不同密度和葉枝對棉花品種冀豐914產(chǎn)量及其性狀的影響

朱繼杰，王士杰，趙紅霞，李妙，王國印，和劍涵，王桂峰，潘秀芬

（1.河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所/河北省作物遺傳育種實(shí)驗(yàn)室，石家莊050035；2.山東省棉花生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)站，濟(jì)南250013；3.滄州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，河北 滄州061001）

密度是棉花栽培的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一，能明顯影響植株形態(tài)、光合作用、養(yǎng)分分布以及干物質(zhì)分配等。群體密度過高或過低都不利于建立理想群體結(jié)構(gòu)，密度過低，單株個(gè)體充分發(fā)展，但群體總量不足，易產(chǎn)生光、熱資源的浪費(fèi)；密度過高，群體過大、棉田郁蔽，落蕾、落鈴、爛鈴嚴(yán)重，產(chǎn)量和質(zhì)量都會(huì)受到影響。只有合理密植才是建立高效的群體結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)高效的重要途徑[1]。

棉花葉枝不僅是消耗營養(yǎng)的器官,也是制造營養(yǎng)的器官，對棉花生長有很重要的積極作用[2-5]。葉枝能增加光合作用面積，提高光能利用率，增大棉花的“源”與“庫”[6]，對棉株干物質(zhì)積累有較強(qiáng)的補(bǔ)償功能。同時(shí)，葉枝的保留導(dǎo)致棉株?duì)I養(yǎng)體增大，棉田密度相對于常規(guī)整枝的棉田需作出調(diào)整[7]，才能建立合理的群體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)棉田的高產(chǎn)高效。本試驗(yàn)旨在通過研究不同密度和葉枝數(shù)量下冀豐914產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的變化規(guī)律，確定科學(xué)合理的密度和葉枝數(shù)量，建立合理的群體結(jié)構(gòu)，為實(shí)現(xiàn)冀豐914高產(chǎn)高效配套栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2015－2016年在河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所藁城堤上試驗(yàn)站進(jìn)行，前茬作物為棉花，土壤為壤土，地力均勻，肥力中等。

供試棉花品種為冀豐914，2013年通過河北省審定、2015年通過國家審定的轉(zhuǎn)基因常規(guī)抗蟲棉，具有植株高大、松散，長勢強(qiáng)，葉片大，結(jié)鈴性強(qiáng)，產(chǎn)量高，品質(zhì)優(yōu)良的特點(diǎn)[8]。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置：不留葉枝、留1個(gè)優(yōu)勢葉枝、留2個(gè)優(yōu)勢葉枝、留3個(gè)優(yōu)勢葉枝、留全部葉枝共5種葉枝處理；密度（萬株·hm－2）為3.0、3.75、4.5、5.25共4個(gè)密度處理。覆膜、大小行種植，大行行距1.1 m，小行行距0.5 m。小區(qū)面積20.0 m2，3次重復(fù)。試驗(yàn)地管理同大田。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

單位面積鈴數(shù)：試驗(yàn)于每年吐絮初期進(jìn)行單株鈴數(shù)調(diào)查，每小區(qū)選10株連續(xù)且長勢正常棉株，分果枝和葉枝調(diào)查鈴數(shù)，根據(jù)密度計(jì)算單位面積鈴數(shù)。鈴重：收獲前，每小區(qū)分果枝和葉枝各選50朵吐絮正常的棉鈴采摘，曬干后稱重，計(jì)算鈴重。衣分：收獲后每小區(qū)分果枝和葉枝各取1 000 g籽棉，軋花后稱皮棉重，計(jì)算衣分即皮棉占籽棉的百分比。皮棉產(chǎn)量：每年10月25日和11月10日分兩次收獲，每小區(qū)分果枝和葉枝實(shí)收計(jì)產(chǎn)。

數(shù)據(jù)處理采用MS Excel 2007和SPSS Statistics 17.0軟件進(jìn)行分析

2 結(jié)果與分析

2.1 密度和葉枝對鈴重的影響

圖1為兩年鈴重的平均值，可知果枝鈴重隨葉枝的增多呈下降趨勢，尤其在低密度（3萬～3.75萬株·hm－2）條件下更為明顯，高密度（4.5萬～5.25萬株·hm－2）情況下，下降趨勢減緩。葉枝鈴重均顯著小于果枝鈴重，且趨勢與果枝鈴重相同。

圖1 不同種植方式下果枝鈴重和葉枝鈴重變化趨勢

2.2 密度和葉枝對衣分的影響

受不同年份氣候影響，兩年衣分略有不同，圖2為各處理兩年的衣分平均值。由圖2可知，各密度下留1～2個(gè)葉枝，葉枝衣分均高于果枝衣分，但不顯著。密度和葉枝對衣分的影響無明顯規(guī)律。

圖2 不同種植方式下果枝衣分和葉枝衣分變化趨勢

2.3 密度和葉枝對鈴數(shù)的影響

由圖3可知，隨密度的增加，總成鈴數(shù)（果枝鈴+葉枝鈴，為每平方米內(nèi)的成鈴）呈增加趨勢；相同密度下，不留葉枝及留1、2、3個(gè)葉枝處理，隨葉枝的增多，總成鈴數(shù)也基本呈增加趨勢，但留全部葉枝處理略有下降，因此總成鈴數(shù)最高為5.25萬株·hm－2、留3個(gè)葉枝處理。果枝成鈴隨葉枝的增加而減少，葉枝成鈴隨葉枝的增多而增多，兩者隨密度變化規(guī)律不明顯。

