播期、密度對麥后直播棉產量和干物質量的影響

劉曉飛+王衛軍+崔小平+孫寶林+陳立昶

摘要： 以中棉所50為材料直播，通過不同播期（大麥后和小麥后）和密度（60 000、75 000、90 000、105 000株/hm2）處理，研究它們對產量和干物質量的影響。研究結果表明，最終以大麥后播種90 000株/hm2條件下取得最高產量，達到4 046 kg/hm2，小麥后播種同樣以90 000株/hm2條件下產量最高，為3 251 kg/hm2，說明90 000株/hm2是比較適宜的麥后直播棉播種密度。2種播期下，單株結鈴數均以低密度高于高密度，而群體結鈴數表現為90 000株/hm2下最多，分別達到了95萬個/hm2和78萬個/hm2。在同一密度處理下以大麥后播種群體總干物質量高于小麥后播種群體總干物質量；在2種播期下，群體總干物質量均以105 000株/hm2最高，而群體營養器官干物質量以90 000株/hm2最高。群體干物質積累量過高或者過低，均不利于產量的增加，群體干物質積累量適中，生殖器官的干物質積累量最高，產量也最高。

關鍵詞： 麥后直播棉；密度；播期；產量；干物質量

中圖分類號： S562.04 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）22-0081-05

棉花是世界性的重要經濟作物[1-3]，我國又是世界上棉花的主要生產大國。與糧食作物相比，棉花生產成本逐年提高，收益較低[4]，由于農村勞動力持續轉移，棉花生產的用工量越來越少，而棉花又屬于勞動密集型作物，因此長江淮河流域尤其江蘇的棉花種植面積持續減少[5-6]。這是因為長江流域主要采用營養缽育苗移栽技術，但營養缽育苗移栽主要存在以下幾個問題：采用營養缽育苗移栽方式種植棉花，從營養缽制作到成熟期籽棉收獲結束，用工多；從棉花花芽分化（2～3葉期）到最后采收完畢需要6個月左右[7]，生育期長，與糧食作物有爭地矛盾；從播種育苗，之后進行大田移栽，田間管理有除草、施肥，中后期還要打頂，共計須要收花10次，過程繁瑣復雜[6]。

麥后直播棉則很好地解決了糧棉爭地矛盾，用工少，生育期短，田間管理簡便，吐絮期集中，便于人工或者機械采收。不同種植密度對棉花的生長發育有不同的影響，特別對產量影響更大[8]，而麥后直播條件下，因為生育期較移栽棉大為縮短，其農藝性狀表現差異較大[9]，本試驗通過不同播期及不同密度處理，研究探索其對棉花生長發育過程及最終產量的影響，以及田間生物量與產量的相關性。江蘇省有大面積的小麥種植區，沿海有大面積的大麥種植，該試驗對江蘇麥后直播棉的發展有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

本試驗于2015年在江蘇省宿遷市農業科學院農作物試驗田進行。采用麥后直播方式播種，供試棉花品種為中棉所50。試驗設置播期和密度2個因素，播期設置大麥后播種和小麥后播種，分別以T1、T2表示，設60 000、75 000、90 000、105 000株/hm2 4個密度，分別以D4、D5、D6、D7表示，8個處理，3個重復，24個小區按雙因素隨機區組排列。試驗小區面積為 28.8 m2，每個小區6行，行距80 cm，行長6 m。2015年5月25日大麥后直播，6月8日小麥后直播，N、P2O5、K2O用量分別為150、75、150 kg/hm2，其中N的用量為目前一熟棉的50%。

