“宽早优”植棉模式下不同株距配置对棉花生长及产量和纤维品质的影响
2023-04-29王洪彬贺立强张东风宋美珍王海娟王志刚刘海燕
王洪彬 贺立强 张东风 宋美珍 王海娟 王志刚 刘海燕
摘要：【目的】探究適于新疆生产建设兵团第七师“宽早优”植棉模式的最佳株距和种植密度，从而为当地建立高产高效的棉花栽培技术体系提供理论依据。【方法】2021―2022年开展田间试验，采用“宽早优”（76 cm等行距，地膜宽2.05 m）种植模式，1膜3行3带。采用裂区试验设计：主区为棉花品种（新陆早61号和K07-12），副区为株距处理（设置5.5 cm、7.5 cm、9.5 cm、11.5 cm、13.5 cm和15.5 cm共6个水平）。研究不同处理对棉花的生育期、农艺性状、叶绿素含量（soil and plant analyzer development， SPAD值）、干物质质量、冠层结构、产量以及纤维品质的影响。【结果】随着株距的增加，供试棉花品种的生育期缩短，单株果枝数、株高、茎粗整体呈增加趋势，第1果枝节位高度呈波动降低趋势。不同株距处理对SPAD值无显著影响。2022年盛花期、盛铃期和吐絮期，随着株距的增大，生殖器官干物质质量呈先升高后降低趋势，叶面积指数呈波动减小趋势，冠层开度呈波动增加趋势。2021年，同一棉花品种在不同株距下的衣分、籽棉产量和皮棉产量均无显著差异。2022年9.5 cm株距配置下，新陆早61号和K07-12的籽棉产量和皮棉产量较高，纤维品质也较好。新陆早61号的纤维品质更加稳定，不同株距处理间的纤维上半部平均长度、长度整齐度指数、马克隆值、断裂比强度和断裂伸长率差异均不显著。【结论】“宽早优”植棉模式下，株距为9.5 cm（理论种植密度为13.85万株·hm－2）时，新陆早61号和K07-12可获得较理想的叶面积指数与干物质质量，籽棉产量和皮棉产量较高，也可保持较好的纤维品质。
关键词：株距；密度；“宽早优”植棉模式；农艺性状；干物质积累；冠层结构；产量；纤维品质
Effects of different plant spacings on the growth， yield and fiber quality of cotton under the "Kuanzaoyou" planting pattern
Wang Hongbin1， He Liqiang1， Zhang Dongfeng1*， Song Meizhen2， Wang Haijuan1， Wang Zhigang1， Liu Haiyan3
（1. Agricultural Science Research Institute of the 7th Division of The Xinjiang Production and Construction Corps， Kuytun， Xinjiang 833200， China; 2. Institute of Cotton Research， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Anyang， Henan 455000， China; 3. Agricultural Development Service Center of the 130th Regiment of the 7th Division of The Xinjiang Production and Construction Corps， Karamay， Xinjiang 834034， China）
Abstract： [Objective] This research aims to investigate the optimum plant spacing and density for "Kuanzaoyou" planting pattern in the 7th Division of The Xinjiang Production and Construction Corps， so as to provide a theoretical foundation for establishing a high-yield and efficient cultivation system for local cotton fields. [Methods] Field trials were carried out in 2021－2022， and the planting pattern of "Kuanzaoyou" （76 cm equal row spacing， the film width of 2.05 m） with one film-three rows-three belts was employed. Split-plot design was adopted; the main plot was cotton variety （Xinluzao 61 and K07-12）， and the subplot was plant spacing（5.5 cm， 7.5 cm， 9.5 cm， 11.5 cm， 13.5 cm， and 15.5 cm， a total of six levels）. The effects of different treatments on cotton growth period， agronomic traits， soil and plant analyzer development （SPAD） value， dry matter mass， canopy structure， yield and fiber quality were studied. [Results] With the increase of plant spacing， the growth period of tested cotton varieties was shortened， the number of fruiting branches per plant， plant height， and stem diameter generally increased， the height of the first fruiting branch node exhibited a fluctuating decrease. SPAD values showed no significant difference under different plant spacing treatments. At the full flowering， peak boll setting and boll opening stage in 2022， with the increase of plant spacing， the dry matter mass of reproductive organs initially increased and then decreased， and the leaf area index （LAI） exhibited a fluctuating decrease， and diffuse non-interceptance （DIFN） showed a fluctuating increase. The differences were not significant for lint percentage， seed cotton yield and lint cotton yield of same cotton variety under different plant spacing treatments in 2021. In 2021 and 2022， the seed cotton yield and lint yield of Xinluzao 61 and K07-12 were higher and the fiber quality was better under the 9.5 cm plant spacing. The fiber quality of Xinluzao 61 was more stable， as there were no significant differences in upper half mean length， uniformity index， micronaire， breaking strength and breaking elongation of the fiber among different plant spacing treatments. [Conclusion] Under the "kuanzaoyou" planting pattern， when the plant spacing was 9.5 cm （theoretical planting density was 138 500 plants·hm-2）， Xinluzao 61 and K07-12 could obtain better LAI and dry matter mass， higher seed cotton yield and lint yield， and better fiber quality could be maintained.
