高密度配合重化控處理對中早熟直播棉花生長發育和催熟效應的影響

張麗娟，秦宇坤，陳俊英，王玉萍

（江西省棉花研究所，江西 九江 332105）

長江流域是中國傳統的棉區之一，半個多世紀以來以種植移栽棉為主，費工費時。棉田為實現棉地高產高效，長期采用套作種植方式進行多熟制生產，其中以油棉、麥棉套作種植方式居多，如秋季在棉花行間套栽油菜，春季在油菜行間套栽棉花［1，2］。隨著勞動力成本的不斷升高，用工多、勞動強度大、機械化水平低的種植方式嚴重制約了棉花生產的發展，植棉輕簡化、機械化成為棉花生產的必然趨勢。在當前輕簡化植棉的新形勢下，該棉區正在研究和推廣麥（油菜）收獲后［簡稱麥（油）后］直播棉［3-6］。直播棉因生長季節縮短，限制了棉花個體生長，但可以通過增加群體密度減少棉地損失。研究表明［7-9］，適當增密可以提高群體成鈴數，有利于棉花高產。但高密度下棉花個體與群體矛盾激化，再加上長江流域棉區棉花生長季（6—10 月）溫度高、降水多、濕度大，易產生病蟲害為棉花的生長發育控制提出了新的要求。因此，研究高密度配合重化控技術對實現麥（油）后直播棉花的高效生產具有重要意義。關于密度與化學調控對麥（油）后直播棉生長發育的影響，許多學者都有研究［10-12］，但是上述研究均以早熟品種為試材，而早熟品種的棉鈴普遍偏小，不利于人工采收，在機械化采棉尚未完全普及的長江流域，不受棉農歡迎。筆者前期研究表明［13］，在長江流域鄱陽湖植棉區，中早熟品種適當晚播（5 月底前），只要密度適宜再加上合理的化學調控，能夠取得和早熟品種相當的產量，且棉桃纖維品質好，可以代替早熟品種進行種植。因此，本研究以中早熟品種為試材，探討高密度配合重化控技術下麥（油）后直播棉花的生長發育特征，探索中早熟品種在麥（油）后直播條件下的最佳群體結構和配套化控技術以及不同處理的化學脫葉催熟效應，以期為該種植方式下的棉花高產提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

以贛雜棉0906 為試材，于2020 年在江西省九江市棉花研究所試驗基地開展田間試驗。試驗地為一年兩熟制，屬平原洲地圍區，土壤為壤質灰潮土，前茬空閑。試驗地耕層土壤pH 8.30，有機質6.10 g/kg、全氮1.24 g/kg、全磷0.61 g/kg、全鉀9.60 g/kg，堿解氮147.00 mg/kg、速效磷2.40 mg/kg、速效鉀155.70 mg/kg。

1.2 試驗設計

采用裂區設計，主區為密度（D），副區為化控量（T）。密度設6.0 萬（D1）、9.0 萬（D2）、12.0 萬（D3）和15.0 萬（D4）株/hm24 個水平；化控量設2 個水平，分別為全生育期噴施有效成分98%的縮節胺（DPC）360 g/hm（2T1）和540 g/hm2（T2）。DPC 各生育時期噴施量為蕾期∶初花期∶盛花期∶打頂后=1.0∶2.5∶5.0∶7.5。重復 3 次，共計 24 個小區。

5 月12 日以開溝人工點播方式播種，各處理均為一畦雙行等行距種植，行距0.76 m，按密度設置株距，小區為6 行區，行長9.50 m，小區面積43.30 m2。肥料選用尿素、復合肥和氯化鉀，N、P2O5和K2O 用量分別為 195.00、78.80、156.00 kg/hm2，氮肥和鉀肥分別用40%和50%作為基肥，剩余的量在初花期作為追肥，磷肥全部作基肥施用。10 月9 日下午，各小區噴施脫葉催熟劑欣噻利2 250 mL/hm2。其他田間管理參照當地種植習慣。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 農藝性狀調查 9 月15 日，每小區選擇10 株有代表性植株掛牌標記，調查株高、莖粗（子葉節處直徑）、始果枝節位及其高度、中部（總果枝數第1/2處位置）果枝和上部（倒數第4 層）果枝的傾角與長度。果枝傾角指該層果枝與主莖之間的夾角；果枝長度是指該果枝從主莖到生長點的長度。

