曹娟，郭子軒，陳國(guó)棟，翟云龍，胡宇凱，李浩，田玉剛

（塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300）

新疆棉花生產(chǎn)面積占全國(guó)的比重達(dá)到83.5%，年總原棉比重占83.8%［1］。地膜覆蓋技術(shù)的引進(jìn)推廣促進(jìn)了中國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但地膜使用時(shí)間和使用強(qiáng)度的增加，也造成嚴(yán)重的殘膜污染，而無膜棉的推廣將徹底解決國(guó)內(nèi)棉田殘膜污染問題，推動(dòng)棉花產(chǎn)業(yè)向綠色可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型［2］?；?018年新疆棉花生產(chǎn)面積，用膜按18.75 kg/hm2計(jì)，年投入農(nóng)膜約4.4萬t，是全國(guó)平均水平的4～5倍，影響到棉花耕作和原棉品質(zhì)［3，4］。

研究無膜棉的行距配置對(duì)南疆地區(qū)無膜棉的生產(chǎn)指導(dǎo)具有實(shí)際意義。崔建強(qiáng)等［5］研究了松土精對(duì)南疆無膜棉種植土壤板結(jié)的影響。文卿琳等［6］研究了無膜栽培對(duì)南疆荒漠綠洲帶不同品種棉花出苗、生長(zhǎng)指標(biāo)及產(chǎn)量的影響。徐新霞等［7］研究表明行距配置影響株高。相同密度下三行配置的生育期短于六行配置，并且棉花單株優(yōu)勢(shì)強(qiáng)于六行模式［8］。馬錦穎等［9］在第六師的棉花種植模式比較試驗(yàn)中指出，等行距（76 cm+76 cm+76 cm）種植模式下的產(chǎn)量和品質(zhì)都優(yōu)于常規(guī)六行（66 cm+10 cm）種植模式，這與王聰?shù)龋?0］的研究結(jié)果一致，即隨行距的增加，寬行距模式下的葉片光合能力及群體光能利用率均高于寬窄行模式，為產(chǎn)量奠定基礎(chǔ)。時(shí)增凱等［11］研究認(rèn)為，棉花的寬行稀植栽培技術(shù)模式近幾年在新疆多地得到小范圍的示范推廣，效果明顯，產(chǎn)量高，品質(zhì)優(yōu)。李玲等［12］研究表明，南疆阿克蘇地區(qū)采用一膜三行有利于棉花產(chǎn)量的形成。也有學(xué)者［13，14］提出，合理增加行距或增加寬窄行的比例而減小密度有利于增加單株鈴數(shù)，并有效地提高單鈴重和皮棉產(chǎn)量。朱曉平等［15］研究認(rèn)為，東疆哈密地區(qū)日照充足，棉花栽培密度為15 000株/hm2時(shí)，采用行距76 cm、株距7.6 cm的配置能提高棉花產(chǎn)量。北疆擁有充足的光熱資源，在棉花生產(chǎn)上小三膜（20+40+20+60）cm成為北疆主要配置方式，為北疆棉花產(chǎn)業(yè)增產(chǎn)增收作出了重大貢獻(xiàn)［16］。

目前有關(guān)新疆地區(qū)無膜棉行距配置的研究相對(duì)較少。因此本試驗(yàn)選用中棉619和新陸中82號(hào)為材料，研究不同行距配置方式對(duì)無膜棉生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響，對(duì)比得出最適合南疆無膜棉種植的行距配置方式，為其生產(chǎn)提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2020年在新疆阿拉爾市塔里木大學(xué)農(nóng)學(xué)示范基地（40°32′42″N，81°18′53″E）進(jìn)行。該地區(qū)光照資源較為豐富，常年平均日照達(dá)到3 031.2 h，其中7月光照時(shí)間最長(zhǎng)，為306.8 h，1月光照時(shí)間最短，為202.5 h。屬于暖溫帶沙漠邊緣氣候區(qū)，常年受沙漠化影響，降水極少，氣候干燥，晝夜溫差較大，主風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)。日平均氣溫10.7℃，7月中旬氣溫達(dá)到最高，極端最高氣溫41.6℃，最低氣溫-28.7℃。年平均降水量46.7～69.5 mm，年均蒸發(fā)量1 989.7～2 049.6 mm。土壤質(zhì)地為沙壤土，有機(jī)質(zhì)含量14.55 g/kg、堿解氮100.17 mg/kg、速效磷223.82 mg/kg、速效鉀22.6mg/kg，pH值7.93，EC值286.05μS/cm。