Keywords： plant spacing; density; "Kuanzaoyou" cotton planting pattern; agronomic traits; dry matter accumulation; canopy structure; yield; fiber quality
新疆生产建设兵团第七师（以下简称七师）自2006年前后开始扩大杂交棉种植面积[1]，在实践中探索出杂交棉 “宽早优”（76 cm等行距）种植模式[2-3]。该模式因棉田通风透光性好，更适合机采，是新疆棉花在“向温要棉”的基础上转移为“向光要棉”和进一步提高棉花产量的突破口[3-4]。“宽早优”是当前七师棉花生产中的主要种植模式，推广面积不断扩大，内容也在不断丰富完善。种植品种不再仅限于杂交棉，一些长势较强、株型松散的常规棉品种也有一定的种植面积；种植密度也在不断变化，“宽早优”种植模式推广前期的株距以9.5 cm为主，其后株距为8.5 cm的种植模式也曾大面积推广，目前生产中的株距以7.5 cm为主，实际收获密度由9万～12万株·hm－2变为10.5万～13.5万株·hm－2[1]。棉花生产中存在缩小株距以追求高密度的发展趋势，5.5～7.0 cm的株距配置也有一定的种植面积。
种植密度对棉花群体光合作用具有明显影响[4-5]。在“宽早优”种植模式下探究最佳的株距配置对促进当地棉花生产具有重要意义。虽然前人已经开展了76 cm等行距条件下不同种植密度对棉花冠层结构、光合特性、农艺性状、产量及纤维品质影响的相关研究，但因种植区域、棉花品种和栽培管理条件等的不同，其研究结果也不尽相同。李建峰等[6]认为76 cm等行距种植、密度为10.965万株·hm－2条件下，杂交棉鲁棉研24号能充分发挥杂种优势，获得较理想的叶面积指数（leaf area index， LAI）、光吸收率、干物质积累量，进而提高产量。李春梅等[7]发现76 cm等行距种植条件下，中棉所49适宜的种植密度为12万～18万株·hm－2。张丽莹[8]研究发现新陆中88号在种植密度为18万株·hm－2（株距7.3 cm）、纯氮施用量为300 kg·hm－2条件下群体LAI最为合理，净光合速率较高，平均单株干物质积累量和籽棉产量最高。陈燕等[9]的研究表明K07-12[10]最适宜的种植密度为13万～15万株·hm－2，在此密度范围内棉花生育期相对较短、籽棉产量较高、纤维品质较好。霍飞超等[11]研究认为，1膜3行种植模式下，当中棉所49的种植密度为14.1万株·hm－2、缩节胺用量为180 g·hm－2时，有利于协调棉株营养生长与生殖生长的关系，改善冠层结构，增加群体干物质积累量，提高光合作用效率。
本研究以棉花品种新陆早61号[12]和目前七师推广的棉花品种K07-12为研究对象，在“宽早优”种植模式条件下设置6个株距水平，分别为5.5 cm、7.5 cm、9.5 cm、11.5 cm、13.5 cm和15.5 cm，研究不同株距配置对棉花农艺性状、干物质质量、冠层结构、产量以及纤维品质的影响，明确适宜七师棉花生产的最佳株距和种植密度，从而为当地建立高效、高产的棉花栽培技术体系提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试棉花品种为新陆早61号（株型紧凑且早熟优质）和K07-12（株型松散且相对晚熟）。
1.2 试验设计
试验于2021―2022年在七师130团8连试验地进行。土壤质地为砂壤土，试验地土壤肥力均匀。历年、2021年和2022年棉花生育期内（4－10月）≥10 ℃积温及降水量见附表1。与2021年相比，2022年全生育期≥10 ℃积温增加98.6 ℃，降水量减少26 mm，特别是在现蕾至开花期，2022年≥10 ℃积温增加75.7 ℃，降水量减少12 mm。
2021年和2022年播种期分别为4月25日和4月24日，播种方式为1穴1粒人工点播。采用“宽早优”（76 cm等行距）种植模式，1膜3行3带，地膜宽205 cm。采用裂区试验设计：主区为棉花品种，新陆早61号与K07-12分别用A1、A2表示；副区为不同的株距配置，设置5.5 cm、7.5 cm、9.5 cm、11.5 cm、13.5 cm和15.5 cm共6个水平，分别用B5.5、B7.5、B9.5、B11.5、B13.5和B15.5表示，对应的理论种植密度分别为23.92万株·hm－2、17.54万株·hm－2、13.85万株·hm－2、11.44万株·hm－2、9.75万株·hm－2和8.49万株·hm－2。共12个处理，每个处理重复3次，共36个小区，每个小区的面积约为20 m2（8.77 m×2.28 m）。2022年每小区在其原有长度与宽度的基础上分别加长2 m作为取样区。各小区的管理措施均一致，按当地常规棉田进行生产管理，进行2次脱叶处理。采用膜下滴灌，2021年灌水量为5 800 m3·hm－2左右，2022年灌水量为4 900 m3·hm－2左右。
1.3 调查项目与方法
1.3.1 生育期调查。调查各小区棉花的出苗期、开花期及吐絮期，统计出苗期至开花期的天数和出苗期至吐絮期的天数（生育期）。
1.3.2 农艺性状调查。在收获前期，在每小区定点选取10株（内行外行各5株）长势均匀一致的棉花，调查单株果枝数、第1果枝节位、第1果枝节位高度、株高、茎粗。
