不同種植密度對棉花空間成鈴分布的影響

孫巨龍 劉帥 胡啟星 白志剛 崔愛花

摘要：為探究贛早5號在長江流域棉區適宜的種植密度，研究不同種植密度對贛早5號空間成鈴分布以及產量的影響。試驗設置6個種植密度處理（分別為15000株/hm2、37500株/hm2、60000株/hm2、82500株/hm2、105000株/hm2、127500株/hm2），定期測定棉花各器官干物質質量、籽棉產量等農藝性狀。研究結果顯示，隨著種植密度的增大，棉花的株型結構由松散型逐漸變為緊湊型;單株干物質質量隨種植密度的增加有減少的趨勢，具有顯著性差異;籽棉產量隨著密度的增加呈現先升高再降低的趨勢，其中種植密度在82500株/hm2產量最高，達到3707.01 kg/hm2，且其株型具有較大的成鈴空間，單株成鈴數也較高。綜上所述，贛早5號的種植密度在82500株/hm2時擁有更好的株型結構，單株成鈴率高，產量亦高。

關鍵詞：種植密度;棉花;空間成鈴分布

中圖分類號：S562.041

文獻標識碼：A

文章編號：2095-3143（2021）01-0031-06

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2021.01.006

Abstract：In order to explore the suitable planting density of Ganzao 5 in the cotton area of the Yangtze River basin， the effect of different planting densities on the plant type and yield of Ganzao 5 was studied. The experiment set up 6 planting density treatments （respectively 15000 plants/hm2， 37500 plants/hm2， 60000 plants/hm2， 82500 plants/hm2， 105000 plants/hm2， 127500 plants/hm2）， and regularly measured the dry matter quality of cotton organs， agronomic traits such as seed cotton yield. The results of the study showed that with the increase of planting density， the plant structure of cotton gradually changed from loose to compact; the dry matter quality of a single plant decreased with the increase of planting density， and there was a significant difference; the increase in density presents a trend of first increasing and then decreasing. Among them， the planting density is 82500 plants/hm2 and the yield is the highest， reaching 3707.01 kg/hm2， and its plant type has a large spatial distribution area， and the number of plants per plant Also higher. In summary， when the planting density of Ganzao 5 is 82500 plants/hm2， it has high rate of boll formation per plant， and higher yield.

Key words：Density; Cotton; Spatial distribution of cotton boll

棉花是我國重要的經濟作物之一，被認為是“白金”作物，我國常年種植面積在500萬hm2以上，約占世界種植面積的15%[1]。因為我國幅員遼闊，地域氣候差異較大，其生產、生態、耕作制度和復種指數、品種屬性和栽培措施等差異也較大，所以用科學的方法來劃分我國不同棉區的種植制度尤為重要[2]。為了使光、溫、水等自然資源得到充分的利用，研究出適合該地區合理的棉花種植密度顯得尤為重要。

合理的種植密度有助于協調棉花個體與群體之間的矛盾[3]，種植密度是影響資源優化利用和產量的重要因素[4];亦是優化冠層結構、提高光合能力的關鍵因素[5];同時也是影響光截獲、水分利用率和風向等的因素，且影響著棉花株高、株型、成鈴情況、成熟度和產量等性狀[6]。在不影響產量的情況下，適宜的種植密度不僅能提高棉花產量和纖維質量，還能減少化肥的施用量和人工成本，從而實現棉花高產高效[7]。

種植密度和成鈴情況有著直接而又復雜的關系，受許多因素影響，如溫度、營養、生理、基因型、水分脅迫、對光合產物的競爭等因素[8-9]。生物量積累也是棉花產量的先決條件，分配到生殖器官的生物量有助于最終產量[10]。由于生長的不確定性，棉花積累了很高的生物量，生物量的積累隨著棉花從一個生育時期轉入另一個生育時期而增加，但在生長后期時，由于果實和葉片的脫落，生物量也會相應下降[7]。本研究旨在探討不同種植密度對棉花生長（特別是成鈴分布）參數、籽棉產量的影響，以確定其在長江中下游流域最適宜的種植密度。

1材料與方法

1.1試驗概況

田間試驗于2019年在江西省棉花研究所試驗基地（29°42′N，115°51′E）進行，土壤類型為壤質灰潮土，肥力中等。供試棉花品種為贛早5號，設置D1～D6共6個種植密度處理（D1為15000株/hm2;D2為37500株/hm2;D3為60000株/hm2;D4為82500株/hm2;D5為105000株/hm2;D6為127500株/hm2），采用隨機區組設計，3次重復;每個小區種3畦，一畦3行，行距76 cm，株距隨密度而定，小區面積68.4 m2。棉花于5月20日開溝點播。其施肥、化調、灌溉均采用常規田間管理方式。

1.2調查內容與方法

1.2.1棉花生物性狀調查

自棉花出苗后，每隔五天對棉田內棉花生育進程進行調查。在進入蕾期（50%棉花出現直徑約3 mm的蕾）后每隔15天在每個小區隨機選擇10株有代表性、長勢均一的棉株進行標記并調查，如株高、第一果枝位節數、果枝數、蕾花鈴的分布（株式圖）等。