供試棉花品種為中棉619和新陸中82號(hào)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理

在機(jī)采棉模式2.28 m幅寬下，設(shè)置三種行距配置方式，其中A：（76+76）cm，一幅三行，理論密度19.75萬株/hm2；B：（76+10+76）cm，一幅四行，理論密度24.69萬株/hm2；C：（10+66+10+66+10）cm，一幅六行，理論密度26.33萬株/hm2。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次，小區(qū)面積6.84 m×10 m=68.4 m2。4月17日一穴兩粒播種，株距10.5 cm，并在各小區(qū)南北之間留1 m走道，出苗后及時(shí)定苗，保證1穴1株。于7月15日人工打頂，其它管理措施與大田管理一致。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目及方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀 各小區(qū)選取連續(xù)5株代表性棉花進(jìn)行掛牌定點(diǎn)定株，于不同生育時(shí)期調(diào)查測(cè)量株高、莖粗、果枝始節(jié)、始節(jié)高度和果枝數(shù)。

1.3.2 干物質(zhì)重 于不同生育時(shí)期各小區(qū)選取連續(xù)且長(zhǎng)勢(shì)均勻的5株棉花為樣品，按不同器官分離并標(biāo)記裝袋，于烘箱內(nèi)105℃殺青30 min、80℃恒溫烘至恒重，記錄干物質(zhì)重。

1.3.3 產(chǎn)量性狀 各小區(qū)分別收取，計(jì)數(shù)單株鈴數(shù)。因存在邊行優(yōu)勢(shì)，各小區(qū)于邊行與中間行各取10株具有代表性棉花，收取全部棉鈴并分開裝袋稱重，計(jì)算單鈴重。最后各小區(qū)實(shí)收籽棉記產(chǎn)并折算出公頃產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010、Origin 2018進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及作圖，用DPS 7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同行距配置對(duì)無膜棉生育期的影響

由表1可以看出，不同品種各處理棉花從播種到出苗的時(shí)間相同，均為13 d。各處理下，苗期至現(xiàn)蕾期中棉619均為39 d；新陸中82號(hào)A、B處理均為38 d，C處理則為39 d。現(xiàn)蕾期至開花期，中棉619品種A、B處理均為32 d，C處理為33 d；新陸中82號(hào)A、B處理則為33 d，C處理為34 d。

表1 不同行距配置對(duì)無膜棉生育期的影響 （月-日）

綜上，兩個(gè)品種中A、B處理的生育期均比C處理早1 d，表明無膜棉的生育期隨行距增加而縮短，但各處理間差異不明顯。

2.2 不同行距配置對(duì)無膜棉株高的影響

如圖1所示，在整個(gè)生育期內(nèi)棉花株高均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。其中，中棉619品種B處理株高最高，為56.86 cm，比C、A處理分別高出3.18 cm和2.46 cm，即高出C、A處理5.92%和4.52%，C處理最矮；新陸中82號(hào)B處理株高最高，為97.5cm，比C、A處理分別高出5.24 cm和3.56 cm，即高出C、A處理5.68%和3.79%，A處理比C處理高出1.68 cm，即高出1.82%。

圖1 不同行距配置對(duì)無膜棉株高的影響

綜上，兩品種的株高表現(xiàn)為新陸中82號(hào)明顯高于中棉619，處理間比較為B處理＞A處理＞C處理，說明適當(dāng)稀植對(duì)棉花株高增長(zhǎng)有促進(jìn)作用。

2.3 不同行距配置對(duì)無膜棉莖粗的影響

如圖2所示，各處理莖粗隨生育期的推進(jìn)而增加，97 d后兩品種莖粗達(dá)到峰值且各處理表現(xiàn)出明顯差異。中棉619品種B處理莖粗最大，為11.41 mm，較A、C處理分別高出0.74 mm和0.65 mm，即高出6.94%和6.04%，A處理莖粗最小，C處理比A處理高出0.09 mm，即高出0.84%；新陸中82號(hào)B處理莖粗最大，為12.35mm，比A、C處理分別高出1.26 mm和2.81 mm，即高出11.36%和29.45%，C處理莖粗最小，A處理比C處理高出1.55 mm，即高出16.24%。

圖2 不同行距配置對(duì)無膜棉莖粗的影響

綜上，兩個(gè)品種棉花在不同行距配置模式下，莖粗表現(xiàn)有所不同，新陸中82號(hào)的莖粗大于中棉619，且各處理中B處理的莖粗最大，說明適當(dāng)稀植能促進(jìn)無膜棉的生長(zhǎng)且不易發(fā)生倒伏。

2.4 不同行距配置對(duì)無膜棉植株形態(tài)性狀的影響

由表2可以看出，不同行距配置對(duì)無膜棉果枝始節(jié)無顯著影響。中棉619，C處理始節(jié)高度最高，為12.13 cm，B處理最低，C處理比A、B處理分別高4.75%和21.30%。B處理果枝數(shù)最多，為13.0個(gè)，C處理最少，B處理比A、C處理分別多11.11%和34.02%，A處理比C處理多20.62%。

