樊海潮，趙中亭，李維江，代建龍，張冬梅，許向陽，張志恒，李順，張桂花

（1.菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東 菏澤 274000；2.山東棉花研究中心，山東 濟(jì)南 250100；3.菏澤市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 菏澤 274000）

合理密植是實現(xiàn)棉花高產(chǎn)高效的重要技術(shù)途徑［1-3］。適宜密度可以改善冠層內(nèi)的光照、溫度、濕度和CO2等微環(huán)境，協(xié)調(diào)好作物個體和群體之間的關(guān)系，影響植株形態(tài)、光合作用、養(yǎng)分分布以及干物質(zhì)分配等［4-6］。研究表明，在一定范圍內(nèi)隨密度增加，棉花株高、成鈴數(shù)和籽棉產(chǎn)量顯著提高，鈴重、馬克隆值和莖粗顯著下降［7］。另有研究顯示，密度過高時植株個體生長受到抑制，單株生產(chǎn)力降低，而密度過低時單株生產(chǎn)力較高、個體得到發(fā)展，但群體不足、群體光合速率和產(chǎn)量水平均降低［8］。

整枝技術(shù)是調(diào)控棉花源庫關(guān)系、碳氮代謝和延緩棉花早衰的有效手段［9，10］。打頂是調(diào)節(jié)棉花營養(yǎng)生長、提高產(chǎn)量的重要整枝措施［11，12］。目前生產(chǎn)上普遍采用的人工打頂耗時、勞動強度大、效率低，使得棉花不能及時打頂，從而影響產(chǎn)量，難以滿足輕簡化生產(chǎn)的要求［13-15］。杜玉倍等［16］研究指出，化學(xué)封頂能夠有效降低棉花株高、減少果枝數(shù)以及提高棉花產(chǎn)量。棉花干物質(zhì)積累及分配對棉花產(chǎn)量品質(zhì)有直接影響［17］。有研究表明，化學(xué)封頂能使棉株干物質(zhì)快速積累且持續(xù)時間延長、積累量增大［18］。蔡曉莉等［19］以新陸早58號為材料開展研究，發(fā)現(xiàn)與人工打頂相比，使用化學(xué)封頂劑可增加單株鈴數(shù)和內(nèi)圍鈴，提高籽棉和皮棉產(chǎn)量。前人關(guān)于棉花種植密度以及不同打頂方式的效果已有較多研究，但將二者結(jié)合進(jìn)行研究則相對較少。本試驗就不同密度下打頂方式對棉花農(nóng)藝性狀、干物質(zhì)積累及產(chǎn)量構(gòu)成的影響進(jìn)行研究，以期為化學(xué)封頂?shù)耐茝V應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

本試驗于2017—2018年在菏澤市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗基地（北緯35°19′，東經(jīng)115°29′）進(jìn)行。供試品種為魯棉532，由山東棉花研究中心提供。

1.2 試驗設(shè)計與方法

試驗采用裂區(qū)設(shè)計，主區(qū)為密度處理，設(shè)每公頃密度4.5萬株和9.0萬株兩個密度；裂區(qū)為打頂方式，設(shè)不打頂（CK）、人工打頂（M）和化學(xué)封頂（C）三種方式。采用6行區(qū)等行距南北行種植，行長10 m，行距76 cm，重復(fù)3次。5月25日按照預(yù)定密度人工點播夏棉，6月10日間苗定苗，使所有小區(qū)達(dá)到預(yù)定密度。各處理只打頂，不采取其它任何整枝措施。其中，人工打頂于7月24日進(jìn)行；化學(xué)封頂于7月16日進(jìn)行，整個生育期噴施一次縮節(jié)胺，噴施量因密度不同而有所差異（表1）。其它管理皆按常規(guī)要求進(jìn)行。

表1 各處理密度及打頂方式

1.3 測定項目及方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀調(diào)查 各小區(qū)選擇長勢均勻、有代表性的連續(xù)20株植株掛牌標(biāo)記，進(jìn)行定點定株調(diào)查株高和果枝數(shù)。

1.3.2 干物質(zhì)積累量測定 8月31日盛鈴期，每小區(qū)隨機選取有代表性的棉株3株，分根、莖、葉、花、蕾、鈴進(jìn)行取樣，分別在105℃下殺青30 min，然后70℃烘干至恒重稱重，記錄干物質(zhì)重。于9月27日、10月16日、10月31日三次收花。

