不同种植方式和密度对棉花干物质积累特征及产量形成的影响

　　摘要：为明确种植方式与密度互作对棉花干物质积累特征及产量形成的影响，本试验设置两种种植方式，即A1：双行(66cm+10cm)，A2：单行(76cm+76cm+76cm);每种种植方式设置3个密度，即：12万株/hm2(B1)、18万株/hm2(B2)和24万株/hm2(B3)，研究两种种植方式下不同密度对棉花单株干物质积累分配、叶面积指数及产量因素的影响。结果表明，两种种植方式下单株干物质积累量均随密度增加而减少，且整个生育期均以低密度处理单株干物质量最高，吐絮期A2单株干物质增加量比A1大，单行种植更利于干物质积累并向生殖器官转移。随生育进程，棉花叶面积指数总体表现为先升高再降低的变化趋势，且随种植密度增加而增加，A1B3处理整个生育期叶面积指数都保持着较高水平。单株成铃数、衣分和铃重均随种植密度增加而减少;双行种植的产量普遍低于单行种植，两种种植方式下18万株/hm2密度处理产量较高，其中A2B2处理产量最高，为5724kg/hm2。综之，两种种植方式均以18万株/hm2密度更适合南疆棉花生产。

　　关键词：棉花;种植方式;密度;干物质;叶面积指数;产量构成;南疆

　　棉花是重要的经济作物，在国民经济中有着举足轻重的地位[1-3]。新疆是我国主要的优质棉产区，地理位置得天独厚，2020年植棉面积为250.2万hm2，总产高达516.1万t，分别占全国的78.9%和87.3%[4]，已成为我国最大的产棉区。

　　种植密度是棉花生产技术中的一个重要措施，合理密植是取得高产的关键。段云佳等[5]研究认为，一个合理的群体既要发挥其单株的生长优势，也要利用好群体的增产潜力，这样才能实现棉花高产优质。刘瑞显等[6]指出，种植密度过高与过低时，养分向棉株生殖器官的转移量相对降低，而向营养体的供应量则相对过高，不利于棉花高产。辛明华等[7]研究认为，种植密度影响棉花的水平与垂直生长，且改变营养与生殖生长状况，其过高过低都对棉花生长不利。罗宏海等[8]研究指出，高密度处理个体发育较差，对环境的适应能力差，群体内部条件恶化，叶片衰老和光合能力衰退加快;密度过低，整个生育时期叶面积指数一直处于较低值。娄善伟等[9]研究指出，密度不同，棉田冠层内部不同层次的光、温、热就会发生相应改变，叶面积指数、叶绿素含量等生理指标也会发生相应改变，最终影响到棉花的产量和品质。适宜的种植密度能够建立合理的群体结构，协调个体与群体之间的矛盾，充分利用光热能等资源，从而达到棉花增产增收的目的[10-12]。新疆棉花生产取得如此大的成就离不开其一直以来推广的“矮、密、早、膜”栽培模式[13]，通过增加密度建立群体优势从而获得高产[14，15]。由上看出，前人大多是在棉花不同种植方式或者不同种植密度方面予以研究，而将密度和种植方式相结合的相关研究较少。为此，本试验以中641为材料，研究两种种植方式下不同密度对棉花干物质积累特征及产量形成的影响，以期确立合适的种植方式及密度，为南疆棉花合理种植提供理论依据。

　　1材料与方法单株棉花生殖器官干物质积累量整体上随密度增大而减小，其中A2种植方式下低密度B1处理整个生育期处于最高水平，A1种植方式下除初花期、盛花期外B1处理也处于最高水平。A2种植方式下营养器官的整体积累量比A1多，其生殖器官干物质积累变幅也比A1大，说明单行种植更有利于营养物质向生殖器官转移。

　　2.3 不同种植方式和密度对棉花单株干物质分

　　配的影響

　　1.1试验地概况

　　试验于2020年4—10月在新疆阿拉尔市十团中国农业科学院棉花研究所试验基地(40°51′N，81°30′E)进行。土壤质地为砂壤。试验点属暖温带大陆性干旱气候，年平均气温10.56℃，气温日较差12.2～17.7℃，生育期间日照时数1793h，平均无霜冻期为208d，常年平均降水量48.2mm。

　　1.2试验设计与田间管理

　　供试棉花品种为中641。采用两因素裂区试验设计，重复3次。其中，主区为种植方式，即A1：双行(66cm+10cm)，A2：单行(76cm+76cm+76cm)，膜宽2.05m，膜间距0.23m;副区为密度，分别为B1：12万株/hm2，B2：18万株/hm2，B3：24万株/hm2。小区面积47.88m2(7.0m×6.84m)

　　于4月20日人工点播，7月8日打顶。灌溉方式采用膜下滴灌，全生育期灌水总量4200m3/hm2，分8次灌溉。结合播前整地基施尿素225kg/hm2、磷酸二铵300kg/hm2;追肥为尿素195kg/hm2、磷酸二铵270kg/hm2、磷酸二氢钾90kg/hm2，均随水分8次滴施。其余田间管理均与当地大田管理模式一致。

　　1.3测定项目及方法

　　1.3.1叶面积指数 分别于棉花苗期、蕾期、初花期、盛花期、初絮期、吐絮期每小区选择2株具有代表性棉株，将其叶片全部分离后铺于白色平板，用相机拍照得到jpg.格式的图片后再用image软件扫描获得叶面积。

　　1.3.2干物质 分别于棉花苗期、蕾期、初花期、盛花期、初絮期、吐絮期各小区选取2株具有代表性棉株，按根、茎、叶和生殖器官分开，然后105℃杀青30min、85℃烘至恒重，冷却后称量其干物质重。

　　1.3.3产量及其构成因素 于收获期选择小区中间一膜调查收获株数和未吐絮铃数以及籽棉产量。

　　1.4数据处理

　　用WPSOffice对数据进行整理、制图，用DPS7.05软件Duncan’s新复极差法进行统计分析。

　　2结果与分析

　　2.1不同种植方式和密度下棉花单株干物质积累动态变化

　　从图1可以看出，不同种植方式和密度下棉花单株干物质积累总量随着生育进程逐渐增加，单株干物质积累速率为慢-快-慢，符合“S”形曲线递增规律，即苗期到盛花期积累速率平缓，盛花期到初絮期增长迅速，到吐絮期又趋于缓慢。总体上，种植方式A2干物质积累优于A1。

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