种植密度对3个棉花品种生长发育和产量品质的影响

周永萍，田海燕，崔瑞敏

（河北省农林科学院棉花研究所/农业部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室，石家庄050051）

0 引言

选择合理的种植密度，塑造合理的群体结构，是使棉花最大程度地利用地力、光、热等资源，获得高产优质的重要措施[1-3]。本研究旨在探索3个棉花品种在黄河流域棉区适宜的种植密度。种植密度一直是棉花栽培研究的热点，国内外已有很多报道[4-10]，娄善伟等[4]、赵振勇等[5]研究了不同栽培密度对棉花产量的影响；Ruth Kaggwa-Asiimwe 等[6]研究了不同密度对不同株型的2个棉花品种农艺性状和产量的影响；鲁宁宁等[7]研究探索了适宜简化整枝的棉花品种及其密度；宁新柱等[8]研究表明，棉花生育期随种植密度的增加而延后，密度与棉花株高、叶片数、果枝数、蕾铃数、铃重、衣分均呈显著负相关；Ruth Kaggwa-Asiimwe等[6]则认为高密度对棉花生育前期增加株高有一定作用，生育后期则不显著；而王海洋等[9]研究表明，随着密度的增大，棉花生育期会略提早，单株干物重减少，单位面积干物重却增加；王树林等[10]研究表明，密度增加对纤维长度和马克隆值等品质指标略有改善。

新疆棉区通过高密度栽培获得了高产量[11-12]，长江流域通过稀植栽培获得了较高产量[13]，黄河流域试验研究表明合理密植有利于提高产量[14-15]。由于生态区域、棉花品种、水肥条件、栽培管理措施不同，结果也不尽相同。本研究针对冀中南3个主要栽培品种，研究3个种植密度下棉花生长结铃与产量品质等的影响，以期确定各品种在该生态区域适宜种植密度，以保证产量和品质。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

田间试验于2017年4—11月在河北省石家庄市河北省农林科学院小安舍试验站进行，试验地土壤属砂壤，0～20 cm 耕层土壤基本性质：有机质18.28 g/kg，全氮1.17 g/kg，碱解氮82.68 mg/kg，速效磷11.32 mg/kg，速效钾196.04 mg/kg。前茬作物棉花。室内试验于2017 年11—12 月在河北省农林科学院棉花研究所进行。

1.2 试验材料

选择冀中南地区的3个主栽棉花品种，分别为‘冀棉958’（国审）、‘石抗126’（国审）、‘冀863’（分别通过河北、山东、山西省审定）。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 设置3 个不同的种植密度，分别为45000、75000、105000株/hm2，每小区6行，行距80 cm，株距根据密度决定，小区面积42.9 m2，每个处理3个重复，随机区组排列。2017年4月26日播种，7月18日打顶，栽培管理措施一致。

1.3.2 棉花生长发育情况调查与产量、品质的测定 9月10日，每个小区选择有代表性的连续20株棉株调查株高、茎粗、果枝数等农艺性状，并对每株各果枝各节位成铃、脱落、烂铃等情况进行记录。10月20日，每小区摘有代表性的50 铃，留待考种，同时各小区摘中间两行霜前花，晾晒后实测产量，11 月10 日摘霜后花实测产量。考种后的棉花纤维样品送河北省检测检验局采用HVI9000检测仪进行品质检测。

1.3.3 统计分析 采用Microsoft Excel软件进行数据分析，SPSS 19.0 统计软件进行数据方差分析（最小显著差数法，简称LSD法）。

2 结果与分析

2.1 不同种植密度对3个棉花品种农艺性状的影响

不同种植密度对3个棉花品种农艺性状的影响见表1，随着种植密度的增加，‘冀棉958’的植株高度递减，‘石抗126’与‘冀863’的株高无显著差异。种植密度对‘冀棉958’的茎粗无显著影响，‘石抗126’与‘冀863’的茎粗随种植密度的增加呈降低趋势，但75000与105000株/hm22个较高密度处理之间的茎粗差异不显著。3个棉花品种的果枝台数均随着种植密度的增加呈递减趋势，‘冀棉958’各处理之间差异显著，其他2个品种2个较高密度处理之间差异不显著。

2.2 不同种植密度对3个棉花品种结铃性的影响

随着种植密度的增加，棉花单株结铃数呈递减趋势（见表 2），75000 与105000 株/hm22 个较高密度处理之间的单株结铃数差异不显著，但都显著低于45000株/hm2处理。3 个品种的单株蕾铃脱落数与烂铃数均随着种植密度的增加呈降低趋势。‘石抗126’各密度处理之间的单株成铃率无显著差异，‘冀棉958’与‘冀863’各处理的单株成铃率有一定差异。种植密度对‘石抗126’与‘冀863’的蕾铃脱落率影响不大，但对‘冀棉958’有一定的影响。‘冀棉958’与‘石抗126’的单株烂铃率随种植密度的变化无显著差异，但‘冀863’的烂铃率随种植密度的增加而降低。随种植密度的增加，3个棉花品种单位面积总成铃数呈递增趋势。