1.3.3 產(chǎn)量及構(gòu)成因素調(diào)查 吐絮期測定各處理產(chǎn)量，統(tǒng)計各處理的實際收獲株數(shù)，計算單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴重，軋花后計算衣分。兩年試驗結(jié)果趨勢一致，因此各指標(biāo)數(shù)據(jù)均選用2018年試驗結(jié)果進(jìn)行分析。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2007對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計及作圖，用DPS 7.05軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同密度下打頂方式對棉花農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 不同密度下打頂方式對株高的影響 株高常被作為表征地上部營養(yǎng)生長的重要指標(biāo)，不同的田間配置會引起株高的相應(yīng)變化［20］。由圖1可知，相同打頂方式下，密度增大，棉花株高均有所提高，其中人工打頂提高9.90%，化學(xué)封頂提高12.09%，不打頂提高3.67%；化學(xué)封頂方式下其差異達(dá)到顯著水平。相同密度下棉花株高由大到小的順序為：不打頂＞化學(xué)封頂＞人工打頂。人工打頂和化學(xué)封頂兩種打頂方式均能顯著降低株高。

2.1.2 不同密度下打頂方式對果枝數(shù)的影響由圖2可知，相同打頂方式下，密度增大，棉花果枝數(shù)均有所降低，其中人工打頂降低23.90%，化學(xué)封頂降低21.30%，不打頂降低21.93%，且三種打頂方式下其差異均達(dá)到顯著水平。同密度下三種打頂方式對果枝數(shù)的影響均未達(dá)到顯著水平，果枝數(shù)由大到小的順序為：不打頂＞人工打頂＞化學(xué)封頂。

2.2 不同密度下打頂方式對棉花單株干物質(zhì)積累量的影響

由表2可知，相同打頂方式下，密度增大，棉株各器官干物質(zhì)積累均有所降低，除蕾以外，花、根、莖、葉、鈴和單株總干重均顯著降低；低密度（每公頃4.5萬株）下，不同打頂方式對棉株各器官干物質(zhì)積累影響不顯著，高密度（每公頃9.0萬株）下除花、蕾、根影響不顯著外，人工打頂和化學(xué)封頂對棉株其它各器官干物質(zhì)積累大多有所提高，其中化學(xué)封頂比不打頂?shù)那o、葉、桃和單株總干重分別提高9.18%、7.37%、18.63%和13.02%，均達(dá)到顯著水平。

表2 不同處理棉株各器官單株干物質(zhì)積累量 （g）

2.3 不同密度下打頂方式對棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表3可知，密度增大，棉花單株有效鈴數(shù)和單鈴重降低，且多達(dá)顯著水平；密度對衣分的影響不顯著；高密度的籽棉產(chǎn)量顯著高于低密度，最大值出現(xiàn)在9.0C處理，為4 143.19 kg／hm2。低密度下棉花的單鈴重和籽棉產(chǎn)量由大到小的順序為：人工打頂＞不打頂＞化學(xué)封頂，單株有效鈴數(shù)為人工打頂＞化學(xué)封頂＞不打頂；高密度下棉花的單株有效鈴數(shù)、單鈴重和籽棉產(chǎn)量由大到小的順序為：化學(xué)封頂＞人工打頂＞不打頂，人工打頂、化學(xué)封頂?shù)漠a(chǎn)量比不打頂分別提高7.13%和7.89%，差異達(dá)到顯著水平。

表3 不同處理棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

3 討論與結(jié)論

合理密植一直以來是棉花栽培上的研究熱點［21］。關(guān)于棉花密度的研究眾多，表明種植密度與棉花的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因素關(guān)系密切［20，22，23］。本研究表明，相同打頂處理下密度增大棉花株高升高，這與李鳳瑞等［24］的研究結(jié)果一致，與王燕等［25］的株高隨密度增加而下降的結(jié)論不同，原因可能是由密度梯度設(shè)置和品種不同所致。王海洋等［23］研究發(fā)現(xiàn)，隨著種植密度增大，單株干物重、單株果枝數(shù)和單株成鈴數(shù)均減少，這與本試驗結(jié)果一致，但單鈴重和籽棉單產(chǎn)有所區(qū)別。

打頂技術(shù)對于保障棉花增產(chǎn)增收至關(guān)重要，其中化學(xué)封頂技術(shù)完全符合棉花輕簡化栽培要求，適用于機械化作業(yè)，省工省時，節(jié)約成本，是未來的發(fā)展趨勢［26］。本研究結(jié)果表明，同密度下化學(xué)封頂能顯著降低株高，對果枝數(shù)的影響不顯著；高密度下化學(xué)封頂對單株干物質(zhì)積累有顯著促進(jìn)作用，低密度下效果不顯著；高密度下棉花的單株有效鈴數(shù)、單鈴重和籽棉產(chǎn)量由大到小的順序為：化學(xué)封頂＞人工打頂＞不打頂，人工打頂和化學(xué)封頂?shù)漠a(chǎn)量比不打頂分別提高7.13%和7.89%，差異達(dá)到顯著水平。

本研究中，每公頃密度9.0萬株下化學(xué)打頂處理的籽棉產(chǎn)量最高，為4 143.19 kg／hm2，低密度下效果不顯著。這與崔延楠等［27］的研究結(jié)果一致。綜合來看，高密度植棉優(yōu)先使用化學(xué)封頂方式。