摘要：以常規(guī)抗蟲棉魯棉研28號(hào)為材料，在山東廣饒、夏津和冠縣三地大田條件下純作種植，研究了不同密度(3.00～9.00株／m²)下的棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成。結(jié)果表明，種植密度對(duì)純作抗蟲棉產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成以及熟相均有顯著的影響，對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)三個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)大致相同，都隨密度的增加呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)。即低密度(3.00株／m²)和高密度(9.00株／m²)處理的產(chǎn)量低，中高密度(4.50～7.50株／m²)的產(chǎn)量較高。三個(gè)點(diǎn)平均，6.00株／m²密度處理的籽棉和皮棉產(chǎn)量與4.50株／m²處理相當(dāng)，但比3.00株／m²分別增產(chǎn)10.1％和12.0％，比9.00株／m²處理分別增產(chǎn)22.3％和22.8％。提高密度能提高單位面積的生物產(chǎn)量和單位面積鈴數(shù)，但可顯著降低棉柴比、鈴重和早熟性。密度偏高和偏低都不能獲得較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和協(xié)調(diào)的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，山東春棉純作條件下適宜種植密度為4.50～6.00株／m²。

關(guān)鍵詞：抗蟲棉；純作；種植密度；產(chǎn)量；早熟性；經(jīng)濟(jì)系數(shù)

中圖分類號(hào)：S562.01(252) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001—4942(2010)12—0018—04

合理密植是棉花增產(chǎn)的基礎(chǔ)措施，適宜的密度能夠協(xié)調(diào)群體與個(gè)體生長(zhǎng)的關(guān)系。如何合理有效的密植已成為高產(chǎn)植棉中的一個(gè)重要問題。種植密度作為單因子或與其它栽培管理技術(shù)相配合已被大量研究。密度過高導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)偏強(qiáng)，爛鈴增多，產(chǎn)量、品質(zhì)下降和熟相推遲；降低密度可以提高單株果枝和營(yíng)養(yǎng)枝的成鈴率。大量研究和實(shí)踐證實(shí)棉花具有寬泛的密度適應(yīng)性，在一定范圍內(nèi)其產(chǎn)量和品質(zhì)基本不受密度的影響，但也有研究表明，具體情況下仍存在一個(gè)棉花產(chǎn)量、品質(zhì)和效益最大化的適宜密度，并且這個(gè)適宜密度因生態(tài)條件、生產(chǎn)條件和種植制度而異，而且，在同一種植制度和生態(tài)條件下，棉花適宜密度還受化控、施肥以及播種期等栽培措施的影響。

隨著我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的推廣應(yīng)用和抗蟲棉新品種的不斷推出，由于抗蟲棉結(jié)鈴性強(qiáng)，蟲害導(dǎo)致的棉鈴脫落減少，單株結(jié)鈴潛力大，種植密度應(yīng)該適度調(diào)整，以充分發(fā)揮抗蟲棉的增產(chǎn)潛力。特別是2000年以后我國(guó)主要產(chǎn)棉區(qū)的密度又有了新的重大變化，這就是新疆棉區(qū)引進(jìn)雜交棉，并且密度越來越高，19.2株／m²左右產(chǎn)量和效益達(dá)到最高；長(zhǎng)江和黃河流域棉區(qū)的密度則普遍降低，前者多數(shù)在2.5株／m²左右，后者3.0株／m²左右，密度向兩個(gè)極端發(fā)展的趨勢(shì)已經(jīng)引起了棉花界的廣泛關(guān)注。

合理密植是棉花增產(chǎn)增效的基本技術(shù)途徑，是提高棉花群體光能利用率的重要栽培措施。山東是全國(guó)產(chǎn)棉大省，純作春棉占總棉田面積的一半以上。因此，有必要進(jìn)一步研究不同密度條件下純作抗蟲棉的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的變化特征，以期確定山東棉區(qū)純作條件下的合理密度，為棉花節(jié)本增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)高效提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

田間試驗(yàn)于2009年在夏津縣田莊鄉(xiāng)張莊村(魯西北)、山東冠豐種業(yè)有限公司試驗(yàn)田(魯西北)和廣饒縣廣饒鎮(zhèn)十三村(魯東北)同時(shí)進(jìn)行。試驗(yàn)田均為連續(xù)植棉多年的純作棉田，沙壤土；三塊棉田的地力為中等或偏上，有良好的排灌條件。

