合理密植下不同株行距配置对棉花生长发育和产量品质的影响

合理密植是实现棉花高产高效的重要技术途径[1-4]，合理密植条件下不同株行距配置则对于建造良好的作物群体冠层结构、实现棉花进一步高产稳产具有重要意义[5-6]。合理的株行距可以改善冠层内的光照、温度、湿度和CO2等微环境，影响群体的光合效率，更好的协调作物群体和个体的关系，提高光能利用率，从而增加作物产量[7]。前人对不同生态植棉区适宜密度研究较多[8-9]，但合理密植条件下不同株行距配置对作物生长发育的研究在玉米等作物中研究较多，而对棉花的相关研究相对较少[7，10]。而且不同的生态植棉区、不同的棉花品种和不同的栽培管理技术对棉花生长发育等的影响也会不同[11]。本试验选择冀中南地区3个主栽品种，研究合理密植条件下不同株行距配置模式对它们生长发育和产量等的影响，以期筛选出不同品种的适宜株行距配置，为黄河流域机采棉种植的研究与发展提供一定的技术参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料与试验点

试验材料选择冀中南地区主栽的3个棉花品种，分别为冀棉958(国审)、石抗126(国审)和冀863(分别通过河北、山东、山西省审定)。试验地设在石家庄市河北省农林科学院小安舍试验站，试验地土壤属砂壤，0～20 cm耕层土壤基本性质为：有机质18.28 g/kg，全氮1.17 g/kg，碱解氮82.68 mg/kg，速效磷11.32 mg/kg，速效钾196.04 mg/kg。前茬作物为棉花。

1.2 种植模式与小区设置

试验设置75 000株/hm2种植密度下4个不同的株行距配置，行距分别为80(Ⅰ)，75(Ⅱ)，70(Ⅲ)，(100+50)cm(Ⅳ)，同时设置常规种植密度45 000株/hm2为对照(CK，行距80 cm)，每小区6行，株距根据密度决定，每个处理3个重复，随机区组排列。2017年4月26日播种，7月18日打顶，栽培管理措施一致。

1.3 棉花生长发育情况调查与产量的测定

9月10日，每个小区选择有代表性的连续20株棉株调查株高、茎粗、果枝数等农艺性状，并对每株各果枝各节位成铃、脱落、烂铃等情况进行记录。10月20日，每小区摘中上部50铃留待考种，各小区摘中间2行霜前花，晾晒后实测产量，11月10日摘霜后花实测产量。考种后的棉花纤维取样后送河北省检验检疫局采用HVI 9000检测仪进行纤维品质检验。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel软件进行数据分析，SPSS 19.0统计软件进行数据方差分析(最小显著差数法，简称LSD法)。

2 结果与分析

2.1 合理密植条件下不同株行距配置对棉花农艺性状的影响

合理密植条件下，不同株行距配置对冀棉958和冀863的株高无显著影响，各处理与CK之间也无显著影响；但对石抗126的株高有一定的影响，处理Ⅰ(行距80 cm)最高，处理Ⅲ(行距70 cm)最低(表1)。各株行距配置对石抗126和冀863的茎粗均无显著影响，但各处理的茎粗均显著低于CK；而冀棉958的处理Ⅱ(行距75 cm)茎粗大于其他处理，也略高于CK，处理Ⅰ中茎粗显著低于处理Ⅱ。冀棉958中，各处理的果枝台数之间没有显著差异，均显著低于CK；石抗126各处理的果枝台数之间也没有显著差异，但处理Ⅱ略低于CK，差异不显著，其他处理显著低于CK；冀863各处理的果枝台数之间有一定差异，处理Ⅱ最高，处理Ⅰ最低。