1.2 調查和測定

農藝性狀調查，于7月3日、7月20日、8月4日、8月18日、9月1日、9月20日、10月5日進行田間調查，記錄內容包括果枝始節位、果枝數、果枝長度、株高、真葉數、蕾、鈴、花、脫落、吐絮等；生育期調查，準確記載不同處理播種期、出苗期、現蕾期、盛蕾期、初花期、盛花期、吐絮期；不同器官干物質積累，大麥后播種的7月3日、7月14日、7月20日、8月4日、9月1日，小麥后播種的于7月14日、7月20日、8月4日、8月11日、9月9日每小區取2株棉株，將地上部分成莖、葉、營養器官3個部分烘干、稱質量；測定單鈴質量及產量。

1.3 數據處理

采用Excel軟件對試驗所得數據進行處理和圖表繪制，采用SPASS 18.0進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 播期、密度對麥后直播棉產量及其構成因素的影響

表1表明，不同播期、密度組合處理對籽棉產量有明顯的影響，T1處理的各組合籽棉產量明顯高于T2處理，其中以T1D6產量最高，達到4 046.97 kg/hm2，說明大麥后直播較小麥后直播更有利于提高籽棉產量，生育期大麥后直播較小麥后直播長，營養器官干物質積累多，在T1或者T2處理下，均以D6密度的籽棉產量最高，說明D6密度下直播更有利于提高產量，4個密度處理以90 000株/hm2適宜，與馮邦杰的研究密度相當[8]。單株鈴數也表現為T1處理的各組合均高于T2處理，低密度的高于高密度的，最高為T1D4處理11.82個/株，最低為T2D7處理7.1個/株。群體結鈴數同樣為T1處理高于T2處理，同一播期D6、D7處理高于D4、D5處理，說明中高密度有利于提高結鈴數，其中以D6處理的結鈴數最多。單鈴質量表現為同一播期下，低密度的高于高密度的，T1處理高于T2處理，隨著密度的增加而逐漸降低[9]。

2.1.1 籽棉產量方差分析

籽棉產量方差分析表明，T1D6處理在5%顯著性下顯著高于其他處理，同一播期下，D6處理與其他處理的差異達到了顯著水平。播期處理下，T1與T2[CM（24*2]在5%及1%水平下均達到顯著差異，說明提前播種可以

顯著提高產量。密度處理下表現為，在1%水平下D6顯著高于其他處理，D4、D5、D7之間差異不顯著，在5%水平下同樣表現為D6顯著高于其他處理（表2）。說明大麥后播種在 90 000株/hm2 密度下，適合提高籽棉產量。

2.1.2 單株鈴數方差分析

從表3可以看出，不同組合間表現為T1播期處理的單株鈴數高于T2播期的鈴數，以T1D4單株鈴數最多，最少的為T2D7，單株結鈴數隨著密度的增加而降低，與馬一學等的研究結果[10]一致，T1D4與其他的組合比較均達到了顯著差異。在不同播期下2個顯著水平表現為T1極顯著高于T2，不同密度下2個顯著水平均以D4極顯著高于其他密度，D7極顯著低于其他密度，D5和D6間差異不顯著。說明大麥后播種比小麥后播種能夠提高直播棉的單株結鈴數，低密度更能提高直播棉的單株結鈴數。

2.1.3 群體鈴數方差分析

從表4可以看出，處理T1D6和T1D7群體鈴數極顯著高于其他處理，達到了92萬個/hm2以上，T2D4最低，不到60萬個/hm2。4個不同密度處理，以D6下群體成鈴數最高，極顯著高于D4、D5，與D7差異不顯著，因此，90 000～105 000株/hm2有助于提高群體成鈴數。T1處理顯著高于T2處理，表明提前播種有利于提高群體成鈴數。

在T1播期不同密度條件下，群體8月4日至9月1日的成鈴數與最終的籽棉產量呈極顯著正相關關系（圖1），相關系數為r1=0.939 8* *，說明這一時期的集中成鈴數，直接決定著最終的籽棉產量；同樣，在T2播期不同密度條件下，有著相[CM（25]同的顯著相關關系（圖2），相關系數為r2=0.890 9* *，反映出小麥后直播棉在8月4日至9月1日的集中成鈴量對于籽棉產量起著至關重要的作用。

