件处理。 2 结果与分析 2.1 不同生态棉区的棉、棉单铃重及衣分特性 地区间平均产量表现为石河子库尔勒南宫市,对实收籽棉产量方差分析表明,地区间差异达极显著水平(P0.01);进一步分析产量库构成因素,每公顷总铃数表现为石河子库尔勒南宫市,但差异未达显著水平;而品种间总铃数的差异达显著水平(P0.05),3地平均中棉所35、新陆早9号明显高于新陆中8号和新陆早10号。对不同生态区棉花产量及构成因素分析(表2),新疆棉区单位面积总铃数高,主要是因为种植密度大,收获株数多,虽然单株结铃数有所降低,但单位面积总铃数提高。在产量库构成因素中,一般认为单铃重和衣分主要由品种特性决定,在同一棉区正常栽培条件下变幅较小;但在本试验条件下,不同生态棉区的单铃重和衣分差异较大;与河北棉区相比,新疆南、北疆棉花单铃重增幅较大,表现出明显的地区特点,这可能是新疆棉花取得高产的重要原因之一,也是新疆植棉的优势所在。 在3个生态区,单铃重以库尔勒最高,石河子次之,南宫市最低;品种间单铃重在3地表现为新陆中8号中棉所35新陆早9号新陆早10号;对单铃重进行方差分析表明,不同生态棉区间单铃重差异达极显著水平,说明生态因素直接影响单铃重。不同品种单铃重差异亦达显著水平,3个棉区间,石河子不同类型品种单铃重差异达极显著,内地引进中早熟类型品种新陆中8号的增重优势表现明显,达极显著水平;而中棉所35在河北南宫增重潜力显著大于其它3个;在库尔勒,品种间单铃重差异不显著,这表明北疆自育早熟、内地引进中早熟2种类型棉花品种的遗传潜力均能在库尔勒充分发挥出来。 2.2 铃期温、光因子 棉花单铃增重除决定于品种遗传因素外,光、温等气象因素的影响很大。对棉花铃期气象因子进行相关分析,表明因子间存在显著相关关系,选取日均温(x1),日温差(x4),≥15℃有效积温(x6)和铃期总日照时数(x8)4个因子作为铃期温、光因子的代表,研究气象因子与铃重的定性关系。由于棉铃形成及铃重变化是不同生态棉区相互关联的各个气象因子综合作用结果,为了从复合结果中找出影响铃重的主要因子,采用通径分析,将各因子效应从复合结果中分解,比较各因子直接作用的大小。 2.2.1 对中早期期铃重和日偏差的分析 由表3可以看出,温光因子对铃重直接作用的大小因不同类型品种有差异,铃期日照时数是影响早熟类型品种单铃重的主要因子,为正效应;随着品种生育期延长,日温差逐渐成为影响单铃重的主要因子。日均温对不同类型品种铃重作用不同,对早熟类