棉花高密度种植群体结构的研究-棉花实现高产

-1-棉花高密度种植群体结构的研究耿涛（新疆阿克苏地区农业科技开发中心，阿克苏843000）摘要：通过棉花3种高密度种植模式与常规种植模式进行试验，研究不同密度棉花个体及群体营养生长、生殖生长的变化规律。结果表明：随着种植密度的增加，个体生长发育减弱，而群体的生长发育则以株距加密（17400株/亩）的模式最强，表现群体结铃数多、产量最高。在产量构成中，棉株中下部铃占总产的85%以上，而棉株内围铃占总产的90%，据此认为，在进行棉花高密度栽培生产时，应选用株型紧凑的Ⅰ、Ⅱ类分枝型品种、中等肥力田，采用株距加密（理论株数17400株/亩）的模式进行种植，加强管理，促进中下部多结玲，可望实现更加理想的产量。关键词：棉花、高密度、群体结构长期以来，大量的研究报道和生产实践都表明[1][2][3][4][5]：0.9－1.2万株／亩的种植密度是南疆棉花高产栽培群体的合理密度，密度过大，往往产量下降，对此已基本给予定论。但是，近年来，随着棉花调控技术水平的提高和宽膜植棉技术的应用，以往的结论逐渐被否定，生产上棉花的种植密度已加大到1.6万株/亩以上，实行高密度种植[6][7][8][9]，取得很好的增产效果。汪朝阳[7]报道，高密度植棉在中下等肥力田中比常规植棉增产30～40%；在上等肥力田中增产也达到15%左右。高密度植棉技术正在迅速大面积推广应用。目前，关于对棉花高密度群体的研究虽有报道[8][9][10]，但由于试验的区域、试验田的肥力水平以及试验品种不同，其试验研究结果也有所不同，为此，我们通过对南疆大面积推广种植的中棉35号品种，在中等肥力条件下进行高密度试验，研究棉花高密度种植的群体结构，分析找出高密度增产的内在规律，以期对棉花生产进行技术决策提供一定的理论依据。1材料与方法1.1试验设计试验于2002年在新疆阿克苏市进行，供试品种为中棉35号。试验田土壤质地为粘壤土，肥力中等，有机质含量0.8%。试验采用随机区组设计，4个处理，3重复，共12个小区。采用1.45m宽膜种植，每小区3膜幅，行长13.1m，宽5.1m，小区面积66.7m2。其具体处理设置如下：A常规配置：一膜4行，株行距配置为（30＋50＋30＋60）×12.5cm，理论株数12500株/亩；B株距加密配置：一膜4行加密，株行距配置为（30＋50＋30＋60）×9cm，理论株数17400株/亩；C行距加密配置：一膜6行，株行距配置为（16＋16＋46＋16＋16＋60）×12.5cm，理论株数18800株/亩；D株行距加密配置：一膜6行，株行距配置为（16＋16＋46＋16＋16＋60）×9cm，理论株数26100株/亩；1.2试验栽培管理及性状调查试验田4月17日人工点播。播前每亩施棉花专用肥（含N：16%、P：16%、K：50%）40kg，尿素15kg深翻做基肥。试验田管理同一般生产大田基本相当。头水前每亩追施15kg尿素，全生育期灌水3次。应用缩节胺化控4次（每次用量为0.5g/亩、1.0g/亩、4.0g/亩、5.0g/亩）。在进行生育期观察记载的基础上，于蕾期（6月10日）、花期（7月10日）、铃期（8月-2-10日）、成熟期（9月10日），每小区取样20株，测定株高、第一果枝节位、第一果枝高度、果枝数、叶面积系数、单株干物质重、单株单株根干重、单株铃数及结铃部位等性状，并通过这些性状平均值进行数据转换，变为每m2群体性状值。结铃分布统计时是以1～3果枝称为下部、4～6果枝称为中部、7果枝以上称为上部，并以第一果节称为内围、第二果节称为外围，进行铃数、铃重调查统计。10月20日以小区实收产量进行计产。最后，根据各小区单株各性状平均表现值、群体性状值以及产量表现值，采用方差分析法进行统计分析。2结果与分析2.1不同密度棉花的营养生长2.1.1棉花个体营养生长不同密度棉花在个体营养生长方面存在显著差异,从表1看到单株株高、单株干物质、单株根干重在蕾期时就表现出一定的差异，到铃期时这种差异表现得更加明显。