種植密度對麥后直播棉CN01生育動態(tài)和產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

熊路 楊學兵 段銀庭 陳傳安 雷志祥 馬骕馳 劉道紅 汪友元 胡愛兵

摘要：為探索天門麥后直播棉適宜的種植密度，以短季棉CN01為試驗材料，開展了不同種植密度對CN01生長發(fā)育動態(tài)、產(chǎn)量、品質(zhì)影響的試驗研究。結(jié)果表明，在6.00萬～9.00萬株/hm2的種植密度范圍內(nèi)，隨著密度增大，短季棉CN01的株高呈先降低后升高的趨勢;果枝數(shù)、單株果節(jié)數(shù)、單株成鈴數(shù)、單位面積成鈴數(shù)、成鈴率、單鈴重、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量均隨著密度的增大而降低;單位面積果節(jié)數(shù)隨密度的增加而增加;棉花纖維上半部平均長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強度、伸長率隨密度的增加均呈先升高、后降低的趨勢，且以6.75萬株/hm2種植密度的纖維品質(zhì)相對最好。綜合產(chǎn)量和品質(zhì)考究，棉花CN01在天門麥后直播適宜的種植密度為6.00萬～6.75萬株/hm2。

關(guān)鍵詞：種植密度;麥后直播棉;生育動態(tài);產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號： S562.041 ? ? 文獻標識碼：A ? ?文章編號：2095-3143（2019）03-0029-07

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2019.03.06

0 ?引言

湖北省天門市地處江漢平原北部，是長江流域重要的棉花生產(chǎn)基地，1955年至2013年期間年均棉花種植面積在40000 hm2左右，且棉花總產(chǎn)量有16次過5萬噸（百萬擔），2008年被湖北省人民政府授予為 “棉花生產(chǎn)大縣”稱號，棉花生產(chǎn)為天門市的經(jīng)濟發(fā)展做出了巨大貢獻[1-3]。然而，自2014 年國家取消棉花臨時收儲政策以來，籽棉售價大幅度降低，加上農(nóng)資成本、人工成本不斷上漲，自然災害頻發(fā)，棉花種植效益逐年下降，植棉甚至虧本[3-6]。在此環(huán)境下，天門市棉花種植面積逐年下降，從2013年的34500 hm2降至2018年的10000 hm2，降低了70.93%，棉花產(chǎn)業(yè)逐漸萎縮[1]。

天門市的棉花種植以傳統(tǒng)的營養(yǎng)缽育苗移栽為主，機械化程度極低，生產(chǎn)費工費時、周期長、效率低下。為改變這種低效率的種植方式，近幾年天門市積極引進、推廣“以機器代替人工，減少生產(chǎn)過程環(huán)節(jié)，大幅提高農(nóng)機農(nóng)藝作業(yè)效率，提高種植效益”的棉花輕簡化栽培技術(shù)[7-9]，在黃潭、漁薪、楊林等棉花主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)開展了棉花基質(zhì)育苗移栽、油（麥）后直播棉為代表的輕簡化栽培示范[10]，并取得了一定的成績。但是，天門市在麥后直播棉適宜的種植密度、播期、產(chǎn)量和品質(zhì)等方面的研究還比較缺乏。因此，作者進行了種植密度對短季直播棉CN01的生育動態(tài)、產(chǎn)量構(gòu)成和纖維品質(zhì)的影響研究，以期找到適宜江漢平原植棉區(qū)的麥后直播棉種植方式，為短季棉的大面積推廣應用提供參考，并促進天門市棉花產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

1 材料與方法

1.1 ?試驗材料

試驗品種為創(chuàng)世紀轉(zhuǎn)基因技術(shù)有限公司選育的無限果枝類型常規(guī)短季棉CN01，由荊州農(nóng)業(yè)科學院提供種子。

1.2 ?試驗地點

2018年5～10月于湖北省天門市楊林辦事處新農(nóng)村3組開展相關(guān)田間試驗，試驗地前茬為小麥，2018年5月15日收獲。試驗地土壤為潮土，土壤檢測結(jié)果顯示，有機質(zhì)含量16.58 g/kg、pH值7.65、速效氮120 mg/kg、速效磷23.3 mg/kg、速效鉀172 mg/kg、有效鋅0.25 mg/kg、有效硼0.30 mg/kg。試驗地直播棉CN01生長期間氣象數(shù)據(jù)見表1。

