种植密度对麦后直播棉CN01生育动态和产量及品质的影响

熊路 杨学兵 段银庭 陈传安 雷志祥 马骕驰 刘道红 汪友元 胡爱兵

摘要：为探索天门麦后直播棉适宜的种植密度，以短季棉CN01为试验材料，开展了不同种植密度对CN01生长发育动态、产量、品质影响的试验研究。结果表明，在6.00万～9.00万株/hm2的种植密度范围内，随着密度增大，短季棉CN01的株高呈先降低后升高的趋势;果枝数、单株果节数、单株成铃数、单位面积成铃数、成铃率、单铃重、籽棉产量和皮棉产量均随着密度的增大而降低;单位面积果节数随密度的增加而增加;棉花纤维上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度、伸长率随密度的增加均呈先升高、后降低的趋势，且以6.75万株/hm2种植密度的纤维品质相对最好。综合产量和品质考究，棉花CN01在天门麦后直播适宜的种植密度为6.00万～6.75万株/hm2。

关键词：种植密度;麦后直播棉;生育动态;产量;品质

中图分类号： S562.041     文献标识码：A    文章编号：2095-3143（2019）03-0029-07

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2019.03.06

0  引言

湖北省天门市地处江汉平原北部，是长江流域重要的棉花生产基地，1955年至2013年期间年均棉花种植面积在40000 hm2左右，且棉花总产量有16次过5万吨（百万担），2008年被湖北省人民政府授予为 “棉花生产大县”称号，棉花生产为天门市的经济发展做出了巨大贡献[1-3]。然而，自2014 年国家取消棉花临时收储政策以来，籽棉售价大幅度降低，加上农资成本、人工成本不断上涨，自然灾害频发，棉花种植效益逐年下降，植棉甚至亏本[3-6]。在此环境下，天门市棉花种植面积逐年下降，从2013年的34500 hm2降至2018年的10000 hm2，降低了70.93%，棉花产业逐渐萎缩[1]。

天门市的棉花种植以传统的营养钵育苗移栽为主，机械化程度极低，生产费工费时、周期长、效率低下。为改变这种低效率的种植方式，近几年天门市积极引进、推广“以机器代替人工，减少生产过程环节，大幅提高农机农艺作业效率，提高种植效益”的棉花轻简化栽培技术[7-9]，在黄潭、渔薪、杨林等棉花主产乡镇开展了棉花基质育苗移栽、油（麦）后直播棉为代表的轻简化栽培示范[10]，并取得了一定的成绩。但是，天门市在麦后直播棉适宜的种植密度、播期、产量和品質等方面的研究还比较缺乏。因此，作者进行了种植密度对短季直播棉CN01的生育动态、产量构成和纤维品质的影响研究，以期找到适宜江汉平原植棉区的麦后直播棉种植方式，为短季棉的大面积推广应用提供参考，并促进天门市棉花产业的转型升级。

1 材料与方法

1.1  试验材料

试验品种为创世纪转基因技术有限公司选育的无限果枝类型常规短季棉CN01，由荆州农业科学院提供种子。

1.2  试验地点

2018年5～10月于湖北省天门市杨林办事处新农村3组开展相关田间试验，试验地前茬为小麦，2018年5月15日收获。试验地土壤为潮土，土壤检测结果显示，有机质含量16.58 g/kg、pH值7.65、速效氮120 mg/kg、速效磷23.3 mg/kg、速效钾172 mg/kg、有效锌0.25 mg/kg、有效硼0.30 mg/kg。试验地直播棉CN01生长期间气象数据见表1。

1.3  试验设计

试验田棉花于5月24日播种，采用76 cm等行距种植方式，田间随机区组排列，小区长5.00 m，宽4.56 m，3次重复，试验田四周设保护行。设置5个播种密度处理，分别为D1（6.00万株/hm2）、D2（6.75万株/hm2）、D3（7.50万株/hm2）、D4（8.25万株/hm2）、D5（9.00万株/hm2）。

1.4  田间管理和指标测定

所有小区播种前均基施复合肥（氮、磷、钾有效养分含量均为16%）525 kg/hm2，肥水、病虫草害等其他田间管理同一般棉田，8月17日人工打顶。试验在各小区分别选取有代表性连续的植株10株，于6月30日、7月16日、8月1日、8月16日、8月31日、9月15日测定棉花的株高、果枝数、花、蕾、桃等指标，以其平均值作为分析值。9月29日喷施乙烯利脱叶催熟，10月12日取样测定单株成桃数、单铃重等指标，皮棉样品寄送到荆州农业科学院进行纤维品质检测，10月17日对各个小区分别实收计产。

1.5  数据处理与分析

采用Excel进行数据录入，用SPSS19.0进行数据处理分析和方差分析。

2  结果与分析

2.1  种植密度对CN01株高的影响

由表2可知，在8月1日之前，随着种植密度增加株高逐渐降低，且密度越大、降幅越大。8月1日之后，高密度处理棉花株高逐渐超过低密度处理。方差分析表明，大多时期均是D1～D4相互间差异不显著，D1与D5处理间呈显著或极显著差异。说明，高密度处理在苗期阶段株高增长受抑制，后期增长较快。

2.2  种植密度对CN01果枝数的影响

由表3可知，在整个生育期间，低密度处理的单株果枝数都高于高密度处理的，且以D1处理的果枝数最多、为14.27个，比D5处理的果枝数多3.00个;且随着种植密度增加单株果枝数逐渐降低，不同时期趋势一致。方差分析表明，调查末期（9月15日）的单株果枝数D1处理极显著高于其他处理，D2处理极显著高于D4和D5处理。说明，高密度处理抑制了单株果枝数的形成。