2.2 合理密植条件下不同株行距配置对棉花结铃性的影响

合理密植条件下，不同株行距配置的单株成铃数均显著低于低密度下的CK(表2)，冀棉958与石抗126各处理之间的单株成铃数差异不显著，而冀863各处理之间的单株成铃数有一定差异。各品种的单株蕾铃脱落数均为CK最高，冀棉958与冀863中各处理的单株蕾铃脱落数差异不显著，冀棉958中处理Ⅰ略高于其他处理，冀863中处理Ⅳ略高于其他处理；石抗126中处理Ⅰ略高于处理Ⅲ，而处理Ⅲ又略高于其他2个处理。冀棉958与石抗126各处理的单株烂铃数差异均不显著，与CK之间也无显著差异；冀863中处理Ⅱ与处理Ⅳ的单株烂铃数略高于其他2个处理，略低于CK。冀棉958和石抗126单株成铃率均为处理Ⅱ与处理Ⅳ显著高于处理Ⅰ与处理Ⅲ，蕾铃脱落率均为处理Ⅱ与处理Ⅳ显著低于处理Ⅰ与处理Ⅲ；冀棉958的单株烂铃率为处理Ⅰ与处理Ⅲ显著高于处理Ⅱ与处理Ⅳ，石抗126则与其相反，为处理Ⅱ与处理Ⅳ显著高于处理Ⅰ与处理Ⅲ。冀863各处理的单株成铃率、蕾铃脱落率、烂铃率差异不显著。冀棉958中各处理的单位面积总成铃数之间差异不显著，但均显著高于CK；石抗126中处理Ⅱ的单位面积总成铃数显著高于其他处理，处理Ⅲ最低；冀863中各处理的单位面积总成铃数也有一定差异，处理Ⅳ最高，处理Ⅰ最低。

注：不同小写字母表示每个品种不同处理之间在0.05 水平上差异显著。表2-4同。

Notes：Different lowercases letter mean significant difference at 0.05 levels between different treatments of every variety.The same as Tab.2-4.

2.3 合理密植条件下不同株行距配置对棉花产量及其构成的影响

合理密植条件下，不同株行距配置对各品种霜前花产量都有一定的影响(表3)，冀棉958中处理Ⅳ略高于其他几个处理，其他几个处理又略高于CK；石抗126中处理Ⅱ与处理Ⅳ显著高于处理Ⅰ与处理Ⅲ，而处理Ⅰ与处理Ⅲ又显著高于CK；冀863中，处理Ⅱ与处理Ⅲ略高于处理Ⅰ与处理Ⅳ，而处理Ⅰ与处理Ⅳ又略高于CK。冀棉958中各处理的霜后花产量之间无显著差异，与CK之间差异也不显著；石抗126中处理Ⅱ与处理Ⅳ的霜后花产量显著高于处理Ⅰ、Ⅲ与CK；冀863中处理Ⅲ霜后花产量显著低于其他处理。冀棉958的处理Ⅳ籽棉产量略高于处理Ⅰ、Ⅱ，处理Ⅰ、Ⅱ籽棉产量略高于处理Ⅲ与CK；石抗126的处理Ⅱ、Ⅳ籽棉产量显著高于处理Ⅰ、Ⅲ，处理Ⅰ、Ⅲ的籽棉产量显著高于CK；冀863的处理Ⅱ、Ⅳ籽棉产量略高于处理Ⅲ，处理Ⅲ籽棉产量略高于处理Ⅰ，几个处理的籽棉产量均显著高于CK。3个品种各个处理的霜前花率、单铃质量与衣分之间均无显著差异，与CK之间也无显著差异。

2.4 合理密植条件下不同株行距配置对棉花纤维品质的影响

合理密植条件下，不同株行距配置对冀棉958的纤维品质影响不大，其中上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值与伸长率之间均无显著差异，各处理与CK之间的差异也不显著；不同株行距配置只对整齐度指数产生了一定影响，处理Ⅱ略大于其他3个处理，其他3个处理又略高于CK。不同株行距配置对冀863的纤维品质影响也不大，只对马克隆值产生了一定影响，处理Ⅱ的马克隆值最高，处理Ⅰ最低，对其他纤维品质指标均无显著影响。不同株行距配置对石抗126的纤维品质影响较大，除断裂比强度无显著差异外，其他纤维品质指标均造成了一定影响，处理Ⅱ的上半部平均长度略高于其他3个处理，其他3个处理略高于CK；处理Ⅲ、Ⅳ的整齐度指数略高于处理Ⅰ、Ⅱ，处理Ⅰ、Ⅱ略高于CK；处理Ⅰ、Ⅲ的马克隆值略高于处理Ⅳ与CK，处理Ⅱ的马克隆值最低；CK的伸长率最高，处理Ⅳ最低，其他几个处理居中。不同处理对3个品种的断裂比强度均未造成显著影响(表4)。