1.3.3 叶绿素含量（soil and plant analyzer development， SPAD值）测定。分别于2021年6月18日（盛蕾期）、7月13日（盛花期）、7月21日（盛铃期）、7月28日（盛铃期）、8月4日（盛铃期），2022年6月13日（盛蕾期）、7月4日（盛花期）、7月24日（盛铃期）、8月17日（吐絮期），采用SPAD-502 Plus叶绿素计（南北仪器有限公司，河南省郑州市），选择天气晴朗的上午，一般在12：00左右，每小区选取10株（内行外行各5株）棉花，测定倒4叶基部的SPAD值。
1.3.4 干物质质量测定。2022年分别于6月14日（盛蕾期）、7月4日（盛花期）、7月24日（盛铃期）、8月16日（吐絮期）测定单株干物质质量。在每个小区的取样区内选取有代表性的3株棉花，将其分为根、茎、叶和生殖器官（蕾花铃），于105 ℃杀青30 min后，80 ℃烘干至质量恒定，测定单株各部位的干物质质量，折算为每公顷的干物质质量。
1.3.5 冠层结构测定。2022年7月4日（盛花期）、7月24日（盛铃期）和8月14日（吐絮期），采用LAI-2200C冠层分析仪（北京力高泰科技有限公司），测定棉花的LAI和冠层开度（diffuse non-interceptance， DIFN）。
1.3.6 产量性状测定。在收获前期，调查小区全部收获株数，在每小区定点选取10株（内行外行各5株）棉花，调查单株结铃数。在第2次脱叶后15 d（10月2日），每小区取中部（第4～6果枝）内围棉铃30个，测定铃重，将收取的棉样用皮辊轧花机轧花后测定衣分。人工实收籽棉计产，根据籽棉产量和衣分计算皮棉产量。
1.3.7 纤维品质测定。将皮棉样品送至新疆生产建设兵团第七师农业科学研究所纤维检测室，测定棉纤维的上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度、马克隆值和断裂伸长率。
1.4 数据处理与分析
采用Data Processing System（DPS）15.10软件进行裂区设计试验数据的统计分析，利用邓肯多重范围检验法（Duncans新复极差法）进行处理间的差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对棉花生育期的影响
随着株距的增加，2021年和2022年2个棉花品种出苗期至开花期的时间及其生育期均呈缩短趋势，不同株距处理对这2个性状指标有极显著影响（表1）。B5.5处理下A1的出苗期至开花期时间及生育期均显著长于B11.5、B13.5和B15.5处理。B5.5处理下A2的出苗期至开花期时间及生育期均显著长于B9.5、B11.5、B13.5和B15.5处理。2个棉花品种在同一年份的出苗期至开花期时间相近，差异不明显；A2的开花期至吐絮期的时间长于A1是导致A2生育期较长的主要原因。与2021年相比，2022年同一棉花品种在相同处理下的生育期缩短，可能是因为不同年份的灌水量条件及气候条件的不同致使棉花的生育期存在差异。
2.2 不同处理对棉花农艺性状的影响
随着株距的增大，2021年和2022年A1和A2棉花品种的单株果枝数、株高和茎粗总体呈增加趋势，这3个性状受不同株距处理的显著影响。B15.5处理下A1的单株果枝数、株高和茎粗均显著高于B5.5和B7.5处理。B15.5处理下A2的单株果枝数和茎粗均显著高于B5.5、B7.5和B9.5处理，其株高显著高于B5.5处理。相同年份同一株距配置下，A1的单株果枝数、株高和茎粗均高于A2（表2）。
2021年A1的第1果枝节位随着株距的增大呈现波动降低趋势，且B5.5和B7.5处理的第1果枝节位显著高于B13.5和B15.5处理。2022年，不同处理间的第1果枝节位差异不显著。A2的第1果枝节位在不同年份相对稳定，不同处理间差异均不显著（表2）。
2个棉花品种第1果枝节位高度随着株距的增加整体呈降低趋势，受不同株距处理的极显著影响（表2）。
2.3 不同处理对棉花叶片SPAD值的影响
2021年和2022年不同处理对A1和A2品种SPAD值的影响见图1。同一年份种植的相同品种在同一测定时间，各处理的SPAD值差异均不显著。说明不同株距处理对盛蕾期、盛花期、盛铃期和吐絮期棉株叶片叶绿素含量影响不大。
2.4 2022年不同处理对棉花干物质质量的影响
生殖器官干物质质量变化：在盛蕾期（6月14日），随株距的增加，2个棉花品种生殖器官干物质质量呈波动降低趋势，受不同株距处理的极显著影响。在盛花期（7月4日）、盛铃期（7月24）、吐絮期（8月16日），随株距的增加，生殖器官干物质质量整体呈现先升高后降低趋势，B7.5或B9.5处理下的生殖器官干物质质量较高，B13.5、B15.5处理的生殖器官干物质质量较低（表3）。
叶片干物质质量变化：随着株距的增加，A1品种盛蕾期的叶片干物质质量呈波动下降趋势；盛花期叶片干物质质量呈先升高后降低趋势，盛铃期叶片干物质质量呈升-降-升的波动变化趋势，吐絮期叶片干物质质量呈下降趋势。A2品种盛蕾期、盛花期和盛铃期的叶片干物质质量均随着株距的增大呈波动下降趋势，在盛铃期各处理的叶片干物质质量差异不显著（附表2）。
