戴茂華，劉麗英，宋翠婷，李愛(ài)國(guó)，李積銘，吳振良*，柴岳平（.河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所，河北省農(nóng)作物抗旱研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北　衡水　053000；.棗強(qiáng)縣農(nóng)林局，河北　棗強(qiáng)05300；3.河北省農(nóng)林科學(xué)院，河北　石家莊　05003）

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冀棉958在冀中南棉區(qū)適宜種植密度研究

戴茂華1，劉麗英1，宋翠婷2，李愛(ài)國(guó)1，李積銘1，吳振良1*，柴岳平3*
（1.河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所，河北省農(nóng)作物抗旱研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北衡水053000；2.棗強(qiáng)縣農(nóng)林局，河北棗強(qiáng)053100；3.河北省農(nóng)林科學(xué)院，河北石家莊050031）

摘要：為探索冀棉958在冀中南地區(qū)生產(chǎn)上的適宜種植密度，在棉花行寬0.8m條件下，設(shè)種植密度3.75萬(wàn)、5.25萬(wàn)和6.75萬(wàn)株/hm2計(jì)3個(gè)處理，分析了不同種植密度下棉花主要農(nóng)藝性狀、光合特性和產(chǎn)量的變化。結(jié)果表明：隨著種植密度的增大，棉花株型趨于緊湊，其中，6.75萬(wàn)株/hm2密度處理的始節(jié)高度和第1果枝節(jié)位均最高，果枝與主莖夾角最小，適宜機(jī)械化收獲；單株果枝數(shù)、單株鈴數(shù)、葉綠素含量、光合速率以及棉花各部位的單鈴重和衣分均逐漸降低，但僅單株鈴數(shù)差異達(dá)到了顯著水平；籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量均逐漸提高，其中，6.75萬(wàn)株/hm2與5.25萬(wàn)株/hm2密度處理的皮棉產(chǎn)量差異不顯著，但二者均顯著躍3.75萬(wàn)株/hm2密度處理。在冀中南地區(qū)，冀棉958適宜的種植密度為5.25萬(wàn)～6.75萬(wàn)株/hm2。

關(guān)鍵詞：棉花；種植密度；農(nóng)藝性狀；光合特性；產(chǎn)量

棉花皮棉產(chǎn)量是由單位面積株數(shù)（種植密度）、單株鈴數(shù)、鈴重和衣分共同決定的，其中，密度是最活躍、最易控制的因素，并且對(duì)結(jié)鈴數(shù)、鈴重和衣分也有一定影響[1～3]。因此，選擇合理的種植密度是棉花最大程度地利用地力、空間和光能，獲取高產(chǎn)的關(guān)鍵[4～7]。種植密度一直是栽培學(xué)研究的熱點(diǎn)，有關(guān)棉花種植密度的研究國(guó)內(nèi)外有過(guò)許多報(bào)道[8～11]，但由于生態(tài)區(qū)域、品種等差異，結(jié)果不盡相同。Hawkins等[12]研究發(fā)現(xiàn)，在佐治亞州棉花群體密度為9.6萬(wàn)～14.4萬(wàn)株/hm2時(shí)皮棉產(chǎn)量最高。寧新柱等[13]研究表明，新陸早33在北疆的適宜栽培密度為22.5萬(wàn)株/hm2。以冀中南春播棉花區(qū)域試驗(yàn)對(duì)照品種冀棉958為試驗(yàn)材料，參考河北省棉花生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，研究了不同密度對(duì)棉花株高、果枝數(shù)等農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響，旨為冀棉958在冀中南棉區(qū)種植時(shí)選擇適宜的種植密度提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站（東經(jīng)115毅42憶、北緯37毅44憶）進(jìn)行。該區(qū)海拔高度20m，降雨量集中在7～9月（表1）。試驗(yàn)田土壤為粘質(zhì)壤土，基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)15.4 g/kg、堿解氮81.0 mg/kg、速效磷20.7 mg/kg、速效鉀179.7 mg/kg。

表1　2012年棉花生長(zhǎng)季的氣象條件Table 1 Weather data during the growing season of cotton in 2012

1.2試驗(yàn)材料

試驗(yàn)棉花品種為冀棉958，由河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所選育，2006年通過(guò)國(guó)家審定，為河北省冀中南春播棉花區(qū)域試驗(yàn)的對(duì)照品種。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)棉花播種前底施磷酸二銨750kg/hm2。2012年4月30日利用小型機(jī)械實(shí)施地膜覆蓋播種，試驗(yàn)設(shè)棉花種植密度3.75萬(wàn)、5.25萬(wàn)和6.75萬(wàn)株/hm2計(jì)3個(gè)處理。小區(qū)面積26.1 m2，棉花種植行長(zhǎng)8.5 m、行寬0.8 m，采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。棉花生育期內(nèi)使用縮節(jié)胺進(jìn)行化控5次，總用量為200 g/hm2。7月19日打頂。其他田間管理措施同大田常規(guī)。

