Abstract：Objective]Thisresearchaimedtoinvestigatetheoptimalrowspacingandplantingdensityofmechancallharvested cottonintheYangtzeRiverBasin.[Methods]FieldtrialswereconductedinChangsha，Yueyang，andHengyangCitiesinHunan Province in 2024，using the JXoo10 cotton varietyas the experimental material.The main plot included thre row spacing treatments： 90cm （L1）， 83cm （L2）， and 76cm （L3），while the subplot had three planting density treatments： 60 ooo plants （D1），75 000 plants （D2），and 90 000 plants ?hm^-2 （D3）.The plant architecture，aboveground dry matter mass，net photosynthetic rate （P_n） ，chlorophyll content （soil and plant analyzer development，SPAD value），leaf area index （LAI），and yield traits werecomparedunderdierenttreatments.Results]At thesamerowspacing，asplantingdensityicreased，plantheight tendedtoincrease，whilethenumberoffruitingbranches，stemdiameter，andlengthofthefourthfruitingbranchtendedto decrease.Theheightofthefirstfruiting branch was higherunderL1D3treatment.Atthefullsquaring stage，theaboveground drymatermassperplanttended toincreasewiththeincreasingofplanting densityat thesamerowspacing.Tedrymattermass of stems，leaves，reproductiveorgans，andwholeplant were higherunderL1D3treatmentatthefullsquaring stage，full floweringstage，fullboll-setingstage，andbollopeningstage.Atthefullfloweringstageandfullboll-setingstage， P_n was higher under the D2 treatment at the same row spacing;at the boll opening stage， P_n tended to increase with the increasing of planting density，and P_n was higher under L1D3 treatment.At the same row spacing，SPAD value and LAI （except for the L1 treatmentin Changshaatthefullsquaring stage）increased withthe increasingofplantingdensityfromthefullsquaringstage to bollopeningstage.TheL1D3treatment hadthe highestnumberofbolsperplant.Underthesamerowspacing，sedcoton yieldandlintyieldincreasedwiththeincreasingofplantingdnsity，withLD3treatmentshowingthehighestseedottonyield andlintyield，whichweresignificantlyhigherthantheotherseven treatments （expceptL2D3 treatment）atbothYueyangand Hengyang test sites.[Conclusion] Under the conditions of this experiment， the optimal row spacing for JX0010 cotton is 90cm 0 and the optimal planting density is 90 ooo plants·hm^-2

Keywords：coton;rowspacing;density;yield;plantarchitecture;photosyntheticperformance;coton-growingregionof the Yangtze River Basin

棉花是紡織纖維的重要來源，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有重要作用。長(zhǎng)江流域棉區(qū)是我國(guó)棉花主產(chǎn)區(qū)之一。目前，長(zhǎng)江流域棉區(qū)棉花基本依靠人工采收，機(jī)械化程度低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，植棉成本較高，已嚴(yán)重制約當(dāng)?shù)孛藁óa(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1。機(jī)械化采收是解決棉花種植過程中消耗大量勞動(dòng)力的重要手段。

機(jī)采棉是我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向，株型結(jié)構(gòu)是機(jī)械化采收能否成功的重要指標(biāo)。棉花的株型和產(chǎn)量不僅受遺傳因素的影響[，還與田間管理措施密切相關(guān)，而種植密度與行距配置是塑造棉花株型的重要方法，也是實(shí)現(xiàn)棉花機(jī)械化采收的重要手段。通過合理調(diào)整棉花種植密度和行距，可優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)，提高棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)]。研究表明，在新疆早熟植棉區(qū)，相同行距下，隨種植密度（12萬、15萬、18萬株 hm^-2 ）增大，棉花株高增加、莖粗降低、單株結(jié)鈴數(shù)減少；不同行距下的棉花產(chǎn)量均隨種植密度的增大而提高[4]。李建峰等[研究表明，等行距低密度種植有利于棉花生育后期棉田通風(fēng)透光，優(yōu)化棉花冠層結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)群體的光合作用，增加結(jié)鈴數(shù)和鈴重，顯著提高機(jī)采棉產(chǎn)量。種植密度和行距配置會(huì)影響光能利用率，最終影響作物產(chǎn)量。研究表明，低密度（1.5萬株 ?hm^-2 ）下的棉花植株較高，而高密度（10.5萬株 ?hm^-2 ）下的棉花單位面積鈴數(shù)較多，籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量也高于低密度。高密度的等行距種植模式下棉花可以獲得更多的光截獲和更高的光能利用率[910]。