茎秆干物质质量的变化：随着株距的增加，A1品种盛蕾期茎秆的干物质质量呈波动下降趋势，盛花期茎秆干物质质量呈升-降-升-降的变化趋势，盛铃期茎秆干物质质量呈先升高后降低的变化趋势，吐絮期茎秆的干物质质量呈逐渐降低趋势。A2品种盛蕾期、盛花期和盛铃期茎秆的干物质质量均随着株距的增大整体呈波动下降趋势，吐絮期茎秆的干物质质量随株距增加呈逐渐下降趋势，盛铃期各处理的茎秆干物质质量差异不显著（附表2）。
4个不同生育时期（盛蕾期、盛花期、盛铃期和吐絮期）A1与A2的根系干物质质量均随株距的增加呈逐渐降低或波动降低趋势，受株距的显著影响（附表2）。
在4个生育时期（盛蕾期、盛花期、盛铃期和吐絮期）同一处理下，A2的生殖器官干物质质量均大于A1（除盛铃期B9.5处理外）。盛蕾期A2的叶片干物质质量均大于A1（除B9.5处理外）、茎秆干物质质量均大于A1（除B9.5和B11.5处理外）。盛铃期和吐絮期除了B5.5处理外，不同处理下A1的根系、茎秆的干物质质量的均值均大于A2（表3和附表2）。
2.5 2022年不同处理对棉花LAI和DIFN的影响
2022年盛花期和吐絮期株距处理显著影响LAI。盛花期、盛铃期和吐絮期，随株距的增加，A1的LAI呈波动下降趋势，盛花期B7.5处理的LAI最大，盛铃期B9.5处理的LAI最大，吐絮期B5.5处理的LAI最大；随株距的增加，A2的LAI整体呈波动减小的趋势，均以B5.5处理的LAI最大。盛花期、盛铃期和吐絮期，不同品种在B13.5与B15.5处理下的LAI均较低。同一株距处理下，A1的 LAI均大于A2，在盛铃期与吐絮期品种之间的LAI差异达到极显著水平（表4）。
盛花期、盛铃期和吐絮期，A1和A2的DIFN随株距的增大呈逐渐增加或波动增加趋势。盛花期、吐絮期株距处理显著影响A1和A2的DIFN。盛铃期和吐絮期在同一处理下，A1的DIFN均小于A2（表4）。
2.6 不同处理对棉花产量性状的影响
2021年和2022年，A1和A2的单株结铃数与铃重均随着株距的增加整体呈增加趋势，不同处理之间的单株结铃数与铃重差异极显著（表5）。2021年，2个品种在不同处理下的衣分差异不显著。2022年A1与A2的衣分均随着株距的增大整体呈先增加后降低趋势，峰值分别出现在B11.5和B9.5处理。2021年和2022年同一处理下，A2的衣分均高于A1。A1与A2的衣分均表现为2022年大于2021年，这可能与2022年积温较高、降水较少有关[13-15]。
2021年2个棉花品种在不同株距处理下的籽棉产量与皮棉产量差异均不显著。不同处理下A1的籽棉产量表现为B9.5＞B11.5＞B15.5＞B13.5＞B7.5＞B5.5，A2的籽棉产量表现为B7.5＞B9.5＞B11.5＞B15.5＞B5.5＞B13.5。不同处理下A1的皮棉产量表现为B11.5＞B9.5＞B15.5＞B13.5＞B7.5＞B5.5，A2的皮棉产量表现为B9.5＞B7.5＞B11.5＞B13.5＞B15.5＞B5.5（表5）。
2022年株距处理极显著影响2个棉花品种的籽棉产量与皮棉产量。不同处理下A1的籽棉产量和皮棉产量均表现为B9.5＞B11.5＞B7.5＞B5.5＞B15.5＞B13.5，B9.5处理的籽棉产量显著高于其余处理，B9.5处理的皮棉产量与B11.5差异不显著，但显著高于其他4个处理。不同处理下A2的籽棉产量和皮棉产量均表现为B9.5＞B7.5＞B5.5＞B11.5＞B15.5＞B13.5，B9.5、B7.5和B5.5处理的籽粒产量和皮棉产量差异均不显著，B9.5处理的籽棉产量和皮棉产量显著高于B11.5、B13.5和B15.5处理（表5）。
2022年A1与A2的籽棉产量和皮棉产量及2021年A1的籽棉产量与A2的皮棉产量的最高值均出现在B9.5处理；2021年A1在B11.5处理下的皮棉产量最高，A2在B7.5处理下的籽棉产量最高，但B9.5与B11.5处理下A1的皮棉产量差异不显著，B7.5与B9.5处理下A2的籽棉产量差异不显著（表5）。以上分析表明B9.5处理是76 cm等行距条件下适宜的行距配置，其对应的理论种植密度约为13.85万株·hm－2，实收密度为12.82万～13.34万株·hm－2。
2.7 不同处理对棉花纤维品质的影响
不同株距处理对纤维品质的影响见表6。A1的纤维品质更加稳定，2021年和2022年各项测定指标（纤维上半部平均长度、长度整齐度指数、马克隆值、断裂比强度和断裂伸长率）在不同株距处理下差异均不显著。
2021年和2022年，不同株距处理下A2的纤维上半部平均长度和断裂伸长率均无显著差异。2021年不同株距处理下A2的长度整齐度指数差异不显著；2022年A2的长度整齐度指数随株距增大呈先增加后波动下降趋势，峰值出现在B7.5处理，显著大于B9.5、B13.5和B15.5处理。2021年A2的马克隆值随着株距的增加呈先降低后增大的趋势，B9.5处理的马克隆值最小，显著低于B13.5和B15.5处理；2022年A2的马克隆值和2021年A2的断裂比强度在不同处理下差异不显著；2022年随着株距的加大，A2的断裂比强度呈整体下降趋势，B15.5处理下显著低于B5.5、B7.5和B11.5处理。
3 讨论
