密度与种植方式对棉花生育特性及产量品质影响

刘金仓　阳会兵　杨俊兴　马海艳　马一学

摘要：以JX0010为试验材料，在湖南常德澧县澧东试验区研究了三种种植方式（直播、漂浮育苗移栽、营养钵育苗移栽）和三个密度（18000 株/hm2、36000 株/hm2、54000 株/hm2）对棉花生育特性及产量、品质的影响。结果表明，不同种植方式和密度对棉花各生育期、农艺性状和产量影响较大，对棉花经济性状、纤维品质的影响较小。同一种植方式不同密度下，生育期随密度的增加而延长，株高、始果枝着生高度、单株果枝数、单株成铃数均随密度的增加而降低（或减少），单位面积总铃数、籽棉和皮棉产量均随密度的增加而增加。在同一密度下，生育期以直播方式最短；单株成铃数和籽棉产量以漂浮育苗的最高，营养钵的最低；在高密度下，直播与漂浮育苗的籽棉产量没有明显差异。

关键词：棉花；种植方式；密度；生育特性；产量； 纤维品质

中图分类号：S562. 042 文献标识码：A 文章编号：2095-3143（2017）01-0022-06

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2017.01.005

0 引言

棉花是我国重要的经济作物，而我国是世界上最大的棉花生产国与消费国[1]，棉花总产量约占世界总产的20%～25%，消费量占世界总消费量25%左右[2]。种植密度是影响棉花生长发育和产量的重要因素之一，近年来对棉花密度研究的报道比较多。李蒙春，等[3]研究发现，在一定密度范围内，单位面积产量随密度、单位面积铃数的增加而增加，而单株成铃数随密度的增加而减少。阳会兵，等[4-5]研究，增加密度能缩短棉花生育期，单株果枝数和成铃数均随密度的增加而减少，籽棉产量随密度的增加而增加。纪从亮，等[6]研究表明，一定范围内增加植株密度，能增加总铃数和铃重，不同密度下各处理的衣分差异不显著。

近年来，随着改革开放的深入，我国农村经济发展迅速，农村劳动力向城市集聚，农村劳动力缺乏，植棉成本高效益低，粮棉争地矛盾日益突出，植棉面积不断减少，尤其是长江流域棉区更为明显。因此，要提高植棉综合效益，保证棉农种棉的收益和积极性，实现棉花轻简化和机械化栽培是亟待解决的问题。传统的营养钵育苗生育期长，费时费工，已经不能满足人们的需求[7]，目前，人们越来越重视漂浮育苗和直播方式。目前国内对某一种种植方式研究的较多，但同时对三种种植方式和三个密度组合研究较少。杨长琴，等[8]研究表明直播棉花的生育期较短，密度相对较大，生长发育相对缓慢，通过对营养钵育苗移栽、漂浮育苗移栽、油后直播三种方式研究表明，不同种植方式之间的棉花产量还是存在一定的差异。为解决长江流域棉区目前种棉效益低、农民种棉积极性差问题，本文通过研究不同密度及种植方式对棉花生育特性及产量的影响，为建立棉花轻简化高产高效栽培方式提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为耐迟播棉花品种JX0010，由湖南农业大学棉花研究所提供。

试验于2015年在湖南省常德市澧县澧东棉花基地进行。试验地前茬为油菜，土壤为沙壤土，pH值为6.45，有机质为27.53 g/kg，全N、P、K养分含量分别为1.32 g/kg、1.02 g/kg、11.54 g/kg，肥力中等偏上，灌溉条件方便，不易遭受干旱自然灾害。

1.2 试验设计

试验为两因素三水平的随机区组设计，种植方式（P）设直播（P1）、营养钵育苗移栽（P2）、漂浮育苗移栽（P3）；种植密度（D）设18000 株/hm2（D1），36000 株/hm2（D2），54000 株/hm2（D3）3种， 9个处理，3次重复，共27小区。小区长4 m，宽5 m，面积20 m2。试验采取等行栽培，每个小区4行，行距1 m，株距因密度不同而异，分别为56 cm、28 cm、19 cm。漂浮育苗与营养钵育苗于4月23日播种，5月19日移栽，直播在油菜收获后于5月18日播种。棉株于7月28日打顶，其他栽培措施与棉花高产栽培要求相同。

