不同种植模式对棉花产量及品质的影响

史加亮　赵文超　董灵艳　齐洪鑫　李凤瑞　张东楼　杨秀凤

摘要：为探究黄河流域棉区机采棉最优种植模式，本试验以德棉10号、德棉12号、德棉16号和鲁6269共4个棉花品种（系）为材料，设置76 cm等行距（R1）、66 cm+10 cm（R2）、92 cm+60 cm（R3）3种种植模式，研究各种植模式对不同棉花品种株高、茎粗、产量及纤维品质的影响。结果表明：4个品种的株高均表现为R1>R2>R3，茎粗均表现为R3>R1>R2;品种间株高和茎粗均表现为鲁6269>德棉10号>德棉12号>德棉16号。4个品种均以76 cm等行距种植模式籽棉、皮棉产量最高;各处理中，籽棉产量以德棉10号+76 cm等行距种植模式最高，皮棉产量以鲁6269+76 cm等行距种植模式最高。纤维品质品种间差异较大，以德棉16号和德棉10号表现最优，种植模式对其影响不显著。本试验条件下，76 cm等行距（R1）为最优种植模式。

关键词：棉花;机采棉;种植模式;产量;品质

中图分类号：S562.047文献标识号：A文章编号：1001-4942（2020）05-0042-05

Abstract In order to explore the optimal planting mode of machine picking cotton in the Yellow River Basin，four cotton varieties including Demian 10， Demian 12， Demian 16 and SCRC 6269 were used as experimental materials in the experiment. Three kinds of row spacing were set as 76 cm + 76 cm （R1）， 66 cm + 10 cm （R2）， 92 cm + 60 cm （R3） to study their effects on plant height， stem diameter， yield and fiber quality of different cotton varieties. The results showed that the plant height of the four varieties showed as R1>R2>R3， and stem diameter as R3>R1>R2. The plant height and stem diameter showed as SCRC 6269>Demian 10>Demian 12>Demian 16. The seed cotton and lint yield of the four varieties were the highest under the R1 planting mode; among the varieties， the seed cotton yield of Demian 10 was the highest， and the lint yield of SCRC 6269 was the highest. The fiber quality varied greatly among varieties， and that of Demian 16 and Demian 10 was the best; but the influence of planting mode was not significant. Under the conditions of this experiment，76-cm equal row spacing（R1） was optimum.

Keywords Cotton;Machine picking cotton;Planting mode;Yield;Quality

棉花是我国重要的经济作物，也是山东省的主要经济作物。近年来，由于棉花价格下降、农村劳动力短缺、种植成本增加，加上机械化水平偏低，山东省植棉面积连年下滑[1]。从我国当前棉花产业发展形势来看，新疆建设兵团率先实现棉花全程机械化，棉田用工减少、植棉成本降低、植棉效益增加，棉花产业稳定持续发展，为黄河流域棉区实现棉花全程机械化生产提供了丰富经验[2]。目前山东省棉花生产在耕种、施肥、病虫草害防治以及秸秆还田等环节已实现机械化，但棉花采收环节仍旧依赖人工，严重影响农民植棉积极性，成為棉花产业实现全程机械化的主要障碍[3]。因此，发展机采棉是山东省棉花产业振兴的关键。其中种植模式作为发展机采棉的主要技术之一，在新疆棉区研究较多[4-11]，而在黄河流域棉区研究较少。本试验采用66 cm+10 cm（宽窄行）、76 cm等行距两种机采种植模式和92 cm+60 cm（大小行）种植模式，研究各种植模式对不同棉花品种产量及其构成因素和纤维品质的影响，以期进一步挖掘品种的生产潜力，确立本试验条件下黄河流域棉区机采棉最优种植模式，为促进黄河流域棉区产业发展提供一定的技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2017年在德州市农业科学研究院科技示范园进行。试验地全年无霜期206天，年平均气温12.9℃，年均日照时数2 592 h，年均降水量547.5 mm。土壤质地为壤土，有机质含量1.15%、全氮0.72 g/kg、有效磷21.07 mg/kg、速效钾91.16 mg/kg，pH值8.14。前茬作物为棉花。