2.1.4 單鈴質量方差分析

從表5可以看出，T1處理下低密度單鈴質量較高，其中以T1D4最高，為4.66 g，極顯著高于其他處理，最低的是T2D7處理，為3.79 g。4個密度下，D4鈴質量極顯著高于其他密度，2個播期下，T1鈴質量極顯著高于T2的。說明低密度、早播有利于提高單鈴質量。

2.2 密度、播期對群體生物量的影響

2.2.1 單株干物質量

從表6可以看出，單株總干物質量和營養器官干物質量隨著植株的生長而不斷增加，吐絮期達到最大，在同一生育時期，特別是在盛花期-吐絮期，不同的播期內均表現為隨著密度的增加干物質量逐漸降低，低密度下單株干物質量高。

2.2.2 群體干物質量

從表7可以看出，所有處理在同一播期、不同的生育期內，D6、D7處理的群體干物質量和營養器官干物質量大部分高于D4、D5處理，說明直播棉高密度下的干物質量高。D6、D7處理之間，群體總干物質量大部分以D7處理高，而群體營養器官干物質量大部分以D6處理高。以上結果說明，高密度下有助于提高群體總干物質量，而群體營養器官干物質量在D6處理下最高。

由圖3可知，在不同播期、密度條件下，群體總干物質量與籽棉產量成極顯著正相關關系，相關系數r3=0.879 1* *，說明直播棉要取得高產，必須有相對應的干物質量[11]。從圖4可以看出，不同播期、密度處理下，群體營養器官干物質量同樣與籽棉產量成極顯著正相關關系，相關系數r4=0.915 6* *，說明高的籽棉產量要以高的營養器官干物質量為基礎。

2.2.3 營養器官干物質量占總干物質量的比例

由表8可知，不同發育時期營養器官干物質量占總干物質量的比例不同，T1播期下的各密度占比基本上高于T2播期的，說明提前播種有提高營養器官干物質量占比的趨勢。同一播期內不同

密度處理下，多數表現為D6處理的營養器官干物質量占比最高。不同播期同一密度處理下基本上表現為T1處理的占比高于T2處理，說明提前播種有利于提高生育期內營養器官的干物質量。

2.3 播期、密度對農藝性狀的影響

從表9可以看出，T1播期下株高隨著密度的增加而升高，而T2播期下密度對株高的影響不明顯；T1處理下真葉數在[CM（25]17～18張，T2處理在15～16張，T1較T2多2張，說明早播可以有效增加真葉數；果枝始節位基本在5～6節，差異不明顯；盛蕾量表現為T1D6和T1D7較多，以T1D6最多，不同播期下表現為T1盛蕾量比T2盛蕾量多（T1D4、T2D4除外）；果枝數也表現為T1較T2多1～2臺，T1D6和T1D7最多；果節數表現為T1處理高于T2處理（T1D4、T2D4除外），以T1D6和T1D7較多，同一播期下表現為隨密度的增加而增加。以上結果說明，播期、密度對麥后直播棉株高、果枝始節位影響不明顯，提前播種可以增加真葉數、果枝數、現蕾量和果節量，提高密度可以增加現蕾量和果節量。

由圖5可知，在T1播期、不同密度條件下，群體現蕾量與籽棉產量呈線性極顯著正相關關系，相關系數r5=0.944 7* *，說明直播棉群體現蕾量的多少直接影響籽棉產量的高低。同樣，由圖6看出，T2播期、不同密度處理下，群體現蕾量同樣與籽棉產量呈線性極顯著正相關關系，相關系數r6=0.891 4* *，說明高的籽棉產量要以高的現蕾量為鋪墊。

由圖7可知，播期、密度條件下，各處理群體現蕾量與群體結鈴數呈極顯著正相關關系，相關系數r7=0.915 9* *，說明群體現蕾量影響群體成鈴數，在一定范圍內高的現蕾量有助于取得高的結鈴數。