1.2.2棉花生長發育過程中生物量獲取

自棉花出苗后，每隔20天每小區選擇具有代表性且長勢一致的兩株棉花連根拔起（不選邊行），在實驗室內按根、莖（主莖、果枝、葉柄）、葉（主莖葉、果枝葉）和生殖器官（蕾、花、鈴、絮）進行分解分裝，將分解后的樣品放入調溫烘箱內105℃殺青，再調至80℃進行烘干至恒重，測量各部位的干物質重量并記錄。

1.3數據處理與作圖

使用Microsoft Excel 2010（Microsoft Office， USA）、Stata 14.0 software（Stata Crop LP， College Station， Texas， USA）來批量處理和分析數據。在軟件Surfer 16（Golden Software Inc.， USA）中繪制不同種植密度棉鈴空間分布情況。

2結果與分析

2.1對棉鈴空間分布的影響

不同密度處理對棉鈴空間分布情況如圖1所示。結果顯示，隨著種植密度的增加，果枝數與果節數均有減少的趨勢，且密度越大，靠近棉株莖稈處成鈴率越高，棉株更為緊湊。D1處理的單株果枝數與果枝節數均最多，極值分別為18個和8個，棉株呈“三角形”結構，棉鈴空間分布更加均勻;D2處理該兩項的極值分別為16個和6個，在第12果枝以下和第4果節以內區域成鈴率較高;D3、D4、D5、D6處理在棉株越靠近莖稈處成鈴率越高，主要集中在中下部區域，其中D3、D4、D5處理最大果枝數均在14個左右，且D3、D4處理在第12果枝以下、第4果節以內區域成鈴率較高，D5處理在第12果枝以下、第3果節以內區域成鈴率較高，D6處理由于密度較大，棉株整體偏矮小，最大果枝數僅為12上下，在第11果枝以下、第3果節以內區域成鈴率較高。

2.2對干物質及籽棉產量的影響

由表1的棉花吐絮期數據可知，D1～D6處理間棉株干物質質量隨著種植密度的增密呈逐漸減少的趨勢，D1與其他處理、D2與D5和D6處理間差異顯著。單株生殖器官質量也隨著種植密度的增密而逐漸減少，D1處理的地下根部、營養器官與生殖器官重量均最高。所有處理生殖與營養器官比均在0.69以上，其中以D2處理最大，為0.85。

由圖2可知，各處理干物質質量隨播種后時間的增加而逐漸增加。在播種后30天內干物質質量增加較為緩慢;在播種50天后，單株干物質質量增加幅度擴大;在播種后70天內，處理間差異較小，進入花鈴期和吐絮期后，處理間差異擴大。到達峰值后，D1處理單株干物質質量明顯高于其他處理，為281.76 g/株，D2、D3處理其次，且兩者間差異較小，分別為198.5 g/株和192.58 g/株，D4、D5、D6處理的干物質質量較為相近，分別為161.83 g/株、153.74 g/株、154.99 g/株。

3討論

不同的種植密度對棉花個體的結構發育有著重要影響，從而影響整個群體。Yang，等[11]研究結果表明，種植密度越高，在生育后期會有更多的葉片脫落，蕾鈴脫落較多，鈴直徑減小，鈴重較輕。試驗結果表明，各處理間單株鈴數隨著密度的增加而降低的趨勢，適宜的種植密度可以產生更多的單株鈴數，有助于提升最終產量[12]。D1處理種植密度較小，棉株的通風透光條件更好，單株結鈴多且大;種植密度較大處理棉株偏矮小，蕾鈴脫落嚴重，影響棉花產量，這與賴奕英，等[13]在新疆植棉區研究得出的結論相似。

合理密植是棉花高效高產的有效手段，較高的生物量積累能提高最終產量[14]。徐其海認為種植密度與棉花個體生長情況在一定范圍內呈負相關趨勢[15]。本研究結果表明，單株干物質質量隨種植密度的增加而減小，呈現一定的負相關性，但密度的增加可彌補單株干物質質量較輕的處理，對最終產量影響較小。

棉花的單位面積總結鈴數、單鈴重和衣分決定了棉花的最終產量，相對于同一品種而言，棉鈴數是絕對產量的關鍵因素，其次為單鈴重和衣分[3]。研究結果表明贛早5號的種植密度在15000株/hm2時獲得了更多的單株鈴數，但在82500株/hm2時擁有更高的產量，這是因為低密度雖然擁有較好的生長條件，但因群體數量較少，產量較低;種植密度過大使棉花個體發育受限，也難獲得高產;中等密度既可充分發揮棉株個體生長力，又可發揮群體的增產潛力，保證了更多的光合產物分配到生殖器官中[16-17]。

4結論

本研究結果表明：在長江流域棉區，贛早5號的空間成鈴分布隨種植密度的增加而更加緊湊，D1處理（15000株/hm2）最為松散，D3（60000株/hm2）、D4（82500株/hm2）處理擁有較大成鈴分布區域;根據最后測得產量可知，D4和D3的籽棉產量分列第一位與第二位;單株干物質質量隨種植密度的增加有減少的趨勢，具有顯著性差異;各處理間籽棉產量隨著密度的增加呈現先升高后降低的趨勢，其中D4處理（82500株/hm2）產量最高，為3707.01 kg/hm2，各處理間單鈴重差異不大;單株鈴數隨密度的增加而降低，單株鈴數與最終籽棉產量無明顯關聯。綜上可知，贛早5號的種植密度在82500株/hm2時擁有更好的空間結構，成鈴率更高，產量更高。

參考文獻

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