张旺峰等[5]认为种植密度过低时，虽然单个植株生长条件较好，个体得到发展，但群体不足，群体光合速率低，光合产物累积少，因此产量水平较低；种植密度过高时，群体过大，虽然生育前期有较高的群体光合速率，光合产物累积多，但个体生长受到限制，单株发育不良，对环境条件敏感，生育后期叶片光合速率衰退快，LAI下降较早，植株易早衰，也难以获得高产。本研究中，2021年新陆早61号和K07-12在B5.5处理下的皮棉产量均最低，这可能是由于该处理下密度过大导致的结果。棉株高大可在一定程度上弥补因株距加大、密度减小而造成的群体生产量的不足，2021年不同株距处理间的籽棉产量和皮棉产量差异均不显著。2022整体积温较高（特别是6月现蕾期）、降雨稀少，试验地灌头水晚，灌水量相对亏缺，2022年2个供试品种的株高明显低于2021年，在株距加大、密度变小的情况下，棉株个体发育优势强但群体生物量不足。与其他各处理相比，2022年B13.5、B15.5处理在盛花期、盛铃期和吐絮期的LAI以及盛蕾期、盛花期、盛铃期和吐絮期的生殖器官、叶片、茎秆和根系的干物质质量均较低，籽棉产量和皮棉产量也较低。
本研究通过2021年和2022年的田间试验发现，在“宽早优”（76 cm等行距）模式下，株距为9.5 cm时新陆早61号和K07-12可获得最佳的皮棉产量，也可保持较好的纤维品质，这与李春梅等[7]和陈燕等[9]的研究结果相符。现七师大面积采用76 cm等行距种植模式，株距以7.5 cm为主，这种模式的理论种植密度为17.54万株·hm－2，生产中出苗率、保苗率较低，即使出苗率在75%左右，收获株数也可达13万株·hm－2。部分植棉者盲目追求收获株数，采用6.50 cm或5.76 cm株距，不但增加了植棉成本，也给生产管理带来困难。本试验中2021年株距为15.5 cm时理论种植密度在8.49万株·hm－2，该株距配置下的籽棉产量和皮棉产量与其他处理无显著差异。建议当地在出苗较差的年份也不必盲目补种，通过适合的栽培条件也可能获得较高的棉花产量。
关于不同种植密度对纤维品质的影响前人多有研究[16-21]。本研究中2021年和2022年纤维品质的测定结果存在差异，也与前人的研究结果不尽相同。本研究发现新陆早61号和K07-12的纤维上半部平均长度在不同年份的不同株距处理之间差异均不显著，这与赖奕英等[20]的研究结果相同，而与陈冠文等[16]、马富裕等[17]、朱丽丽等[18]、支晓宇等[19]的研究结果不同。多数学者认为马克隆值随着密度的增加而变小[16-21]，本研究中K07-12的马克隆值在2021年随着株距的增大呈先降低后增大的趋势，不同处理间差异显著。新陆早61号在不同年份不同处理下的纤维断裂比强度差异均不显著；2022年K07-12的断裂比强度随着株距的加大整体呈减小趋势，不同处理间差异显著，这与前人[16-21]的研究结果不同。除了棉花品种、种植密度范围和种植模式不同外，可能还有以下几个方面的原因：（1）干旱胁迫[22]、气候条件[23]也会影响纤维品质。2022年与2021年的气候条件不尽相同，2022年积温较高，灌水量相对亏缺可能会影响纤维品质。（2）纤维品质与光照条件有关。朱丽丽等[18]认为种植密度对棉纤维品质的影响与群体冠层光照条件密切相关，适宜的种植密度有利于纤维品质的提高。马富裕等[17]研究发现遮光后纤维上半部平均长度增加，断裂比强度和马克隆值显著下降，但对断裂伸长率及长度整齐度指数无显著影响。应从选育品种、塑造合理株型、适当控制种植密度等方面入手，减轻弱光对棉铃发育及纤维品质的影响。（3）吐絮后延迟采摘也会影响纤维品质。何忠盛等[24]认为不同采收时间对纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值存在显著影响，且不同品种的变化趋势表现不一致。王树林等[25]认为推迟采收时间会造成纤维断裂比强度下降。马诗洋[26]、金运海[27]研究认为太阳强光暴晒会使纤维断裂比强度下降。本试验中的田间管理完全按照机采模式管理，2021年新陆早61号和K07-12的吐絮期在8月中下旬，2022年吐絮期在8月上中旬，纤维取样日期均在10月2日，所取样品经历了一段时间的日晒风吹。新陆早61号的株型紧凑，棉田整体通风透光效果较好，K07-12的株型松散，整体通风透光效果差，这2个棉花品种在不同株距处理下群体冠层的光照条件也不同，低密度处理下的通风透光性优于高密度处理，这种差异可能会影响纤维品质形成。2021年与2022年气候条件与栽培条件的不同以及棉花品种特性的不同可能是造成新陆早61号和K07-20在同一株距处理下的生育期、农艺性状、产量、纤维品质等存在差异的重要原因。
4 结论
“宽早优”植棉模式下，不同株距配置对SPAD值无显著影响；随着株距的增加，两个品种的生育期均缩短，单株果枝数、株高、茎粗整体呈增加趋势。2022年盛花期、盛铃期和吐絮期的生殖器官干物质质量呈先升高后降低趋势，叶面积指数呈波动减小趋势，冠层开度呈波动增大趋势。2021年不同株距配置下的衣分、籽棉产量和皮棉产量差异不显著。2022年2个品种均以9.5 cm株距处理的籽棉产量和皮棉产量最高。新陆早61号的纤维品质表现更稳定。76 cm等行距种植条件下株距为9.5 cm时，新陆早61号和K07-12的籽棉产量和皮棉产量较高，也可保持较好的纤维品质水平。
附表：