供試棉花(Gossypium hirsutium L)品種為當(dāng)前主推的魯棉研28號(hào)，是中早熟轉(zhuǎn)Bt(Bacillusthuringiensis)基因常規(guī)抗蟲棉，于2006年通過國(guó)冢審定。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和田間管理

各試驗(yàn)點(diǎn)均采用隨機(jī)區(qū)組排列，處理設(shè)3.00、4.50、6.00、7.50、9.00株／m³5個(gè)密度，重復(fù)3次；各點(diǎn)小區(qū)面積均為40.0m²，6行區(qū)，行長(zhǎng)8.32m，等行距0.80m。廣饒點(diǎn)播前結(jié)合耕地每公頃施750kg配方肥作基肥，4月23日播種，地膜覆蓋。6月18日每公頃施磷肥300kg，7月8日每公頃追施尿素225kg，7月18日打頂。

夏津點(diǎn)于3月中旬耕地，3月下旬澆水造墑。根據(jù)墑情和天氣狀況于2009年4月28日播種。按預(yù)定株距人工點(diǎn)播脫絨種子，每穴4～6粒，同時(shí)在地頭播種預(yù)備苗。播種后覆土，然后地膜覆蓋。5月15日定苗，使所有小區(qū)皆達(dá)到預(yù)定留苗密度。中耕4次，7月8日每公頃追施尿素112.5kg、氮磷鉀復(fù)合肥225kg，7月20日每公頃追施尿素75kg。7月15日打頂。

冠縣點(diǎn)4月22日結(jié)合耕地耙地每公頃施氮磷鉀復(fù)合肥1500kg，4月23日播種，地膜覆蓋，5月16日定苗。7月2日每公頃施氮磷鉀復(fù)合肥450kg，7月27日施尿素和氮磷鉀復(fù)合肥各225kg，7月15日打頂。

根據(jù)長(zhǎng)勢(shì)情況夏津點(diǎn)和冠縣點(diǎn)噴施縮節(jié)胺化調(diào)2次，廣饒點(diǎn)噴施縮節(jié)胺化控3次；根據(jù)轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉的要求治蟲。其它管理皆按常規(guī)要求進(jìn)行。

1.3 數(shù)據(jù)采集和處理

吐絮后，每個(gè)小區(qū)分4次收取中間2行棉花(霜前花3次，霜后花1次)，晾干后(含水量≤12％)稱重計(jì)產(chǎn)，軋花后計(jì)算皮棉產(chǎn)量和衣分；在第一次收花前調(diào)查各小區(qū)中間2行棉花的單株鈴數(shù)，計(jì)算單位面積的總鈴數(shù)和單鈴重；收花結(jié)束后將中間兩行棉株整株拔出，晾曬30天后稱重，計(jì)算棉柴(除籽棉以外的其他部分，包括根、莖、枝、鈴殼和殘葉)產(chǎn)量；以籽棉與棉柴重量之和作為其近似的生物產(chǎn)量，以兩者的重量比(棉柴比)作為光合產(chǎn)物分配情況和經(jīng)濟(jì)系數(shù)的指標(biāo)；以霜前花率(％)作為熟相的指標(biāo)。將所得數(shù)據(jù)用DPS軟件統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 密度對(duì)棉花經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)

由表1可知，無論是籽棉產(chǎn)量還是皮棉產(chǎn)量，盡管不同地點(diǎn)間存在顯著差異，但三個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的種植密度對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)大致相同。三個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)平均，6.00株／m²密度處理的籽棉和皮棉產(chǎn)量與4.50株／m²處理相當(dāng)，但比3.00株／m²分別增產(chǎn)10.1％和12.0％，比9.00株／m²處理分別增產(chǎn)22.3％和22.8％。這說明密度過低和偏高都不能獲得較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。因此，根據(jù)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量結(jié)果，目前山東棉區(qū)純作條件下比較適宜的密度應(yīng)保持在4.50～6.00株／m²為宜。

2.2 密度對(duì)棉花生物產(chǎn)量和棉柴比的影響

經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低是以適當(dāng)?shù)纳飳W(xué)產(chǎn)量為基礎(chǔ)的，當(dāng)生物學(xué)產(chǎn)量穩(wěn)定在適宜水平時(shí)，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)都較高。提高密度能顯著提高單位面積的生物產(chǎn)量(表1)，低密度(3.00株／m²)條件下，生物學(xué)產(chǎn)量最低，即使棉柴比較高，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量也不高；而高密度(9.00株／m²)條件下，生物學(xué)產(chǎn)量過大，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和棉柴比都較低。由此看來，適宜的生物學(xué)產(chǎn)量在很大程度上決定了經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低。