3 讨论与结论

棉花的群体结构是建立在密度和株行距配置的基础上的[12]，合理的群体结构才能促进棉花产量的提高。

株高、茎粗与果枝台数是反映棉花生育状况的主要性状指标。棉花株高是棉花生长发育状况的首要指标，其高矮直接影响着棉花的株型与光能利用率，从而影响棉花的结铃与产量[13]。对株高随密度和株行距配置的变化研究多有不同，有的认为随密度增加株高降低[6]，有的得出随密度增加株高也增加[14-15]，有的行距配置对株高有一定的影响[13]，本研究中不同株行距配置对石抗126的株高有一定影响，但密度与株行距配置均对冀棉958和冀863没有显著影响。这可能是品种的生长特性导致的。棉花主茎的粗细与株型关系密切，并且能较好地反映棉花的水分状况[16]，有研究表明随密度增加茎粗呈降低趋势[16-17]，本研究中石抗126与冀863的茎粗变化趋势与前人相同，且不同株行距配置之间无显著差异，而冀棉958各处理Ⅱ的茎粗最大，且略高于低密度的CK，可能是由于处理Ⅱ株行距配置较为合理，更有效的利用了光、热、水等资源。棉花的果枝台数表现为低密度处理高于高密度处理[18]，这与冀棉958与石抗126的研究结果一致，而冀863的处理Ⅱ果枝台数略高于低密度的CK，说明株行距配置对果枝台数也有一定的影响。

棉花产量是通过结铃来形成的，是由单位面积株数、单株铃数和铃质量决定的，随着密度的增加，单株铃数一般呈降低趋势[11]，低密度下能发挥一定的单株结铃优势，但高产需依靠较高的种植密度[13]。本研究中3个品种的高密度下单株成铃数均显著低于低密度的CK，与前人研究一致。合理密植条件下不同株行距配置的单株成铃数(冀863)以处理Ⅳ最高，其次为处理Ⅱ；冀棉958和石抗126单株成铃率均为处理Ⅱ与处理Ⅳ显著高于处理Ⅰ与处理Ⅲ，这说明株行距配置对棉花结铃性有一定的影响。冀棉958籽棉产量以处理Ⅳ最高，石抗126籽棉产量为处理Ⅱ与处理Ⅳ显著高于处理Ⅰ与处理Ⅲ，冀863的籽棉产量则为处理Ⅱ与处理Ⅳ略高于处理Ⅲ，处理Ⅲ略高于处理Ⅰ。说明品种间存在一定的差异，但趋势较为一致。

棉花的纤维品质主要由品种的遗传特性决定，生态环境条件和栽培措施对其也有一定的影响[11]。有的研究表明，种植密度对纤维品质无显著影响[19-20]，但也有研究表明，随密度的变化纤维品质有一定的差异[14]。本研究中不同密度和株行距配置对冀棉958和冀863的纤维品质影响不大，只对冀棉958的整齐度指数和冀863的马克隆值产生了一定影响。对石抗126的纤维品质影响较多，除断裂比强度无显著差异外，对上半部平均长度、整齐度指数、马克隆值与伸长率都造成了一定的影响。这可能是由于石抗126对环境条件的变化比较敏感，还有待于进一步研究。

结合不同株行距配置对3个棉花品种生长、结铃与产量、品质等的影响，推荐黄河流域棉区合理密植下3个棉花品种适宜的株行距配置均为75 cm行距与(100+50)cm 2种种植模式。

由于2017年度降雨量较多，尤其是10月份棉铃吐絮关键期降雨量远远超过往年，可能对产量有一定的影响，还需在优化株行距配置的基础上进一步试验，细化研究其对棉花群体结构、结铃性、产量与纤维品质形成等的影响。

[1] 娄善伟，赵强，高云光，等. 不同密度水平对覆膜棉花田间小气候及产量的影响[J]. 干旱地区农业研究，2009，27(5)：88-92.