1.3 调查和测定的内容与方法

每小区选择连续10株定点观察记载出苗期、现蕾期、开花期、吐絮期，并于10月1日进行株高、果枝数、成铃数的调查。10月20日一次性收花测产，室内考种，计算单位面积产量、铃重、衣分、籽指等指标。测铃重的籽棉样品用皮辊轧花机扎花，每小区取皮棉30 g送农业部棉花品质监督检验测试中心，测定纤维长度、强度、整齐度、伸长率和马克隆值5项指标。

1.4 数据处理

采用EXCEL 2007和统计软件DPS7.05进行数据处理统计和方差分析。

2 结果与分析

2.1 对棉花生育期的影响

各处理的棉花生育期列于表1，由表1可知，同一种植方式，播期相同，其出苗期、现蕾期、开花期基本相同，受密度的影响不大。密度对棉花的吐絮期和生育期有一定的影响。吐絮期随密度的增加稍有延迟，生育期随密度的增加也有延长。在播期和密度相同时，种植方式对出苗期和吐絮期有影响，漂浮育苗比營养钵育苗的出苗期和吐絮期稍有提前，而现蕾期和开花期基本相同。

油后直播方式，由于播种期较其他两种种植方式推迟，因此其出苗、现蕾、开花都比营养钵育苗和漂浮育苗方式延迟，但由于直播方式无需移栽，无缓苗期，也避免了因移栽导致的根系损伤，后期由于气温高，适宜的光、温、水、肥条件促进了棉花后期的生长，棉株根系发达，为棉株开花后的生长打下了良好的基础。虽然直播方式的播种时间比其他两种方式推迟将近一个月，但其吐絮时间与其他两种种植方式的时间相差不大。不同处理间，吐絮期最大相差只有7 d左右，以高密度的各处理间相差较小。各处理的生育期比较得出，P1D1的生育期最短，为96 d，P2D3的生育期最长，为119 d。

2.2 对棉花农艺性状的影响

不同处理间，棉花的株高、始果枝着生高度以及果枝数的结果及显著性结果见表2。表2表明，各处理间的株高差异达到了极显著性水平。始果枝着生高度和果枝数各处理间的差异性达到了显著水平。同一种植密度下，营养钵育苗移栽和漂浮育苗移栽的株高明显高于直播方式的棉花株高，这是由于直播方式播种晚于其他两方式，棉花生长时间短，导致棉花植株相对较矮。这正是长江流域棉区实现棉花轻简化栽培的关键所在。表2还表明，密度对株高的影响较大，相同种植方式，株高和始果枝着生高度随密度的增加而降低，果枝数随密度的增加而减少，高密度的株高显著低于中密度和低密度的株高，这表明了棉花密度的增加，加强了棉株对温、水、肥的竞争，从而使得株高、始果枝着生高度降低，果枝数减少。

在所有处理中，株高以P2D1最高，为123.21 cm，P1D3最矮，为111.10 cm；始果枝着生高度以P1D1最高，为13.7 cm，P2D3最矮，为10.78 cm；果枝数以P2D1最多，为20.31个/株，P1D3最少，为15.10个/株。

2.3 对棉花产量及构成因素的影响

各处理棉花产量构成及经济性状见表3。从表3的显著性测验表明，不同处理间单株成铃数和单位面积总铃数差异均达到极显著水平。同一种植方式，单株成铃数随密度的增加而减少，单位面积总铃数随密度的增加而增加。这表明，低密度的棉株因个体间能获得更多养分，其单株成铃数更多，由于单位面积株数少，导致单位面积总铃数少。

同一种植密度不同种植方式之间，低密度条件下，单株成铃数以漂浮育苗的最多，为45.22个，其次是直播方式，为42.15个，营养钵的单株成铃数最少，为40.18个；高密度条件下，单株成铃数差异不明显。各处理中单株成铃数以P3D1最大，P1D1次之，P1D3最小；单位面积总铃数以P3D3最大，P2D3次之，P2D1最小；各处理间，单铃重、衣分、籽指、衣指之间差异没有达到显著水平。单铃重以P1D1最大，P3D3最小；衣分以P3D2最大，P1D1最小；籽指以P1D1最大，P3D3最小。衣指以P1D2最大，P2D1最小。

