種植密度對麥后直播棉CN01生育動態和產量及品質的影響

熊路 楊學兵 段銀庭 陳傳安 雷志祥 馬骕馳 劉道紅 汪友元 胡愛兵

摘要：為探索天門麥后直播棉適宜的種植密度，以短季棉CN01為試驗材料，開展了不同種植密度對CN01生長發育動態、產量、品質影響的試驗研究。結果表明，在6.00萬～9.00萬株/hm2的種植密度范圍內，隨著密度增大，短季棉CN01的株高呈先降低后升高的趨勢;果枝數、單株果節數、單株成鈴數、單位面積成鈴數、成鈴率、單鈴重、籽棉產量和皮棉產量均隨著密度的增大而降低;單位面積果節數隨密度的增加而增加;棉花纖維上半部平均長度、整齊度指數、斷裂比強度、伸長率隨密度的增加均呈先升高、后降低的趨勢，且以6.75萬株/hm2種植密度的纖維品質相對最好。綜合產量和品質考究，棉花CN01在天門麥后直播適宜的種植密度為6.00萬～6.75萬株/hm2。

關鍵詞：種植密度;麥后直播棉;生育動態;產量;品質

中圖分類號： S562.041 ? ? 文獻標識碼：A ? ?文章編號：2095-3143（2019）03-0029-07

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2019.03.06

0 ?引言

湖北省天門市地處江漢平原北部，是長江流域重要的棉花生產基地，1955年至2013年期間年均棉花種植面積在40000 hm2左右，且棉花總產量有16次過5萬噸（百萬擔），2008年被湖北省人民政府授予為 “棉花生產大縣”稱號，棉花生產為天門市的經濟發展做出了巨大貢獻[1-3]。然而，自2014 年國家取消棉花臨時收儲政策以來，籽棉售價大幅度降低，加上農資成本、人工成本不斷上漲，自然災害頻發，棉花種植效益逐年下降，植棉甚至虧本[3-6]。在此環境下，天門市棉花種植面積逐年下降，從2013年的34500 hm2降至2018年的10000 hm2，降低了70.93%，棉花產業逐漸萎縮[1]。

天門市的棉花種植以傳統的營養缽育苗移栽為主，機械化程度極低，生產費工費時、周期長、效率低下。為改變這種低效率的種植方式，近幾年天門市積極引進、推廣“以機器代替人工，減少生產過程環節，大幅提高農機農藝作業效率，提高種植效益”的棉花輕簡化栽培技術[7-9]，在黃潭、漁薪、楊林等棉花主產鄉鎮開展了棉花基質育苗移栽、油（麥）后直播棉為代表的輕簡化栽培示范[10]，并取得了一定的成績。但是，天門市在麥后直播棉適宜的種植密度、播期、產量和品質等方面的研究還比較缺乏。因此，作者進行了種植密度對短季直播棉CN01的生育動態、產量構成和纖維品質的影響研究，以期找到適宜江漢平原植棉區的麥后直播棉種植方式，為短季棉的大面積推廣應用提供參考，并促進天門市棉花產業的轉型升級。

1 材料與方法

1.1 ?試驗材料

試驗品種為創世紀轉基因技術有限公司選育的無限果枝類型常規短季棉CN01，由荊州農業科學院提供種子。

1.2 ?試驗地點

2018年5～10月于湖北省天門市楊林辦事處新農村3組開展相關田間試驗，試驗地前茬為小麥，2018年5月15日收獲。試驗地土壤為潮土，土壤檢測結果顯示，有機質含量16.58 g/kg、pH值7.65、速效氮120 mg/kg、速效磷23.3 mg/kg、速效鉀172 mg/kg、有效鋅0.25 mg/kg、有效硼0.30 mg/kg。試驗地直播棉CN01生長期間氣象數據見表1。

1.3 ?試驗設計

試驗田棉花于5月24日播種，采用76 cm等行距種植方式，田間隨機區組排列，小區長5.00 m，寬4.56 m，3次重復，試驗田四周設保護行。設置5個播種密度處理，分別為D1（6.00萬株/hm2）、D2（6.75萬株/hm2）、D3（7.50萬株/hm2）、D4（8.25萬株/hm2）、D5（9.00萬株/hm2）。

