不同栽培模式对江西棉花产量形成和纤维品质的影响

刘帅，白志刚，胡启星，崔爱花

（江西省棉花研究所，江西九江332105）

棉花是我国重要的经济作物[1]，目前，我国耕地面积日益缩减，粮棉争地的矛盾日益凸显。因此，提高单位面积产量是当前棉花生产中亟需解决的问题[2]。 种植密度是影响棉花产量的重要因素，密度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。密度过高，群体通风透光受阻；密度过低，群体生长总量不足，造成田间资源浪费[3]。因此，合理密植才是建立高效的群体结构、实现棉花高效高产的重要途径[4-5]。

播期直接决定了棉花的生育进程，对于棉花的产量和品质均有较大的影响。 一些研究表明，适当的早播可使棉花结铃期提前，从而有效延长棉花的结铃期，达到增加单位面积总铃数、提高产量的目的[6]。 也有研究表明，在黄河流域，晚播虽然缩短了棉花营养生长和生殖生长时间，但皮棉产量并未显著降低[7]。不同地区对于棉花生长具有不同的影响，本文在密度与播期互作效应下， 研究长江流域棉区适宜的栽培模式， 为提高棉田资源利用率提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019 年在江西省棉花研究所试验基地（江西省九江市，29°42′N,115°51′E）进行，试验品种为中棉425（CCRI 425），采用直播方式，等行距种植，行距为0.76 m，小区面积68.4 m2。 该地土壤为壤质灰潮土，耕作表层有机质含量为1.5 g·kg－1，全氮为1.07 g·kg－1，速效磷为60 mg·kg－1，速效钾为251 mg·kg－1。耕作制度为多年棉花连作，冬季空闲。

1.2 试验设计

采用裂区试验设计，主区设2 个播期：A1（5 月10 日），A2（5 月30 日）；副区设4 个种植密度分别为：B1（5.25 万株·hm－2）、B2（7.50 万株·hm－2）、B3（9.75 万株·hm－2）、B4（12.00 万株·hm－2），3 次重复。 基肥为棉花专用氮肥600 kg·hm－2， 氯化钾150 kg·hm－2， 过磷酸钙375 kg·hm－2；7 月30 日追施尿素300 kg·hm－2。 在棉花蕾期、初花期、盛花期和打顶后各喷施1 次缩节胺（DPC）；打顶时间为8月5－10 日，人工打顶。其他田间管理同当地生产。

1.3 调查方法与内容

农艺性状。 打顶前，在每个小区内选定长势均匀且具有代表性的连续10 株棉花进行株高、 果枝始节位和单株果枝数的调查。

产量性状。 于收获前选连续生长的30 株棉花调查单株铃数，采收正常吐絮棉铃50 个计算铃重，采用皮辊轧花机（SY-20）获取皮棉，并以50 铃皮棉质量计算衣分。

纤维品质。 于50 铃皮棉中抽取样品测定纤维品质 （由农业农村部棉花品质监督检验测试中心测定）。

1.4 数据处理

数据采用SAS 9.2 分析，采用单因素方差分析和Duncan′s 新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同处理对棉花农艺性状的影响

在一定范围内， 株高与密度大致呈负相关关系，且在密度为5.25 万株·hm－2时，棉株株高较大（表1）。 在5 月10 日播期条件下， 密度为5.25 万株·hm－2的棉株株高显著高于其他密度处理，B2、B3、B4 密度处理之间株高无显著差异； 在5 月30日播期条件下，B1、B2 处理株高较大，B3、B4 处理之间无显著差异。不同处理间果枝始节位无显著差异。 同一播期条件下，单株果枝数与密度呈负相关关系（r≈－0.782 0，n＝8）；同一密度下，不同播期的单株果枝数之间差异不显著。

表1 不同处理对棉花农艺性状的影响

2.2 不同处理对棉花产量形成的影响

由表2 可以看出，同一播期下，各密度处理籽棉产量差异不显著。 在A1 播期下，籽棉产量随密度的升高略有增大， 并在种植密度达到9.75 万株·hm－2时，籽棉产量达到较高水平。 同时，在同一密度下，A1 播期条件下的籽棉产量显著高于A2 播期。

表2 不同处理对棉花产量形成的影响

A1 和A2 播期条件下， 棉花单株成铃数与种植密度均呈负相关关系 （r≈－0.904 2，n＝8），B1密度处理单株成铃数显著多于B3、B4 密度处理。可以看出，在同一播期下高密度种植不利于棉铃生长； 不同的播期对于单株成铃同样具有一定的影响，同一密度下播期较晚的A2 处理单株成铃数少于播期较早的A1 处理。 不同处理之间铃重没有显著差异。 从各处理衣分来看，A1 处理大于A2 处理，但随密度变化趋势不明显。

2.3 不同处理对棉花纤维品质的影响

A2 播期下各处理的纤维长度、 长度整齐度指数、 断裂比强度在一定程度上优于A1 播期各处理，但马克隆值偏高；不同播期对于伸长率没有显著影响。 在A1 播期条件下，B2 处理纤维长度显著低于其他3 个密度处理；B3 和B4 两个处理的长度整齐度指数、断裂比强度显著高于B1 和B2 处理。在A2 播期条件下，高密度处理（B4）的棉花纤维长度与断裂比强度低于低密度处理（B1、B2、B3），B3处理长度整齐度指数最高。马克隆值在同一播期下不同密度之间无显著差异。伸长率在不同处理之间无显著差异。 （表3）。

表3 不同处理对棉花纤维品质的影响

3 讨论

适时播种和合理选择种植密度是重要的棉田管理措施，也是棉花增产增收的重要措施之一。 因气候生态条件和土壤条件等的差异，不同地区的适宜播期和密度也不尽相同[8]。 不同处理对棉花农艺性状有一定的影响，密度的增大影响棉花群体通风透光性，不利于棉株的生长。其中，不同密度对果枝始节位没有显著影响，对株高和单株果枝数的影响较大，与株高表现出负相关关系，与单株果枝数呈负相关关系，这与周永萍等[9]的研究结论不尽相同，这可能是由于打顶时间等田间管理方式不同造成的。不同的播期对于棉株株高、果枝始节位、单株果枝数的影响较小。

本研究中， 同一播期下各密度处理的籽棉产量、铃重无显著差异。 播期较早的A1 处理，籽棉产量整体高于A2 处理，同时衣分也较高，这与棉花在早播条件下，全生育期的温度、光照等资源优于正常播期有关[10]。

前人研究表明，棉花纤维品质虽然主要由遗传因素决定， 但栽培措施和环境条件对其亦有影响，其中播期是重要影响因素之一[11]。 本研究中，播期较晚的A2 处理，纤维长度、长度整齐度、断裂比强度均优于播期较早的A1 处理。 在同一播期下，纤维品质指标与种植密度变化关系不密切， 这与Dong 等[7]的研究结果相似。

4 结论

研究结果表明，在长江流域棉区，5 月10 日播期时获得的籽棉产量和衣分均较高， 并在密度为9.75 万株·hm－2时获得的籽棉产量最大。棉花纤维品质与种植密度关系不密切， 与播期有一定关系，5 月30 日播期下棉花纤维品质总体优于5 月10 日播期。