各处理的棉花产量统计如表4。由表4可知，各种植方式的霜前籽棉、霜前皮棉以及籽棉和皮棉产量均随种植密度的增加而增加。各处理之间，霜前籽棉产量，霜前皮棉产量、籽棉产量和皮棉产量都存在显著性差异。霜前籽棉、霜前皮棉、籽棉和皮棉产量均以P3D3最高，P1D3次之，P2D1最低；各处理间的霜前籽棉率都达到了99%以上。各种植方式之间，以漂浮育苗的籽棉产量最高，直播方式的次之，营养钵育苗的产量最低，但是高密度条件下，直播方式和漂浮育苗方式之间其霜前籽棉产量、霜前皮棉产量、籽棉产量、皮棉产量值很接近，无显著性差异。

2.4 对棉花纤维品质的影响

各处理之间的棉花纤维品质的比较见表5。通过方差分析表明，不同处理棉花纤维品质的5项指标差异不显著。各处理的5项指标变化不统一，其中上半部平均长度P2D3最大，P3D3最小；整齐度指数以P2D3最大，P1D1最小；馬克隆值P1D3最大，P2D3最小；伸长率以P1D3、P2D1、P3D2最大，P2D2、P3D3最小；断裂比强度以P1D1最大，P2D2最小。

3 小结与讨论

本试验结果初步显示，不同种植方式、不同密度对棉花各生育期、农艺性状及籽棉、皮棉产量的影响较大，而对棉花产量构成因素（铃重和衣分）和纤维品质的影响较小。相同种植方式，不同密度下，生育期随密度的增加而延长，株高、始果枝着生高度、果枝数、单株成铃数均随种植密度的增加而降低或减少，单位面积总铃数、霜前籽棉产量、霜前皮棉产量、籽棉产量和皮棉产量均随密度的增加而增加，各处理间的霜前籽棉产量都达99%以上。生育期随密度的增加而延长是因为种植密度增加，棉株底部荫蔽加重，棉花生长受到限制，导致吐絮期推迟。高种植密度处理，棉株个体间竞争加剧，获得的养分和水分逐渐减少，导致棉株单株生物量减少，因而株高、始果枝着生高度、果枝数、单株成铃数也相应降低或减少，低种植密度处理，由于群体生物量积累不足，导致单位面积总铃数、籽棉产量和皮棉产量均低。同一密度，不同种植方式之间，生育期以直播方式最短，这可能是由于直播方式播期推迟，无需移栽，亦无缓苗期，棉花生长速度加快，以至于生育期缩短。同一密度，直播方式的株高最矮，营养钵的最高。始果枝着生高度以直播方式的最高，营养钵的最低。果枝数和总铃数均以漂浮育苗的最多，营养钵次之，直播的最少。单株成铃数和籽棉产量以漂浮育苗的最多，直播的居中，营养钵的最少。但在高密度情况下，漂浮育苗和直播的籽棉产量没有明显差异。试验结果表明，采用直播方式、推迟播种，加大种植密度，能有效缩短棉花生育期，合理解决棉油两熟制的季节矛盾，是轻简化高产高效栽培的种植方式。

参考文献

[1] 叶洪雷. 沧州市棉花产业发展对策研究[D]. 北京：中国农业大学，2005.

[2] 马淑萍. 我国棉花发展思路与对策[J]. 中国农业信息，2003（1）：7-8.

[3] 李蒙春，李正河，薛兆良，等. 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，2002，52（3）：32-35.

[4] 阳会兵，马一学，陈金湘，等. 种植方式与密度对油后棉生育特性及产量构成的影响[J]. 激光生物学报，2015（2）：191-198.

[5] 阳学兵，马一学，陈金湘，等. 油后棉种植方式与密度对产量效应的研究[J]. 棉花科学，2014，36（6）：31-35.

[6] 纪从亮，沈建辉，束林华. 棉花高产群体质量栽培技术[J]. 棉花学报，1998（5）：2-8.

[7] 马一学，阳会兵，陈金湘，等. 棉花种植方式和密度效应研究[J]. 作物研究，2014，3（28）： 269-275.

[8] 杨长琴，刘端显. 麦棉两熟不同种植方式的产量与效益分析[J]. 江西棉花，2011，33（S1）： 51-55.