1.4 ?田間管理和指標測定

所有小區播種前均基施復合肥（氮、磷、鉀有效養分含量均為16%）525 kg/hm2，肥水、病蟲草害等其他田間管理同一般棉田，8月17日人工打頂。試驗在各小區分別選取有代表性連續的植株10株，于6月30日、7月16日、8月1日、8月16日、8月31日、9月15日測定棉花的株高、果枝數、花、蕾、桃等指標，以其平均值作為分析值。9月29日噴施乙烯利脫葉催熟，10月12日取樣測定單株成桃數、單鈴重等指標，皮棉樣品寄送到荊州農業科學院進行纖維品質檢測，10月17日對各個小區分別實收計產。

1.5 ?數據處理與分析

采用Excel進行數據錄入，用SPSS19.0進行數據處理分析和方差分析。

2 ?結果與分析

2.1 ?種植密度對CN01株高的影響

由表2可知，在8月1日之前，隨著種植密度增加株高逐漸降低，且密度越大、降幅越大。8月1日之后，高密度處理棉花株高逐漸超過低密度處理。方差分析表明，大多時期均是D1～D4相互間差異不顯著，D1與D5處理間呈顯著或極顯著差異。說明，高密度處理在苗期階段株高增長受抑制，后期增長較快。

2.2 ?種植密度對CN01果枝數的影響

由表3可知，在整個生育期間，低密度處理的單株果枝數都高于高密度處理的，且以D1處理的果枝數最多、為14.27個，比D5處理的果枝數多3.00個;且隨著種植密度增加單株果枝數逐漸降低，不同時期趨勢一致。方差分析表明，調查末期（9月15日）的單株果枝數D1處理極顯著高于其他處理，D2處理極顯著高于D4和D5處理。說明，高密度處理抑制了單株果枝數的形成。

2.3 ?種植密度對CN01單株果節數的影響

由表4可知，棉花CN01果節數形成高峰期在7月16日至8月16日，不同時期均是低密度處理高于高密度處理，以D1處理的果節數最大，為64.38個;有隨著種植密度增加果節數逐漸降低趨勢;方差分析表明，各時期均是D1和D2處理極顯著高于D3、D4、D5處理。說明，高密度處理抑制了果節的形成，且生育早期階段抑制效果更明顯。

2.4 ?不同種植密度處理對CN01現蕾數的影響

由表5可知，各處理不同時期的單株現蕾數變化趨勢基本一致，都是在8月1日前后到現蕾高峰期， 在8月16日以前，隨著種植密度增加單株蕾逐漸降低;大部分時期（8月31日除外）均以D1處理最高，且極顯著高于其他處理;現蕾高峰期D1、D2、D3處理間差異極顯著，D3、D4、D5處理間差異不顯著。

2.5 不同種植密度處理對CN01開花量及幼鈴數的影響

由表6可知，各處理的單株花及幼鈴數隨著種植密度增加均呈現先增加、后降低的趨勢，都是在8月16日前后到開花成鈴高峰期。8月16日（開花成鈴高峰期）的單株開花量和幼鈴數以D1和D2處理極顯著高于D3、D4和D5處理。從7月16日開始開花至8月31日，隨著種植密度增加單株開花成鈴數逐漸降低;8月31日以后的單株開花量和幼鈴數較少。

2.6 ?種植密度對成鈴數的影響

由表7可知，各處理成熟期的成鈴數為10.98～16.58個/株，以D1處理最高，為16.58個/株;存在隨著種植密度增加單株成鈴數呈逐漸降低的趨勢;方差分析表明，在整個生育期間，D1～D4處理間，種植密度增加會導致單株成鈴數明顯減少，降幅在32.77%～35.16%，且有極顯著差異;D4與D5處理間單株成鈴數在整個生育期間差異均不顯著。

