孙巨龙 刘帅 胡启星 白志刚 崔爱花
摘要：为探究赣早5号在长江流域棉区适宜的种植密度，研究不同种植密度对赣早5号空间成铃分布以及产量的影响。试验设置6个种植密度处理（分别为15000株/hm2、37500株/hm2、60000株/hm2、82500株/hm2、105000株/hm2、127500株/hm2），定期测定棉花各器官干物质质量、籽棉产量等农艺性状。研究结果显示，随着种植密度的增大，棉花的株型结构由松散型逐渐变为紧凑型;单株干物质质量随种植密度的增加有减少的趋势，具有显著性差异;籽棉产量随着密度的增加呈现先升高再降低的趋势，其中种植密度在82500株/hm2产量最高，达到3707.01 kg/hm2，且其株型具有较大的成铃空间，单株成铃數也较高。综上所述，赣早5号的种植密度在82500株/hm2时拥有更好的株型结构，单株成铃率高，产量亦高。
关键词：种植密度;棉花;空间成铃分布
中图分类号：S562.041
文献标识码：A
文章编号：2095-3143（2021）01-0031-06
DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2021.01.006
Abstract：In order to explore the suitable planting density of Ganzao 5 in the cotton area of the Yangtze River basin， the effect of different planting densities on the plant type and yield of Ganzao 5 was studied. The experiment set up 6 planting density treatments （respectively 15000 plants/hm2， 37500 plants/hm2， 60000 plants/hm2， 82500 plants/hm2， 105000 plants/hm2， 127500 plants/hm2）， and regularly measured the dry matter quality of cotton organs， agronomic traits such as seed cotton yield. The results of the study showed that with the increase of planting density， the plant structure of cotton gradually changed from loose to compact; the dry matter quality of a single plant decreased with the increase of planting density， and there was a significant difference; the increase in density presents a trend of first increasing and then decreasing. Among them， the planting density is 82500 plants/hm2 and the yield is the highest， reaching 3707.01 kg/hm2， and its plant type has a large spatial distribution area， and the number of plants per plant Also higher. In summary， when the planting density of Ganzao 5 is 82500 plants/hm2， it has high rate of boll formation per plant， and higher yield.
Key words：Density; Cotton; Spatial distribution of cotton boll
棉花是我国重要的经济作物之一，被认为是“白金”作物，我国常年种植面积在500万hm2以上，约占世界种植面积的15%[1]。因为我国幅员辽阔，地域气候差异较大，其生产、生态、耕作制度和复种指数、品种属性和栽培措施等差异也较大，所以用科学的方法来划分我国不同棉区的种植制度尤为重要[2]。为了使光、温、水等自然资源得到充分的利用，研究出适合该地区合理的棉花种植密度显得尤为重要。
合理的种植密度有助于协调棉花个体与群体之间的矛盾[3]，种植密度是影响资源优化利用和产量的重要因素[4];亦是优化冠层结构、提高光合能力的关键因素[5];同时也是影响光截获、水分利用率和风向等的因素，且影响着棉花株高、株型、成铃情况、成熟度和产量等性状[6]。在不影响产量的情况下，适宜的种植密度不仅能提高棉花产量和纤维质量，还能减少化肥的施用量和人工成本，从而实现棉花高产高效[7]。
种植密度和成铃情况有着直接而又复杂的关系，受许多因素影响，如温度、营养、生理、基因型、水分胁迫、对光合产物的竞争等因素[8-9]。生物量积累也是棉花产量的先决条件，分配到生殖器官的生物量有助于最终产量[10]。由于生长的不确定性，棉花积累了很高的生物量，生物量的积累随着棉花从一个生育时期转入另一个生育时期而增加，但在生长后期时，由于果实和叶片的脱落，生物量也会相应下降[7]。本研究旨在探讨不同种植密度对棉花生长（特别是成铃分布）参数、籽棉产量的影响，以确定其在长江中下游流域最适宜的种植密度。
1材料与方法
1.1试验概况
