不同密度下打頂方式對短季棉生長及產量的影響

樊海潮，趙中亭，李維江，代建龍，張冬梅，許向陽，張志恒，李順，張桂花

（1.菏澤市農業科學院，山東 菏澤 274000；2.山東棉花研究中心，山東 濟南 250100；3.菏澤市農業農村局，山東 菏澤 274000）

合理密植是實現棉花高產高效的重要技術途徑［1-3］。適宜密度可以改善冠層內的光照、溫度、濕度和CO2等微環境，協調好作物個體和群體之間的關系，影響植株形態、光合作用、養分分布以及干物質分配等［4-6］。研究表明，在一定范圍內隨密度增加，棉花株高、成鈴數和籽棉產量顯著提高，鈴重、馬克隆值和莖粗顯著下降［7］。另有研究顯示，密度過高時植株個體生長受到抑制，單株生產力降低，而密度過低時單株生產力較高、個體得到發展，但群體不足、群體光合速率和產量水平均降低［8］。

整枝技術是調控棉花源庫關系、碳氮代謝和延緩棉花早衰的有效手段［9，10］。打頂是調節棉花營養生長、提高產量的重要整枝措施［11，12］。目前生產上普遍采用的人工打頂耗時、勞動強度大、效率低，使得棉花不能及時打頂，從而影響產量，難以滿足輕簡化生產的要求［13-15］。杜玉倍等［16］研究指出，化學封頂能夠有效降低棉花株高、減少果枝數以及提高棉花產量。棉花干物質積累及分配對棉花產量品質有直接影響［17］。有研究表明，化學封頂能使棉株干物質快速積累且持續時間延長、積累量增大［18］。蔡曉莉等［19］以新陸早58號為材料開展研究，發現與人工打頂相比，使用化學封頂劑可增加單株鈴數和內圍鈴，提高籽棉和皮棉產量。前人關于棉花種植密度以及不同打頂方式的效果已有較多研究，但將二者結合進行研究則相對較少。本試驗就不同密度下打頂方式對棉花農藝性狀、干物質積累及產量構成的影響進行研究，以期為化學封頂的推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

本試驗于2017—2018年在菏澤市農業科學院試驗基地（北緯35°19′，東經115°29′）進行。供試品種為魯棉532，由山東棉花研究中心提供。

1.2 試驗設計與方法

試驗采用裂區設計，主區為密度處理，設每公頃密度4.5萬株和9.0萬株兩個密度；裂區為打頂方式，設不打頂（CK）、人工打頂（M）和化學封頂（C）三種方式。采用6行區等行距南北行種植，行長10 m，行距76 cm，重復3次。5月25日按照預定密度人工點播夏棉，6月10日間苗定苗，使所有小區達到預定密度。各處理只打頂，不采取其它任何整枝措施。其中，人工打頂于7月24日進行；化學封頂于7月16日進行，整個生育期噴施一次縮節胺，噴施量因密度不同而有所差異（表1）。其它管理皆按常規要求進行。

表1 各處理密度及打頂方式

1.3 測定項目及方法

1.3.1 農藝性狀調查 各小區選擇長勢均勻、有代表性的連續20株植株掛牌標記，進行定點定株調查株高和果枝數。

1.3.2 干物質積累量測定 8月31日盛鈴期，每小區隨機選取有代表性的棉株3株，分根、莖、葉、花、蕾、鈴進行取樣，分別在105℃下殺青30 min，然后70℃烘干至恒重稱重，記錄干物質重。于9月27日、10月16日、10月31日三次收花。

1.3.3 產量及構成因素調查 吐絮期測定各處理產量，統計各處理的實際收獲株數，計算單株結鈴數、單鈴重，軋花后計算衣分。兩年試驗結果趨勢一致，因此各指標數據均選用2018年試驗結果進行分析。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2007對數據進行統計及作圖，用DPS 7.05軟件進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同密度下打頂方式對棉花農藝性狀的影響

