新疆棉花种植面积较广，其产量占全国的90%以上，研究区50%以上农民从事棉花生产，植棉收入已成为研究区尤其是南疆地区的一项主要收入来源[1]。地膜具有保温、保湿，抑制杂草生长和防止病虫害侵袭，促进农作物生长发育、提高产量等作用[2-3]。近年来，地膜覆盖栽培技术在新疆棉花种植领域逐步被推广应用[4]。该技术有效提升了棉花的产量与种植效率，然而，随着技术长期应用，地膜残留问题日益凸显，给农业生产及生态环境带来了诸多影响。例如，该技术长期应用改变了土壤结构、理化性质及其微生物的种群结构与数量，从而引起土壤质地变硬或板结[5-6]。研究区长期覆膜棉田地膜残留量在42～540 kg/hm2，平均残留量在200 kg/hm2以上，因此，地膜覆盖技术应用带来的残留污染已成为当地棉花产业可持续发展面临的一个重大问题[7]。培育、筛选、推广适宜无膜种植的早熟、丰产、抗病且宜机采棉花品种是解决此问题的有效途径之一。李波[8]对20个棉花品种（系）进行研究，筛选出A1、A5、A4等9个较适宜在南疆地区进行无膜栽培种植的早熟棉花品种（系）。王士杰等[9]研究表明，新陆早77号和新陆早51号2个机采棉品种适宜在南疆植棉区种植。刘锦等[10]研究发现，鲁棉研24、鲁棉研28和鲁棉研37适宜在黄河下游冲积平原地区种植。近年来，关于密度、行距配置、灌水量等对无膜棉生长的影响研究较多，对品种（系）的筛选研究有待进一步深入。
水资源短缺是影响新疆阿拉尔垦区棉花产业发展的重要因素。干播湿出是一种免冬春灌溉、在播种后灌溉适量出苗水的种植模式，此模式相较于常规原墒播种具有明显的节水优势，在研究区具有较高的推广价值，因而研究干播湿出模式下棉花无膜种植具有重要的现实意义。本文分析了塔河2号等14个棉花品种在干播湿出侧封土模式下的破土率、出苗率、保苗率及出苗天数，生育期等农艺性状，籽棉及皮棉产量，以及纤维上半部平均长度等品质性状，以筛选出适宜研究区干播湿出侧封土种植模式下的无膜棉品种（系）。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
试验地点位于新疆阿拉尔市第一师十二团21连051号试验地，该地属于温带极端大陆性干旱荒漠气候，雨量稀少，冬季少雪，地表蒸发强烈，年均降水量40.1～82.5 mm，年均蒸发量1 876.6～2 558.9 mm。试验地土壤类型为砂壤土，前茬作物为棉花，地势平坦，灌溉便利,土壤肥力均匀，0～20 cm土壤有机质含量14.3 g/kg，碱解氮含量61.3 mg/kg，有效磷含量105.0 mg/kg，速效钾含量138.0 mg/kg，全盐含量1.6 g/kg，pH 8.35。
1.2 试验材料
试验选用了14个品种（系），分别为塔河2号（新疆塔里木河种业股份有限公司）、Z1112（新疆锦棉种业科技股份有限公司）、农垦4号（新疆农垦科学院）、新陆早45号（新疆绿亿种业有限公司）、X19075（新疆合信科技发展有限公司）、新陆中79号（九圣禾种业股份有限公司）、万氏472（新疆奎屯万氏棉花种业有限公司）、新陆中55号（新疆美丰种业有限公司）、新陆中82号（CK）（新疆塔里木河种业股份有限公司），以及新疆生产建设兵团第一师农业科学研究所的5个自育早中熟陆地棉新品种（系）阿农陆1号、18-2096、17-1612、M621、17-1609。
1.3 试验设计
试验采用完全随机区组设计，设置3个重复，共计42个小区，小区长7.00 m，宽2.28 m，单个小区面积为15.96 m2，总试验面积约670 m2。于2024年4月15日进行人工点播，采用三管六行种植模式（宽行66 cm+窄行10 cm），株距10.6 cm，种植密度为24.75万株/hm2。基施45%惠垦复合肥（氮∶磷∶钾为15∶15∶15）硫基40 kg/667 m2，全生育期追施黄腐酸肥料1.0 kg/667 m2、尿素34.7 kg/667 m2、磷战士（氮∶磷∶钾为12∶35∶5）34.1 kg/667 m2、钾卫士（氮∶磷∶钾为5∶5∶40）19.6 kg/667 m2、磷酸二氢钾1.3 kg/667 m2。全程滴灌灌水13次，灌水量在350～370 m³，在4月17日和4月25日分别滴灌灌水2次。于7月13日人工打顶，其他棉花栽培管理措施同常规干播湿出机采棉管理措施一致。
1.4 测定指标及方法
1.4.1 破土率、出苗率、保苗率及出苗天数
每个小区选定6.67 m2，在第7天统计各小区棉花破土率，第14天统计各小区棉花出苗率，在9月初调查收获株数，计算保苗率，涉及的计算公式如（1）～（3）。统计播种至出苗的天数。
