不同种植模式对麦后复播棉花产量的影响

刘昌文 逄子剑 龚举武 朱明慧 台外库力·乌斯曼 布麦热姆·热则克

摘    要：為缓解喀什粮棉争地矛盾，探索麦后复播棉花种植模式，开辟粮棉双丰新途径。通过设置不同种植密度及保留果枝台数二因素试验，分析不同处理对棉花花铃数、单铃质量、产量、品质的影响。研究表明：高密度A₂平均产量较常规密度A₁平均产量增加15.58%；常规密度A₁模式，保留不同果枝台数，产量差异不显著，高密度A₂模式，保留7台果枝，产量最高达2 207.55 kg·hm^-2；2种不同种植密度单铃质量均随着保留果枝台数增加而增加；高密度A₂（32.896 5万株·hm^-2）5行种植模式，有利于提高光和效率增加产量；麦后复播棉棉纤维成熟度不够。在喀什麦后复播棉花尚不成熟的情况下，较高的有效积温生态区、合理安排种植密度、选择麦棉两早品种、抢时播种、保留7台果枝，是提高麦后复播棉花的产量有效措施。

关键词：麦后；复播棉花；产量

中图分类号：S512.1； S562         文献标识码：A         DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2024.01.009

Effect of Different Planting Patterns on Cotton Yield after Wheat

LIU Changwen1， PANG Zijian2， GONG Juwu3， ZHU Minghui1， TAWAKKUL·Osman1， BUMEREM·Rezek1

（1. Kashi Agricultural Technology Extension Center， Kashi， Xinjiang 844000， China;2.People's Government of Bagavati Township， Shache，Xinjiang 844710，China； 3. Institute of Cotton Research， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Anyang， Henan 455000， China）

Abstract： In order to alleviate the contradiction of land competition for grain and cotton in Kashgar， explore the planting mode of cotton replanting after wheat， and open up a new path for dual prosperity of grain and cotton. By setting different planting densities and preserving the number of fruit branches， two factor experiments were conducted to analyze the effects of different treatments on the number of cotton flowers and bolls， single boll weight， yield， and quality. The study showed that the average yield of high-density A₂increased by 15.58% compared to the average yield of conventional density A₁. In the conventional density A₁mode， there was no significant difference in yield with different numbers of fruit branches retained. In the high-density A₂mode， the highest yield with 7 fruit branches retained was 2 207.55 kg·hm^-2. The single bell weight of two different planting densities increased with the increase of reserved fruit branches. The high-density A₂（32 896 500 plants·hm^-2） 5 row planting mode was beneficial for improving light and efficiency and increasing yield. The maturity of cotton fibers was not sufficient when replanting cotton after wheat. In the case of immature cotton replanting after Kashgar wheat， high effective accumulated temperature ecological zone， reasonable planting density， early variety selection of wheat and cotton， timely sowing and retention of 7 fruit branches are effective measures to improve the yield of cotton replanting after wheat.

Key words：  after wheat; effect of different planting patterns on cotton; yield

随着人口及经济的增长，我国粮食生产不容忽视，国家粮食安全保证自给率在95%以上^[1]，棉花作为一种重要的纺织原料，对于满足人们日益增长的需求同样起着至关重要的作用^[2-4]。喀什地区是我国重要的粮棉生产基地^[5]，常年种植冬小麦24.27万hm²，总产135万t左右；常年种植棉花33.33万hm²，占新疆总面积的14.3%。如何在有限的耕地上生产出足够的粮食和棉花是我国乃至世界种植业的头等任务。自1983年起，我国就开始探索棉麦接茬连作种植模式^[6]。其中王培生^[7]、张剑南^[8]、李平等^[9]、闵文江等^[10]在研究麦套棉及麦后复播棉花后表示，麦套棉及麦后复播棉花可提高农田的利用效率，有效缓解粮棉争地矛盾，实现了农田生产“两高一低”“三增五减”的综合效益。刘太杰等^[11]以2个早熟棉品种锦科707和鲁棉2387为主区，4个播期为副区，分析不同品种和播期对棉花生育期进程、叶面积指数、干物质积累、棉株内部铃质量、空间分布的影响。何忠盛等^[12]研究了麦棉间作预防棉花苗期风灾技术在棉花生产中的应用效果。由于麦后复播棉花的生长环境与一季棉花有所不同，种植密度对其产量和品质的影响成为了研究的重点。因此，本研究创新点是以早熟品种中棉113^[13]，在新疆首次开展麦后复播棉花研究，为喀什地区粮棉双增双丰开辟了一条新途径。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试品种为中棉113。

