冀棉958在冀中南棉区适宜种植密度研究

戴茂华，刘丽英，宋翠婷，李爱国，李积铭，吴振良*，柴岳平（.河北省农林科学院旱作农业研究所，河北省农作物抗旱研究重点实验室，河北　衡水　053000；.枣强县农林局，河北　枣强05300；3.河北省农林科学院，河北　石家庄　05003）



冀棉958在冀中南棉区适宜种植密度研究

戴茂华1，刘丽英1，宋翠婷2，李爱国1，李积铭1，吴振良1*，柴岳平3*
（1.河北省农林科学院旱作农业研究所，河北省农作物抗旱研究重点实验室，河北衡水053000；2.枣强县农林局，河北枣强053100；3.河北省农林科学院，河北石家庄050031）

摘要：为探索冀棉958在冀中南地区生产上的适宜种植密度，在棉花行宽0.8m条件下，设种植密度3.75万、5.25万和6.75万株/hm2计3个处理，分析了不同种植密度下棉花主要农艺性状、光合特性和产量的变化。结果表明：随着种植密度的增大，棉花株型趋于紧凑，其中，6.75万株/hm2密度处理的始节高度和第1果枝节位均最高，果枝与主茎夹角最小，适宜机械化收获；单株果枝数、单株铃数、叶绿素含量、光合速率以及棉花各部位的单铃重和衣分均逐渐降低，但仅单株铃数差异达到了显著水平；籽棉产量和皮棉产量均逐渐提高，其中，6.75万株/hm2与5.25万株/hm2密度处理的皮棉产量差异不显著，但二者均显著跃3.75万株/hm2密度处理。在冀中南地区，冀棉958适宜的种植密度为5.25万～6.75万株/hm2。

关键词：棉花；种植密度；农艺性状；光合特性；产量

棉花皮棉产量是由单位面积株数（种植密度）、单株铃数、铃重和衣分共同决定的，其中，密度是最活跃、最易控制的因素，并且对结铃数、铃重和衣分也有一定影响[1～3]。因此，选择合理的种植密度是棉花最大程度地利用地力、空间和光能，获取高产的关键[4～7]。种植密度一直是栽培学研究的热点，有关棉花种植密度的研究国内外有过许多报道[8～11]，但由于生态区域、品种等差异，结果不尽相同。Hawkins等[12]研究发现，在佐治亚州棉花群体密度为9.6万～14.4万株/hm2时皮棉产量最高。宁新柱等[13]研究表明，新陆早33在北疆的适宜栽培密度为22.5万株/hm2。以冀中南春播棉花区域试验对照品种冀棉958为试验材料，参考河北省棉花生产经验，研究了不同密度对棉花株高、果枝数等农艺性状及产量的影响，旨为冀棉958在冀中南棉区种植时选择适宜的种植密度提供科学依据。

1　材料与方法

1.1试验地概况

试验在河北省农林科学院旱作节水农业试验站（东经115毅42忆、北纬37毅44忆）进行。该区海拔高度20m，降雨量集中在7～9月（表1）。试验田土壤为粘质壤土，基础养分含量为有机质15.4 g/kg、碱解氮81.0 mg/kg、速效磷20.7 mg/kg、速效钾179.7 mg/kg。

表1　2012年棉花生长季的气象条件Table 1 Weather data during the growing season of cotton in 2012

1.2试验材料

试验棉花品种为冀棉958，由河北省农林科学院棉花研究所选育，2006年通过国家审定，为河北省冀中南春播棉花区域试验的对照品种。

1.3试验方法

1.3.1试验设计棉花播种前底施磷酸二铵750kg/hm2。2012年4月30日利用小型机械实施地膜覆盖播种，试验设棉花种植密度3.75万、5.25万和6.75万株/hm2计3个处理。小区面积26.1 m2，棉花种植行长8.5 m、行宽0.8 m，采用随机区组排列，3次重复。棉花生育期内使用缩节胺进行化控5次，总用量为200 g/hm2。7月19日打顶。其他田间管理措施同大田常规。

1.3.2测定项目与方法

1.3.2.1主要农艺性状。采用田间定株调查方法，每小区均标记长势一致的植株5株，测定棉花的株高、果枝数、始节高度、第1果枝节位、果枝与主茎夹角以及成铃数。参照河北省地方标准DB 13/T 473—2001进行数据采集。

1.3.2.2叶绿素相对含量和光合速率。6月20日，选择标记棉株的倒2叶，用CCM-200手持式叶绿素测定仪测定叶绿素相对含量，用LI-6400XT便携式光合仪测定光合速率。

1.3.2.3产量性状和产量。以1～5节果枝为下部、6～10节果枝为中部、11节果枝及以上为上部，分别取不同部位正常吐絮的棉铃30个，测定单铃重和衣分。10月25日全小区收获籽棉，晒干后，统计僵瓣重量、皮棉产量和籽棉产量。11月10日收获霜后花。计算霜前花率和僵瓣率。