详见本刊网站（http：//journal.cricaas.com.cn/）本文网页版。
附表1 不同年份棉花生育期≥10 ℃积温和降水量
Table S1 Accumulated temperature of ≥ 10 ℃ and precipitation during growth period of cotton in different years
附表2 2022年不同处理棉花叶片、茎秆及根系干物质质量的比较
Table S2 Comparison of dry matter mass of cotton leaves， stems and roots under different treatments in 2022
参考文献：
[1] 孔祥伟. 杂交棉制种初探[J]. 新疆农垦科技， 2007（2）： 51-52.Kong Xiangwei. A preliminary study of hybrid cotton seed production[J]. Xinjiang Farm Research of Science and Technology， 2007（2）： 51-52.
[2] 宋美珍，庞念厂，王香茹，等. 新疆“宽早优”标准化植棉模式研究[C]//中国农学会棉花分会. 中国农学会棉花分会2018年年会论文汇编. 安阳： 中国棉花杂志社， 2018： 236.Song Meizhen， Pang Nianchang， Wang Xiangru， et al. Research on standardized cotton planting pattern of "kuanzaoyou" in Xinjiang[C]//Cotton Division， Chinese Association of Agricultural Science Societies. Proceedings of the 2021 annual conference of Cotton Division， Chinese Association of Agricultural Science Societies. Anyang： China Cotton Magazine House， 2018： 236.
[3] 张西岭， 宋美珍， 王香茹， 等. 新疆“宽早优”植棉模式概述[J/OL]. 中国棉花， 2021， 48（1）： 1-4， 8[2023-12-20]. https：//doi.org/10.11963/cc20220057.Zhang Xiling， Song Meizhen， Wang Xiangru， et al. Overview of the cotton planting pattern "kuanzaoyou" in Xinjiang[J/OL]. China Cotton， 2021， 48（1）： 1-4， 8[2023-12-20]. https：//doi.org/10.11963/cc20220057.
[4] 陈冠文， 王光强， 田永浩， 等. 再论新疆棉花高产栽培理论的战略转移“向光要棉”的技术途径及其机理[J/OL]. 新疆农垦科技， 2014， 37（2）： 3-5[2023-12-20]. https：//doi.org/10.3969/j.issn.1001-361X.2014.02.001.Chen Guanwen， Wang Guangqiang， Tian Yonghao， et al. Further discussion on the strategic shift of high-yield cultivation theory for cotton in Xinjiang： technical approaches and mechanisms of "demanding cotton from light"[J/OL]. Xinjiang Farm Research of Science and Technology， 2014， 37（2）： 3-5[2023-12-20]. https：//doi.org/10.3969/j.issn.1001-361X.2014.02.001.
[5] 张旺锋， 王振林， 余松烈， 等. 种植密度对新疆高产棉花群体光合作用、冠层结构及产量形成的影响[J/OL]. 植物生态学报， 2004， 28（2）： 164-171[2023-12-20]. https：//doi.org/10.17521/cjpe.2004.0024.Zhang Wangfeng， Wang Zhenlin， Yu Songlie， et al. Effects of planting density on canopy photosynthesis canopy structure and yield formation of high-yield cotton in Xinjiang， China[J/OL]. Acta Phytoecologica Sinica， 2004， 28（2）： 164-171[2023-12-20]. https：//doi.org/10.17521/cjpe.2004.0024.
