种植密度和行距对I式果枝棉麦油后直播成铃和产量的影响

冯常辉　张友昌　陈再兴

摘要：Ⅰ式果枝棉具有早熟且成鈴集中的性状，适合机械化采收。以Ⅰ式果枝品系ZS07为试验材料，分析了长江中游麦（油）后直播棉在宽行、宽窄行和窄行（宽行：0.76 m、宽窄行：0.66+0.10 m、窄行：0.50 m）配置方式下不同密度（6.0万、7.5万、9.0万、10.5万、12.0万株/hm2）以及超窄行距（0.38 m）配置方式下不同密度（12.0万、15万、18万、21.0万、24.0万株/hm2）的子棉产量和成铃性状。结果表明，在窄行方式下，种植密度对子棉产量和群体成铃数的影响显著；宽窄行和窄行方式下，子棉产量和群体成铃数随着密度的增加而增加；宽行、超窄行方式下，子棉产量随着密度的增加先升后降；宽行方式下的子棉产量明显低于其他3种行距配置方式。Ⅰ式果枝类型棉花生产上，合理密植且缩小行距是增产增效的有效种植模式。

关键词：Ⅰ式果枝棉；麦（油）后直播；密度；行距

中图分类号：S562 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2018）15-0028-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.15.006 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Influences of Planting Density and Row Spacing on Boll Setting and Cotton Yield Traits of “Ⅰ” Plant Type Cotton Directly Sown after Wheat（rape） Harvest

FENG Chang-hui1，ZHANG You-chang1，CHEN Zai-xing2，XI Gui-mei2，YI Xian-da1，ZHANG Cheng1，QIN Hong-de1

（1.Institute of Industrial Crops，Hubei Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Cotton Biology and Breeding in the Middle Reaches of the Changjiang River，Ministry of Agriculture，Wuhan 430070，China；

2.Agricultural Bureau of Renmindayuan Farm，Jianli 433321，Hubei，China）

Abstract： “Ⅰ”plant type cotton was a promising alternative for mechanical farming attribute to their key features，such as early maturity and also intensive boll setting. “Ⅰ”plant type variety ZS07 was used as test material to analyze the seed cotton yield and boll setting traits of the cotton directly sown after wheat（rape） harvest in the middle reaches of the Changjiang River with five planting density（6.0×104，7.5×104，9.0×104，10.5×104，12.0×104 plant/hm2） under wide row（0.76 m），wide-narrow row（0.66+0.10 m），narrow row（0.50 m） and with another five plant density（12.0×104，15.0×104，18×104，21.0×104，24.0×104 plant/hm2） under ultra-narrow row（0.38 m）. The results showed that，the planting density had obvious influence on seed cotton yield and population boll number under narrow row. Seed cotton yield and population boll number indicated an increase trend along with the enlarging density under wide-narrow and narrow row. The seed cotton yield under wide row， ultra-narrow row was first increased then decreased. The seed cotton yield under wide row was obviously lower than that under the other three row spacing. Therefore， narrowing row spacing at a high planting density in practice might be a reasonable planting pattern to increase the production and efficiency of “Ⅰ”plant type cotton.

Key words： “Ⅰ”plant type cotton； directly sown after wheat（rape） harvest； density； row spacing

密度是协调作物群体与个体生长的关键因素。合理密植能够充分利用光能、水分、土壤等自然环境条件，使个体发育健壮而不早衰，从而达到高产[1，2]。同一密度下不同的株行距配置对作物生长发育和产量有重要影响[3]。增加密度后个体生长受到限制，不利于生育后期的光合作用。高密度下适当调节行距能够有效改善群体形态和内部的光照、温度、通风等小气候环境，可以缓解高密度造成的遮阴加重和抗逆性降低等影响[4]。

种植密度影响棉花株间竞争的强度，以致不同密度下棉株个体大小、结铃数、果枝层数、果节数呈现差异。密度和行距配置对棉花产量、棉铃发育、干物质积累和分配以及冠层的影响前人已经进行了相关研究[5，6]。中国不同生态区的棉花栽培适宜密度和行距不同[7]。棉花机械化采收是提高植棉效益的重要途径。机械收获模式的棉花密度和行距的相关研究也有报道。新疆棉区杂交棉采用等行（0.76 m）低密度的种植方式的子棉产量高于宽窄行（0.66+0.10 m）高密度种植方式的子棉产量，而常规棉的子棉产量无显著差异[8]。密植条件下增大宽行与窄行比值可改善群体的通风透光性有利于铃重的提高[9]。长江流域短果枝棉适宜密度为9.0万株/hm2。叶面积指数随着密度提高而增加，单株铃数、单铃重和经济系数则随着密度的增加而下降[10]。