1.3 ?試驗設計

試驗田棉花于5月24日播種，采用76 cm等行距種植方式，田間隨機區(qū)組排列，小區(qū)長5.00 m，寬4.56 m，3次重復，試驗田四周設保護行。設置5個播種密度處理，分別為D1（6.00萬株/hm2）、D2（6.75萬株/hm2）、D3（7.50萬株/hm2）、D4（8.25萬株/hm2）、D5（9.00萬株/hm2）。

1.4 ?田間管理和指標測定

所有小區(qū)播種前均基施復合肥（氮、磷、鉀有效養(yǎng)分含量均為16%）525 kg/hm2，肥水、病蟲草害等其他田間管理同一般棉田，8月17日人工打頂。試驗在各小區(qū)分別選取有代表性連續(xù)的植株10株，于6月30日、7月16日、8月1日、8月16日、8月31日、9月15日測定棉花的株高、果枝數(shù)、花、蕾、桃等指標，以其平均值作為分析值。9月29日噴施乙烯利脫葉催熟，10月12日取樣測定單株成桃數(shù)、單鈴重等指標，皮棉樣品寄送到荊州農(nóng)業(yè)科學院進行纖維品質(zhì)檢測，10月17日對各個小區(qū)分別實收計產(chǎn)。

1.5 ?數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel進行數(shù)據(jù)錄入，用SPSS19.0進行數(shù)據(jù)處理分析和方差分析。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?種植密度對CN01株高的影響

由表2可知，在8月1日之前，隨著種植密度增加株高逐漸降低，且密度越大、降幅越大。8月1日之后，高密度處理棉花株高逐漸超過低密度處理。方差分析表明，大多時期均是D1～D4相互間差異不顯著，D1與D5處理間呈顯著或極顯著差異。說明，高密度處理在苗期階段株高增長受抑制，后期增長較快。

2.2 ?種植密度對CN01果枝數(shù)的影響

由表3可知，在整個生育期間，低密度處理的單株果枝數(shù)都高于高密度處理的，且以D1處理的果枝數(shù)最多、為14.27個，比D5處理的果枝數(shù)多3.00個;且隨著種植密度增加單株果枝數(shù)逐漸降低，不同時期趨勢一致。方差分析表明，調(diào)查末期（9月15日）的單株果枝數(shù)D1處理極顯著高于其他處理，D2處理極顯著高于D4和D5處理。說明，高密度處理抑制了單株果枝數(shù)的形成。

2.3 ?種植密度對CN01單株果節(jié)數(shù)的影響

由表4可知，棉花CN01果節(jié)數(shù)形成高峰期在7月16日至8月16日，不同時期均是低密度處理高于高密度處理，以D1處理的果節(jié)數(shù)最大，為64.38個;有隨著種植密度增加果節(jié)數(shù)逐漸降低趨勢;方差分析表明，各時期均是D1和D2處理極顯著高于D3、D4、D5處理。說明，高密度處理抑制了果節(jié)的形成，且生育早期階段抑制效果更明顯。

2.4 ?不同種植密度處理對CN01現(xiàn)蕾數(shù)的影響

由表5可知，各處理不同時期的單株現(xiàn)蕾數(shù)變化趨勢基本一致，都是在8月1日前后到現(xiàn)蕾高峰期， 在8月16日以前，隨著種植密度增加單株蕾逐漸降低;大部分時期（8月31日除外）均以D1處理最高，且極顯著高于其他處理;現(xiàn)蕾高峰期D1、D2、D3處理間差異極顯著，D3、D4、D5處理間差異不顯著。

2.5 不同種植密度處理對CN01開花量及幼鈴數(shù)的影響

由表6可知，各處理的單株花及幼鈴數(shù)隨著種植密度增加均呈現(xiàn)先增加、后降低的趨勢，都是在8月16日前后到開花成鈴高峰期。8月16日（開花成鈴高峰期）的單株開花量和幼鈴數(shù)以D1和D2處理極顯著高于D3、D4和D5處理。從7月16日開始開花至8月31日，隨著種植密度增加單株開花成鈴數(shù)逐漸降低;8月31日以后的單株開花量和幼鈴數(shù)較少。

2.6 ?種植密度對成鈴數(shù)的影響

由表7可知，各處理成熟期的成鈴數(shù)為10.98～16.58個/株，以D1處理最高，為16.58個/株;存在隨著種植密度增加單株成鈴數(shù)呈逐漸降低的趨勢;方差分析表明，在整個生育期間，D1～D4處理間，種植密度增加會導致單株成鈴數(shù)明顯減少，降幅在32.77%～35.16%，且有極顯著差異;D4與D5處理間單株成鈴數(shù)在整個生育期間差異均不顯著。