[6] 李建峰， 王聪， 梁福斌， 等. 新疆机采模式下棉花株行距配置对冠层结构指标及产量的影响[J/OL]. 棉花学报， 2017， 29（2）： 157-165[2023-12-11]. https：//doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201702005.Li Jianfeng， Wang Cong， Liang Fubin， et al. Row spacing and planting density affect canopy structure and yield in machine-picked cotton in Xinjiang[J/OL]. Cotton Science， 2017， 29（2）： 157-165[2023-12-11]. https：//doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201702005.
[7] 李春梅， 李玲， 馬云珍， 等. 不同密度对76 cm等行距种植棉花产量的影响[J/OL]. 新疆农业科技， 2018（4）： 32-33[2023-12-11]. https：//doi.org/10.3969/j.issn.1007-3574.2018.04.016.Li Chunmei， Li Ling， Ma Yunzhen， et al. The effect of different densities on the yield of cotton planted at 76 cm equal row spacing[J/OL]. Xinjiang Agricultural Science and Technology， 2018（4）： 32-33[2023-12-11]. https：//doi.org/10.3969/j.issn.1007-3574.2018.04.016.
[8] 张丽莹. 种植密度和施氮量对76 cm等行距机采棉光合特性及产量的影响[D]. 乌鲁木齐： 新疆农业大学， 2021.Zhang Liying. Effects of planting density and nitrogen rate on photosynthetic characteristics and yield of 76 cm machine picked cotton with equal row spacing[D]. Urumqi： Xinjiang Agricultural University， 2021.
[9] 陈燕， 顾慧星. 不同种植密度对北疆棉花产量及纤维品质的影响分析[J]. 新农业， 2021（17）： 8-9.Chen Yan， Gu Huixing. Analysis of the effect of different planting densities on cotton yield and fiber quality in northern Xinjiang[J]. Xin Nongye， 2021（17）： 8-9.
[10] 徐洪. 常规棉 K07-12稀植高产栽培技术[J/OL]. 农村科技， 2021（4）： 7-9[2023-12-20]. https：//doi.org/10.19777/j.cnki.issn1002-6193.2021.04.003.Xu Hong. High-yield cultivation technology of conventional cotton K07-12 sparse planting[J/OL]. Rural Science & Technology， 2021（4）： 7-9[2023-12-20]. https：//doi.org/10.19777/j.cnki.issn1002-6193.2021.04.003.
[11] 霍飞超， 李鹏程， 李运海， 等. 棉花1膜3行模式下密度和缩节胺用量优化组合[J/OL]. 新疆农业科学， 2020， 57（6）： 1039-1048[2023-12-20]. https：//doi.org/10.6048/j.issn.1001-4330.2020.06.007.Huo Feichao， Li Pengcheng， Li Yunhai， et al. Preliminary study on the optimal combination of cotton density and mepiquat chloride application rate under the planting mode of one film with three rows in southern Xinjiang [J/OL]. Xinjiang Agricultural Science， 2020， 57（6）： 1039-1048[2023-12-20]. https：//doi.org/10.6048/j.issn.1001-4330.2020.06.007.
[12] 姚炎帝， 赵海， 齐贵鹏， 等. 机采棉新陆早61号的推广应用及栽培要点[J/OL]. 中国棉花， 2016， 43（7）： 45[2023-12-20]. https：//doi.org/10.11963/issn.1000-632X.201607017.Yao Yandi， Zhao Hai， Qi Guipeng， et al. The promotion and cultivation key points of machine harvesting cotton Xinluzao 61[J/OL]. China Cotton， 2016， 43（7）： 45[2023-12-20]. https：//doi.org/10.11963/issn.1000-632X.201607017.
[13] 孙路. 气象因子对棉铃性状及纤维品质的影响[D]. 阿拉尔： 塔里木大学， 2021.Sun Lu. The influence of meteorological factors on cotton boll characters and fiber quality[D]. Aral： Tarim University， 2021.
[14] 张金帮， 王勇， 毛允峰. 气象因素对棉花铃重、衣分的影响[J]. 江西棉花， 2000， 22（2）： 29-32.Zhang Jinbang， Wang Yong， Mao Yunfeng. The influence of meteorological factors on cotton boll weight and lint percentage[J]. Jiangxi Cotton， 2000， 22（2）： 29-32.
[15] 曾万寿， 李正之， 吴明元. 棉花衣分与气象条件的统计学分析[J]. 甘肃气象， 1994（2）： 22-24.Zeng Wanshou， Li Zhengzhi， Wu Mingyuan. Statistical analysis of cotton lint percentage and meteorological conditions[J]. Gansu Meteorology， 1994（2）： 22-24.
[16] 陈冠文， 余渝， 朱彪， 等. 新疆陆地棉棉铃发育特点研究[J]. 新疆农业大学学报， 2003， 26（4）： 1-5.Chen Guanwen， Yu Yu， Zhu Biao， et al. Study on bolls development characteristics of Xinjiang cotton[J]. Journal of Xinjiang Agricultural University， 2003， 26（4）： 1-5.
[17] 马富裕， 曹卫星， 周治国， 等. 田间条件下遮光对棉花棉铃发育及纤维品质的影响[J]. 棉花学报， 2004， 16（5）： 270-274.Ma Fuyu， Cao Weixing， Zhou Zhiguo， et al. Effects of shading on boll development and fiber quality in field grown cotton[J]. Cotton Science， 2004， 16（5）： 270-274.