然而，上述试验材料大多为无限果枝类型，棉花与小麦或油菜接茬种植方式的适宜种植密度及行距配置的研究十分缺乏。近年来为适应长江流域棉花机械采收的要求，种植方式由春播、麦套棉向麦（油）后高密度直播转变[11，12]。Ⅰ式果枝新品系因为果枝短、株型紧凑、适宜密植而成为麦（油）后直播棉育种的主要类型。本研究以Ⅰ式果枝新品系ZS07为材料，研究了在长江流域中游棉区夏播情况下不同密度及行距配置对成铃及产量的影响。以期为将来Ⅰ式果枝新品系的生产应用中株行距配置提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

以Ⅰ式果枝類型品系ZS07为试验材料。ZS07是湖北省农业科学院经济作物研究所选育的早熟棉，生育期105 d。2015年在湖北监利进行完全随机设计，按行距不同分3组试验，包括宽窄行（0.66+0.10 m，机采棉的适用行距）、窄行（0.50 m）和宽行（0.76 m）。种植密度设置为试验因素。密度设D1：6.0万株/hm2、D2：7.5万株/hm2、D3：9.0万株/hm2、D4：10.5万株/hm2、D5：12.0万株/hm2，共5个水平。每组试验共5个处理，每个处理3次重复。2017年进行完全随机设计，密度设为试验因素，共2组（宽行与超窄行）试验。宽行（0.76 m），密度设D1：6.0万株/hm2、D2：7.5万株/hm2、D3：9.0万株/hm2、D4：10.5万株/hm2、D5：12.0万株/hm2，共5个水平。超窄行（0.38 m），密度为D5：12.0万株/hm2、D6：15万株/hm2、D7：18万株/hm2、D8：21.0万株/hm2、D9：24.0万株/hm2，共5个水平。每个试验共5个处理，每个处理3次重复。

宽窄行和窄行2组试验的地点在湖北监利，2组宽行试验的地点分别在湖北潜江（2015年）和武汉（2017年）；超窄行试验地点在湖北武汉。ZS07在前茬小麦收获后直播，每个小区面积19.60 m2，栽培管理略高于大田。施肥水平为每公顷氮180 kg、磷105 kg、钾165 kg，苗期和花期各施肥1次。棉株打顶时果枝控制在9～11个。

1.2 试验方法

1.2.1 单株结铃数 9月15日前后每小区选生长一致的棉花20株调查结铃数，用于测定单株成铃数和计算每公顷的群体成铃数。10月8日前后每个小区采收中部吐絮正常的棉铃30个用于测定铃重。

1.2.2 实收子棉产量 11月10日前每小区人工采收2次，用于计算每公顷子棉产量。

1.3 统计分析

利用Excel 2003计算品种性状平均值并作图；利用DPS软件进行方差分析（固定模型）、多重比较（最小显著差数法）。

2 结果与分析

2.1 密度和行距对ZS07成铃的影响

由图1、表1可知，宽窄行和窄行方式下的单株成铃数多于宽行和超窄行，单株成铃数随密度的增加而减少。群体成铃数在宽窄行和窄行下分别随种植密度的增加而增加，密度对群体成铃数的影响达显著水平。ZS07在宽窄行时的最高、最低成铃数分别是117.60万和82.80万个/hm2，差异达显著水平。ZS07在窄行时的最高、最低成铃数分别是118.80万和72.60万个/hm2，差异达显著水平。宽窄行、窄行下的平均群体成铃数分别比宽行（2015年）增加55.56%、57.14%。

2015年宽行下，群体成铃数先随着种植密度的增加而增加，接着出现了下降趋势，受种植密度的影响较小。2017年宽行下，群体成铃数随着种植密度的增加稍有增加，受种植密度的影响也较小。宽行方式下，ZS07在不同年份的最高成铃数分别是75.60万和98.40万个/hm2。

超窄行方式下的群体成铃数先随着种植密度的增加而增加，达到一定量后出现了下降趋势，受种植密度的影响较小。2017年超窄行时的最高成铃数（126.00万个/hm2）比宽行种植时的最高成铃数（98.40万个/hm2）增加28.05%。密度相同时（D5），超窄行的成铃数（104.00万个/hm2）比宽行种植时的成铃数（98.40万个/hm2）增加5.69%。

2.2 密度对ZS07铃重的影响

从表1可见，宽窄行、窄行、宽行以及超窄行4种不同行距下，不同种植密度对中部棉铃的单铃重没有显著影响。

2.3 密度和行距对ZS07子棉产量的影响

由表1可知，子棉产量在宽窄行、窄行行距下分别随种植密度的增加而增加。ZS07在宽窄行时的最高、最低子棉产量分别是3 416.66、2 835.00 kg/hm2，产量差异达到显著水平。ZS07在窄行时的最高、最低子棉产量分别是3 411.66、2 776.66 kg/hm2，产量差异也达到显著水平。宽窄行、窄行下的最高子棉产量分别比同年度宽行提高28.39%、28.20%。