1.3.2測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.2.1主要農(nóng)藝性狀。采用田間定株調(diào)查方法，每小區(qū)均標(biāo)記長(zhǎng)勢(shì)一致的植株5株，測(cè)定棉花的株高、果枝數(shù)、始節(jié)高度、第1果枝節(jié)位、果枝與主莖夾角以及成鈴數(shù)。參照河北省地方標(biāo)準(zhǔn)DB 13/T 473—2001進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

1.3.2.2葉綠素相對(duì)含量和光合速率。6月20日，選擇標(biāo)記棉株的倒2葉，用CCM-200手持式葉綠素測(cè)定儀測(cè)定葉綠素相對(duì)含量，用LI-6400XT便攜式光合儀測(cè)定光合速率。

1.3.2.3產(chǎn)量性狀和產(chǎn)量。以1～5節(jié)果枝為下部、6～10節(jié)果枝為中部、11節(jié)果枝及以上為上部，分別取不同部位正常吐絮的棉鈴30個(gè)，測(cè)定單鈴重和衣分。10月25日全小區(qū)收獲籽棉，曬干后，統(tǒng)計(jì)僵瓣重量、皮棉產(chǎn)量和籽棉產(chǎn)量。11月10日收獲霜后花。計(jì)算霜前花率和僵瓣率。

1.3.3數(shù)據(jù)處理利用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和方差分析。

2　結(jié)果與分析

2.1種植密度對(duì)棉花主要農(nóng)藝性狀的影響

隨著種植密度的增大，棉花的株高、始節(jié)高度和第1果枝節(jié)位均逐漸增高，果枝與主莖夾角逐漸減少（表2）。表明不同種植密度的棉花主要農(nóng)藝性狀不同，通過(guò)調(diào)節(jié)密度可以塑造理想株型，促使農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝緊密結(jié)合，達(dá)到高效栽培的目的。其中，種植密度為6.75萬(wàn)株/hm2時(shí)，棉花的始節(jié)高度和第1果枝節(jié)位均最高，果枝與主莖夾角最小，株型緊湊，適宜機(jī)械化收獲。

表2　不同密度處理的棉花主要農(nóng)藝性狀Table 2 Agronomic characters of cotton at various densities

2.2種植密度對(duì)棉花葉片葉綠素含量和光合速率的影響

隨著種植密度的增大，棉花倒2葉的葉綠素含量和光合速率均逐漸降低，但不同密度處理的指標(biāo)值差異均不顯著（表3）。表明種植密度為3.75萬(wàn)株/hm2時(shí)有利于增加棉花單株的葉綠素含量和光合速率，密度增大后葉片的葉綠素含量和光合速率均略有降低。

2.3種植密度對(duì)棉花品質(zhì)性狀的影響

隨著種植密度的增大，棉花的霜前花率和僵瓣率均逐漸升高，其中，僅6.75萬(wàn)株/hm2密度處理的僵瓣率與CK差異達(dá)到了顯著水平。表明種植密度為6.75萬(wàn)株/hm2時(shí)有利于提高棉花的霜前花率，即有利于霜前棉鈴?fù)滦?、纖維充分成熟，從而提高纖維品質(zhì)，但同時(shí)也增加了爛鈴的嚴(yán)重程度；種植密度為5.25萬(wàn)株/hm2時(shí)既保證了較高的霜前花率，又顯著降低了爛鈴的嚴(yán)重程度。

表3　不同密度處理的棉花葉片光合特性和品質(zhì)性狀Table 3 Effect of different planting density on photosynthesis and quality related traits

2.4種植密度對(duì)棉花產(chǎn)量和產(chǎn)量性狀的影響

隨著種植密度的增大，棉花的果枝數(shù)、鈴數(shù)以及各部位的單鈴重和衣分均逐漸降低，其中，不同密度處理的鈴數(shù)差異均達(dá)到了顯著水平，而單鈴重和衣分差異均不顯著；籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量均逐漸提高，其中，不同密度處理的籽棉產(chǎn)量差異均達(dá)到了顯著水平，而皮棉產(chǎn)量表現(xiàn)為高密度與中密度處理差異不顯著但二者均顯著躍低密度處理（表4）。表明種植密度增大后對(duì)棉花單鈴重和衣分無(wú)顯著影響，但會(huì)明顯降低單株鈴數(shù)；棉花的群體產(chǎn)量在種植密度為6.75萬(wàn)株/hm2時(shí)最高、種植密度為5.25萬(wàn)株/hm2時(shí)次之。

