种植密度对豫农棉31 产量和品质的影响

王彦辉，樊永强，韩燕丽，董亚南，苗兆丰，刘劲哲，朱伟

（1. 郑州市农林科学研究所，郑州450005；2. 河南农业大学农学院，郑州450002）

优化种植密度是提高作物产量的重要手段。合理的种植密度可以塑造合理的群体结构，能够使棉花充分利用地力、光热资源，从而实现高产优质[1-3]。Kaggwa-Asiimwe 等[4]认为种植密度对不同株型棉花品种的农艺性状和产量有影响。 牛玉萍[5]和路正营等[6]认为随着种植密度增加，棉花株高呈降低趋势，单株果枝数和蕾花铃数呈现减少趋势。 王树林等[7]认为种植密度增加会使棉花纤维品质略有改善。

豫农棉31 为河南农业大学选育的高产、优质、抗病、早熟常规转基因抗虫棉品种[8-9]。 由于种植密度对棉花产量、 农艺性状和纤维品质都有重要影响，且所用的棉花品种、生态地区不同，实现优质高产的适宜密度也不同[10-13]；所以，笔者以豫农棉31为试验材料，通过分析不同密度下该品种的农艺性状、产量性状和纤维品质，探索其产量、纤维品质双优的种植密度，为棉花科学栽培提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于河南省郑州市中原区须水镇郑州农作物新品种试验中心，为冬闲田。 试验地土壤为黄土质砂壤土，肥力中上。

1.2 试验材料

试验材料为豫农棉31，生育期113 d，由河南农业大学提供。

1.3 试验方法

2020 年4 月25 日覆膜人工直播，播种前施纯N 150～195 kg·hm－2、P2O590～105 kg·hm－2、K2O 75～90 kg·hm－2、充分腐熟的农家肥35～50 m3·hm－2[14-15]。

试验小区按随机区组排列。 每小区长10.0 m、宽6.0 m，面积为60 m2，小区之间不留走道，四周设保护行[16-18]，3 次重复。 设5 个种植密度处理（行距90 cm，利用株距调节种植密度）：30 000、35 000、45 000、55 000、65 000 株·hm－2，栽培管理按照大田常规管理进行。

9 月20 日， 每个小区随机选择8 株棉花调查株高、茎粗、单株果枝数。 10 月15 日每小区随机收取20 个中间铃和中间10 行霜前花，11 月15 日收取小区中间8 行霜后花。籽棉产量为霜前花和霜后花的总和。 棉花收获晾晒后进行考种和衣分测定，不同栽培密度处理的棉花样品送到农业农村部棉花品质监督检验测试中心进行纤维品质测定。

1.4 数据处理和统计分析

使用Microsoft Excel 2010 和DPS 17.10 软件进行试验数据的统计和分析，采用单因素方差分析和邓肯多重范围检验（Duncan’s 检验法）进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同种植密度对豫农棉31 农艺性状的影响

由表1 可以看出，随着种植密度的增加，豫农棉31 的株高呈增长趋势，茎粗呈下降趋势，单株果枝数先上升后下降。 种植密度为45 000、55 000 和65 000 株·hm－2的株高与种植密度为30 000、35 000 株·hm－2的株高差异显著，说明种植密度可以影响棉花的株高。种植密度为55 000、65 000 株·hm－2的单株果枝数与种植密度为30 000、35 000、45 000 株·hm－2的单株果枝数差异显著，说明种植密度对棉花的果枝发育影响显著，密度过高，株距较小，田间透光性下降，会导致果枝数下降。

表1 不同种植密度下豫农棉31 的主要农艺性状

2.2 不同种植密度对豫农棉31 产量性状的影响

随着种植密度的上升， 豫农棉31 的单位面积结铃数、衣分均呈升高的趋势，铃重呈现下降的趋势，籽棉产量、霜前花率呈现先上升后下降的趋势（表2）。 当种植密度为65 000、55 000 株·hm－2时，单位面积结铃数和铃重与其他3 个密度处理均有显著差异。 种植密度为45 000 株·hm－2时，籽棉产量和霜前花率均最高，籽棉产量与其他密度处理的差异显著；在此密度下，其铃重也较高，说明合理密植可以在一定程度上提高产量和霜前花率。衣分随着种植密度的增加而上升，这可能是由于随着密度的增大，棉花种子的发育和成熟受到抑制。

表2 不同种植密度下豫农棉31 的产量性状

2.3 不同种植密度对豫农棉31 纤维品质的影响

不同种植密度下， 豫农棉31 的纤维上半部平均长度、 马克隆值以及断裂伸长率差异均不显著；纤维断裂比强度和长度整齐度指数随着种植密度的增加先升高后下降， 密度在45 000 株·hm－2时，纤维断裂比强度最高，且该种植密度处理的断裂比强度与种植密度55 000、65 000 株·hm－2的差异显著。 种植密度为45 000 株·hm－2时，棉花长度整齐度指数最好， 且与30 000、55 000 和65 000 株·hm－2处理的差异显著（表3）。 因此，综合这5 项棉花纤维品质指标可以看出，种植密度为45 000 株·hm－2的纤维品质最好。

表3 不同种植密度下豫农棉31 的纤维品质指标

3 讨论与结论

合理密植是棉花增产增收的重要措施之一。因气候、生态条件等的差异，各地区适宜的棉花栽培密度不同[16]。 本研究发现，随着种植密度的增大，豫农棉31 的籽棉产量先升后降，这与支晓宇[17]、华烨等[18]的研究结论一致。 棉花的籽棉产量主要由种植密度、单株结铃数和铃重3 个因素决定。 种植密度过低时，植株个体能得到较好发展，但无法形成合理的群体结构，从而使单位面积产量降低；种植密度过高时，个体之间竞争激烈，生长发育受到抑制，易早衰，也难获得高产[19-21]。 本研究中，种植密度为45 000 株·hm－2时，单位面积结铃较多，铃重最大， 且铃重显著高于55 000 和65 000 株·hm－2处理，因而籽棉产量在所有处理中最高。

本研究中，不同种植密度对豫农棉31 的纤维上半部平均长度、马克隆值、断裂伸长率均无显著影响； 断裂比强度和长度整齐度指数随着种植密度的上升先上升后下降， 当种植密度为45 000株·hm－2时最好。Siebert 等[22]、王家宝等[23]研究发现棉花种植密度与纤维品质关系不大，朱丽丽[24]认为棉花纤维长度、成熟度和马克隆值均与种植密度极显著相关。 张金龙[25]研究发现，棉花马克隆值在较低密度下高于常规密度下，其他棉花纤维品质指标在这2 个密度下差异不明显。上述研究结论的差异可能与生态气候条件及试验材料不同有关。

综上，从棉花农艺性状、产量、纤维品质等方面考虑，豫农棉31 的适宜种植密度为45 000 株·hm－2。