1.2 试验设计

试验设二因素四水平。A因素为密度，A₁密度为 26.316 万株·hm^-2，株行距配置为（10 cm+66 cm+10 cm+66 cm）×10 cm，每膜种植4行；A₂密度为32.896 5 万株·hm^-2，株行距配置为（21.5 cm+21.5 cm+21.5 cm+21.5 cm+66 cm）×10 cm，每膜种植5行。B因素为不同保留果枝台数，B₁保留4台果枝、B₂保留5台果枝、B₃保留6台果枝、B₄保留7台果枝，共8个处理，分别为4-4、4-5、4-6、4-7、5-4、5-5、5-6和5-7，重复3次。小区长10 m，宽3.4 m，面积30.4 m²。

1.3 试验地概况

试验地安排在新疆莎车县巴格阿瓦提乡8村，该村位于新疆西南部、塔克拉玛干沙漠西南边缘，叶尔羌河和提孜那甫河冲积平原，平均海拔1 205 m，全年热量丰富，日照充足，年平均气温 11.8 ℃，无霜期 210～230 d，年均日照时数2 965 h，年平均降水量40 mm，年均蒸发量2 226 mm，属典型的干旱大陆性气候特征。

1.4 水肥管理

2022年6月2日结合整地施二胺525 kg·hm^-2、尿素136.5 kg·hm^-2、钾肥202.5 kg·hm^-2作为基肥；采用水肥一体技术，每次滴水450～750 m³·hm^-2，随水滴肥按照两头轻中间重的原则，每次滴尿素及冲施肥30～90 kg·hm^-2，全生育滴水5次，于9 月底停水，合计滴水3 300 m³·hm^-2，滴尿素和冲施肥各150 kg·hm^-2。

1.5 病虫害防控

全生育期先后5次用吡虫啉、啶虫脒、阿维菌素、甲维盐、噻虫嗪等防治棉蓟马、棉蚜、红蜘蛛、牧草盲蝽象等虫害。

1.6 试验方法

试验于2022年8月5日、8月20日、8月29日及9月14日定点连续监测15株棉花蕾（L）、花（H）、小铃（X）、大铃（D）及脱落（T）数量，12月1日于每处理随机一地膜3 m实收记产量，测其铃数、棉花质量并计算单铃质量、棉花产量和纤维品质。纤维品质统一送农业部棉花品质检验检测中心采用HFT90000仪器测定（HVICC校准），包括上半部平均長度、比强度、马克隆值、伸长率、整齐度指数等。10月中下旬分别收取每个品种的子棉质量，并分别记录。

1.7 数据分析

试验数据采用Excel 2007软件进行分析和处理。

2 结果与分析

2.1 不同处理对棉花产量和纤维性状的影响

通过分析不同密度和不同打定方式统计分析（表1），结果表明，4个环境中，在产量性状中桃子数、子棉产量和单铃质量的变异系数较大（20%以上），产量性状衣分和纤维品质性状上半部平均长度、整齐度指数和伸长率的变异系数较小（5%以下），纤维伸长率最小（0.85%）。由此可见，不同密度和不同打定方式的8个处理籽棉产量排序依次为：处理4-5（1 659.3 kg·hm^-2）、处理5-5（1 678.8 kg·hm^-2）、处理4-6（1 692.3 kg·hm^-2）、处理4-7（1 703.25 kg·hm^-2）、处理4-4（1 791 kg·hm^-2）、处理5-6（2 014.5 kg·hm^-2）、处理5-4（2 012.25 kg·hm^-2）、处理5-7（2 207.55 kg·hm^-2）。种植4行处理间产量差异不明显，最高为保留4台果枝的处理4-4（1 791 kg·hm^-2），最低为保留5台果枝的处理4-5（1 659.3 kg·hm^-2）；种植5行区差异较大，其中籽棉产量最低为处理5-5（1 678.8 kg·hm^-2），保留4台、6台、7台果枝产量差异不大，其中最高为处理5-7（2 207.55 kg·hm^-2）。分析种植4行和5行2方案，籽棉平均产量分别为1 716 kg·hm^-2、1 982.25 kg·hm^-2，后者较前者高266.25 kg·hm^-2。

通过2种不同株行距保留不同果枝台数对产量的影响可知，保留7台果枝的平均产量为1 955.4 kg·hm^-2，保留4台果枝产量排名第2（1 909.05 kg·hm^-2），保留6台果枝产量排名3（1853.7 kg·hm^-2），保留5台果枝平均产量最低（1669.05 kg·hm^-2）。通過实收点不同处理间桃子数量种植4行区监测点平均铃数为224.83个，种植5行区平均铃数为239.56个，后者较前者增加14.73个，增幅为6.6%。分析4行区平均单铃质量为3.47 g，5行区平均单铃质量为3.77 g，后者较前者单铃增质量0.3 g，增幅8.6%。

