不同密度和叶枝对棉花品种冀丰914产量及其性状的影响

朱继杰，王士杰，赵红霞，李妙，王国印，和剑涵，王桂峰，潘秀芬

（1.河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种实验室，石家庄050035；2.山东省棉花生产技术指导站，济南250013；3.沧州市农业技术推广站，河北 沧州061001）

密度是棉花栽培的关键技术指标之一，能明显影响植株形态、光合作用、养分分布以及干物质分配等。群体密度过高或过低都不利于建立理想群体结构，密度过低，单株个体充分发展，但群体总量不足，易产生光、热资源的浪费；密度过高，群体过大、棉田郁蔽，落蕾、落铃、烂铃严重，产量和质量都会受到影响。只有合理密植才是建立高效的群体结构、实现作物高产高效的重要途径[1]。

棉花叶枝不仅是消耗营养的器官,也是制造营养的器官，对棉花生长有很重要的积极作用[2-5]。叶枝能增加光合作用面积，提高光能利用率，增大棉花的“源”与“库”[6]，对棉株干物质积累有较强的补偿功能。同时，叶枝的保留导致棉株营养体增大，棉田密度相对于常规整枝的棉田需作出调整[7]，才能建立合理的群体结构，实现棉田的高产高效。本试验旨在通过研究不同密度和叶枝数量下冀丰914产量及产量性状的变化规律，确定科学合理的密度和叶枝数量，建立合理的群体结构，为实现冀丰914高产高效配套栽培提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

试验于2015－2016年在河北省农林科学院粮油作物研究所藁城堤上试验站进行，前茬作物为棉花，土壤为壤土，地力均匀，肥力中等。

供试棉花品种为冀丰914，2013年通过河北省审定、2015年通过国家审定的转基因常规抗虫棉，具有植株高大、松散，长势强，叶片大，结铃性强，产量高，品质优良的特点[8]。

1.2 试验设计

试验采用随机区组设计，设置：不留叶枝、留1个优势叶枝、留2个优势叶枝、留3个优势叶枝、留全部叶枝共5种叶枝处理；密度（万株·hm－2）为3.0、3.75、4.5、5.25共4个密度处理。覆膜、大小行种植，大行行距1.1 m，小行行距0.5 m。小区面积20.0 m2，3次重复。试验地管理同大田。

1.3 测定项目与方法

单位面积铃数：试验于每年吐絮初期进行单株铃数调查，每小区选10株连续且长势正常棉株，分果枝和叶枝调查铃数，根据密度计算单位面积铃数。铃重：收获前，每小区分果枝和叶枝各选50朵吐絮正常的棉铃采摘，晒干后称重，计算铃重。衣分：收获后每小区分果枝和叶枝各取1 000 g籽棉，轧花后称皮棉重，计算衣分即皮棉占籽棉的百分比。皮棉产量：每年10月25日和11月10日分两次收获，每小区分果枝和叶枝实收计产。

数据处理采用MS Excel 2007和SPSS Statistics 17.0软件进行分析

2 结果与分析

2.1 密度和叶枝对铃重的影响

图1为两年铃重的平均值，可知果枝铃重随叶枝的增多呈下降趋势，尤其在低密度（3万～3.75万株·hm－2）条件下更为明显，高密度（4.5万～5.25万株·hm－2）情况下，下降趋势减缓。叶枝铃重均显著小于果枝铃重，且趋势与果枝铃重相同。

图1 不同种植方式下果枝铃重和叶枝铃重变化趋势

2.2 密度和叶枝对衣分的影响

受不同年份气候影响，两年衣分略有不同，图2为各处理两年的衣分平均值。由图2可知，各密度下留1～2个叶枝，叶枝衣分均高于果枝衣分，但不显著。密度和叶枝对衣分的影响无明显规律。

图2 不同种植方式下果枝衣分和叶枝衣分变化趋势

2.3 密度和叶枝对铃数的影响

由图3可知，随密度的增加，总成铃数（果枝铃+叶枝铃，为每平方米内的成铃）呈增加趋势；相同密度下，不留叶枝及留1、2、3个叶枝处理，随叶枝的增多，总成铃数也基本呈增加趋势，但留全部叶枝处理略有下降，因此总成铃数最高为5.25万株·hm－2、留3个叶枝处理。果枝成铃随叶枝的增加而减少，叶枝成铃随叶枝的增多而增多，两者随密度变化规律不明显。