田间试验于2019年在江西省棉花研究所试验基地（29°42′N，115°51′E）进行，土壤类型为壤质灰潮土，肥力中等。供试棉花品种为赣早5号，设置D1～D6共6个种植密度处理（D1为15000株/hm2;D2为37500株/hm2;D3为60000株/hm2;D4为82500株/hm2;D5为105000株/hm2;D6为127500株/hm2），采用随机区组设计，3次重复;每个小区种3畦，一畦3行，行距76 cm，株距随密度而定，小区面积68.4 m2。棉花于5月20日开沟点播。其施肥、化调、灌溉均采用常规田间管理方式。
1.2调查内容与方法
1.2.1棉花生物性状调查
自棉花出苗后，每隔五天对棉田内棉花生育进程进行调查。在进入蕾期（50%棉花出现直径约3 mm的蕾）后每隔15天在每个小区随机选择10株有代表性、长势均一的棉株进行标记并调查，如株高、第一果枝位节数、果枝数、蕾花铃的分布（株式图）等。
1.2.2棉花生长发育过程中生物量获取
自棉花出苗后，每隔20天每小区选择具有代表性且长势一致的两株棉花连根拔起（不选边行），在实验室内按根、茎（主茎、果枝、叶柄）、叶（主茎叶、果枝叶）和生殖器官（蕾、花、铃、絮）进行分解分装，将分解后的样品放入调温烘箱内105℃杀青，再调至80℃进行烘干至恒重，测量各部位的干物质重量并记录。
1.3数据处理与作图
使用Microsoft Excel 2010（Microsoft Office， USA）、Stata 14.0 software（Stata Crop LP， College Station， Texas， USA）来批量处理和分析数据。在软件Surfer 16（Golden Software Inc.， USA）中绘制不同种植密度棉铃空间分布情况。
2结果与分析
2.1对棉铃空间分布的影响
不同密度处理对棉铃空间分布情况如图1所示。结果显示，随着种植密度的增加，果枝数与果节数均有减少的趋势，且密度越大，靠近棉株茎秆处成铃率越高，棉株更为紧凑。D1处理的单株果枝数与果枝节数均最多，极值分别为18個和8个，棉株呈“三角形”结构，棉铃空间分布更加均匀;D2处理该两项的极值分别为16个和6个，在第12果枝以下和第4果节以内区域成铃率较高;D3、D4、D5、D6处理在棉株越靠近茎秆处成铃率越高，主要集中在中下部区域，其中D3、D4、D5处理最大果枝数均在14个左右，且D3、D4处理在第12果枝以下、第4果节以内区域成铃率较高，D5处理在第12果枝以下、第3果节以内区域成铃率较高，D6处理由于密度较大，棉株整体偏矮小，最大果枝数仅为12上下，在第11果枝以下、第3果节以内区域成铃率较高。
2.2对干物质及籽棉产量的影响
由表1的棉花吐絮期数据可知，D1～D6处理间棉株干物质质量随着种植密度的增密呈逐渐减少的趋势，D1与其他处理、D2与D5和D6处理间差异显著。单株生殖器官质量也随着种植密度的增密而逐渐减少，D1处理的地下根部、营养器官与生殖器官重量均最高。所有处理生殖与营养器官比均在0.69以上，其中以D2处理最大，为0.85。
由图2可知，各处理干物质质量随播种后时间的增加而逐渐增加。在播种后30天内干物质质量增加较为缓慢;在播种50天后，单株干物质质量增加幅度扩大;在播种后70天内，处理间差异较小，进入花铃期和吐絮期后，处理间差异扩大。到达峰值后，D1处理单株干物质质量明显高于其他处理，为281.76 g/株，D2、D3处理其次，且两者间差异较小，分别为198.5 g/株和192.58 g/株，D4、D5、D6处理的干物质质量较为相近，分别为161.83 g/株、153.74 g/株、154.99 g/株。
3讨论
不同的种植密度对棉花个体的结构发育有着重要影响，从而影响整个群体。Yang，等[11]研究结果表明，种植密度越高，在生育后期会有更多的叶片脱落，蕾铃脱落较多，铃直径减小，铃重较轻。试验结果表明，各处理间单株铃数随着密度的增加而降低的趋势，适宜的种植密度可以产生更多的单株铃数，有助于提升最终产量[12]。D1处理种植密度较小，棉株的通风透光条件更好，单株结铃多且大;种植密度较大处理棉株偏矮小，蕾铃脱落严重，影响棉花产量，这与赖奕英，等[13]在新疆植棉区研究得出的结论相似。
合理密植是棉花高效高产的有效手段，较高的生物量积累能提高最终产量[14]。徐其海认为种植密度与棉花个体生长情况在一定范围内呈负相关趋势[15]。本研究结果表明，单株干物质质量随种植密度的增加而减小，呈现一定的负相关性，但密度的增加可弥补单株干物质质量较轻的处理，对最终产量影响较小。
棉花的单位面积总结铃数、单铃重和衣分决定了棉花的最终产量，相对于同一品种而言，棉铃数是绝对产量的关键因素，其次为单铃重和衣分[3]。研究结果表明赣早5号的种植密度在15000株/hm2时获得了更多的单株铃数，但在82500株/hm2时拥有更高的产量，这是因为低密度虽然拥有较好的生长条件，但因群体数量较少，产量较低;种植密度过大使棉花个体发育受限，也难获得高产;中等密度既可充分发挥棉株个体生长力，又可发挥群体的增产潜力，保证了更多的光合产物分配到生殖器官中[16-17]。
4结论
本研究结果表明：在长江流域棉区，赣早5号的空间成铃分布随种植密度的增加而更加紧凑，D1处理（15000株/hm2）最为松散，D3（60000株/hm2）、D4（82500株/hm2）处理拥有较大成铃分布区域;根据最后测得产量可知，D4和D3的籽棉产量分列第一位与第二位;单株干物质质量随种植密度的增加有减少的趋势，具有显著性差异;各处理间籽棉产量随着密度的增加呈现先升高后降低的趋势，其中D4处理（82500株/hm2）产量最高，为3707.01 kg/hm2，各处理间单铃重差异不大;单株铃数随密度的增加而降低，单株铃数与最终籽棉产量无明显关联。综上可知，赣早5号的种植密度在82500株/hm2时拥有更好的空间结构，成铃率更高，产量更高。
参考文献
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