破土率（%）=破土穴数/总穴数×100
出苗率（%）=出苗穴数/总穴数×100
保苗率（%）=收获穴数/总穴数×100
1.4.2 农艺性状
记录各小区的出苗及吐絮时间，调查其生育期；各小区选取具有代表性的9株棉花，在现蕾后调查第一果枝节位，在9月初测定株高、第一果枝节高度，对6.67 m2棉花测定收获株数及铃数，计算单株结铃数；9月下旬取棉株不同部位吐絮正常的50个棉铃测定铃重，并在轧花后称重，计算衣分；10月下旬对同一片区域的霜后花进行实收测产，计算霜前花率。
1.4.3 经济性状
10月上旬在各小区取6.67 m2进行实收测产，获得籽棉产量；根据9月下旬取样轧花后获得的衣分，计算皮棉产量。
1.4.4 纤维品质
使用HVI1000棉花纤维测试仪对9月下旬收取的50个棉铃轧花所得皮棉进行纤维品质测定，测定指标包括纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值（A级，3.7～4.2；B级，3.5～3.6或4.3～4.9；C级，≤3.4或≥5.0）、整齐度、成熟度。
1.5 数据分析
采用WPS Office软件进行数据统计与计算，采用DPS 9.01软件进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 破土率、出苗率、保苗率及出苗天数
由表1可知，参试材料滴出苗水第7天的破土率在31.82%～56.15%，其中阿农陆1号棉花破土率最高，为56.15%，塔河2号棉花破土率最低，为31.82%，阿农陆1号与除17-1609外的所有材料差异均具有统计学意义（P<0.05）。参试材料滴出苗水第14天的出苗率在82.41%～97.05%，新陆早45号、新陆中79号棉花出苗率最高，为97.05%，农垦4号棉花出苗率最低，为82.41%，有阿农陆1号等7个材料出苗率高于CK，出苗率在95.00%以上的材料有新陆早45号、新陆中79号、阿农陆1号、万氏472、X19075、新陆中55号，材料间差异无统计学意义（P>0.05）。参试材料的保苗率在68.38%～90.30%，万氏472棉花保苗率最高，为90.30%，农垦4号棉花保苗率最低，为68.38%，有18-2096等8个材料保苗率高于CK，其中万氏472、新陆中55号、新陆中79号保苗率均高于85.00%。参试材料的出苗天数在11.0～15.5 d，出苗最快的为阿农陆1号，最慢的为塔河2号，有阿农陆1号等8个材料出苗快于CK。
表1 参试材料的破土率、出苗率、保苗率及出苗天数 |
| 品种（系） | 第7天破土率/% | 第14天出苗率/% | 保苗率/% | 出苗天数/d |
|---|---|---|---|---|
| 塔河2号 | 31.82 e | 88.81 cd | 78.89 bcde | 15.5 a |
| 18-2096 | 32.24 e | 92.00 abc | 83.23 abcd | 13.5 bcd |
| 阿农陆1号 | 56.15 a | 96.55 a | 77.98 cde | 11.0 e |
| 17-1612 | 37.21 de | 89.98 bc | 75.56 de | 14.5 ab |
| M621 | 37.96 cde | 88.72 cd | 81.51 abcd | 14.5 ab |
| 17-1609 | 48.74 ab | 92.51 abc | 84.34 abcd | 13.0 d |
| Z1112 | 47.14 b | 93.43 abc | 76.97 de | 13.0 cd |
| 农垦4号 | 38.97 cde | 82.41 d | 68.38 e | 14.0 bc |
| 新陆早45号 | 37.71 cde | 97.05 a | 82.42 abcd | 13.0 cd |
| X19075 | 42.17 bcd | 95.96 ab | 81.31 abcd | 13.0 cd |
| 新陆中79号 | 38.38 cde | 97.05 a | 88.28 abc | 12.5 d |
| 万氏472 | 45.37 bc | 96.04 ab | 90.30 a | 13.0 cd |
| 新陆中55号 | 41.67 bcd | 95.12 abc | 89.29 ab | 13.0 cd |
| 新陆中82号（CK） | 45.62 bc | 93.18 abc | 79.90 abcd | 13.5 bcd |
|
2.2 农艺性状