目前，關(guān)于種植密度或行距對(duì)棉花產(chǎn)量影響的研究報(bào)道較多，但在長(zhǎng)江流域特殊的氣候條件下，關(guān)于不同密度和株行距配置對(duì)機(jī)采棉株型和產(chǎn)量影響的研究報(bào)道較少，且長(zhǎng)江流域機(jī)采棉的適宜種植模式尚不明確。針對(duì)長(zhǎng)江流域和黃河流域特殊的氣候環(huán)境，中國(guó)鐵建重工集團(tuán)股份有限公司與湖南省棉花科學(xué)研究所、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)等相關(guān)研究機(jī)構(gòu)合作在2023年研發(fā)出兩行水平摘錠式采棉機(jī)（MZ-2箱式采棉機(jī)），該采棉機(jī)的收獲行距可在 76～90cm 靈活調(diào)節(jié)。因此，本研究共設(shè)置了9種株行距配置模式，在湖南省3個(gè)典型生態(tài)試驗(yàn)點(diǎn)開展大田試驗(yàn)，研究不同行距與密度互作對(duì)棉花株型、干物質(zhì)積累、光合作用和產(chǎn)量的影響，旨在探索適合長(zhǎng)江流域棉區(qū)機(jī)采棉的行株距配置，為MZ-2箱式采棉機(jī)的定型升級(jí)及當(dāng)?shù)貦C(jī)采棉的推廣提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

2024年在湖南省長(zhǎng)沙市瀏陽(yáng)市沿溪鎮(zhèn)（ 28^° 18^′N，113^°49^′E ）岳陽(yáng)市臨湘市黃蓋鎮(zhèn)（ 29^°81^′N 113^°58^′E ）和衡陽(yáng)市衡陽(yáng)縣西渡鎮(zhèn)（ （26^°95^′N 112^°41^′E ）開展田間試驗(yàn)。3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均位于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。2024年6月降水頻繁，棉花生長(zhǎng)的其他時(shí)間未觀察到極端天氣。2024年，長(zhǎng)沙市日平均氣溫為 15.33～24.25° ，年降水量為997.6mm ；岳陽(yáng)市日平均氣溫為 ，年降水量為 886.7mm ；衡陽(yáng)市日平均氣溫為15.5～24.25°C ，年降水量為 959.9mm 。試驗(yàn)開始前，各試驗(yàn)點(diǎn) 0～20cm 土層土壤的養(yǎng)分含量狀

況見附表1。

1.2 試驗(yàn)材料

供試棉花品種為JX0010，是湖南省審定的第1個(gè)轉(zhuǎn)基因早熟常規(guī)棉花品種，生育期105d左右，株型緊湊，由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所提供。試驗(yàn)前進(jìn)行脫絨和曬種，挑選籽粒飽滿的種子用于試驗(yàn)。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用兩因素裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置行距和種植密度2個(gè)因素，主區(qū)為行距，副區(qū)為密度。行距處理設(shè)置3個(gè)水平，分別為 90cm （L1） 83cm （L2） .76cm（L3） ，均為等行距處理；種植密度處理設(shè)置3個(gè)水平，分別為60000株， ?hm^-2（D1） 、75000株 ?hm^-2（D2）?90000 株 ?hm^-2（D3） 。共9種配置組合（附表2），設(shè)置3次重復(fù)，共計(jì)27個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)的面積為 15m² 。

分別于5月23日、5月26日和5月29日在長(zhǎng)沙、岳陽(yáng)和衡陽(yáng)播種棉花。起壟種植，四周設(shè)置保護(hù)行，播種前均未施基肥。田間種植模式示意圖見附圖1。播種、除草、打頂（長(zhǎng)沙8月5日、岳陽(yáng)8月6日、衡陽(yáng)8月7日）收獲（10月中旬）均采用人工方式，其余田間管理措施參照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)棉田。

1.4 測(cè)定方法

1.4.1株型指標(biāo)測(cè)定。采用定株測(cè)量方式，苗期在各小區(qū)選擇長(zhǎng)勢(shì)均勻并且具有代表性的5株棉花進(jìn)行掛牌標(biāo)記。吐絮期測(cè)量植株高度（打頂后，地平線至打頂截面的高度）單株果枝數(shù)、莖粗（子葉節(jié)下部的直徑）第1果枝節(jié)位高度、第4果枝的長(zhǎng)度（用直尺測(cè)量）和第4果枝的夾角（用數(shù)顯電子量角器測(cè)量果枝與主莖的夾角）。