2.1.1 不同密度下打頂方式對株高的影響 株高常被作為表征地上部營養生長的重要指標，不同的田間配置會引起株高的相應變化［20］。由圖1可知，相同打頂方式下，密度增大，棉花株高均有所提高，其中人工打頂提高9.90%，化學封頂提高12.09%，不打頂提高3.67%；化學封頂方式下其差異達到顯著水平。相同密度下棉花株高由大到小的順序為：不打頂＞化學封頂＞人工打頂。人工打頂和化學封頂兩種打頂方式均能顯著降低株高。

2.1.2 不同密度下打頂方式對果枝數的影響由圖2可知，相同打頂方式下，密度增大，棉花果枝數均有所降低，其中人工打頂降低23.90%，化學封頂降低21.30%，不打頂降低21.93%，且三種打頂方式下其差異均達到顯著水平。同密度下三種打頂方式對果枝數的影響均未達到顯著水平，果枝數由大到小的順序為：不打頂＞人工打頂＞化學封頂。

2.2 不同密度下打頂方式對棉花單株干物質積累量的影響

由表2可知，相同打頂方式下，密度增大，棉株各器官干物質積累均有所降低，除蕾以外，花、根、莖、葉、鈴和單株總干重均顯著降低；低密度（每公頃4.5萬株）下，不同打頂方式對棉株各器官干物質積累影響不顯著，高密度（每公頃9.0萬株）下除花、蕾、根影響不顯著外，人工打頂和化學封頂對棉株其它各器官干物質積累大多有所提高，其中化學封頂比不打頂的莖、葉、桃和單株總干重分別提高9.18%、7.37%、18.63%和13.02%，均達到顯著水平。

表2 不同處理棉株各器官單株干物質積累量 （g）

2.3 不同密度下打頂方式對棉花產量及產量構成因素的影響

由表3可知，密度增大，棉花單株有效鈴數和單鈴重降低，且多達顯著水平；密度對衣分的影響不顯著；高密度的籽棉產量顯著高于低密度，最大值出現在9.0C處理，為4 143.19 kg／hm2。低密度下棉花的單鈴重和籽棉產量由大到小的順序為：人工打頂＞不打頂＞化學封頂，單株有效鈴數為人工打頂＞化學封頂＞不打頂；高密度下棉花的單株有效鈴數、單鈴重和籽棉產量由大到小的順序為：化學封頂＞人工打頂＞不打頂，人工打頂、化學封頂的產量比不打頂分別提高7.13%和7.89%，差異達到顯著水平。

表3 不同處理棉花產量及產量構成因素

3 討論與結論

合理密植一直以來是棉花栽培上的研究熱點［21］。關于棉花密度的研究眾多，表明種植密度與棉花的農藝性狀及產量構成因素關系密切［20，22，23］。本研究表明，相同打頂處理下密度增大棉花株高升高，這與李鳳瑞等［24］的研究結果一致，與王燕等［25］的株高隨密度增加而下降的結論不同，原因可能是由密度梯度設置和品種不同所致。王海洋等［23］研究發現，隨著種植密度增大，單株干物重、單株果枝數和單株成鈴數均減少，這與本試驗結果一致，但單鈴重和籽棉單產有所區別。

打頂技術對于保障棉花增產增收至關重要，其中化學封頂技術完全符合棉花輕簡化栽培要求，適用于機械化作業，省工省時，節約成本，是未來的發展趨勢［26］。本研究結果表明，同密度下化學封頂能顯著降低株高，對果枝數的影響不顯著；高密度下化學封頂對單株干物質積累有顯著促進作用，低密度下效果不顯著；高密度下棉花的單株有效鈴數、單鈴重和籽棉產量由大到小的順序為：化學封頂＞人工打頂＞不打頂，人工打頂和化學封頂的產量比不打頂分別提高7.13%和7.89%，差異達到顯著水平。

本研究中，每公頃密度9.0萬株下化學打頂處理的籽棉產量最高，為4 143.19 kg／hm2，低密度下效果不顯著。這與崔延楠等［27］的研究結果一致。綜合來看，高密度植棉優先使用化學封頂方式。