由表2可知，参试材料的生育期在129.0～148.5 d，以17-1612生育期最短，较CK短2 d，除Z1112外的其余材料与CK差异具有统计学意义（P<0.05）。株高在69.78～88.04 cm，除新陆中79号外的其余材料株高均在70.00 cm以上。第一果枝节位在6.36～9.14节，以新陆早45号最低，X19075最高。第一果枝节高度在14.79～36.05 cm，低于20.00 cm的有新陆早45号和Z1112，18-2096、Z1112、新陆早45号、新陆中79号、万氏472与CK差异具有统计学意义（P<0.05）。果苔数在6.71～8.96个，其中新陆早45号、Z1112、18-2096果苔数均大于8个。单株结铃数在4.76～6.47个，以农垦4号最多，其次为塔河2号，均高于CK，但差异无统计学意义（P>0.05）。铃重在4.96～6.26 g，其中M621、塔河2号、18-2096、阿农陆1号棉花铃重均高于6.00 g。衣分在40.68%～44.47%，以新陆中55号最高，农垦4号最低，塔河2号、18-2096、阿农陆1号等11个材料高于CK。塔河2号无霜后花，其余13个材料霜前花率在95.32%～98.98%。
表2 参试材料的农艺性状 |
| 品种（系） | 生育期/d | 株高/cm | 第一果 枝节位/节 | 第一果 枝节高度/cm | 果苔 数/个 | 单株结铃 数/个 | 铃重/g | 衣分/% | 霜前花 率/% |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 塔河2号 | 136.5 d | 80.00 bc | 8.96 a | 26.05 bcd | 7.74 bcde | 6.04 ab | 6.13 a | 43.33 abcd | 100.00 a |
| 18-2096 | 143.5 b | 82.09 ab | 6.89 de | 23.20 cde | 8.19 abc | 5.45 bcdef | 6.12 a | 43.39 abc | 95.91 f |
| 阿农陆1号 | 147.5 a | 78.93 bc | 6.93 de | 24.02 bcde | 7.22 cde | 5.02 cdef | 6.05 a | 43.19 abcd | 97.61 de |
| 17-1612 | 129.0 g | 77.80 bc | 7.30 cde | 29.59 b | 7.85 bcd | 5.75 abcde | 5.32 cd | 41.73 def | 97.88cde |
| M621 | 144.0 b | 88.04 a | 7.33 cde | 26.86 bc | 7.59 bcde | 4.86 ef | 6.26 a | 41.42 ef | 97.03 e |
| 17-1609 | 135.5 d | 79.85 bc | 7.37 cde | 28.98 b | 7.44 bcde | 5.81 abcd | 5.13 cd | 42.28 cdef | 98.05 cd |
| Z1112 | 132.5 ef | 83.11 ab | 6.44 e | 19.58 ef | 8.37 ab | 5.34 bcdef | 5.00 d | 42.72 bcde | 98.98 b |
| 农垦4号 | 133.5 e | 82.06 ab | 7.33 cde | 24.01 bcde | 7.82 bcd | 6.47 a | 4.96 d | 40.68 f | 98.04 cd |
| 新陆早45号 | 138.5 c | 73.96 cd | 6.36 e | 14.79 f | 8.96 a | 5.80 abcd | 5.44 bc | 42.83 bcde | 98.64 bc |
| X19075 | 148.5 a | 77.07 bcd | 9.14 a | 28.92 b | 7.37 bcde | 5.42 bcdef | 5.96 a | 43.26 abcd | 95.57 f |
| 新陆中79号 | 144.0 b | 69.78 d | 7.24 cde | 20.44 de | 6.71 e | 5.10 cdef | 4.97 d | 43.27 abcd | 98.77 bc |
| 万氏472 | 148.0 a | 79.14 bc | 8.48 ab | 36.05 a | 6.81 de | 4.89 def | 5.85 ab | 43.99 ab | 98.44 bcd |
