中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (12): 2346-2357.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.12.006
董明(), 祁虹(
), 张谦, 王燕, 王树林, 冯国艺, 梁青龙, 郭宝生
收稿日期:
2025-01-09
接受日期:
2025-04-24
出版日期:
2025-06-19
发布日期:
2025-06-19
通信作者:
联系方式:
董明,E-mail:dddongming@126.com。
基金资助:
DONG Ming(), QI Hong(
), ZHANG Qian, WANG Yan, WANG ShuLin, FENG GuoYi, LIANG QingLong, GUO BaoSheng
Received:
2025-01-09
Accepted:
2025-04-24
Published:
2025-06-19
Online:
2025-06-19
摘要:
【目的】黄河流域棉区现行播后覆膜技术依赖人工放苗定苗,制约全程机械化发展。探究西北内陆棉区干播湿出技术在黄河流域的适应性,通过比较不同播种方式对种子萌发环境及棉花出苗率、苗期生长的影响,揭示关键环境制约因素,为机械化种植棉花技术优化提供理论支撑。【方法】于2023—2024年以冀863为供试材料,设置露地单粒直播(T1)、单粒播后覆膜(T2)、干播湿出单粒播种(T3)、干播湿出双粒播种(T4)4个试验处理,在河北省曲周县研究不同播种方式对土壤环境、棉花出苗、棉花地上部和根系生长变化的影响。【结果】相较于露地单粒直播,单粒播后覆膜、干播湿出单粒播种的土壤5 cm处地温、土壤含水量、出苗率、株高、地上部干物质重、根系长度、表面积、体积和根系活力显著增加,土壤紧实度、出苗天数和根系直径显著降低;相较于单粒播后覆膜,2023和2024年干播湿出单粒播种的播种30 d内土壤5 cm处地温日较差分别显著降低3.67和1.58 ℃,播种10 d内土壤紧实度分别显著降低9.36%和27.06%,出苗天数在2024年显著降低0.6 d,根系长度、表面积、体积和根系活力在2023和2024年显著增加;相较于干播湿出双粒播种,2023和2024年单粒播种的出苗时间显著增加、出苗率显著降低,但地上部干物质重显著增加13.98%和55.00%。结构方程模型结果表明,不同播种方式通过改变土壤5 cm处地温、5 cm处地温日较差、土壤含水量和土壤紧实度影响棉花出苗率,而苗期干物质重则主要受到土壤含水量、株高和土壤紧实度的直接影响。【结论】在黄河流域棉区,干播湿出通过降低土壤5 cm处地温日较差和土壤紧实度来提高出苗速度和出苗率,促进苗齐、苗壮,以每穴播种1粒种子为最优。
董明, 祁虹, 张谦, 王燕, 王树林, 冯国艺, 梁青龙, 郭宝生. 播种方式对种子萌发环境及棉花出苗、生长的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(12): 2346-2357.
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表1
不同播种方式对棉花出苗时间和出苗率的影响"
年度 Year | 处理 Treatment | 出苗时间 Emergence Time (d) | 出苗率 Emergence Rate (%) |
---|---|---|---|
2023 | T1 | 10.5±0.92a | 74.17±4.92c |
T2 | 7.5±0.70b | 88.17±2.48b | |
T3 | 7.2±0.40b | 92.00±4.00b | |
T4 | 6.6±0.53c | 98.00±2.45a | |
2024 | T1 | 5.9±0.25a | 81.67±6.06c |
T2 | 4.8±0.20b | 89.17±5.85b | |
T3 | 4.2±0.26c | 91.67±4.08b | |
T4 | 3.3±0.20d | 98.33±2.58a |
表2
不同播种方式对棉花根系形态和根系活力的影响"
年度 Year | 处理 Treatment | 根系长度 Root length (cm) | 根系表面积 Root surface area (cm2) | 根系体积 Root volume (cm3) | 根系平均直径 Average root diameter (mm) | 根系活力 Root vigor (mg·g-1·h-1) |
---|---|---|---|---|---|---|
2023 | T1 | 459.11±41.59b | 78.81±9.70c | 1.08±0.18b | 0.55±0.03ab | 190.82±24.33c |
T2 | 745.19±198.11b | 138.03±22.33b | 2.06±0.12ab | 0.60±0.06a | 219.33±4.97bc | |
T3 | 1508.74±444.48a | 236.27±48.55a | 3.01±0.34a | 0.52±0.07ab | 343.70±63.091a | |
T4 | 1460.31±356.35b | 204.75±38.27bc | 2.31±0.29b | 0.44±0.02b | 282.86±23.20ab | |
2024 | T1 | 469.12±130.41b | 109.43±10.15b | 2.18±0.98b | 0.78±0.00ab | 203.78±6.26d |
T2 | 601.85±402.40b | 139.38±60.92b | 2.92±0.83b | 0.80±0.10a | 237.65±17.88bc | |
T3 | 2740.48±1082.27a | 425.89±63.50a | 6.25±0.04a | 0.55±0.03b | 356.45±24.89a | |
T4 | 1113.03±134.14b | 175.55±11.24b | 2.74±0.38b | 0.60±0.08ab | 299.89±9.89b |
图5
播种方式影响棉花出苗率(A)和苗期生长发育(B)的结构方程模型 SC:土壤紧实度 Soil Compaction;SW:播种30 d内平均土壤含水量 Average soil moisture content within 30 days after sowing;ST:播种30 d内平均土壤5 cm处地温 Average soil temperature at 5 cm depth within 30 days after sowing;STR:播种30 d内土壤5 cm处地温日较差 Average diurnal soil temperature range at 5 cm depth within 30 days after sowing;ER:出苗率 Emergence rate;ED:出苗天数 Emergence days;PH:株高 Plant height;DW:地上部干物质重 Above-ground dry matter weight;RL:根系长度 Root Length;RA:根系活力 Root Vigor;P:概率值 Probability value;Chisq:卡方检验统计量 Chi-square statistic;GFI:拟合优度指数 Goodness-of-fit index;CFI:比较拟合指数 Comparative fit index;RMSEA:近似误差均方根 Root mean square error of approximation;AIC:赤池信息量准则 Akaike information criterion。箭头旁的数字表示标准化路径系数,表示该变量所解释的方差 The numbers beside the arrows represent standardized path coefficients, indicating the variance explained by the variables。*:P<0.05,**:P<0.01,***:P<0.001。下同 The same as below"
表3
不同播种方式对棉花出苗率、出苗天数和苗期地上部干物质重的直接效应和间接效应"
性状 Trait | 直接效应 Direct effect | 间接效应 Indirect effect | 总效应 Total effect | |
---|---|---|---|---|
ER | ST | 0.914 | -0.046 | 0.868 |
SW | -0.465 | 0.791 | 0.327 | |
STR | -0.252 | 0.000 | -0.252 | |
SC | -0.512 | -0.851 | -1.371 | |
ED | ST | -0.298 | 0.017 | -0.281 |
SW | 0.000 | -0.867 | -0.867 | |
STR | 0.092 | 0.000 | 0.092 | |
SC | 0.824 | 0.284 | 1.108 | |
DW | SW | 1.075 | -0.176 | 0.899 |
PH | 0.281 | 0.000 | 0.281 | |
SC | 0.388 | -0.059 | 0.329 |
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