1.4.2干物質(zhì)積累量測(cè)定。盛蕾期、盛花期、盛鈴期和吐絮期，在各小區(qū)隨機(jī)選取具有代表性的3株棉花，采集地上部樣品，將棉株分成莖稈、葉片、生殖器官（蕾、花、鈴）3部分，放入 105^°C 烘箱殺青 30min ，然后于 80^°C 烘干至質(zhì)量恒定，測(cè)定各器官的干物質(zhì)質(zhì)量（g），并計(jì)算單株地上部干物質(zhì)質(zhì)量。

1.4.3光合指標(biāo)的測(cè)定。選擇晴朗天氣，分別在棉花盛蕾期、盛花期、盛鈴期和吐絮期，在各小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的5株棉花。利用SPAD-502

PLUS便攜式葉綠素測(cè)定儀（日本柯尼卡美能達(dá)）測(cè)定葉片（打頂前測(cè)定倒3葉，打頂后測(cè)定倒2葉）的葉綠素相對(duì)含量（soilandplantanalyzerdevelopment，SPAD值），每片葉避開葉脈測(cè)定3點(diǎn)取平均值。測(cè)完葉片SPAD值后，于 9：00- 12：00采用Li-6800全自動(dòng)光合作用測(cè)量系統(tǒng)（美國(guó)LI-COR）測(cè)定3個(gè)葉片的凈光合速率（netphotosyntheticrate， P_n ）。每個(gè)小區(qū)選取3個(gè)樣點(diǎn)，采用LAI-2200C冠層分析儀（LI-COR，美國(guó)）測(cè)定各小區(qū)棉花的葉面積指數(shù)（leafareaindex，LAI）。

1.4.4棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素測(cè)定。收獲前，連續(xù)選取10株棉花，統(tǒng)計(jì)單株結(jié)鈴數(shù)；并在各小區(qū)選取代表性棉株的中上部完全吐絮棉鈴50個(gè)，測(cè)定鈴重。用自動(dòng)軋花機(jī)測(cè)定皮棉質(zhì)量后計(jì)算衣分。根據(jù)種植密度、單株結(jié)鈴數(shù)以及鈴重計(jì)算籽棉產(chǎn)量（測(cè)產(chǎn)系數(shù)為0.85）。根據(jù)籽棉產(chǎn)量和衣分計(jì)算皮棉產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用MicrosoftExcel2019和SPSS23.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，運(yùn)用Tukey真實(shí)顯著差異（honestlysignificantdifference，HSD）檢驗(yàn)法進(jìn)行差異顯著性分析，使用Origin2024軟件作圖。

2結(jié)果與分析

2.1行距和密度配置對(duì)棉花株型結(jié)構(gòu)的影響

雙因素方差分析結(jié)果（附表3）表明，在長(zhǎng)沙試驗(yàn)點(diǎn)，行距顯著影響株高、第4果枝長(zhǎng)度和第1果枝節(jié)位高度，密度顯著影響單株果枝數(shù)、莖粗和第4果枝長(zhǎng)度；在岳陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，行距和密度顯著影響棉花的株高、莖粗、第4果枝夾角、第1果枝節(jié)位高度，密度還顯著影響第4果枝長(zhǎng)度；在衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，行距顯著影響株高、單株果枝數(shù)和第1果枝節(jié)位高度，密度顯著影響株高、單株果枝數(shù)、莖粗、第4果枝夾角和第1果枝節(jié)位高度；但密度與行距的交互作用對(duì)上述性狀無顯著影響（衡陽(yáng)單株果枝數(shù)除外，附表3）。3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)不同處理的第1果枝節(jié)位高度均大于 20cm ，株高在 84～99cm （表1），滿足機(jī)采要求。

在長(zhǎng)沙，相同行距下，株高隨密度增加而升高；在同一密度下，L2處理的棉花株高最高。

表1不同處理對(duì)棉花株型結(jié)構(gòu)的影響

Table1 Effects of different treatmentsoncotton plantarchitecture

注：同列不同小寫字母表示同一地點(diǎn)不同處理間差異顯著（ ）Note：Differentlowercase lettrs inthe samecolumn indicate significant diffrenceamong different treatments atthe samesite （Plt;0.05） ：