表4　不同密度處理的棉花產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成因子Table 4 Effect of different planting density on yield and yield components

3　結(jié)論與討論

棉花為無(wú)限生長(zhǎng)作物，開(kāi)花期長(zhǎng)，對(duì)結(jié)鈴具有很強(qiáng)的自身調(diào)節(jié)和補(bǔ)償能力[1，14，15]。在一定的密度范圍內(nèi)，棉花皮棉產(chǎn)量無(wú)顯著差異[16，17]。協(xié)調(diào)好個(gè)體與群體之間的關(guān)系，可防止密度過(guò)大而導(dǎo)致株間競(jìng)爭(zhēng)過(guò)強(qiáng)、個(gè)體發(fā)育受到抑制，或者個(gè)體太大而導(dǎo)致群體生產(chǎn)力下降[18～20]。

本研究條件下，隨著種植密度的增大，冀棉958株型趨于緊湊，其中，6.75萬(wàn)株/hm2密度處理的始節(jié)高度和第1果枝節(jié)位均最高，果枝與主莖夾角最小，適宜機(jī)械化收獲；葉綠素含量、光合速率、單株果枝數(shù)、單株鈴數(shù)以及棉花各部位的單鈴重和衣分均逐漸降低，但不同密度處理之間僅單株鈴數(shù)差異達(dá)到了顯著水平；霜前花率和僵瓣率均逐漸升高，其中6.75萬(wàn)株/hm2密度處理的僵瓣率明顯較高，而不同密度處理的霜前花率差異不顯著；籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量均逐漸提高，其中，不同種植密度的籽棉產(chǎn)量差異均達(dá)到了顯著水平，而6.75萬(wàn)株/hm2與5.25萬(wàn)株/hm2密度處理的皮棉產(chǎn)量差異不顯著但均顯著躍3.75萬(wàn)株/hm2密度處理。因此認(rèn)為，在冀中南地區(qū)棉花生產(chǎn)上，冀棉958適宜的種植密度為5.25萬(wàn)～6.75萬(wàn)株/hm2。

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Study on Suitable Planting Density of Jimian 958 in Mid-south Region of Hebei Province

DAI Mao-hua1，LIU Li-ying1，SONF Cui-ting2，LI Ai-guo1，LI Ji-ming1，WU Zhen-liang1*，CHAI Yue-ping3*
（1.Dryland Farming Institute，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Key Lab of Crop Drought Tolerance Research of Hebei Province，Hengshui 053000，China；2. Zaoqiang County Bureau of Agriculture and Forestry，Zaoqiang 053100，China；3.Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050031，China）

Abstract：In order to determine the optimum planting density of Jimian 958 in the middle south region of Hebei，the changes of main agronomic characters，photosynthesis and yield of upland cotton were studied. Treatments of different planting density were 3.75×104，5.25×104，6.75×104plants/hm2. The results showed that number of fruit branches per plant，boll number per plant，chlorophyll content，photosynthetic rate，single boll weight and lint percentage of different parts decreased with the increase of density. Index val-ues reached the highest at 3.75×104plants/hm2density.Percentage of seed-cotton before frost and percent原age of hard seed-cotton increased with planting density and reached the highest at 6.75×104plants/hm2density. Yield was also increased with planting density and reached the highest at 6.75×104plants/hm2density. The lint yield difference between 5.25×104and 6.75×104plants/hm2was not significant，but the two were significantly higher than 3.75×104plants/hm2. Therefore，the best planting density of Jimian 958 in the middle south region of Hebei is 5.25×104-6.75×104plants/hm2.

Key words：Cotton；Planting density；Agronomic characters；Photosynthetic characteristics；Yield

中圖分類號(hào)：S562

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008-1631（2016）01-0022-03

收稿日期：2015-03-24

基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2011BAD35B05）

作者簡(jiǎn)介：戴茂華（1979-），男，安徽銅陵人，助理研究員，主要從事棉花遺傳育種和栽培技術(shù)研究。Tel：0318-7920315；E-mail：daimaohua@sina.com。

通訊作者：吳振良（1966-），男，河北冀州人，研究員，主要從事棉花遺傳育種研究。E-mail：wuzhenliang123@163.com。 柴岳平（1962-），男，河北平山人，副研究員，主要從事農(nóng)業(yè)科技管理工作。E-mail：chyp8008@163.com。