2.4 密度和叶枝对皮棉产量的影响

2.4.1皮棉产量的方差分析。对两年的皮棉产量做多因素方差分析可知，密度对皮棉产量有显著影响（P＜0.05），对叶枝数量无显著影响（P＞0.05），且密度和叶枝之间互作效应不显著（P＞0.05）。

图3 不同种植方式下果枝成铃、叶枝成铃数和单位面积总成铃数变化趋势

2.4.2不同叶枝下皮棉产量随密度变化趋势。2016年皮棉产量略高于2015年，但两年的变化趋势大致相同。由图4～5可知，虽然叶枝对皮棉产量无显著影响，但是在不同叶枝条件下，密度对皮棉产量的影响趋势不尽相同。

不留叶枝条件下，两年均为密度5.25万株·hm－2时产量最高。说明在试验所设密度范围内，没有叶枝时，棉花需要依靠高密度来保证一定的群体，达到高产目的。

留1～3个叶枝处理，两年结果均为，当密度为4.5万株·hm－2时，产量达到最高。说明当有一定量的叶枝存在时，4.5万株·hm－2为最佳群体密度。

留全部叶枝时，2015年密度在3.75万株·hm－2皮棉产量最高，2016年密度在4.5万株·hm－2产量达到最高。说明保留全部叶枝导致植株较大，在较低密度下即可达到最佳群体大小。

图4 2015年不同叶枝处理皮棉产量随密度变化趋势

图5 2016年不同叶枝处理皮棉产量随密度变化趋势

综合图4～5，2015年冀丰914在4.5万株·hm－2密度下保留3个叶枝产量最高；2016年在4.5万株·hm－2密度下保留1个叶枝产量最高。冀丰914在4.5万株·hm－2密度下保留1～3个叶枝均能获得较高产量。

2.4.3果枝和叶枝皮棉产量百分比。表1为两年结果的平均值，随叶枝的增多，叶枝产量所占百分比上升；随密度的增加，相同叶枝条件下，叶枝产量所占百分比下降。密度越低，叶枝产量所占百分比越大，即叶枝产量的贡献率越高；密度越高，叶枝产量比例越低，叶枝的贡献率也越低。说明在低密度（3.0万株·hm－2）时保留叶枝对产量有较好的补偿作用。

表1 不同种植方式下果枝和叶枝皮棉产量百分比

3 讨论与结论

种植密度对棉花个体发育影响显著，密度过大，植株之间竞争过强，抑制个体生长发育[9]，单株铃数和铃重均降低[10]。但密度过低，群体较小，制约高产的产量结构的形成进而造成减产[11]。有研究表明，籽棉产量在一定的密度范围内随密度的增大而增加，但超过一定范围后，随着密度的增大反而降低[12]。本试验结果也表明，密度对棉花的产量影响显著，在保留1～3个叶枝条件下，当密度为4.5万株·hm－2时，产量较高；保留全部叶枝时，2015年在3.75万株·hm－2密度下达到最佳群体，2016年在4.5万株·hm－2密度下达到最佳群体。

棉花叶枝在一定的密度条件下对棉花产量有显著的补偿效应[13]。钟吉萍等[14]认为留叶枝比不留叶枝皮棉单产增加3.05%～8.10%。本研究也认为，较低密度（3.00万株·hm－2）时保留叶枝对产量有较好的补偿作用。

各种农艺措施对棉花产量的影响都是通过影响某个或几个产量构成因素所致[15]，整枝方式和种植密度影响铃重，总体趋势是密度越高铃重越低，留叶枝的铃重低于去叶枝的铃重[16]。随着密度增加，单位面积成铃增加[17-18]。叶枝对整株成铃和单位面积总成铃有显著补偿效应[19-22]。本试验结果也表明，总成铃数随密度的增加而上升，铃重随叶枝增多而下降。因为棉花产量主要由单位面积成铃数、铃重和衣分构成，因此，本研究中冀丰914最高产量不是出现在密度最大的处理，而是密度为4.5万株·hm－2。