3 結論與討論

3.1 在T1播期、D6密度下，麥后直播棉有較高籽棉產量與干物質量

根據試驗結果可知，大麥后直播棉產量較小麥后直播棉的產量高，由于大麥后播種的日期較小麥后播種早，大麥后直播棉的生育期延長了，生物量得到了更長時間的積累，以中熟育苗移栽為對照，可獲得與營養缽育苗移栽棉花相當的產量[12]，而且90 000株/hm2的密度無論在大麥后直播還是在小麥后直播均取得了所有密度中最高的產量，說明 90 000株/hm2 更適合麥后直播[13]。群體結鈴數以90 000株/hm2和105 000株/hm2的密度下較多，與籽棉產量呈極顯著正相關關系。群體干物質量以大麥后直播的高于小麥后直播棉，同樣因為大麥后直播棉有較長的生育期，同一播期內，90 000株/hm2和105 000株/hm2密度下總干物質量較高，而營養器官干物質量是90 000株/hm2的最高[7]，干物質量與籽棉產量呈極顯著正相關關系，說明90 000株/hm2是最佳的播種密度。

3.2 麥后直播棉存在的問題

麥后直播棉生長的最主要特點是利用收獲后的溫光資源來進行生長發育的，最終在冬麥種植前完成機械收獲，生育期基本上從6月中旬到10月下旬或者11月初，從品種方面來說，早熟性要求必須選擇盡量早熟的品種[14]，同時還要保證產量。

[HS2][HT8.5H]參考文獻：

[1] 趙 亮，蔡彩平，張天真，等. 陸地棉紅株基因（R1）的精細定位[J]. 科學通報，2009，54（7）：888-891.

[2]李永山，唐秉海，張 凱，等. 不同年代棉花品種產量構成、纖維品質及其系譜分析[J]. 棉花學報，2001，13（1）：16-19.

[3]尹志成，藺萬煌，蔣建雄，等. 影響棉纖維分化和發育的因素[J]. 生命科學研究，2005，9（4）：121-124.

[4]劉書環，毛樹春. 植棉大戶效益比較分析[J]. 中國棉花，2009，36（7）：4-6.

[5]毛樹春. 2009/2010年度中國棉花生產景氣報告[J]. 中國棉麻流通經濟，2009（3）：3-5.[CM（29]

[6]肖松華，紀從亮，俞敬忠. 機械化植棉是江蘇省棉花生產發展的必由之路[J]. 江蘇農業科學，2009（1）：4-7.

[7]凌啟鴻. 作物群體質量[M]. 上海：上海科學技術出版社，2000：295-298.

[8]馮邦杰. 短季棉中棉所50不同種植密度試驗研究[J]. 現代農業科技，2016（3）：13-14.

[9]王欣悅，劉愛玉，鄒 茜，等. 密度與播種期對直播棉生長發育和產量品質的影響[J]. 作物研究，2014，28（6）：597-601.

[10] 馬一學，陽會兵，陳金湘，等. 棉花種植方式和密度效應研究[J]. 作物研究，2014，28（3）：269-271，275.

[11][JP+1]李大慶，徐立華，鄭春寧，等. 麥后直播棉生物學產量、群體葉面積對皮棉產量的影響[J]. 江蘇農業學報，1993，9（4）：16-21.

[12]陳建平，張 萼，王海洋，等. 麥后棉品種、密度和種植方式對皮棉產量的影響[J]. 江蘇農業學報，2011，27（1）：31-35.

[13]王欣悅，劉愛玉，鄒 茜，等. 密度及施氮量對短季直播棉花產量和纖維品質的影響[J]. 棉花科學，2015，37（2）：24-29.

[14]蔡立旺，潘群斌，顧閔峰，等. 大麥后地膜直播棉花蘇棉22號的適宜密度及生育特性[J]. 江蘇農業科學，2004（1）：35-36.