1.2 供试材料

供试棉花品种德棉10号、德棉12号、德棉16号为本单位自育品种;鲁6269由山东棉花研究中心选育并提供。

1.3 试验设计与田间管理

试验采用裂区设计，重复3次。主区为品种，分别为德棉16号、德棉12号、鲁6269和德棉10号;副区为种植模式，设76 cm等行距（R1）、66 cm+10 cm（R2）、92 cm+60 cm（R3）共3种种植模式。试验共36个小区，每小区6行区种植，行长8 m。4月26日机械播种，地膜覆盖，每公顷种植密度5.25万株。于第2片真叶展开时按照预定密度进行定苗。各处理均按正常整枝管理，于7月20日打顶。其它栽培措施同常规大田。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 农艺性状棉花收获前，各小区连续选取棉株20株，分别测定株高、茎粗和单株铃数。

株高（cm）：子叶节至主茎顶端的高度。

茎粗（mm）：以子叶节到第一片真叶节间最细部分茎的直径。

单株铃数：于9月10日调查，直径2 cm以上的棉铃为大铃，包括烂铃和吐絮铃;比大铃小的棉铃及当日花为小铃，3个小铃折算为1个大铃。

1.4.2 产量及其构成因素进入吐絮期后，分3次收花：以鲁6269+R3模式为标准，待该处理吐絮率达到40%左右时第1次收花，20～30天后第2次收花，11月10日最后一次收花，未开裂棉铃不计产量。所有小区选取中间4行收花计产，折算出每公顷籽棉产量。每次收花时每小区随机选取50个棉铃，晒干后称重，取平均值作为平均铃重;利用每次收获的50个棉铃轧花，取平均值，得到衣分，依据该衣分和籽棉产量计算出皮棉产量。并将此棉样保存，用以测定纤维品质。

1.4.3 纤维品质将留取棉样寄送至农业农村部棉花品质监督检验测试中心（安阳）测定纤维品质。

1.5 数据统计分析

采用Microsoft Excel 2007整理试验数据，DPS 7.05软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同种植模式对棉花农艺性状的影响

2.1.1 对棉花株高的影响株高常被作为表征地上部营养生长的重要指标，不同的田间配置会引起株高的相应变化[12]。图1表明，4个品种的株高均表现为R1模式显著高于R2和R3模式，R2模式又显著高于R3模式，说明4个品种的株高受种植模式的影响趋势相同且影响显著。同一种植模式下，品种间株高表现为：鲁6269>德棉10号>德棉12号>德棉16号，且鲁6269的株高明显高于其它3个品种，说明品种间株高差异较大。

2.1.2 对棉花茎粗的影响由图2可知，4个品种的茎粗均表现为：R3>R1>R2，其中鲁6269在R3模式下茎粗显著高于R1和R2模式，德棉12号和德棉16号在R3模式下茎粗显著高于R2模式，与R1模式无显著差异。同一种植模式下，品种的茎粗均表现为：鲁6269>德棉10号>德棉12号>德棉16号，且鲁6269的茎粗明显高于其它3个品种，这与株高的表现一致。

2.2 不同种植模式对棉花产量及其构成因素的影响

由表1看出，各品种中，德棉16号、德棉12号的单株铃数以R2模式最多且显著高于R1、R3模式，鲁6269以R3模式最多且显著高于R1、R2模式，德棉10号以R1最多且显著高于R2模式。单铃重多以R3模式最大且德棉10号、德棉16号显著高于R2模式，除鲁6269外其它品种R3模式的单铃重与R1模式无显著差异。除德棉16号外，其它品种均以R1模式衣分最高，且鲁6269、德棉10号显著高于R2模式。鲁6269 R1与R3差异显著。不同种植模式下，不同品种在单株铃数、单铃重和衣分上表现出不同效应，说明不同品种对不同种植模式的适应性不同。德棉16号、德棉10号和鲁6269籽棉、皮棉产量均以R1模式最高且都显著高于其它两种模式;德棉12号籽棉和皮棉产量亦以R1模式最高且显著高于R2模式，与R3模式无显著差异。