2.4 密度和葉枝對皮棉產(chǎn)量的影響

2.4.1皮棉產(chǎn)量的方差分析。對兩年的皮棉產(chǎn)量做多因素方差分析可知，密度對皮棉產(chǎn)量有顯著影響（P＜0.05），對葉枝數(shù)量無顯著影響（P＞0.05），且密度和葉枝之間互作效應(yīng)不顯著（P＞0.05）。

圖3 不同種植方式下果枝成鈴、葉枝成鈴數(shù)和單位面積總成鈴數(shù)變化趨勢

2.4.2不同葉枝下皮棉產(chǎn)量隨密度變化趨勢。2016年皮棉產(chǎn)量略高于2015年，但兩年的變化趨勢大致相同。由圖4～5可知，雖然葉枝對皮棉產(chǎn)量無顯著影響，但是在不同葉枝條件下，密度對皮棉產(chǎn)量的影響趨勢不盡相同。

不留葉枝條件下，兩年均為密度5.25萬株·hm－2時(shí)產(chǎn)量最高。說明在試驗(yàn)所設(shè)密度范圍內(nèi)，沒有葉枝時(shí)，棉花需要依靠高密度來保證一定的群體，達(dá)到高產(chǎn)目的。

留1～3個(gè)葉枝處理，兩年結(jié)果均為，當(dāng)密度為4.5萬株·hm－2時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最高。說明當(dāng)有一定量的葉枝存在時(shí)，4.5萬株·hm－2為最佳群體密度。

留全部葉枝時(shí)，2015年密度在3.75萬株·hm－2皮棉產(chǎn)量最高，2016年密度在4.5萬株·hm－2產(chǎn)量達(dá)到最高。說明保留全部葉枝導(dǎo)致植株較大，在較低密度下即可達(dá)到最佳群體大小。

圖4 2015年不同葉枝處理皮棉產(chǎn)量隨密度變化趨勢

圖5 2016年不同葉枝處理皮棉產(chǎn)量隨密度變化趨勢

綜合圖4～5，2015年冀豐914在4.5萬株·hm－2密度下保留3個(gè)葉枝產(chǎn)量最高；2016年在4.5萬株·hm－2密度下保留1個(gè)葉枝產(chǎn)量最高。冀豐914在4.5萬株·hm－2密度下保留1～3個(gè)葉枝均能獲得較高產(chǎn)量。

2.4.3果枝和葉枝皮棉產(chǎn)量百分比。表1為兩年結(jié)果的平均值，隨葉枝的增多，葉枝產(chǎn)量所占百分比上升；隨密度的增加，相同葉枝條件下，葉枝產(chǎn)量所占百分比下降。密度越低，葉枝產(chǎn)量所占百分比越大，即葉枝產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率越高；密度越高，葉枝產(chǎn)量比例越低，葉枝的貢獻(xiàn)率也越低。說明在低密度（3.0萬株·hm－2）時(shí)保留葉枝對產(chǎn)量有較好的補(bǔ)償作用。

表1 不同種植方式下果枝和葉枝皮棉產(chǎn)量百分比

3 討論與結(jié)論

種植密度對棉花個(gè)體發(fā)育影響顯著，密度過大，植株之間競爭過強(qiáng)，抑制個(gè)體生長發(fā)育[9]，單株鈴數(shù)和鈴重均降低[10]。但密度過低，群體較小，制約高產(chǎn)的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的形成進(jìn)而造成減產(chǎn)[11]。有研究表明，籽棉產(chǎn)量在一定的密度范圍內(nèi)隨密度的增大而增加，但超過一定范圍后，隨著密度的增大反而降低[12]。本試驗(yàn)結(jié)果也表明，密度對棉花的產(chǎn)量影響顯著，在保留1～3個(gè)葉枝條件下，當(dāng)密度為4.5萬株·hm－2時(shí)，產(chǎn)量較高；保留全部葉枝時(shí)，2015年在3.75萬株·hm－2密度下達(dá)到最佳群體，2016年在4.5萬株·hm－2密度下達(dá)到最佳群體。

棉花葉枝在一定的密度條件下對棉花產(chǎn)量有顯著的補(bǔ)償效應(yīng)[13]。鐘吉萍等[14]認(rèn)為留葉枝比不留葉枝皮棉單產(chǎn)增加3.05%～8.10%。本研究也認(rèn)為，較低密度（3.00萬株·hm－2）時(shí)保留葉枝對產(chǎn)量有較好的補(bǔ)償作用。

各種農(nóng)藝措施對棉花產(chǎn)量的影響都是通過影響某個(gè)或幾個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素所致[15]，整枝方式和種植密度影響鈴重，總體趨勢是密度越高鈴重越低，留葉枝的鈴重低于去葉枝的鈴重[16]。隨著密度增加，單位面積成鈴增加[17-18]。葉枝對整株成鈴和單位面積總成鈴有顯著補(bǔ)償效應(yīng)[19-22]。本試驗(yàn)結(jié)果也表明，總成鈴數(shù)隨密度的增加而上升，鈴重隨葉枝增多而下降。因?yàn)槊藁óa(chǎn)量主要由單位面積成鈴數(shù)、鈴重和衣分構(gòu)成，因此，本研究中冀豐914最高產(chǎn)量不是出現(xiàn)在密度最大的處理，而是密度為4.5萬株·hm－2。