1.3.3数据处理利用DPS数据处理系统进行数据处理和方差分析。

2　结果与分析

2.1种植密度对棉花主要农艺性状的影响

随着种植密度的增大，棉花的株高、始节高度和第1果枝节位均逐渐增高，果枝与主茎夹角逐渐减少（表2）。表明不同种植密度的棉花主要农艺性状不同，通过调节密度可以塑造理想株型，促使农机与农艺紧密结合，达到高效栽培的目的。其中，种植密度为6.75万株/hm2时，棉花的始节高度和第1果枝节位均最高，果枝与主茎夹角最小，株型紧凑，适宜机械化收获。

表2　不同密度处理的棉花主要农艺性状Table 2 Agronomic characters of cotton at various densities

2.2种植密度对棉花叶片叶绿素含量和光合速率的影响

随着种植密度的增大，棉花倒2叶的叶绿素含量和光合速率均逐渐降低，但不同密度处理的指标值差异均不显著（表3）。表明种植密度为3.75万株/hm2时有利于增加棉花单株的叶绿素含量和光合速率，密度增大后叶片的叶绿素含量和光合速率均略有降低。

2.3种植密度对棉花品质性状的影响

随着种植密度的增大，棉花的霜前花率和僵瓣率均逐渐升高，其中，仅6.75万株/hm2密度处理的僵瓣率与CK差异达到了显著水平。表明种植密度为6.75万株/hm2时有利于提高棉花的霜前花率，即有利于霜前棉铃吐絮、纤维充分成熟，从而提高纤维品质，但同时也增加了烂铃的严重程度；种植密度为5.25万株/hm2时既保证了较高的霜前花率，又显著降低了烂铃的严重程度。

表3　不同密度处理的棉花叶片光合特性和品质性状Table 3 Effect of different planting density on photosynthesis and quality related traits

2.4种植密度对棉花产量和产量性状的影响

随着种植密度的增大，棉花的果枝数、铃数以及各部位的单铃重和衣分均逐渐降低，其中，不同密度处理的铃数差异均达到了显著水平，而单铃重和衣分差异均不显著；籽棉产量和皮棉产量均逐渐提高，其中，不同密度处理的籽棉产量差异均达到了显著水平，而皮棉产量表现为高密度与中密度处理差异不显著但二者均显著跃低密度处理（表4）。表明种植密度增大后对棉花单铃重和衣分无显著影响，但会明显降低单株铃数；棉花的群体产量在种植密度为6.75万株/hm2时最高、种植密度为5.25万株/hm2时次之。

表4　不同密度处理的棉花产量及其产量构成因子Table 4 Effect of different planting density on yield and yield components

3　结论与讨论

棉花为无限生长作物，开花期长，对结铃具有很强的自身调节和补偿能力[1，14，15]。在一定的密度范围内，棉花皮棉产量无显著差异[16，17]。协调好个体与群体之间的关系，可防止密度过大而导致株间竞争过强、个体发育受到抑制，或者个体太大而导致群体生产力下降[18～20]。

本研究条件下，随着种植密度的增大，冀棉958株型趋于紧凑，其中，6.75万株/hm2密度处理的始节高度和第1果枝节位均最高，果枝与主茎夹角最小，适宜机械化收获；叶绿素含量、光合速率、单株果枝数、单株铃数以及棉花各部位的单铃重和衣分均逐渐降低，但不同密度处理之间仅单株铃数差异达到了显著水平；霜前花率和僵瓣率均逐渐升高，其中6.75万株/hm2密度处理的僵瓣率明显较高，而不同密度处理的霜前花率差异不显著；籽棉产量和皮棉产量均逐渐提高，其中，不同种植密度的籽棉产量差异均达到了显著水平，而6.75万株/hm2与5.25万株/hm2密度处理的皮棉产量差异不显著但均显著跃3.75万株/hm2密度处理。因此认为，在冀中南地区棉花生产上，冀棉958适宜的种植密度为5.25万～6.75万株/hm2。

参考文献：

［1］马宗斌，陈刚，房卫平，谢德意，李伶俐.种植密度对中早熟棉花成铃时空分布和产量的影响［J］.江苏农业科学，2010，（6）：131-133.

［2］赵振勇，田长彦，马英杰，吕昭智，王平.高密度种植下棉花群体质量主要指标研究［J］.干旱地区农业研究，2004，22（3）：9-13.

［3］李蒙春，李正河，薛兆良，李正尚，罗巨海，段瑞平，刘忠元，季新疆.不同种植密度对棉花生育动态及产量的影响［J］.新疆农业大学学报，2002，25（3）：32-35.

［4］邓福军，林海，宿俊吉，韩焕勇.棉花种植密度与产量形成的关系［J］.新疆农业科学，2011，48（12）：2191-2196.

［5］吕新，张伟，曹连莆.不同密度对新疆高产棉花冠层结构光合特性和产量形成的影响［J］.西北农业学报，2005，14（1）：142-148.

［6］罗宏海，赵瑞海，韩春丽，张旺锋.缩节胺（DPC）对不同密度下棉花冠层结构特征与产量性状的影响［J］.棉花学报，2011，23（4）：334-340.