2.2 种植密度相同、不同留果枝台数比较分析

由图1可知，同一个种植模式不同留果枝数，除一膜5行留5个果枝和留6个果枝差异达显著水平，其他均差异不显著，不同性状表现出稳定一致，随着保留果枝台数增加，不同种植密度下的单铃质量呈增加趋势。由图2可知，留果枝台数相同、不同种植密度下，产量、上部分平均长度和马克隆值在保留7台果枝数处理下2种种植密度差异呈现极显著水平，其他性状均没有差异。这说明不同种植密度和保留果枝数对产量和纤维品质影响不大，主要是基因遗传。

2.3 不同处理对花铃影响

不同种植密度和不同留枝方式，在开花不同时间调查比较分析（表2）可知，在2022年8月5日调查5行种植区较4行种植模式的213个增加10个，同时当日开花及小铃数5行种植模式均较4行种植模式偏大。分析保留果枝台数不同可知，4行种植模式保留4台果枝最高，其次为保留7台果枝，保留6台和7台果枝相对偏低；分析5行种植模式可知，蕾数同样以保留4台和7台果枝偏高，保留5台和6台果枝偏低。

从2022年8月20日调查可见，5行种植区蕾铃数均高于4行种植区。通过分析不同株行距配置保留不同果枝对棉花影响得知，均以保留4台果枝大铃数为最高，分别达43、38.67个，分别高出对应平均值10.12、6.42个，增幅高达30.86%、19.91%。由此说明，保留果枝台数少有利于促进早熟。

由2022年8月29日及9月14日调查分析可见，棉蕾数量均以5行种植模式较4行种植模式略微偏大，但当日开花数量则相差无几，其中大小铃个数则因调查日期不同而不同，其中8月29日期间以5行种植模式略微偏大，9月14日以4行种植模式略微偏高，变化均不明显。

3 讨论与结论

种植密度是棉花产量中一个非常重要的因素，不同的种植密度会直接影响棉花的生长和产量。高琪等^[14]研究表明，皮棉产量随着种植密度的增加呈先增加后降低的趋势。本试验设置密度梯度少，研究表明，1膜5行高密度种植较1膜4行低密度种植有利于蕾铃增加提高棉花单产。较低种植密度意味着每株棉花有更多的空间进行生长，可以减少棉花之间竞争养分和光照的情况。较高种植密度，可以充分发挥群体优势提高单位面积棉花产量。本研究表明，高密度A₂种植模式有利于提高光和效率增加产量。

种植密度对作物生长发育有着直接的影响，高密度种植会导致棉花植株之间的竞争加剧，光照和营养资源的分配不均匀，从而影响棉花的生长发育，导致品质下降。低密度种植有利于棉花的生长发育及品质提高。戴茂华等^[15]研究表明，密度对棉铃纤维品质存在一定影响，随着密度的增加，棉纤维上半部平均长度呈增加的趋势，马克隆值呈降低的趋势。本研究结论为麦后复播棉花不同种植密度和保留果枝数对棉纤维品质影响差异不显著，原因可能是设计2个密度梯度且未拉开距离。

本研究表明，单铃质量随着保留果枝台数增加而增加，原因可能是果枝台数增加有利于植株及根系生长，进而促进单铃质量增加；不同处理麦后复播棉马克隆值均未达到3，说明成熟度较差。

喀什地区特殊气候条件下种植麦后复播棉花，务必选择光热资源好、生育期长的生态区；前茬小麦务必为较新冬20早熟品种，且必须麦后抢时播种；务必选择超早熟棉花品种。

麦后复播棉花生育期短，可通过变1膜4行为1膜5行，理论株数从26.3万株·hm^-2增加至32.9万株·hm^-2，发挥群体优势，充分利用前期丰富光热资源，提高光合效率，增加棉花产量；通过保留一定果枝台数，促进根系生长，提高棉花单铃质量，增加棉花产量。

喀什地区麦后复播棉花技术尚不成熟，还需进一步多地、多点试验试验，为麦后复播棉花乃至麦棉套提供理论依据。

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收稿日期： 2023-12-01

基金项目：自治区“天山英才”计划（2022SNGGGCC007）；自治区重点研发项目（2021B02002-1）；喀什地区科技计划专项—麦后复播棉花优质高产栽培技术研究及应用

作者简介：刘昌文（1975—），男，山东巨野人，研究员，硕士，主要从事残膜污染治理及麦类作新品种选育研究。