| 新陆中55号 | 148.0 a | 81.39 ab | 8.21 abc | 27.48 bc | 7.63 bcde | 4.76 f | 5.37 cd | 44.47 a | 95.32 f |
| 新陆中82号（CK） | 131.0 f | 78.98 bc | 7.63 bcd | 29.13 b | 7.04 de | 5.85 abc | 5.16 cd | 41.43 ef | 97.63 de |
2.3 经济性状
由表3可知，不同材料的籽棉、皮棉产量存在差异。参试材料的籽棉产量在262.33～363.33 kg/667 m2，其中17-1612、17-1609、塔河2号产量高于CK，以17-1612增幅最大，较CK增产3.61%，差异无统计学意义（P>0.05）。参试材料的皮棉产量在112.13～155.88 kg/667 m2，其中塔河2号、17-1609、17-1612、Z1112产量高于CK，以塔河2号的增幅最大，较CK增产7.09%，差异无统计学意义（P>0.05）。综合表明，塔河2号、17-1609、17-1612的籽棉及皮棉产量均较高。
表3 参试材料的籽棉产量及皮棉产量 |
| 品种（系） | 籽棉产量/（kg/667 m2） | 较CK±/% | 皮棉产量/（kg/667 m2） | 较CK±/% |
|---|---|---|---|---|
| 塔河2号 | 358.00 ab | 2.09 | 155.88 a | 7.09 |
| 17-1609 | 360.33 a | 2.75 | 152.38 a | 4.69 |
| 17-1612 | 363.33 a | 3.61 | 151.62 a | 4.16 |
| Z1112 | 350.67 abc | 0 | 149.98 ab | 3.04 |
| 新陆中82号（CK） | 350.67 abc | 145.56 abc | ||
| 新陆早45号 | 328.33 abcd | -6.37 | 140.24 abcd | -3.65 |
| 新陆中55号 | 310.67 cdef | -11.41 | 138.39 abcde | -4.93 |
| 18-2096 | 299.00 defg | -14.73 | 129.51 bcdef | -11.03 |
| 农垦4号 | 315.67 bcde | -9.98 | 128.31cdef | -11.85 |
| X19075 | 279.00 efg | -20.44 | 120.97 def | -16.89 |
| 阿农陆1号 | 276.67 efg | -21.10 | 119.43 ef | -17.95 |
| 新陆中79号 | 271.00 fg | -22.72 | 117.26 f | -19.44 |
| 万氏472 | 262.33 g | -25.19 | 115.08 f | -20.94 |
| M621 | 270.67 fg | -22.81 | 112.13 f | -22.97 |
2.4 纤维品质
由表4可知，参试材料的上半部平均长度在28.51～31.35 mm，30 mm以上的材料由长到短依次为阿农陆1号>农垦4号>新陆早45号>M621>18-2096>塔河2号；断裂比强度在26.51～34.95 cN/tex，其中塔河2号、18-2096、阿农陆1号等10个材料的断裂比强度大于CK；马克隆值在3.70～4.65，其中Z1112、万氏472、阿农陆1号、新陆早45号、新陆中79号、M621、农垦4号的马克隆值为A级，其余均为B级；整齐度在82.95%～86.04%，以CK最高，塔河2号、农垦4号、18-2096、M621、Z1112、新陆早45号和CK均在85.00%以上；成熟度在0.83～0.86，阿农陆1号和M621大于CK，塔河2号、X19075、新陆中55号、18-2096、新陆中79号、17-1612、农垦4号与CK整齐度一致，均为0.85。综合表明，阿农陆1号、农垦4号、M621、塔河2号、Z1112纤维品质较好。
表4 参试材料的纤维品质 |
| 品种（系） | 上半部平均长度/mm | 断裂比强度/（cN/tex） | 马克隆值 | 整齐度/% | 成熟度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 塔河2号 | 30.02 bcde | 32.76 abc | 4.46 ab | 85.66 ab | 0.85 ab |
