王彥輝，樊永強(qiáng)，韓燕麗，董亞南，苗兆豐，劉勁哲，朱偉

（1. 鄭州市農(nóng)林科學(xué)研究所，鄭州450005；2. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，鄭州450002）

優(yōu)化種植密度是提高作物產(chǎn)量的重要手段。合理的種植密度可以塑造合理的群體結(jié)構(gòu)，能夠使棉花充分利用地力、光熱資源，從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)[1-3]。Kaggwa-Asiimwe 等[4]認(rèn)為種植密度對(duì)不同株型棉花品種的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量有影響。 牛玉萍[5]和路正營(yíng)等[6]認(rèn)為隨著種植密度增加，棉花株高呈降低趨勢(shì)，單株果枝數(shù)和蕾花鈴數(shù)呈現(xiàn)減少趨勢(shì)。 王樹(shù)林等[7]認(rèn)為種植密度增加會(huì)使棉花纖維品質(zhì)略有改善。

豫農(nóng)棉31 為河南農(nóng)業(yè)大學(xué)選育的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、早熟常規(guī)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種[8-9]。 由于種植密度對(duì)棉花產(chǎn)量、 農(nóng)藝性狀和纖維品質(zhì)都有重要影響，且所用的棉花品種、生態(tài)地區(qū)不同，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的適宜密度也不同[10-13]；所以，筆者以豫農(nóng)棉31為試驗(yàn)材料，通過(guò)分析不同密度下該品種的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀和纖維品質(zhì)，探索其產(chǎn)量、纖維品質(zhì)雙優(yōu)的種植密度，為棉花科學(xué)栽培提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于河南省鄭州市中原區(qū)須水鎮(zhèn)鄭州農(nóng)作物新品種試驗(yàn)中心，為冬閑田。 試驗(yàn)地土壤為黃土質(zhì)砂壤土，肥力中上。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為豫農(nóng)棉31，生育期113 d，由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)提供。

1.3 試驗(yàn)方法

2020 年4 月25 日覆膜人工直播，播種前施純N 150～195 kg·hm－2、P2O590～105 kg·hm－2、K2O 75～90 kg·hm－2、充分腐熟的農(nóng)家肥35～50 m3·hm－2[14-15]。

試驗(yàn)小區(qū)按隨機(jī)區(qū)組排列。 每小區(qū)長(zhǎng)10.0 m、寬6.0 m，面積為60 m2，小區(qū)之間不留走道，四周設(shè)保護(hù)行[16-18]，3 次重復(fù)。 設(shè)5 個(gè)種植密度處理（行距90 cm，利用株距調(diào)節(jié)種植密度）：30 000、35 000、45 000、55 000、65 000 株·hm－2，栽培管理按照大田常規(guī)管理進(jìn)行。

9 月20 日， 每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選擇8 株棉花調(diào)查株高、莖粗、單株果枝數(shù)。 10 月15 日每小區(qū)隨機(jī)收取20 個(gè)中間鈴和中間10 行霜前花，11 月15 日收取小區(qū)中間8 行霜后花。籽棉產(chǎn)量為霜前花和霜后花的總和。 棉花收獲晾曬后進(jìn)行考種和衣分測(cè)定，不同栽培密度處理的棉花樣品送到農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心進(jìn)行纖維品質(zhì)測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析

使用Microsoft Excel 2010 和DPS 17.10 軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，采用單因素方差分析和鄧肯多重范圍檢驗(yàn)（Duncan’s 檢驗(yàn)法）進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植密度對(duì)豫農(nóng)棉31 農(nóng)藝性狀的影響

由表1 可以看出，隨著種植密度的增加，豫農(nóng)棉31 的株高呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，莖粗呈下降趨勢(shì)，單株果枝數(shù)先上升后下降。 種植密度為45 000、55 000 和65 000 株·hm－2的株高與種植密度為30 000、35 000 株·hm－2的株高差異顯著，說(shuō)明種植密度可以影響棉花的株高。種植密度為55 000、65 000 株·hm－2的單株果枝數(shù)與種植密度為30 000、35 000、45 000 株·hm－2的單株果枝數(shù)差異顯著，說(shuō)明種植密度對(duì)棉花的果枝發(fā)育影響顯著，密度過(guò)高，株距較小，田間透光性下降，會(huì)導(dǎo)致果枝數(shù)下降。