可以看出，密度越大，单株干物质重、单株根干重越轻。在株高方面除株距加密模式外，其他基本表现出密度越大，株高越低的规律。这与陈奇恩[13]所做的结论是一致的。表1不同密度棉花个体营养生长种植模式单株干物质重（g）单株根干重（g）株高（cm）蕾期花期铃期蕾期花期铃期蕾期花期铃期A常规种植3.69a45.3a104.0a0.32a4.13a7.27a20.4a51.03a60.3aB株距加密3.47ab43.4b83.8b0.29ab3.57b5.87b18.9b47.83b62.0aC行距加密3.22b40.8c63.5c0.28b3.27c4.47c19.2b45.1bc54.3bD株、行距加密2.61c28.6d44.9d0.23c2.2d3.13d16.6c43.13c51.5b2.1.2棉花群体营养生长不同密度棉花在群体营养生长方面也存在着显著差异。从表2看到：叶面积系数是随着密度的增加而增加；干物质重/m2、根干重/m2在蕾期表现出随着密度增加而增加的趋势。但随着生育进程的推进，到花期、铃期阶段，干物质重/m2、根干重/m2并不随密度的增加而增加。株距加密的B模式其干物质重/m2、根干重/m2表现较大值。说明密度太高或太低，对棉花群体的营养生长都不利，只有最适密度才能保证其群体具有最佳的营养生长状态。表2不同密度棉花群体营养生长种植模式干物质重（g）根干重（g）叶面积系数蕾期花期铃期蕾期花期铃期蕾期花期铃期A常规种植60.8a746.3a1712.4a5.26a68.0a119.7a0.93a2.30a3.86aB株距加密80.2b992.7b1923.9b6.93b81.8b134.8b1.18b2.76b4.16bC行距加密76.8b1013.0b1581.7c7.04b81.1b110.0c1.17b2.65b4.51cD株、行距加密88.1b961.0c1509.4d7.75b76.2c105.3d1.33c3.04c4.78d2.2不同密度棉花的生殖生长2.2.1棉花个体生殖生长密度对棉花个体的生殖生长有很大影响。从表3看出：随着密度的增加第一果枝节位和第一果枝高度有增高的趋势，而果枝数在蕾期阶段就表现出随着密度的增加而减少的现象，至铃期时，这种现象表现得更加明显。花期花蕾数也是随着密度的增加而减少。进一步分析-3-发现，行距加密的D、C模式对果枝数及花期花蕾数影响较大，而株距加密的B模式对果枝数及花期花蕾数没有显著影响。单株铃数随着密度的增加而显著减少。这同[11][12]的研究具有一致性。表3不同密度棉花个体生殖生长种植模式单株铃数第一果枝第一果枝果枝数（个）花期（个）节位（节）高度（cm）蕾期花期铃期花铃数（个）A常规种植6.7a5.4142.83a8.0a10.0a10.53aB株距加密5.63b5.414.12.80a7.43ab9.4a9.63aC行距加密4.43c5.415.52.33ab7.0b8.2b8.67bD株、行距加密3.1d5.515.62.17b6.57b8.0b7.77b2.2.2棉花群体生殖生长从表4得知，小区产量、铃数/m2在不同密度群体间存在显著差异。其中株距加密的B模式表现最好，小区产量达47.59kg、铃数/m2为129个，显著高于其他密度群体。说明株距加密的B模式是较为理想的密植方式。单铃重是随着密度的增加而显著减少。这与[11][12]报道的密度同单铃重关系不大的结果有所不同，可能是地力水平不同而造成的，有待进一步研究。单铃重在各密度群体中均表现出较强的“中端优势”，即植株中部棉铃最重、下部棉铃小些、上部棉铃最小，并且随着密度的增加，棉株上部铃重减轻越明显。说明在高密度植棉中，争取棉株中下部多结铃尤为重要。