表2 不同行距配置對(duì)棉花植株形態(tài)性狀的影響

新陸中82號(hào)，B處理始節(jié)高度最高，為24.17 cm，比A、C處理分別高33.83%、25.75%，C處理比A處理高6.42%。B處理果枝數(shù)最多，為11.3個(gè)，比A、C處理分別多9.71%和16.49%，A處理比C處理多6.19%。

綜上可得，不同行距配置下無膜棉果枝數(shù)、始節(jié)高度有顯著差異。隨行距變大，單株優(yōu)勢(shì)逐漸增大，果枝始節(jié)保持穩(wěn)定，果枝數(shù)均以B處理最多?？傮w來說，B處理行距配置表現(xiàn)最優(yōu)，有利于無膜棉生長(zhǎng)發(fā)育。

2.5 不同行距配置對(duì)無膜棉干物質(zhì)積累的影響

2.5.1 對(duì)干物質(zhì)增長(zhǎng)速率的影響 由圖3可知，兩個(gè)品種單株干物質(zhì)增長(zhǎng)量呈先增后減趨勢(shì)，苗期至花鈴期呈遞增趨勢(shì)，花鈴期達(dá)到峰值后逐漸減緩。

圖3 不同行距配置對(duì)無膜棉干物質(zhì)增長(zhǎng)速率的影響

中棉619，A處理單株干物質(zhì)積累增長(zhǎng)最快，至出苗后76 d，單株干物質(zhì)增長(zhǎng)量由0.02 g/d增長(zhǎng)到1.95 g/d；C處理增速最小，由0.01 g/d增長(zhǎng)至1.81 g/d?；ㄢ徠趩沃旮晌镔|(zhì)增長(zhǎng)量呈現(xiàn)先減小后增加再減小的趨勢(shì)：出苗后76～87 d完全進(jìn)入生殖生長(zhǎng)階段，日增長(zhǎng)量減?。?7～99 d為盛鈴期，日增長(zhǎng)量增加，增長(zhǎng)速率加快，達(dá)到最大，為1.95～2.91 g/d，之后日增長(zhǎng)速率整體呈下降趨勢(shì)。

新陸中82號(hào)，A處理干物質(zhì)積累速率增長(zhǎng)最快，至出苗后76 d，單株干物質(zhì)增長(zhǎng)量由0.02 g/d增長(zhǎng)至2.23 g/d，B處理與C處理相當(dāng)；花鈴期B處理干物質(zhì)積累速率呈先增加后減小趨勢(shì)，A處理和C處理呈先減小后增加再減小趨勢(shì)；花鈴期至吐絮期干物質(zhì)積累速率有增加趨勢(shì)。

綜上所述，兩個(gè)品種生長(zhǎng)前期A處理干物質(zhì)積累速率表現(xiàn)最優(yōu)，生長(zhǎng)后期中棉619品種C處理表現(xiàn)最優(yōu)，新陸中82號(hào)A處理表現(xiàn)最優(yōu)。

2.5.2 對(duì)營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)分配的影響 由表3可知，行距配置對(duì)無膜棉營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)分配無顯著影響，隨著植株的生長(zhǎng)發(fā)育，營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)積累分配呈下降趨勢(shì)，花鈴期下降最快。整體來看，中棉619的下降速率表現(xiàn)為B處理＞C處理＞A處理，而新陸中82號(hào)表現(xiàn)為B處理＞A處理＞C處理，兩品種均表現(xiàn)為B處理的下降速率最大，分別從100%降至24.82%和26.82%。

表3 不同行距配置對(duì)無膜棉營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)分配的影響 （%）

2.5.3 對(duì)生殖器官干物質(zhì)分配的影響 由表4可知，行距配置對(duì)無膜棉生殖器官干物質(zhì)分配無顯著影響，整個(gè)生育期內(nèi)生殖器官干物質(zhì)積累分配呈上升趨勢(shì)。中棉619生殖器官干物質(zhì)分配排序?yàn)锽處理＞C處理＞A處理，新陸中82號(hào)排序?yàn)锽處理＞A處理＞C處理，兩品種均表現(xiàn)為B處理的上升速率最大，分別從零升至75.18%和73.18%。

表4 不同行距配置對(duì)無膜棉生殖器官干物質(zhì)分配的影響 （%）

2.6 不同行距配置對(duì)無膜棉產(chǎn)量性狀的影響

如表5所示，不同行距配置下中棉619品種C處理的單鈴重、單株鈴數(shù)、單株籽棉和皮棉重均顯著低于B、A處理，衣分無顯著差異，棉花產(chǎn)量排序?yàn)镃處理＞B處理＞A處理。新陸中82號(hào)，A處理單鈴重、單株鈴數(shù)均最高，C處理單株鈴數(shù)、單株籽棉和皮棉重均最低，衣分無顯著差異，棉花產(chǎn)量排序?yàn)镃處理＞B處理＞A處理。

