播期、密度及肥培水平对桑套棉地棉花产量性状的影响

邹湘月 吴碧波 黄仁志 李丽蓉 李 霞 李飞鸣 夏伯良 艾均文*

（1.湖南省蚕桑科学研究所，湖南 长沙 410127；2.湖南生物机电职业技术学院，湖南 长沙 410129；3.湖南桑叶加农业科技有限公司，湖南 宁乡 410600）

湖南省位于亚热带地区，是我国最南端的棉花主产省[1]。近年来，由于生产周期长、机械化程度及植棉比较效益偏低等问题致使长江流域棉花种植面积日益萎缩，原棉供给安全受到极大威胁[2]。蚕桑自古以来就是我国特色的传统优势产业，为适应现代蚕桑高质量发展要求，湖南大力聚焦资源多元化利用[3]，省内（1 666.7 hm2）低密度果叶兼用桑园迅速发展，已达2.5 万余亩，然而此类桑园夏伐后行间空置时间长达230 多d，田间资源未得到充分利用。大量研究表明，合理的间套作能发挥间作优势，促进棉花优质高产[4-6]。李鑫[7]等通过研究不同作物与棉花的间套作模式发现，小麦、大蒜与棉花的间作产量均高于单作，而花生间作产量低于单作，各间作的两年土地当量比（LER）均大于1，铃数和铃重显著提高，具有明显的间作优势。将桑树与棉花间套作种植，不仅有利于稳定棉花种植规模，还可以提高桑地及空间利用水平，延长土壤覆盖期，同步实现桑农棉农增产增收。目前，关于桑园行间套作棉花的研究未见报道。本研究旨在桑套棉种植模式下，探讨播期、密度和肥培水平对棉花产量性状的影响，为优化湖南桑套棉区棉花栽培技术、构建桑棉套复种高效轻简化技术模式提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试棉花为湖北五三种业有限公司生产的短季杂交棉花品种“中65 号”。

1.2 试验设计与田间管理

1.2.1 试验设计

试验时间为2022 年5 月-2023 年2 月，试验地为湖南桑叶加农业科技有限公司桑圣园基地果叶兼用桑园；桑园为3 年成林桑，株行距4.0 m×1.5 m，密度为110 株/667 m2；土壤质地为沙壤土，耕作表层土壤的有机质含量为1.41 g/kg，水解性氮为315 mg/kg，有效磷为41.3 mg/kg，速效钾含量为0.51 mg/kg。

本试验采用3 因素再裂区设计，3 因素分别为直播时期（A，主区因素）、播种密度（B，副区因素）、施肥水平（C，副副区因素）。直播时期设3 个水平，分别为5 月18 日（A1，早熟桑园）、5 月28日（A2，中熟桑园）、6 月7 日（A3，迟熟桑园）；播种密度设2 个水平，分别为1100 株/667 m2（B1）和550 株/667 m2（B2），B1 小区4 行棉花2 行桑树，B2 小区2 行棉花2 行桑树；施肥设2 个水平，分别为蕾肥（C1）和“蕾肥+复合化铃肥”（C2）[8]。随机区组设计，3 次重复，小区面积40 m2，共36 个直播小区。

1.2.2 田间管理

播种前桑树贴桑拳夏伐，田间土壤经阳光暴晒后，用50%多菌灵进行消毒处理；桑树发芽后于7 月上旬疏芽，每株保留8～10 根向上壮枝，所有弱小枝及与棉株相邻的明显侧枝全部疏离；对因旺盛生长后形成有封行趋势的少量桑树侧枝，于8 月上旬进行全园修剪，棉花采收后压杆还田。

桑园行间采用生态防草布覆盖、棉种膜上直播的栽培方式。每穴精确播种2 粒种子，播种深度2 cm，覆盖物为50%基质+50%耕作层土壤；在蕾期、盛花期喷施“缩节安”2 次，总用量120 g/hm2；在8 月中旬，当棉株长到100～120 cm 高时，打去顶部主茎和幼小果枝，每根株棉保留约10盘果枝，其他田间栽培管理措施按照DB43/T 286-2006《棉花栽培技术规范》规定执行[9]。

1.3 调查内容与方法

1.3.1 出苗率的调查

观察试验小区内苗株的生长情况，记录出苗率及出苗穴率。出苗率，即出苗数与播种时种子总数的百分比；出苗穴率，即出苗穴数与播种穴数的百分比[1]。

1.3.2 产量性状的调查

于吐絮盛期，选择每小区内连续10 株棉株观测其个体成铃数，调查平均单株铃数，结合小区面积、出苗穴率等测算小区铃数。收获期以小区实收计产，采收各处理棉株中部第1～2 果节自然吐絮较好的棉铃，以每小区50 个棉铃计算铃重，晒干后称籽棉质量，采用轧花机轧花、获取皮棉，称取棉籽重量，调查并计算平均单铃籽棉质量、衣分、籽棉产量和皮棉产量等产量性状[9]。