L1D1、L1D2、L1D3、L2D1L2D2、L2D3處理的株高無顯著差異，均顯著高于L3D1處理。相同行距下，隨密度增加，單株果枝數(shù)減少;同一密度下，單株果枝數(shù)隨行距增大呈增加趨勢(shì)。L1D1處理的單株果枝數(shù)最多，與L1D3、L2D2、L2D3L3D2和L3D3處理差異顯著。相同行距下，隨密度增加棉花莖粗減?。煌幻芏认?，L1、L2、L3處理的莖粗無顯著差異。L2D1處理的莖粗最大，顯著大于L1D3、L2D3和L3D3處理，L3D3處理的莖粗最小。同一行距下，第4果枝長(zhǎng)度隨密度增加而降低，L1D1、L1D2、L2D1、L2D2、L3D1處理間的第4果枝長(zhǎng)度無顯著差異，均顯著大于L2D3、L3D2和L3D3處理。L2D3處理的第4果枝夾角最大，與L1D2、L1D3、L2D1處理差異顯著。同一密度下，隨行距增大，第1果枝節(jié)位高度呈升高趨勢(shì)，L1D3處理的第1果枝節(jié)位高度最大（表1）。

在岳陽(yáng)，同一行距下，隨種植密度增大，株高呈升高趨勢(shì)；同一種植密度下，隨行距增加，株高呈升高趨勢(shì)。L1D3、L2D3、L1D2、L2D2處理間的株高無顯著差異，均顯著高于L3D1處理。L2D3處理的單株果枝數(shù)最多，顯著高于L1D3、L2D1、L3D2和L3D3處理。L1D1和L2D1處理的莖粗較大，顯著大于L3D2和L3D3處理。L2D1處理的第4果枝長(zhǎng)度最大，顯著大于L2D2、L3D2和L3D3處理。同一行距下，隨種植密度增大，第4果枝夾角和第1果枝節(jié)位高度呈增大趨勢(shì)。L2D3處理的第4果枝夾角最大，顯著大于L1D1、L3D1處理，與其他6個(gè)處理無顯著差異。L3D3處理的第1果枝節(jié)位高度顯著大于L1D1、L1D2、L2D1、L3D1處理（表1）。

在衡陽(yáng)，隨密度增加株高呈升高趨勢(shì)，隨行距增加株高呈升高趨勢(shì)。L1D3處理的株高顯著高于L2D1L3D1、L3D2、L3D3處理。L1D1處理的單株果枝數(shù)顯著大于其余8個(gè)處理;L3D3處理的單株果枝數(shù)最少。L2D1處理的莖粗、第4果枝長(zhǎng)度均最大，其莖粗與L1D2、L1D3、L2D2、L2D3、L3D3處理差異顯著，第4果枝長(zhǎng)度與L3D3處理差異顯著。L2D2處理的第4果枝夾角顯著大于L1D1、L1D2、L1D3、L2D3和L3D3處理。L2D2處理的第1果枝節(jié)位高度最高；L1D1處理的第1果枝節(jié)位高度最低，與L2D2、L3D1處理差異顯著（表1）。

2.2行距和密度配置對(duì)棉花地上部干物質(zhì)積累的影響

隨著生育進(jìn)程推進(jìn)，不同處理的棉花地上部干物質(zhì)質(zhì)量呈上升趨勢(shì)（附表 4～6 ）。同一生育時(shí)期，長(zhǎng)沙和岳陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)的單株地上部干物質(zhì)質(zhì)量整體高于衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)（圖1）。盛蕾期、盛花期（衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)除外）盛鈴期（岳陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)除外）和吐絮期（長(zhǎng)沙試驗(yàn)點(diǎn)除外），同一行距下，隨種植密度增大，單株地上部干物質(zhì)質(zhì)量呈增加趨勢(shì)。不同生育時(shí)期，L1D3處理的莖稈、葉片、生殖器官及單株的干物質(zhì)質(zhì)量均較高。在長(zhǎng)沙試驗(yàn)點(diǎn)，盛蕾期、盛花期和盛鈴期，L1D3處理的單株地上部干物質(zhì)質(zhì)量均顯著高于其他處理；吐絮期，L1D2、L1D3處理的單株地上部干物質(zhì)質(zhì)量無顯著差異，均顯著高于其他7個(gè)處理。在岳陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，盛蕾期和盛鈴期，L1D3、L2D3處理的單株干物質(zhì)質(zhì)量無顯著差異，均顯著高于其他7個(gè)處理;盛花期和吐絮期，L1D3處理的單株地上部干物質(zhì)質(zhì)量均顯著高于其他處理。在衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，盛花期、盛鈴期和吐絮期，L1D3處理的單株地上部干物質(zhì)質(zhì)量顯著高于其他處理。