2.7 ?種植密度對產(chǎn)量相關(guān)因素的影響

由表8可知，隨著種植密度的增加，第一果枝著生位的節(jié)位和高度均增大，分別由6.78增大到7.50、19.11 cm增大到21.31 cm;總果節(jié)數(shù)也逐漸增大，以D5的總果節(jié)數(shù)最大，為492.48萬個/hm2;而單株成鈴數(shù)、單位面積成鈴數(shù)、單鈴重、成鈴率、籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量均隨著種植密度的增大而降低。其中，以D1處理的籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量最高，分別為3420.57 kg/hm2、1379.86 kg/hm2，分別比D5處理的高6.78%和 9.05%，差異極顯著。D1和D2處理與D3、D4、D5處理間籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量差異均極顯著。D1、D2處理的衣分和籽指比其他處理的略高，D1處理的衣分最高，為40.34%;D2處理的籽指最大，為10.79 g。D1處理與D3、D4、D5處理間的衣分差異顯著;各處理間籽指差異不顯著。

2.8 ?種植密度對纖維品質(zhì)的影響

由表9可知，D1和D2處理的纖維品質(zhì)比D3、D4、D5處理的略高，且以D2處理相對最好;隨著種植密度增加，棉花纖維上半部平均長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強度、伸長率均呈先升高、后降低的趨勢，以D2處理值最高，分別為29.13 mm、84.37%、30.60 Cn/tex、6.90%;馬克隆值各處理間差異不顯著，D2與D5處理間的上半部平均長度、斷裂比強度、伸長率差異顯著，其他處理間差異不顯著;D1處理與D2、D3、D4處理間的整齊度指數(shù)差異顯著，其他處理間差異不顯著。

3 ?討論

麥后直播棉具有播期遲，較傳統(tǒng)育苗移栽遲一個月左右的特點，通常需要加大密度以確保棉花產(chǎn)量[11]。在直播棉適宜的種植密度方面，國內(nèi)外專家開展了大量的探索研究，但是受氣象條件、土壤環(huán)境、種植方式、種植品種等條件限制，研究結(jié)果有較大的差異[12-16]。本試驗結(jié)果表明，高密度處理降低苗期棉花株高，這與李金才，等[15]和戴茂華，等[17]的研究有一定的出入，可能是因為試驗地6月份降雨頻繁，田間肥水碰頭，高密度條件下植株爭得肥水的份額相對少而導致株高降低，棉花生育后期，低密度處理棉花更多地將營養(yǎng)轉(zhuǎn)向生殖生長，而高密度處理植株為爭取更多的光溫資源撥高增長。8月16日以后，隨著種植密度的增加，現(xiàn)蕾數(shù)變化趨勢不明顯?？赡苁且驗?月中下旬高溫干旱，導致蕾鈴大量脫落，植株蕾鈴形成數(shù)量少。各處理的單株果枝數(shù)、總果節(jié)數(shù)隨密度的增加而降低，這與王孝剛，等[11]的研究結(jié)論一致。

在試驗的密度范圍內(nèi)，增加種植密度會導致單株成鈴數(shù)、成鈴率、皮棉產(chǎn)量、籽棉產(chǎn)量的降低，這與馬宗斌，等[18]，李金才，等[19]的研究結(jié)論一致。支曉宇，等[20]認為，密度對棉花纖維品質(zhì)的影響主要表現(xiàn)在纖維長度和馬克隆值隨密度的變化;Dong，等[21]研究發(fā)現(xiàn)，種植密度對棉花纖維長度、比強度和馬克隆值無顯著影響。本研究表明，種植密度對麥后直播棉CN01的纖維上半部平均長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強度、馬克隆值、伸長率的差異大部分都不顯著，說明試驗范圍內(nèi)的種植密度對纖維品質(zhì)的影響有限。

4 ?結(jié)論

在試驗的種植密度范圍內(nèi)，隨著密度增大，短季棉CN01的株高呈先降低后升高的趨勢;果枝數(shù)、單株果節(jié)數(shù)、單株成鈴數(shù)、單位面積成鈴數(shù)、成鈴率、單鈴重、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量均隨著密度的增大而降低;但單位面積果節(jié)數(shù)隨密度的增加而增加;棉花纖維上半部平均長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強度、伸長率均隨著密度增大呈先升高、后降低的趨勢，且以6.75萬株/hm2處理值最高。綜合產(chǎn)量和品質(zhì)結(jié)果認為，棉花品種CN01在江漢平原植棉區(qū)麥后直播適宜的種植密度為6.00萬～6.75萬株/hm2。

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