[2] 赵振勇，田长彦，马英杰. 高密度对陆地棉产量及品质的影响[J]. 干旱区研究，2003，20(4)：292-295.

[3] 宁新柱，林海，宿俊吉，等. 不同种植密度对棉花产量性状的影响[J]. 安徽农业科学，2011，39(15)：8878-8880.

[4] 牛玉萍，陈宗奎，杨林川，等. 干旱区滴灌模式和种植密度对棉花生长和产量性能的影响[J]. 作物学报，2016，42(10)：1506-1515.

[5] 徐新霞，雷建峰，高丽丽，等. 行距配置对机采棉花冠层结构及光合特性的影响[J]. 西北农业学报，2016，25(10)：1479-1485.

[6] 李建峰，王聪，梁福斌，等. 新疆机采模式下棉花株行距配置对冠层结构指标及产量的影响[J]. 棉花学报，2017，29(2)：157-165.

[7] 杨吉顺，高辉远，刘鹏，等. 种植密度和行距配置对超高产夏玉米群体光合特性的影响[J]. 作物学报，2010，36(7)：1226-1233.

[8] 罗宏海，张旺锋，赵瑞海，等. 种植密度对新疆膜下滴灌棉花群体光合速率，冠层结构及产量的影响[J]. 中国生态农业学报，2006，14(4)：112-114.

[9] 张旺锋，王振林，余松烈，等. 种植密度对新疆高产棉花群体光合作用、冠层结构及产量形成的影响[J]. 植物生态学报，2004，28(2)：164-171.

[10] 白伟，孙占祥，郑家明，等. 辽西地区不同种植模式对春玉米产量形成及其生长发育特性的影响[J]. 作物学报，2014，40(1)：181-189.

[11] 周永萍，杜海英，田海燕，等. 不同种植密度对棉花生长结铃及产量品质的影响[J]. 干旱区资源与环境，2018，32(4)：95-99.

[12] 赵振勇，田长彦，马英杰，等. 高密度种植下棉花群体质量主要指标研究[J]. 干旱地区农业研究，2004，22(3)：9-13.

[13] 徐新霞，雷建峰，高丽丽，等. 不同机采棉行距配置对棉花生长发育及光合物质生产的影响[J]. 干旱地区农业研究，2017，35(2)：51-56.

[14] 戴茂华，吴振良，刘丽英，等. 种植密度对棉花生育动态，产量和品质的影响[J]. 华北农学报，2014，29(S1)：146-154.

[15] 周永萍，田海燕，杜海英，等. 种植密度对棉花生长结铃及产量品质的影响[J]. 作物杂志，2017(4)：84-88.

[16] 王志才. 冀中南棉区种植密度和整枝方式对棉花群体质量的影响[D]. 保定：河北农业大学，2011.

[17] 史加亮. 行株距配置和密度对棉花生长发育及产量品质的影响[D]. 泰安：山东农业大学，2017.

[18] 王树林，林永增，祁虹，等. 冀南地区不同密度对棉花生长发育及产量的影响[J]. 山东农业科学，2010(11)：24-27.

[19] Dong H Z，Li W J，Tang W，et al. Yield，quality and leaf senescence of cotton grown at varying planting dates and plant densities in the Yellow River Valley of China[J]. Field Crops Research，2006，98(2/3)：106-115.

[20] 赵元杰，孙永强，张鹤年，等. 高种植密度对策勒棉花生长及经济性状影响的初步研究[J]. 干旱区研究，2000，17(S)：159-164.