不同密度處理間棉柴比的差異趨勢(shì)與生物產(chǎn)量的差異趨勢(shì)正好相反(表1)，即提高密度可顯著降低棉柴比。因此，根據(jù)三個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)不同密度條件下的平均經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量結(jié)果，密度4.50～7.50株／m²、棉柴比0.63～0.80、生物學(xué)產(chǎn)量9000～10000kg／hm²時(shí)比較適宜。

2.3 密度對(duì)棉花產(chǎn)量構(gòu)成的影響

密度對(duì)單位面積鈴數(shù)的效應(yīng)顯著，且三個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)處理組合間的差異趨勢(shì)基本一致(表1)，即隨著密度升高，單位面積鈴數(shù)也表現(xiàn)出升高的趨勢(shì)，但三個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)平均時(shí)，3.00株／m²的鈴數(shù)最少，而4.50～9.00株／m²間的鈴數(shù)無顯著差異，這與王樹林的研究結(jié)果一致。

從三個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)處理組合間和平均結(jié)果來看，密度對(duì)鈴重的影響差異明顯(表1)，隨著密度升高鈴重表現(xiàn)出降低的趨勢(shì)，3.00株／m²的鈴重比其他密度處理的高5.6％～29.6％，但由于其單位面積的鈴數(shù)偏少，故經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量相對(duì)較低。

2.4 密度對(duì)棉花早熟性的效應(yīng)

密度對(duì)棉花早熟性有顯著的調(diào)控效應(yīng)(表1)，總體來看，低密度處理的早熟性顯著高于高密度處理，即密度越低，早熟性越好；密度越高，早熟性越差。從表1來看，4.50～7.50株／m²密度處理的早熟性差異不顯著，而高密度(9.00株／m²)處理的霜前花率僅為83.0％，比3.00株／m²和4.50株／m²密度處理分別低11.2、7.0個(gè)百分點(diǎn)。

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)在前人對(duì)種植密度效應(yīng)研究的基礎(chǔ)上，在山東三個(gè)縣對(duì)密度效應(yīng)同期進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，密度對(duì)棉花產(chǎn)量的效應(yīng)顯著，對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)為隨密度的增加呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，密度偏低和偏高都不能獲得較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量；增加密度能顯著提高單位面積的生物產(chǎn)量和鈴數(shù)，但顯著降低棉柴比和鈴重。這一效應(yīng)的明確對(duì)于山東棉花合理密植具有重要意義。

近50年來，我國(guó)棉花種植密度經(jīng)歷了由稀植到密植，又到合理密植的發(fā)展過程。20世紀(jì)50年代初，一般僅為3.00株／m²左右，密度稀，產(chǎn)量低；以后隨著生產(chǎn)條件的改善和栽培技術(shù)的發(fā)展，種植密度逐步增加，1970年以后長(zhǎng)江和黃河流域棉區(qū)的種植密度提高到4.50～5.25株／m²；1980年以后隨著縮節(jié)胺的運(yùn)用和化控技術(shù)的發(fā)展，棉花種植密度得到進(jìn)一步優(yōu)化和提升。不過，近些年來，特別是2000年以后我國(guó)主要產(chǎn)棉區(qū)的密度又有了新變化，這就是新疆棉區(qū)的密度越來越高，常規(guī)棉22.5株／m²以上已十分普遍；長(zhǎng)江和黃河流域棉區(qū)的密度則普遍降低，前者多數(shù)在3.00株／m²左右，后者不足4.50株／m²，雜交棉的密度則更低。從本試驗(yàn)的研究結(jié)果看，合理密植是棉花增產(chǎn)的基礎(chǔ)措施，在傳統(tǒng)整枝條件下，山東純作棉區(qū)中等及中等偏上地力的適宜密度為4.50～6.00株／m²，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高密度無顯著增產(chǎn)效果，密度過高還有減產(chǎn)、增加成本和降低效益的負(fù)面效應(yīng)。但密度過低，則易減產(chǎn)或?qū)е庐a(chǎn)量不穩(wěn)。