2.3行距和密度配置對(duì)棉花葉片光合性能的影響2.3.1 P_no 行距和密度配置對(duì)棉花葉片 P_n 有顯著影響（ 1lt;0.05 ）。隨生育進(jìn)程推進(jìn)，不同處理的 P_n 整體呈先升高后降低趨勢(shì)，盛鈴期達(dá)到最大值，吐絮期最低（圖2）。

盛蕾期，相同行距下，在長(zhǎng)沙試驗(yàn)點(diǎn)， P_n 隨密度增大呈上升趨勢(shì)；在岳陽(yáng)和衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，D2處理的 P_n 最大。密度相同時(shí)，長(zhǎng)沙（L3除外）岳陽(yáng)（L2除外）和衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，不同行距下的 P_n 表現(xiàn)為 _L2gt;L1gt;L3 。在長(zhǎng)沙試驗(yàn)點(diǎn)，L1D3處理的 P_n 最大，與L1D1、L3D1L3D2、L3D3處理差異顯著；L3D1處理的 P_n 顯著低于除L1D1外的其他7個(gè)處理。在岳陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，L3D1、L3D3處理的 P_n 顯著低于L1D2和L2D2處理。在衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，L3D1、L3D3處理的 P_n 顯著低于L2D2處理。

盛花期，在相同行距下，長(zhǎng)沙（L3除外）和岳陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)不同密度處理的 P_n 表現(xiàn)為 D2gt;D3gt; D1，而衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)的 P_n 表現(xiàn)為 D2gt;D1gt;D3 。相同密度下（長(zhǎng)沙D2除外），3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均以L2處理下的 P_n 最大。在長(zhǎng)沙試驗(yàn)點(diǎn)，L1D2、L2D2、L2D3處理的 P_n 顯著大于L1D1處理。在岳陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，L2D2L2D3、L3D2處理的 P_n 顯著大于L1D1、L3D1處理。在衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，L3D3處理的P_n 最低，其他8個(gè)處理間的 P_n 無顯著差異。

A：盛蕾期;B：盛花期;C：盛鈴期;D：吐絮期。C-R、C-L和C-S分別表示長(zhǎng)沙試驗(yàn)點(diǎn)棉株的生殖器官、葉片和莖稈； Y-R、Y-L和Y-S分別表示岳陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)棉株的生殖器官、葉片和莖稈;H-R、H-L和H-S分別表示衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)棉株的生殖器 官、葉片和莖稈。 A：fullsquaringstage;：fulloeingstage;C：fullolleingstage;D：bollingstage.C-R，C-LC-S：eroctie organs，leavesandsesfoonantsatangshaY-，Y-，-eproductieoans，avs，ndstesofootsat Yueyang. H-R， H-L， H-S： reproductive organs， leaves，and stems ofcoton plants at Hengyang.

圖1不同生育時(shí)期棉株地上部干物質(zhì)質(zhì)量

Fig.1The aboveground parts dry matter mass of cotton plant at diferent growth stages

盛鈴期，同一行距下，D2處理的 P_n"較大。在岳陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，不同處理間的 P_n"無顯著差異。在長(zhǎng)沙試驗(yàn)點(diǎn)，L1D1處理的 P_n"最低，其他8個(gè)處理間的 P_n 無顯著差異。在衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，L3D3處理的P_n 最低，其他8個(gè)處理間的 P_n 無顯著差異。

吐絮期，在相同行距下，3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的 P_n 均隨密度增加呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但3個(gè)密度間的差異均不顯著。在長(zhǎng)沙試驗(yàn)點(diǎn)，不同處理間的 P_n 無顯著差異。在岳陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，L1D2和L1D3處理的 P_n 顯著大于L2D1處理。在衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，L2D3處理的 P_n 顯著大于L3D1處理。

2.3.2SPAD值。盛蕾期、盛花期、盛鈴期和吐絮期，行距和密度顯著影響棉花葉片SPAD值（ Plt; 0.05）。棉花葉片的SPAD值隨生育進(jìn)程推進(jìn)呈先上升后下降的趨勢(shì)，且在盛鈴期達(dá)到最大值（岳陽(yáng)L3D1處理除外）。盛蕾期至吐絮期，同一行距下，不同密度處理的SPAD值表現(xiàn)為 _D3gt;D2gt;

D1。盛蕾期、盛花期和盛鈴期（衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)除外），L1D3處理的SPAD值最大。吐絮期，L1D3和L2D3處理的SPAD值較大（圖3）。