表5 不同行距配置對(duì)無膜棉產(chǎn)量性狀的影響

綜上，在不同行距配置下，C處理產(chǎn)量最高，新陸中82號(hào)A處理單株鈴數(shù)和單鈴重最多，其余產(chǎn)量性狀B處理表現(xiàn)較優(yōu)，說明常規(guī)行距配置下產(chǎn)量具有優(yōu)勢(shì)，但合理稀植能充分發(fā)揮單株優(yōu)勢(shì)，不會(huì)使產(chǎn)量顯著降低。

3 討論

王樹林等［17］研究認(rèn)為，隨著密度增加，棉株高度會(huì)降低，果枝數(shù)會(huì)呈下降趨勢(shì)。本試驗(yàn)結(jié)果與其一致，且不同類型品種的株高差異明顯，中棉619株高的增加量顯著低于新陸中82號(hào)。姜艷等［18］研究認(rèn)為，行距過窄會(huì)限制棉花地下根部的生長(zhǎng)空間，同時(shí)減少地上部棉花個(gè)體光熱資源的分布情況，導(dǎo)致棉花生長(zhǎng)環(huán)境較差，不利于棉花生長(zhǎng)、產(chǎn)量提高以及土壤水分利用。本試驗(yàn)與其研究結(jié)果一致：兩個(gè)品種中B處理的行距合理，能夠保證株間水肥及光熱資源的充分利用，促進(jìn)棉花生長(zhǎng)；C處理行距過小，導(dǎo)致株間水肥競(jìng)爭(zhēng)過大，且對(duì)光熱資源的利用不充分，故棉花生長(zhǎng)緩慢，株高較矮；A處理行距過大，雖能充分發(fā)揮無膜棉單株優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)單株生長(zhǎng)，但無法增加群體產(chǎn)量，不利于產(chǎn)量形成。兩個(gè)品種株型雖存在差異，但各處理寬行距配置均能夠有效促進(jìn)無膜棉株高、莖粗等的增長(zhǎng)。李玲［12］、郭景紅［19］等提出，覆膜條件下一膜三行縮行距（或在一膜三行種植中）一定程度上降低了種植密度，有利于促進(jìn)棉花的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)，與本試驗(yàn)結(jié)果相同，即有利于發(fā)揮植株的個(gè)體優(yōu)勢(shì)，增加棉花果枝數(shù)和鈴數(shù)，實(shí)現(xiàn)棉花增產(chǎn)。也同朱曉平等［15］的結(jié)論相一致，即合理增加行距或增加寬窄行的比例、減小密度有利于增加單株鈴數(shù)并有效提高單鈴重和皮棉產(chǎn)量。

周永萍等［20］指出，作物群體合理的株行距配置很大程度上影響產(chǎn)量水平，有利于新疆棉田產(chǎn)量的提高。楊吉順等［21］研究表明，充分發(fā)揮個(gè)體的發(fā)育潛力，同時(shí)協(xié)調(diào)好作物個(gè)體與群體之間的關(guān)系才能有效增產(chǎn)增收。本研究表明，行距配置對(duì)無膜棉產(chǎn)量構(gòu)成因素影響顯著，兩個(gè)品種均表現(xiàn)為B處理產(chǎn)量較高，其行距配置有利于提高稀植條件下的單株成鈴數(shù)、單鈴重、單位面積鈴數(shù)和衣分。本結(jié)論也有別于其它一些研究成果，如朱曉平等［15］在東疆的棉花栽培研究中指出，66 cm+10 cm寬窄行種植且株距12.5 cm條件下的籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量最高，其原因可能是地域及棉花品種不同導(dǎo)致，也可能是由于覆膜條件的巨大反差和行距配置的改變所致。產(chǎn)量性狀方面同張凌云等［22］的研究結(jié)果一致，即隨密度增加，單株結(jié)鈴數(shù)減少，C處理顯著低于A處理和B處理。

4 結(jié)論

不同行距配置對(duì)南疆無膜棉生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響較為明顯，隨著平均行距的增加，棉花株型及各項(xiàng)生理指標(biāo)均更優(yōu)，單株產(chǎn)量增高；花鈴期至吐絮期干物質(zhì)日增長(zhǎng)速率表現(xiàn)為A處理最高，但群體產(chǎn)量最低，而C處理群體產(chǎn)量最高，生長(zhǎng)各指標(biāo)表現(xiàn)均低于其它處理。綜合而言，B處理（76 cm+10 cm+76 cm）能發(fā)揮無膜棉的單株優(yōu)勢(shì)，棉花群體生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量形成最適合南疆無膜棉種植。