表1 不同種植密度下豫農(nóng)棉31 的主要農(nóng)藝性狀

2.2 不同種植密度對(duì)豫農(nóng)棉31 產(chǎn)量性狀的影響

隨著種植密度的上升， 豫農(nóng)棉31 的單位面積結(jié)鈴數(shù)、衣分均呈升高的趨勢(shì)，鈴重呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，籽棉產(chǎn)量、霜前花率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)（表2）。 當(dāng)種植密度為65 000、55 000 株·hm－2時(shí)，單位面積結(jié)鈴數(shù)和鈴重與其他3 個(gè)密度處理均有顯著差異。 種植密度為45 000 株·hm－2時(shí)，籽棉產(chǎn)量和霜前花率均最高，籽棉產(chǎn)量與其他密度處理的差異顯著；在此密度下，其鈴重也較高，說(shuō)明合理密植可以在一定程度上提高產(chǎn)量和霜前花率。衣分隨著種植密度的增加而上升，這可能是由于隨著密度的增大，棉花種子的發(fā)育和成熟受到抑制。

表2 不同種植密度下豫農(nóng)棉31 的產(chǎn)量性狀

2.3 不同種植密度對(duì)豫農(nóng)棉31 纖維品質(zhì)的影響

不同種植密度下， 豫農(nóng)棉31 的纖維上半部平均長(zhǎng)度、 馬克隆值以及斷裂伸長(zhǎng)率差異均不顯著；纖維斷裂比強(qiáng)度和長(zhǎng)度整齊度指數(shù)隨著種植密度的增加先升高后下降， 密度在45 000 株·hm－2時(shí)，纖維斷裂比強(qiáng)度最高，且該種植密度處理的斷裂比強(qiáng)度與種植密度55 000、65 000 株·hm－2的差異顯著。 種植密度為45 000 株·hm－2時(shí)，棉花長(zhǎng)度整齊度指數(shù)最好， 且與30 000、55 000 和65 000 株·hm－2處理的差異顯著（表3）。 因此，綜合這5 項(xiàng)棉花纖維品質(zhì)指標(biāo)可以看出，種植密度為45 000 株·hm－2的纖維品質(zhì)最好。

表3 不同種植密度下豫農(nóng)棉31 的纖維品質(zhì)指標(biāo)

3 討論與結(jié)論

合理密植是棉花增產(chǎn)增收的重要措施之一。因氣候、生態(tài)條件等的差異，各地區(qū)適宜的棉花栽培密度不同[16]。 本研究發(fā)現(xiàn)，隨著種植密度的增大，豫農(nóng)棉31 的籽棉產(chǎn)量先升后降，這與支曉宇[17]、華燁等[18]的研究結(jié)論一致。 棉花的籽棉產(chǎn)量主要由種植密度、單株結(jié)鈴數(shù)和鈴重3 個(gè)因素決定。 種植密度過(guò)低時(shí)，植株個(gè)體能得到較好發(fā)展，但無(wú)法形成合理的群體結(jié)構(gòu)，從而使單位面積產(chǎn)量降低；種植密度過(guò)高時(shí)，個(gè)體之間競(jìng)爭(zhēng)激烈，生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制，易早衰，也難獲得高產(chǎn)[19-21]。 本研究中，種植密度為45 000 株·hm－2時(shí)，單位面積結(jié)鈴較多，鈴重最大， 且鈴重顯著高于55 000 和65 000 株·hm－2處理，因而籽棉產(chǎn)量在所有處理中最高。

本研究中，不同種植密度對(duì)豫農(nóng)棉31 的纖維上半部平均長(zhǎng)度、馬克隆值、斷裂伸長(zhǎng)率均無(wú)顯著影響； 斷裂比強(qiáng)度和長(zhǎng)度整齊度指數(shù)隨著種植密度的上升先上升后下降， 當(dāng)種植密度為45 000株·hm－2時(shí)最好。Siebert 等[22]、王家寶等[23]研究發(fā)現(xiàn)棉花種植密度與纖維品質(zhì)關(guān)系不大，朱麗麗[24]認(rèn)為棉花纖維長(zhǎng)度、成熟度和馬克隆值均與種植密度極顯著相關(guān)。 張金龍[25]研究發(fā)現(xiàn)，棉花馬克隆值在較低密度下高于常規(guī)密度下，其他棉花纖維品質(zhì)指標(biāo)在這2 個(gè)密度下差異不明顯。上述研究結(jié)論的差異可能與生態(tài)氣候條件及試驗(yàn)材料不同有關(guān)。

綜上，從棉花農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、纖維品質(zhì)等方面考慮，豫農(nóng)棉31 的適宜種植密度為45 000 株·hm－2。