2.4行距和密度配置對(duì)棉花LAI的影響

盛蕾期到吐絮期，棉花LAI均呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢(shì)，在盛鈴期達(dá)到峰值。盛鈴期，長(zhǎng)沙試驗(yàn)點(diǎn)L2D3處理的LAI顯著大于L1D1、L1D2、L1D3、L2D1和L3D1處理；岳陽(yáng)和衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，L3D3處理的LAI最大，顯著大于L1D1和L2D1處理。吐絮期，L2D3和L3D3處理的LAI較大，岳陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)各處理間的LAI差異不顯著。在相同行距下，3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的LAI隨密度增加呈升高趨勢(shì)（長(zhǎng)沙L1處理盛蕾期除外）。不同生育時(shí)期，L1D1處理的LAI處于較低水平（圖4）。

圖2不同行距和密度對(duì)棉花葉片凈光合速率的影響

FS：盛蕾期;FF：盛花期;FB;盛鈴期;BO：吐絮期。不同字母表示同一時(shí)期不同處理間差異顯著（ （Plt;0.05） 。FS：fullsquaringpriod;FF：fullflowerngperd;FB：fullollseingperd;BO：bollopeningperid.Diffrentlowecaelettersindicate significant difference among different treatmentsatthe same stage （Plt;0.05） 一

Fig.2Effect of different row spacingand density on the net photosynthetic rate of cotton leaf

FS：盛蕾期;FF：盛花期;FB：盛鈴期;BO：吐絮期。不同字母表示同一時(shí)期不同處理間差異顯著（ Plt;0.05 ） FS：fullsquaringpod;FF：fullfloweringperd;FB：fullollsetingperid;BO：bollpeningperid.Diffrentlase lettersindicate significant difference among different treatmentsat the same stage （ Plt;0.05） 1

圖3不同行距和密度對(duì)棉花葉片SPAD值的影響

Fig.3Effect of different row spacing and density on SPAD value of cotton leaf

FS：盛蕾期;FF：盛花期;FB：盛鈴期;BO：吐絮期。不同字母表示同一時(shí)期不同處理間差異顯著（ 1lt;0.05 ）FS：fullsquaringpriod;FF：fullflowerngperd;FB：fullollseingperd;BO：bollopeningperd.iffrentlwraeletters indicate significant difference among different treatments at the same stage （ Plt;0.05 ）

圖4不同行距和密度對(duì)棉花LAI的影響

Fig.4Effect of different row spacing and density on cotton LAl

2.5行距和密度配置對(duì)棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

在長(zhǎng)沙試驗(yàn)點(diǎn)，行距和密度配置顯著影響籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量（附表7）。不同處理的鈴重、衣分和單株結(jié)鈴數(shù)無顯著差異。同一密度下，隨行距增大，單株結(jié)鈴數(shù)呈增加趨勢(shì)，L1D3處理的單株結(jié)鈴數(shù)最多。L3D3處理的衣分最大，較衣分最低的L3D1處理提高2.03百分點(diǎn)。相同密度下，不同行距處理的籽棉產(chǎn)量表現(xiàn)為 _L1gt;L2gt;L3 相同行距下，不同密度處理的籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量表現(xiàn)為 _D3gt;D2gt;D 1。不同處理下的籽棉產(chǎn)量表現(xiàn)為 L1D3gt;L2D3gt;L3D3gt;L1D2gt;L2D2gt; L3D2gt;L1D1gt;L2D1gt;L3D1 ，皮棉產(chǎn)量表現(xiàn)為L(zhǎng)1D3gt;L3D3gt;L2D3gt;L1D2gt;L2D2gt;L3D2gt; L1D1 gt; L2D1 gt; L3D1。L1D3處理的籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量與L2D3和L3D3處理無顯著差異，但與L1D1、L1D2、L2D1、L2D2、L3D1、L3D2處理相比，籽棉產(chǎn)量分別顯著增加 47.88%.21.02%.53.02% 24.51%.82.36%.36.84% ;皮棉產(chǎn)量分別顯著增加47.24%20.47%.53.50%.26.45%91.29%.35.93% （表2）。