1.4 数据处理

采用Excel 2019 和SPSS 17.0 进行数据处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 出苗情况分析

各试验小区棉花出苗情况见表1。各小区整体出苗尚好，播种密度（B，副区因素），施肥水平（C，副副区因素）对出苗基本无影响；直播时期（A，主区因素）对出苗率影响显著，播期为6 月7日（A3） 时出苗率最高，分别比A1 和A2 高出11.12%、1.5%（差异不显著），与对出苗穴率的影响一致，其原因可能是5 月中旬雨水多、温度偏低，而5 月底至6 月上旬气温逐渐升高，促进棉种快速发芽出苗，烂种少。根据调查结果可知，同一播期条件下，各处理的出苗率及其出苗穴率随着播种密度的增加略有降低，当播期为A2 时，B2（550 株/667 m2）处理的出苗率和出苗穴率分别比B1（1100 株/667 m2）高2.8%、2.7%；同一播期和种植密度水平下，培肥水平对出苗情况的影响差异不显著。

表1 不同处理对棉花的出苗率及出苗穴率的影响

2.2 产量性状分析

各试验小区棉花产量性状见表2。由表可知，直播时期对单株铃数存在影响，总体来看，单株铃数A1>A2>A3，单株铃数区间为26.92～37.03个，A1 与A2 的单株铃数差异不显著，与A3 差异显著，其中A1 的单株铃数比A3 的多24.7%。不同处理对棉花小区铃数的影响显著，同一播期水平下，小区铃数与密度呈现正相关关系，播期为A2 时，B1 处理比B2 处理的小区铃数高出99.1%。各处理单铃质量区间为4.11～4.49 g，差异不显著，其中A2B1C2 区的单铃质量最大，达到4.45 g。试验小区衣分区间为39%～42%，差异不显著，其中A2B1C2 试验区的衣分较低，为39%，低于最大值7.7%。播期、播种密度、肥培水平对小区总铃数、籽棉产量和皮棉产量均有显著的交互效应；小区总铃数、籽棉产量和皮棉产量呈现的趋势是：A2>A1>A3，B1>B2，C2>C1。各试验小区总铃数区间为853～2213 个，籽棉产量区间为80.95～177.71 kg/667 m2，皮棉产量区间为32.10～70.46 kg/667 m2，区间差异均达到显著水平；其中A2B1C2 区总铃数达到A3B2C1 区的258%，A2B1C2 的籽棉产量、皮棉产量均为最高，分别达到最低区A3B2C1 的219.5%左右。综合分析，5月底播种、播种密度为1100 株/667 m2，采用蕾肥+复合化铃肥组合施肥方法，棉花品种中65 号的产量性状表现最佳。

表2 不同处理对棉花产量性状的影响

3 结论与讨论

适时播种、合理密植、科学施肥是重要的棉田管理措施，也是棉花提质增产的关键技术手段[4][9][10]。棉花适时播种，可协调生育进程与营养生长、生殖生长的相互关系，有助于一播全苗。已有研究表明，早播可延长棉花结铃期，达到增加总铃数、提高产量的目的，晚播能促进出苗快且整齐，利用有效积温形成优质纤维。杨长琴[11]认为播期推迟导致的温光差异是花铃期历时差异大的原因，5 月15 日至6 月4 日是长江流域地区麦（油）后直播棉获得高产的最佳播期。在本研究中，播期对桑套棉地棉花出苗率、小区铃数、籽棉产量和皮棉产量均有显著影响，呈现的趋势是A2>A1>A3，与前人的研究结果基本一致。种植密度主要通过改变叶面积指数、株高及干物质含量等来影响棉花的产量，赵欣欣[4]等的研究中，铃数随着密度增大而增大，而铃重随密度的变化差异不显著，密度通过影响铃数来影响籽棉产量，这一结果再次在本试验中得到验证。

不同的生态环境、土壤结构、肥力水平和间套作模式，对棉花适宜的种植要求也不尽相同。本研究通过播期、种植密度和肥培水平的三因素再裂区试验，研究不同栽培方式对桑套棉地棉花产量性状的影响，结果表明，5 月底播种、播种密度为1100 株/667 m2、采用蕾肥+复合化铃肥组合施肥方法能有效改善棉花的产量指标，适较宜湖南桑套棉地区直播棉的生产。该结果为构建桑棉套复种高效轻简化技术模式提供了理论基础。