2.7 ?種植密度對產量相關因素的影響

由表8可知，隨著種植密度的增加，第一果枝著生位的節位和高度均增大，分別由6.78增大到7.50、19.11 cm增大到21.31 cm;總果節數也逐漸增大，以D5的總果節數最大，為492.48萬個/hm2;而單株成鈴數、單位面積成鈴數、單鈴重、成鈴率、籽棉產量、皮棉產量均隨著種植密度的增大而降低。其中，以D1處理的籽棉產量和皮棉產量最高，分別為3420.57 kg/hm2、1379.86 kg/hm2，分別比D5處理的高6.78%和 9.05%，差異極顯著。D1和D2處理與D3、D4、D5處理間籽棉產量和皮棉產量差異均極顯著。D1、D2處理的衣分和籽指比其他處理的略高，D1處理的衣分最高，為40.34%;D2處理的籽指最大，為10.79 g。D1處理與D3、D4、D5處理間的衣分差異顯著;各處理間籽指差異不顯著。

2.8 ?種植密度對纖維品質的影響

由表9可知，D1和D2處理的纖維品質比D3、D4、D5處理的略高，且以D2處理相對最好;隨著種植密度增加，棉花纖維上半部平均長度、整齊度指數、斷裂比強度、伸長率均呈先升高、后降低的趨勢，以D2處理值最高，分別為29.13 mm、84.37%、30.60 Cn/tex、6.90%;馬克隆值各處理間差異不顯著，D2與D5處理間的上半部平均長度、斷裂比強度、伸長率差異顯著，其他處理間差異不顯著;D1處理與D2、D3、D4處理間的整齊度指數差異顯著，其他處理間差異不顯著。

3 ?討論

麥后直播棉具有播期遲，較傳統育苗移栽遲一個月左右的特點，通常需要加大密度以確保棉花產量[11]。在直播棉適宜的種植密度方面，國內外專家開展了大量的探索研究，但是受氣象條件、土壤環境、種植方式、種植品種等條件限制，研究結果有較大的差異[12-16]。本試驗結果表明，高密度處理降低苗期棉花株高，這與李金才，等[15]和戴茂華，等[17]的研究有一定的出入，可能是因為試驗地6月份降雨頻繁，田間肥水碰頭，高密度條件下植株爭得肥水的份額相對少而導致株高降低，棉花生育后期，低密度處理棉花更多地將營養轉向生殖生長，而高密度處理植株為爭取更多的光溫資源撥高增長。8月16日以后，隨著種植密度的增加，現蕾數變化趨勢不明顯?？赡苁且驗?月中下旬高溫干旱，導致蕾鈴大量脫落，植株蕾鈴形成數量少。各處理的單株果枝數、總果節數隨密度的增加而降低，這與王孝剛，等[11]的研究結論一致。

在試驗的密度范圍內，增加種植密度會導致單株成鈴數、成鈴率、皮棉產量、籽棉產量的降低，這與馬宗斌，等[18]，李金才，等[19]的研究結論一致。支曉宇，等[20]認為，密度對棉花纖維品質的影響主要表現在纖維長度和馬克隆值隨密度的變化;Dong，等[21]研究發現，種植密度對棉花纖維長度、比強度和馬克隆值無顯著影響。本研究表明，種植密度對麥后直播棉CN01的纖維上半部平均長度、整齊度指數、斷裂比強度、馬克隆值、伸長率的差異大部分都不顯著，說明試驗范圍內的種植密度對纖維品質的影響有限。

4 ?結論

在試驗的種植密度范圍內，隨著密度增大，短季棉CN01的株高呈先降低后升高的趨勢;果枝數、單株果節數、單株成鈴數、單位面積成鈴數、成鈴率、單鈴重、籽棉產量和皮棉產量均隨著密度的增大而降低;但單位面積果節數隨密度的增加而增加;棉花纖維上半部平均長度、整齊度指數、斷裂比強度、伸長率均隨著密度增大呈先升高、后降低的趨勢，且以6.75萬株/hm2處理值最高。綜合產量和品質結果認為，棉花品種CN01在江漢平原植棉區麥后直播適宜的種植密度為6.00萬～6.75萬株/hm2。

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