在岳陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，行距和密度對(duì)籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量有顯著影響，行距顯著影響單株結(jié)鈴數(shù)（附表7）。不同處理的鈴重和衣分均無顯著差異。同一密度下，隨行距增大，單株結(jié)鈴數(shù)呈增加趨勢(shì)；L1D3處理的單株結(jié)鈴數(shù)最多，與L1D2處理無顯著差異，顯著大于其余7個(gè)處理。同一行距下，不同密度處理的籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量表現(xiàn)為D3gt;D2gt;D1 ；在同一密度下（D2處理除外），不同行距處理的籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量表現(xiàn)為 L1gt; L2gt; L3。L1D3處理的籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量最高，籽棉產(chǎn)量較L2D3處理增加 15.27% ，較L3D3、L1D2、L3D2、L2D2、L1D1、L2D1L3D1處理分別顯著增加 23.13%，36.21%，53.75%，58.10%，78.14% ，82.97%.88.83% ，L1D3處理的皮棉產(chǎn)量較L2D3、L3D3、L1D2、L3D2、L2D2、L1D1、L2D1、L3D1處理分別顯著增加 17.06% .24.62% 41.84% ！61.43%64.53%81.47%89.37%98.38% （表2）。

在衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，行距和密度顯著影響單株結(jié)鈴數(shù)、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量，行距還顯著影響衣分（附表7）。不同處理間的鈴重?zé)o顯著差異。

L3D1處理的衣分最大，較L2D1處理顯著增加1.85百分點(diǎn)。同一密度下，隨行距增大，單株結(jié)鈴數(shù)呈增加趨勢(shì)（D2除外）；L1D3處理的單株結(jié)鈴數(shù)最多，與L2D1、L2D2、L3D1、L3D2、L3D3處理差異顯著。相同密度條件下（D2處理除外），不同行距處理的籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量表現(xiàn)為 L1gt; L2gt;L3 ；相同行距下，不同密度處理的籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量表現(xiàn)為 _D3gt;D2gt;D1 。不同處理下籽棉產(chǎn)量表現(xiàn)為 L1D3gt;L2D3gt;L3D3gt;L1D2gt; L3D2gt;L1D1gt;L2D2gt;L2D1gt;L3D1 。L1D3與L2D3處理的籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量無顯著差異，但均顯著高于其他處理，其中L1D3處理的籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量分別較其他7個(gè)處理顯著增加31.36%～115.24% 和 30.66%～113.37% （表2）。

3討論

3.1行距和密度配置對(duì)棉花株型結(jié)構(gòu)與光合性能的影響

機(jī)械化采收對(duì)棉花株型指標(biāo)有嚴(yán)格要求[]研究表明，機(jī)采棉第1果枝節(jié)位高度應(yīng)不低于18cm ，收獲期適宜株高為 100cm 左右。關(guān)于行距和密度配置對(duì)棉花株高的影響，現(xiàn)有研究結(jié)果存在一定差異。研究發(fā)現(xiàn)，增加行距、增加種植密度可以有效增加棉花株高，便于機(jī)械采收[12]。賴奕英等研究指出，在7.5萬 ～25.5 萬株·hm^-2 的種植密度范圍內(nèi)，株高與第1果枝節(jié)位高度均隨種植密度增大而升高。楊培等4研究認(rèn)為，在同一密度下，隨著行距的增加，株高和第1果枝節(jié)位高度均呈上升趨勢(shì)。本研究發(fā)現(xiàn)，棉花株高和第1果枝節(jié)位高度（長(zhǎng)沙試驗(yàn)點(diǎn)L2處理，衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)L2、L3處理除外）隨種植密度增大呈升高趨勢(shì)；隨行距增大，岳陽(yáng)、衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)的株高和長(zhǎng)沙試驗(yàn)點(diǎn)的第1果枝節(jié)位高度均呈升高趨勢(shì)；單株果枝數(shù)隨種植密度增大呈降低趨勢(shì)（岳陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)除外），這與張文等[5的研究結(jié)果相符。周永萍等[16]研究表明，相同行距下密度增加會(huì)導(dǎo)致棉花莖稈變細(xì)，本研究結(jié)果與之相符。此外，本試驗(yàn)條件下，第4果枝長(zhǎng)度隨密度增加逐漸縮短，這與王聰1的研究結(jié)果一致。上述研究結(jié)果表明通過合理配置密度和行距可以有效調(diào)控棉花株型，為進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)采棉的栽培模式提供了重要依據(jù)。

表2不同行距和密度對(duì)棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

Table2Effects of different row spacing and density on cotton yield and its components

注：同列不同小寫字母表示同一地點(diǎn)不同處理間差異顯著（ ）Note：Differentlowercase letters inthesamecolumnindicatesignificant diferenceamongdifferenttreatmentsatthe samesite （Plt;0.05） ：