品种间，单株铃数以鲁6269最多且明显高于德棉10号、德棉12号和德棉16号;单铃重表现为德棉16号>德棉12号>德棉10号>鲁6269;衣分表现为鲁6269>德棉12号>德棉16号>德棉10号;籽棉产量表现为德棉10号>德棉16号>鲁6269>德棉12号，皮棉产量表现为鲁6269>德棉16号>德棉10号>德棉12号。

综上可知，不同品种在不同种植模式下单株铃数、单铃重和衣分变化规律不明显，因品种而异。而各品种的籽棉和皮棉产量均以R1模式下最高，除德棉16号表现为R1>R2>R3外，其余3个品种均表现为R1>R3>R2;从处理来看，籽棉产量以德棉10号+R1模式最高，皮棉产量以鲁6269+R1模式最高。

2.3 不同种植模式对棉花纤维品质的影响

由表2可以看出，种植模式对棉花纤维品质的影响较小，4个棉花品种模式间的纤维长度、比强度、马克隆值、整齐度指数和伸长率均无显著差异。品种间，德棉16号在不同种植模式下的纤维长度、比强度和整齐度指數均明显高于其它品种，而马克隆值则明显低于其它品种，其伸长率与其它品种几无差异;德棉10号不同种植模式下的纤维长度、比强度均明显高于而马克隆值则明显低于鲁6269和德棉12号，伸长率3个品种间几无差异。德棉16号、德棉10号均达到纤维品质Ⅱ型品种的标准[13]。

综上所述，种植模式对棉花纤维品质无显著影响，品种间纤维品质差异较大，以德棉16号和德棉10号表现最优。

3 讨论

株高和茎粗是反映棉花生长发育状况的主要性状指标[14]，而植株的高矮直接影响棉花光能利用率和株型，进而影响棉花的结铃和产量[15]。棉花茎粗与株型关系密切，且能较好地反映棉花的水分利用情况[16]。不同种植模式对棉花株高和茎粗影响的研究结果多有不同，有的认为不同种植模式对两者均无显著影响[17]，有的认为有一定影响[4，18]。本研究中4个品种的株高和茎粗受种植模式的影响趋势相同，分别表现为R1>R2>R3和R3>R1>R2，说明R1模式在保证一定的茎秆粗壮情况下，能充分促进株高的生长，对进一步提高产量有利。同一种植模式下，品种的株高和茎粗均表现为鲁6269>德棉10号>德棉12号>德棉16号，且鲁6269明显高于其它3个品种，这说明鲁6269更有利于搭建良好的丰产架子[19，20]。

调整种植模式可改善棉花群体的通风透光性[21，22]，不同的种植模式会影响棉花的产量[10，23，24]，适宜的种植模式是提高棉花产量的重要途径[25]。棉花产量主要由单位面积的收获株数、单株铃数、铃重和衣分决定[26]。研究表明，不同品种在不同种植模式下单株铃数、单铃重和衣分变化规律不明显，因品种而异;而各品种的籽棉和皮棉产量均以R1模式最高。

纤维品质是棉花的主要经济性状，纤维的长、强、细是衡量棉花纤维品质的重要指标[27]。棉花的纤维品质主要由品种的遗传特性决定，生态环境条件和栽培措施对其也有一定的影响[28]。本研究表明，种植模式对棉花品种的纤维品质影响较小，同一品种不同种植模式下棉花纤维长度、比强度、马克隆值、整齐度指数和伸长率均无显著差异。这与杨培等[5]的研究结果一致。

4 结论

4个棉花品种的株高和茎粗受种植模式的影响趋势相同：株高均表现为R1模式显著高于R2和R3模式，R2模式又显著高于R3模式;茎粗均表现为：R3>R1>R2。鲁6269的株高和茎粗明显高于其它3个品种。4个品种均以76 cm等行距种植模式籽棉、皮棉产量最高;处理中，籽棉产量以德棉10号+76 cm等行距种植模式最高，皮棉产量以鲁6269+76 cm等行距种植模式最高。纤维品质品种间差异较大，以德棉16号和德棉10号表现最优，种植模式对其影响不显著。本试验条件下，76 cm等行距（R1）为最优种植模式，适合作为黄河流域棉区机采棉种植模式加以推广应用。

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