表4不同密度棉花群体生殖生长种植模式小区单位面积花期单位面积铃重(g)产量（kg）铃数（个/m）花蕾数（个/m）下部中部上部平均A常规种植43.34a110.3a173.6a5.5865.775.76B株距加密47.59b129.0b221.3b5.345.995.175.52C行距加密38.02c110.0a215.2b5.095.534.155.18D株、行距加密32.43d104.3a261.4c4.634.954.074.672.2.3不同密度棉花结铃分布不同密度群体棉株结铃分布显著不同。从表5分析看出：随着密度的增加，其棉株的结铃数减少。而从棉株下部结铃数来看，常规密度结铃数较多，其他高密度群体下部结铃数没有显著差异。中部至上部结铃数在不同密度群体间表现差异明显，并且密度越高，其群体上部结铃越少，密度越大，群体下部结铃数比重越大，最高密度的D模式群体下部结铃数占总结铃数的70%以上。几种高密度群体，其植株中下部结铃数占总铃数的85%以上，中下部铃是构成棉花产量的主要成分。从结铃横向分布来看，不同密度群体内围铃比例有着显著差异，密度越大，内围铃比例越高，最高密度的D模式群体内围铃比例达99%。而常规密度群体的内围铃比例也达86.1%，说明内围铃是构成产量的绝对因素。表5不同密度棉花的结铃分布-4-种植模式纵向分布横向分布下部中部上部内围外围结铃数占%结铃数占%结铃数占%结铃数占%结铃数占%A常规种植2.87a42.8a2.03a30.3a1.8a26.9a5.77a86.1a0.93a15.9aB株距加密2.47b43.9a1.90a33.7a1.27b22.4a5.03b89.4b0.60b10.6bC行距加密2.27b51.2b1.57b35.3a0.60c13.5b4.30c96.9c0.13c3.1cD株、行距加密2.20b71.2c0.70c22.5b0.20d6.3c3.07d99.0d0.03d1.0d3结论与讨论3.1从试验结果看：随着密度的增加，其单株营养生长减弱，株高变矮。但群体的营养生长并不以密度的增加而减弱或增强。株距加密的B模式（理论株数17400株/亩）种植，其群体营养生长最强，针对高密度种植单株营养生长减弱、株高变矮的特点，生产上在化学调控方面应比常规种植适当轻控。3.2随着密度的增加，单株结铃数显著减少、单铃重降低，棉株上部结铃数、铃重随密度的增加而降低的程度就更加明显。棉花单铃重在各种密度群体中均表现较强的“中端优势”，即棉株中部棉铃，其单铃最重。各种密度群体中都表现出产量的构成中绝大部分是内围铃。针对这些特点，在棉花高密度种植生产时，最好选择株型紧凑的Ⅰ－Ⅱ分枝型品种，并应强调主攻中下部多结铃。3.3株距加宽（理论株数17400株/亩）模式种植，群体总铃数最多，小区产量表现最好，这一结果与目前生产情况相一致。而其他更高密度的种植模式，由于群体太大，受地力水平的限制，单株生产力很低，因而产量表现也不好。行距加密的C、D模式，从试验结果、结合生产实践来看，由于追肥管理难于周全中行，其中行棉株长势较差，也是产量不理想的一个重要原因。3.4高密度种植是获取高产的有效途径，目前生产上个别地方反映的高密度不增产的现象。根据我们的调查，主要原因是收获株数不足，是以高密度的模式进行种植，但仅有常规棉田的收获株数，自然也就不增产。其次是因为地力水平太低，加之肥水供给又严重不足，单株发育十分不良，不能发挥群体增产效应。参考文献：［１］韦全生．新疆陆地棉亩产150公斤的条件和技术．新疆农业科学，1991，（2）：58-61．［２］韦全生．试论陆地棉单产皮棉2250kg以上的栽培技术．新疆农垦科技，1991，(２)：６-９．［３］胡兆璋，罗来宏．亩产皮棉150kg高产棉花栽培技术．中国棉花，1991，(1)：5-6．｛４｝安源，王丽萍．宽膜植棉优势及高产栽培技术．新疆农垦科技，1998，（１）：11-12．［５］祁建荣，赵翔，宋志超，等．农二师塔里木垦区棉花高产的几个问题及对策．新疆农垦科技，2001，（１）：8-9．［６］姜春恒，杜伟，马祁，等．喀什地区棉花高密度种植考察报告．新疆农业科学，2002，(3)：143-145．［７］汪朝阳．棉花中棉35号高密度栽