合理的LAI與棉花高產(chǎn)密切相關(guān)[18]。適宜的行距和密度可以在一定程度上改善群體冠層結(jié)構(gòu)，有效提高群體光合效率，有利于棉株的生長(zhǎng)和機(jī)械采收[19]。本研究發(fā)現(xiàn)，在相同行距處理下，LAI隨密度增加而升高（長(zhǎng)沙試驗(yàn)點(diǎn)L1處理盛蕾期除外），這與敦磊[2的研究結(jié)果一致。SPAD值的變化趨勢(shì)與LAI的類似。盛蕾期（長(zhǎng)沙試驗(yàn)點(diǎn)除外）盛花期和盛鈴期，同一行距下，D2處理的 P_n 較大；吐絮期，隨密度增大， P_n 呈升高趨勢(shì)，L1D3處理的 P_n 較高。

3.2行距和密度配置對(duì)棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因 素的影響

合理密植是棉花增產(chǎn)的關(guān)鍵，也是實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采收的重要手段。研究表明，種植密度過高或過低都不利于產(chǎn)量的提升，適當(dāng)?shù)姆N植密度可以最大限度地提高棉花產(chǎn)量[2]。本研究發(fā)現(xiàn)，在相同行距下，低密度處理會(huì)導(dǎo)致籽棉產(chǎn)量降低，隨著密度增加籽棉產(chǎn)量呈升高趨勢(shì)：低密度下（D1處理），隨行距增大籽棉產(chǎn)量呈升高趨勢(shì)，與胡啟星等[22]、辛華明等[23]的研究結(jié)果一致。密度過高導(dǎo)致鈴重降低，但在長(zhǎng)沙、岳陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)，不同處理間的鈴重均無顯著差異，與Bednarz等2的研究結(jié)果相符。本試驗(yàn)中在同一密度下，隨行距增大，單株結(jié)鈴數(shù)呈增加趨勢(shì)（衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)D2處理除外），L1D3處理的單株結(jié)鈴數(shù)最多。過小的行距會(huì)降低群體通風(fēng)透光性，進(jìn)而抑制鈴重、單株結(jié)鈴數(shù)及最終產(chǎn)量的提高[25]。本研究中L1D3處理的籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量均最高。

附表2不同處理的行距、株距和密度

Table S2Row spacing，plant spacing，and density of different treatments

附表3株型指標(biāo)的方差分析結(jié)果

Table S3Variance analysis resultsof plant architecture indicators

附表4長(zhǎng)沙試驗(yàn)點(diǎn)不同處理下棉花地上部干物質(zhì)質(zhì)量

Table S4Aboveground dry matter mass of cotton at the Changsha experimental site

附表5岳陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)不同處理下棉花地上部干物質(zhì)質(zhì)量

Table S5Aboveground dry matter mass of cotton at the Yueyang experimental site

附表6衡陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)不同處理下棉花地上部干物質(zhì)質(zhì)量

Table S6Aboveground dry matter mass of cotton at the Hengyang experimental site

附表7產(chǎn)量性狀的方差分析

TableS7Varianceanalysisofyield traits

4結(jié)論

行距和種植密度影響棉花的株型、地上部干物質(zhì)積累、凈光合速率、SPAD值、LAI和產(chǎn)量。同一行距下，隨密度增加，株高呈升高趨勢(shì)，總體來看，單株果枝數(shù)、莖粗和第4果枝長(zhǎng)度呈降低趨勢(shì)。盛蕾期至吐絮期，L1D3處理的莖稈、葉片、生殖器官及單株的干物質(zhì)質(zhì)量均較高。吐絮期，隨密度增大， P_n 呈升高趨勢(shì)，L1D3處理的 P_n 較高。盛蕾期至吐絮期，同一行距下，隨密度增大，SPAD值和LAI（盛蕾期長(zhǎng)沙L1處理除外）呈升高趨勢(shì)。L1D3處理（行距為 90cm ，種植密度為90000株 ）的單株結(jié)鈴數(shù)最多，籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量均最高。

附件：

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附圖1 田間種植模式示意圖

Fig.S1Schematic diagram of cotton planting pattern in field

附表1各試驗(yàn)點(diǎn) 0～20cm 土層土壤養(yǎng)分含量

Table S1Soil nutrient content in 0-20cm soil layer at each experimental site

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（責(zé)任編輯：王小璐責(zé)任校對(duì)：王國(guó)鑫）