［7］余渝，陈冠文，林海，王波.北疆棉田叶面积系数变化动态的研究［J］.棉花学报，2001，13（5）：300-303.

［8］Siebert J D，Stewart A M，Leonard B R. Comparative growth and yield of cotton planted at various densities and configurations［J］. Agron J，2006，98（3）：562-568.

［9］Ruth Kaggwa-Asiimwe，Pedro Andrade-Sanchez，Guangyao Wang.Plant architecture influences growth and yield re原sponse of upland cotton to population density［J］. Field Crops Research，2013，145：52-59.

［10］韩焕勇，邓福军，李保成，杨宝玉，杨利勇，林海，王新亭.种植密度对新疆高产棉花产量和品质的影响［J］.江苏农业科学，2009，（4）：98-100.

［11］王树林，刘金华，孙国荣，许凤荣，林永增，祁虹，王志忠，李志锋.冀中棉区棉花适宜种植密度筛选研究［J］.河北农业科学，2010，14（1）：6-7.

［12］Hawkins B S，Peacock H A. Yield response of upland cotton（Gossypium hirsutum L.）to several spacing arrange原ments［J］. Agronomy Journal，1970，62（5）：578-580.

［13］宁新柱，林海，宿俊吉，李吉莲，刘萍，邓福军，段理慧，安刚.不同种植密度对棉花产量性状的影响［J］.安徽农业科学，2011，39（15）：8878-8880.

［14］张旺锋，王振林，余松烈，李少昆，房建，童文崧.种植密度对新疆高产棉花群体光合作用、冠层结构及产量形成的影响［J］.植物生态学报，2004，28（2）：164-171.

［15］于振文.作物栽培学各论［M］.北京：中国农业出版社，2003.

［16］Bednarz C W，Bridges D C，Brown S M. Analysis of cotton yield stability across population densities［J］. Agron J，2000，92（1）：128-135.

［17］Dong H Z，Li W J，Tang W，Li Z H，Zhang D M，Niu Y H.Yield，quality and leaf senescence of cotton grown at varying planting dates and plant densities in the Yellow River Valley of China［J］.Field Crops Res，2006，98（2/3）：106-115.

［18］王延琴，崔秀稳，潘学标，潘士梅.不同密度群体对棉花光能利用率和生长发育影响的研究［J］.耕作与栽培，1999，（4）：14-16，36.

［19］罗宏海，张旺锋，赵瑞海，韩春丽，施敏.种植密度对新疆膜下滴灌棉花群体光合速率、冠层结构及产量的影响［J］.中国生态农业学报，2006，14（4）：112-114.

［20］Jones M A，Wells R. Fiber yield and quality of cotton grown at two divergent population densities［J］. Crop Science，1998，38（5）：1190原1195.

Study on Suitable Planting Density of Jimian 958 in Mid-south Region of Hebei Province

DAI Mao-hua1，LIU Li-ying1，SONF Cui-ting2，LI Ai-guo1，LI Ji-ming1，WU Zhen-liang1*，CHAI Yue-ping3*
（1.Dryland Farming Institute，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Key Lab of Crop Drought Tolerance Research of Hebei Province，Hengshui 053000，China；2. Zaoqiang County Bureau of Agriculture and Forestry，Zaoqiang 053100，China；3.Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050031，China）

Abstract：In order to determine the optimum planting density of Jimian 958 in the middle south region of Hebei，the changes of main agronomic characters，photosynthesis and yield of upland cotton were studied. Treatments of different planting density were 3.75×104，5.25×104，6.75×104plants/hm2. The results showed that number of fruit branches per plant，boll number per plant，chlorophyll content，photosynthetic rate，single boll weight and lint percentage of different parts decreased with the increase of density. Index val-ues reached the highest at 3.75×104plants/hm2density.Percentage of seed-cotton before frost and percent原age of hard seed-cotton increased with planting density and reached the highest at 6.75×104plants/hm2density. Yield was also increased with planting density and reached the highest at 6.75×104plants/hm2density. The lint yield difference between 5.25×104and 6.75×104plants/hm2was not significant，but the two were significantly higher than 3.75×104plants/hm2. Therefore，the best planting density of Jimian 958 in the middle south region of Hebei is 5.25×104-6.75×104plants/hm2.

Key words：Cotton；Planting density；Agronomic characters；Photosynthetic characteristics；Yield

中图分类号：S562

文献标识码：A

文章编号：1008-1631（2016）01-0022-03

收稿日期：2015-03-24

基金项目：国家科技支撑计划项目（2011BAD35B05）

作者简介：戴茂华（1979-），男，安徽铜陵人，助理研究员，主要从事棉花遗传育种和栽培技术研究。Tel：0318-7920315；E-mail：daimaohua@sina.com。

通讯作者：吴振良（1966-），男，河北冀州人，研究员，主要从事棉花遗传育种研究。E-mail：wuzhenliang123@163.com。 柴岳平（1962-），男，河北平山人，副研究员，主要从事农业科技管理工作。E-mail：chyp8008@163.com。