2.3  种植密度对CN01单株果节数的影响

由表4可知，棉花CN01果节数形成高峰期在7月16日至8月16日，不同时期均是低密度处理高于高密度处理，以D1处理的果节数最大，为64.38个;有随着种植密度增加果节数逐渐降低趋势;方差分析表明，各时期均是D1和D2处理极显著高于D3、D4、D5处理。说明，高密度处理抑制了果节的形成，且生育早期阶段抑制效果更明显。

2.4  不同种植密度处理对CN01现蕾数的影响

由表5可知，各处理不同时期的单株现蕾数变化趋势基本一致，都是在8月1日前后到现蕾高峰期， 在8月16日以前，随着种植密度增加单株蕾逐渐降低;大部分时期（8月31日除外）均以D1处理最高，且极显著高于其他处理;现蕾高峰期D1、D2、D3处理间差异极显著，D3、D4、D5处理间差异不显著。

2.5 不同种植密度处理对CN01开花量及幼铃数的影响

由表6可知，各处理的单株花及幼铃数随着种植密度增加均呈现先增加、后降低的趋势，都是在8月16日前后到开花成铃高峰期。8月16日（开花成铃高峰期）的单株开花量和幼铃数以D1和D2处理极显著高于D3、D4和D5处理。从7月16日开始开花至8月31日，随着种植密度增加单株开花成铃数逐渐降低;8月31日以后的单株开花量和幼铃数较少。

2.6  种植密度对成铃数的影响

由表7可知，各处理成熟期的成铃数为10.98～16.58个/株，以D1处理最高，为16.58个/株;存在随着种植密度增加单株成铃数呈逐渐降低的趋势;方差分析表明，在整个生育期间，D1～D4处理间，种植密度增加会导致单株成铃数明显减少，降幅在32.77%～35.16%，且有极显著差异;D4与D5处理间单株成铃数在整个生育期间差异均不显著。

2.7  种植密度对产量相关因素的影响

由表8可知，随着种植密度的增加，第一果枝着生位的节位和高度均增大，分别由6.78增大到7.50、19.11 cm增大到21.31 cm;总果节数也逐渐增大，以D5的总果节数最大，为492.48万个/hm2;而单株成铃数、单位面积成铃数、单铃重、成铃率、籽棉产量、皮棉产量均随着种植密度的增大而降低。其中，以D1处理的籽棉产量和皮棉产量最高，分别为3420.57 kg/hm2、1379.86 kg/hm2，分别比D5处理的高6.78%和 9.05%，差异极显著。D1和D2处理与D3、D4、D5处理间籽棉产量和皮棉产量差异均极显著。D1、D2处理的衣分和籽指比其他处理的略高，D1处理的衣分最高，为40.34%;D2处理的籽指最大，为10.79 g。D1处理与D3、D4、D5处理间的衣分差异显著;各处理间籽指差异不显著。

2.8  种植密度对纤维品质的影响

由表9可知，D1和D2处理的纤维品质比D3、D4、D5处理的略高，且以D2处理相对最好;随着种植密度增加，棉花纤维上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度、伸长率均呈先升高、后降低的趋势，以D2处理值最高，分别为29.13 mm、84.37%、30.60 Cn/tex、6.90%;马克隆值各处理间差异不显著，D2与D5处理间的上半部平均长度、断裂比强度、伸长率差异显著，其他处理间差异不显著;D1处理与D2、D3、D4处理间的整齐度指数差异显著，其他处理间差异不显著。

3  讨论

麦后直播棉具有播期迟，较传统育苗移栽迟一个月左右的特点，通常需要加大密度以确保棉花产量[11]。在直播棉适宜的种植密度方面，国内外专家开展了大量的探索研究，但是受气象条件、土壤环境、种植方式、种植品种等条件限制，研究结果有较大的差异[12-16]。本试验结果表明，高密度处理降低苗期棉花株高，这与李金才，等[15]和戴茂华，等[17]的研究有一定的出入，可能是因为试验地6月份降雨频繁，田间肥水碰头，高密度条件下植株争得肥水的份额相对少而导致株高降低，棉花生育后期，低密度处理棉花更多地将营养转向生殖生长，而高密度处理植株为争取更多的光温资源拨高增长。8月16日以后，随着种植密度的增加，现蕾数变化趋势不明显。可能是因为8月中下旬高温干旱，导致蕾铃大量脱落，植株蕾铃形成数量少。各处理的单株果枝数、总果节数随密度的增加而降低，这与王孝刚，等[11]的研究结论一致。

在试验的密度范围内，增加种植密度会导致单株成铃数、成铃率、皮棉产量、籽棉产量的降低，这与马宗斌，等[18]，李金才，等[19]的研究结论一致。支晓宇，等[20]认为，密度对棉花纤维品质的影响主要表现在纤维长度和马克隆值随密度的变化;Dong，等[21]研究发现，种植密度对棉花纤维长度、比强度和马克隆值无显著影响。本研究表明，种植密度对麦后直播棉CN01的纤维上半部平均长度、整齐度指数、断裂比強度、马克隆值、伸长率的差异大部分都不显著，说明试验范围内的种植密度对纤维品质的影响有限。

4  结论

在试验的种植密度范围内，随着密度增大，短季棉CN01的株高呈先降低后升高的趋势;果枝数、单株果节数、单株成铃数、单位面积成铃数、成铃率、单铃重、籽棉产量和皮棉产量均随着密度的增大而降低;但单位面积果节数随密度的增加而增加;棉花纤维上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度、伸长率均随着密度增大呈先升高、后降低的趋势，且以6.75万株/hm2处理值最高。综合产量和品质结果认为，棉花品种CN01在江汉平原植棉区麦后直播适宜的种植密度为6.00万～6.75万株/hm2。

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