[18] 朱丽丽， 周治国. 种植密度对棉纤维品质形成的影响[J]. 江西棉花， 2011（6）： 20-27.Zhu Lili， Zhou Zhiguo. Effects of different cotton planting population on the formation of cotton fiber quality[J]. Jiangxi Cotton， 2011（6）： 20-27.
[19] 支晓宇， 韩迎春， 王国平， 等. 不同密度下棉花群体光辐射空间分布及生物量和纤维品质的变化[J/OL]. 棉花学报， 2017， 29（4）： 365-373[2023-12-20]. https：//doi.org/10.11963/1002-7807.zxylyb.20170407.Zhi Xiaoyu， Han Yingchun， Wang Guoping， et al. Changes to the par spatial distribution， biomass， and fiber quality in response to plant densities[J/OL]. Cotton Science， 2017， 29（4）： 365-373[2023-12-20]. https：//doi.org/10.11963/1002-7807.zxylyb.20170407.
[20] 赖奕英， 郭承君， 占东霞， 等. 不同种植密度对新疆棉花产量及纤维品质的影响[J/OL]. 中国棉花， 2019， 46（9）： 16-18[2023-12-20]. https：//doi.org/10.11963/1000-632X.lyygcd.20190914.Lai Yiying， Guo Chengjun， Zhan Dongxia， et al. Effect of different planting density on yield and fiber quality of cotton in Xinjiang[J/OL]. China Cotton， 2019， 46（9）： 16-18[2023-12-20]. https：//doi.org/10.11963/1000-632X.lyygcd.20190914.
[21] 唐震超， 韩俊伟， 左俊祥. 种植密度对棉花产量和品质的影响研究[J/OL]. 新疆农垦科技， 2017， 40（10）： 11-13[2023-12-20]. https：//doi.org/10.3969/j.issn.1001-361X.2017.10.011.Tang Zhenchao， Han Junwei， Zuo Junxiang. Study on the effect of planting density on cotton yield and quality[J/OL]. Xinjiang Farm Research of Science and Technology， 2017， 40（10）： 11-13[2023-12-20]. https：//doi.org/10.3969/j.issn.1001-361X.2017.10.011.
[22] 王海标， 陈全家， 刘鹏鹏， 等. 苗期干旱胁迫对棉花生理特性、产量构成因素和纤维品质的影响[J]. 新疆农业科学， 2013， 50（12）： 2172-2181.Wang Haibiao， Chen Quanjia， Liu Pengpeng， et al. Effect of drought during seedling stage on physiological traits， yield components and fiber quality of 4 kinds of cotton[J]. Xinjiang Agricultural Sciences， 2013， 50（12）： 2172-2181.
[23] 韩迎春， 毛树春， 王香河， 等. 温光和种植制度对棉花早熟性和纤维品质的影响[J/OL]. 棉花学报， 2004， 16（5）： 301-306[2023-12-20]. https：//doi.org/10.3969/j.issn.1002-7807.2004.05.009.Han Yingchun， Mao Shuchun， Wang Xianghe， et al. Effects of climate and planting system on cotton pre-maturity and fiber quality[J/OL]. Cotton Science， 2004， 16（5）： 301-306[2023-12-20]. https：//doi.org/10.3969/j.issn.1002-7807.2004.05.009.
[24] 何忠盛， 葛素囡， 孙绘健， 等. 新疆巴州延迟采收时间对棉花纤维品质的影响[J]. 棉花科学， 2022， 44（2）： 16 -21.He Zhongsheng， Ge Sunan， Sun Huijian， et al. Effects of delayed harvest time on cotton fiber quality in Bazhou， Xinjiang[J]. Cotton Sciences， 2022， 44（2）： 16-21.
[25] 王树林， 冯国艺， 张谦， 等. 吐絮后延迟采收时间对棉花纤维品质的影响[J/OL]. 山西农业大学学报（自然科学版）， 2018， 38（11）： 11-14[2023-12-20]. https：//doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.201805027.Wang Shulin， Feng Guoyi， Zhang Qian， et al. Effect of delayed harvest after open boll on cotton fiber quality[J/OL]. Journal of Shanxi Agricultural University （Natural Science Edition）， 2018， 38（11）： 11-14[2023-12-20]. https：//doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.201805027.
[26] 马诗洋. 老化对棉花纤维品质的影响[D]. 石河子： 石河子大学，2021.Ma Shiyang. Effect of aging on cotton fiber quality[D]. Shihezi： Shihezi University， 2021.
[27] 金运海. 光氧化对棉纤维质量及检验的影响[J]. 中国纤检， 2010（21）： 87.Jin Yunhai. The effect of photo-oxidation on the quality and testing of cotton fibres[J]. China Fiber Inspection， 2010（21）： 87.
（责任编辑：王小璐 责任校对：秦凡）
收稿日期：2023-11-15 第一作者简介：王洪彬（1970―），男，农艺师，2411205015@qq.com。 *通信作者：724829834@qq.com
基金项目：新疆生产建设兵团第七师胡杨河市财政科技计划项目（2021c11，2023c11）；2020年新疆生产建设兵团民生实事“提升农业科技水平”项目