宽行行距下，ZS07子棉产量随着种植密度的增加呈现出先升后降的趋势，受种植密度的影响变化不大。ZS07在2017年的最高、最低子棉产量分别是2 541.27、2 177.10 kg/hm2，平均子棉产量为2 375.83 kg/hm2；2015年平均子棉产量为2 414.12 kg/hm2。

超窄行方式下，ZS07的子棉产量随着种植密度的增加呈现出先升后降的趋势，受种植密度的影响变化不大。ZS07的最高、最低子棉产量分别为 3 477.40、2 995.67 kg/hm2。2017年，ZS07在超窄行时的子棉最高产量（3 477.40 kg/hm2）比宽行种植时的子棉最高产量（2 541.27 kg/hm2）增加36.84%。密度相同时（D5），超窄行时的子棉产量（3 327.13 kg/hm2）比宽行种植时的子棉产量（2 370.15 kg/hm2）增加40.38%。

从表1、图2可见， ZS07在宽窄行、窄行以及超窄行下的最高子棉產量高于宽行下的最高子棉产量。同一年度宽窄行和窄行在D5密度时的产量达到最高，产量水平并无显著差异。

3 小结与讨论

杨长琴等[2]研究了不同部位成铃与产量的相关性，中部成铃数与皮棉产量相关系数达0.69，增加中部成铃数显著提高产量。卢合全等[13]认为密度对单位面积的铃数影响较大，垄作和平作种植方式下铃数均随密度的升高而增多。周永萍等[6]的研究表明，随着种植密度的增大，单位面积的成铃数均为先升后降趋势，单位面积的总成铃数以9.0万株/hm2处理最高。

株行距配置是棉花群体结构重要组成因素，相同密度、不同行距对棉花产量也存在影响。常国敏等[14]早年提出在5～10月日照时数1 600 h的地区采用0.70 m行距比较稳产；日照时数为1 300 h左右的地区采用1.00 m行距比较稳产。马宗斌等[7]的研究表明，当密度分别为1.50万、2.25万、3.00万株/hm2时，豫杂35在1.20 m行距下的总成铃数、铃重、产量均高于1.00 m行距的处理。

本试验中，2015年宽行方式下，密度提高，成铃数先增后降，D1～D5密度范围内成铃最高只达到了75.60万个/hm2，子棉产量2 661.24 kg/hm2。2017年宽行方式下，所有密度增加，子棉产量也先升后降。究其原因，可能是行距太大、株距太小（密度为D5时，株距0.11 m），株间竞争加剧，若后期雨水偏多，易形成水发旺长以致成铃率迅速降低。宽行在中后期群体下部光照弱，叶片衰老快，脱落多，影响了光合产物向棉铃的运输。宽行配置下，当密度达到10.5万株/hm2时再提高密度并不利于增产。

窄行方式下，种植密度对ZS07的子棉产量和群体成铃数的影响达到显著水平。密度从D1升高至D5，群体成铃数随之增多，密度为D5（12.0万株/hm2）时单位面积成铃数最多，子棉产量也最高，达到3 411.67 kg/hm2。说明窄行方式下通过提高密度能够显著提高产量，窄行比宽行有利于Ⅰ式果枝类型品系的丰产。宽窄行方式下的群体成铃数随着密度增加而显著增加，子棉产量逐渐提高。采用宽窄行或窄行显著增加了株距（≥0.17 m），极大地缓解了行内竞争，因此，即使单株竞争造成单株成铃减少，增加密度提高群体成铃总量后也能够提高产量。

超窄行方式下，密度从D5升至D9，成铃数先增多再减少，密度为D6（15万株/hm2）时成铃最多。究其原因：①棉花种植密度过大时田间阴蔽增大，封行期容易提前，因生长不平衡而导致蕾铃脱落。②密度升至D7（18万株/hm2）后，无效株（单株成桃少于3个）会大量产生。因此提高ZS07的单位面积成铃数可以通过增加密度来实现，但是不应超过15万株/hm2。

超窄行（0.38 m）方式下，ZS07子棉产量在12.0万、15万株/hm2密度之间无显著差异。宽行（0.76 m）方式下，ZS07的产量潜力未能充分发挥。宽窄行（0.66+0.10 m）下，子棉产量在密度处于7.5万、9.0万、10.5万、12.0万株/hm2水平时相对较高；等行（0.50 m）方式下，ZS07的产量在密度处于9.0万、10.5万、12.0万株/hm2水平时相对较高。综上，Ⅰ式果枝类型在长江中游棉区采用直播方式进行麦（油）-棉的接茬种植时，合理密植和缩小行距不失为增产增效的有效措施。

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