| 18-2096 | 30.30 abcd | 31.99 bcd | 4.65 a | 85.38 abc | 0.85 ab |
| 阿农陆1号 | 31.35 a | 34.95 a | 3.83 cde | 84.21 bcde | 0.86 a |
| 17-1612 | 29.04 ef | 31.96 bcd | 4.29 abcd | 84.93 abcd | 0.85 abc |
| M621 | 30.40 abcd | 34.58 ab | 4.13 abcde | 85.21 abcd | 0.86 a |
| 17-1609 | 29.27 def | 31.47 cd | 4.32 abcd | 84.99 abcd | 0.84 bc |
| Z1112 | 29.89 bcde | 31.97 bcd | 3.70 e | 85.14 abcd | 0.84 bc |
| 农垦4号 | 31.00 ab | 33.11 abc | 4.13 abcde | 85.57 abc | 0.85 abc |
| 新陆早45号 | 30.76 abc | 29.74 de | 3.86 cde | 85.41 abc | 0.83 c |
| X19075 | 29.41 def | 27.97 ef | 4.59 a | 83.82 cde | 0.85 ab |
| 新陆中79号 | 29.10 ef | 31.79 cd | 3.93 bcde | 83.55 de | 0.85 ab |
| 万氏472 | 29.57 def | 32.88 abc | 3.76 de | 84.37 abcde | 0.83 c |
| 新陆中55号 | 28.51 f | 26.51 f | 4.35 abc | 82.95 e | 0.85 ab |
| 新陆中82号（CK） | 29.70 cde | 31.39 cd | 4.47 ab | 86.04 a | 0.85 ab |
3 结论与讨论
本文对14个参试品种（系）在干播湿出种植模式下的出苗率、保苗率，生育期等主要农艺性状、籽棉及皮棉产量以及纤维品质性状进行综合比较分析，结果表明，塔河2号综合表现最优，其次为Z1112、17-1609、17-1612，其主要性状表现如下。
（1）塔河2号。该材料生育期136.5 d，籽棉、皮棉产量分别为358.00、155.88 kg/667 m2，分别居第3位和第1位，衣分为43.33%，纤维上半部平均长度为30.02 mm，断裂比强度为32.76 cN/tex，马克隆值为4.46，整齐度为85.66%，成熟度为0.85。该材料产量及品质均较优秀，但其出苗率及保苗率均较低，后期可进一步针对该方面研究相应栽培措施，以提高出苗率及保苗率，获得更高产量。
（2）Z1112、17-1609、17-1612。3个品种（系）的生育期在129.0～135.5 d，籽棉、皮棉产量均高于CK，衣分在41.73%～42.72%，上半部平均长度在29.04～29.89 mm，断裂比强度在31.47～31.97 cN/tex，马克隆值在3.70～4.32，整齐度在84.93%～85.14%，成熟度在0.84～0.85。3个品种（系）的综合表现较优，但其上半部平均长度未达到30 mm，可作为育种材料进一步改良。
本研究结果发现，干播湿出侧封土种植模式下，适宜阿拉尔垦区无膜种植的棉花品种（系）生育期在130～136 d，与练文明等[11]原墒常规播种模式下的适宜南疆棉花无膜种植的生育期135～140 d存在一定差异。胡宇凯[12]、曹娟等[13]研究发现，生育前期的地温和墒情会影响出苗速度，无膜原墒常规播种模式下出苗平均天数为11 d。本研究中参试品种的出苗平均天数为13.5 d，可能与干播湿出模式下土壤含水率低有关。曹娟等[13]研究认为，一膜六行（66+10 cm）种植模式下，种植密度为26.33万株/hm2时的籽棉产量最高。练文明等[11]研究表明，收获密度大于22万株/hm2有利于提高棉花产量。本研究中的参试品种种植理论密度为24.75万株/hm2，平均收获株数为20.12万株/hm2，种植密度及收获株数均偏低，不利于发挥群体产量优势，可能导致产量偏低。因此，在兼顾早熟性、适宜机采、产量及品质的基础上，将进一步筛选适宜阿拉尔垦区干播湿出侧封土种植模式下的无膜棉品种（系），着力解决无膜棉出苗环节的关键问题，通过技术手段提高品种（系）的出苗率、加快出苗速率，并保障收获株数，助力该垦区无膜棉种植技术的成熟与应用。