2.3 不同种植密度对3个棉花品种籽棉产量及其构成的影响

不同种植密度对棉花籽棉产量的影响见表3，3个棉花品种中，75000与105000株/hm22个高密度处理的霜前花产量均显著高于45000株/hm2密度处理，但2个较高密度处理之间差异不显著。种植密度对‘冀863’霜后花产量无显著影响，但对其他2个棉花品种的霜后花产量有一定影响。‘冀棉958’75000株/hm2密度的籽棉总产显著高于其他2 个密度处理。‘石抗126’与‘冀863’2 个较高密度的籽棉总产显著高于45000 株/hm2密度处理，但2 个较高密度处理之间差异不显著。‘冀棉958’中105000株/hm2密度的霜前花率高于其他2个处理；‘石抗126’与‘冀863’各处理的霜前花率差异不显著。种植密度对‘冀棉958’各处理的单铃重没有影响，对‘石抗126’与‘冀863’均有一定影响，‘石抗126’单铃重随种植密度增加而增加，而‘冀863’的单铃重对种植密度增加而减少。种植密度对‘冀棉958’和‘冀863’的衣分无显著影响，‘石抗126’中105000株/hm2密度的衣分显著高于其他2个处理。

表1 不同种植密度对棉花农艺性状的影响

表2 不同种植密度对棉花结铃性的影响

2.4 不同种植密度对3个棉花品种纤维品质的影响

不同种植密度对‘冀棉958’的整齐度指数有一定影响，对其他纤维品质指标均无显著影响（见表4）。不同种植密度对‘冀863’的纤维品质均无显著影响。种植密度对‘石抗126’的上半部平均长度影响不大，但对其他纤维品质指标均有一定的影响，整齐度指数、断裂比强度与马克隆值均随着种植密度的增加呈增加的趋势，而伸长率则随着种植密度的增加呈降低趋势。

3 讨论与结论

研究结果表明，‘冀棉958’种植密度为75000株/hm2时产量显著高于其他2个密度，‘石抗126’与‘冀863’种植密度为75000株/hm2与105000株/hm2时产量显著高于较低密度的45000株/hm2。因此，‘冀棉958’的适宜种植密度为75000 株/hm2，‘石抗126’与‘冀863’的适宜种植密度为75000～105000株/hm2范围内。

棉花的株高、茎粗、果枝台数等是棉花栽培中重要的农艺性状指标。有研究认为，随密度增加株高增高[16]，也有研究表明低密度下棉花株高优势明显[17]，还有研究表明种植密度对株高的影响不大[18]。本研究中种植密度对‘冀棉958’的株高产生了一定影响，随密度增加株高降低，与李建峰等[17]的结果一致，对其他2个品种的影响不大，与路正营等的研究结果一致[18]。随种植密度的增加，3 个品种棉花的茎粗与果枝台数都呈降低趋势，这与前人的研究结果相同[16]。

表3 不同种植密度对棉花籽棉产量及其构成的影响

表4 不同种植密度对棉花纤维品质的影响

棉花产量是通过结铃来形成的，单株结铃与种植密度呈负相关[19]。本研究中，2个棉花品种的单株结铃数、蕾铃脱落数与烂铃数均随种植密度的增加呈减少趋势。而单位面积总成铃数随种植密度增加而增加。单株成铃率、蕾铃脱落率与烂铃率随种植密度的变化无一定规律可循。‘冀棉958’的籽棉产量在密度75000 株/hm2附近达最大值，‘石抗126’与‘冀863’种植密度为 75000 株/hm2与 105000 株/hm2时产量大于45000株/hm2密度下的产量。

棉花纤维品质主要由基因型决定，气候条件、栽培措施会对其产生一定的影响[20]，种植密度对‘冀863’的纤维品质无显著影响，对‘冀棉958’整齐度指数产生了一定影响，对其他指标影响不大。但是，对‘石抗126’的纤维品质影响较大，除上半部平均长度外均产生了一定影响，这可能与品种的稳定性有关。

本研究中，‘冀棉958’种植密度为105000 株/hm2时单位面积总成铃数与75000 株/hm2时无显著差异，但产量却显著低于密度为75000 株/hm2时的产量，可能9月10日检测后由于种植密度较大脱落比较严重，导致产量降低。棉花时空结铃性的动态变化以及棉花结铃性与产量的关系还需进一步研究。