1.3.2 脫葉催熟效果調查 10 月9 日（噴施脫葉催熟劑前）和10 月24 日（噴施脫葉催熟劑后），分別調查各小區標記植株的葉片數、吐絮鈴數和青鈴數，計算吐絮率和脫葉率，公式如下。

1.3.3 產量及其性狀測定 分小區實收計產，折算成公頃產量。于吐絮盛期每小區收取中部花50 朵，曬干后進行室內考種，測定平均鈴重，軋花后測定子指、衣分。

1.4 數據處理

用Microsoft Excel 2003 進行數據基本整理，用數據處理軟件DPS 6.5 進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 高密度配合重化控處理對棉花產量及性狀的影響

由表1 可知，各處理的子棉產量隨著密度的增加先升高而后降低，D2 密度時產量最高，D2 較D3和D4 處理顯著增產；同一密度下，T1 較T2 顯著增產；在密度與化控量互作處理中，以D2T1、D1T1 和D3T1 產量較高，顯著高于其他處理。單株成鈴數隨著密度的增加而逐漸減少，且差異明顯，但單位面積成鈴數不同密度間差異均不顯著；同一密度下，各處理的單株成鈴數和單位面積成鈴數表現為T1＞T2，但差異不顯著；密度與化控量互作對各處理的單位面積成鈴數影響不顯著，對單株成鈴數影響明顯，以D1T1、D1T2 相對較多，二者顯著多于 D3T1、D3T2、D4T1 和D4T2。化控量對各處理的單鈴重影響不顯著；隨著密度的增加，單鈴重逐漸減小，D1 和D2 顯著大于D4，密度與化控量互作的各處理中，單鈴重較大的為D1 和D2 處理下的4 個處理，顯著大于D4密度下的2 個處理。密度與化控量互作對各處理的衣分和子指影響差異不顯著，但同一密度下，衣分表現為 T1＞T2 而子指表現為 T2＞T1，說明重化控有增加子指而減少衣分的作用。

表1 高密度配合重化控處理對棉花產量及其性狀的影響

2.2 高密度配合重化控處理對棉株農藝性狀的影響

由表2 可以看出，密度、化控量及二者互作對各處理的株高影響差異不顯著。莖粗隨著密度的增大逐漸減小，D1 顯著大于D2，二者均顯著大于D3 和D4 處理；同一密度下，化控量對莖粗的影響不顯著；密度與化控量互作對各處理的莖粗有明顯影響，以D1T1 最粗，與 D3T2、D4T1 和 D4T2 之間差異顯著。各處理之間的始果枝節位沒有顯著差異。隨著密度的增大，始果枝高度有提高的趨勢，D1 密度顯著低于D3 和D4；同一密度下，不同化控量對始果枝高度沒有明顯影響；密度和化控量互作對各處理的始果枝高度有明顯影響，以D1T1 最低，顯著低于D3T1 和D4T2。密度、化控量及二者互作對各處理的上部和中部果枝傾角沒有明顯影響。隨著密度的增大，上部和中部果枝長度有縮短的趨勢，D2、D3、D4 密度處理均顯著短于D1 密度處理；同一密度下，化控量對中部和上部果枝長度影響不顯著；在互作處理中，隨著密度的增大和化控量的增加，各處理的中部和上部果枝長度呈縮短趨勢，以D1T1 最長，顯著長于除了D1T2 以外的其他處理。

表2 高密度配合重化控處理對棉株農藝性狀的影響

2.3 高密度配合重化控處理對棉株干物質積累的影響

由圖1 可以看出，密度因素可以顯著影響單株干物質積累，隨著密度的增大和化控量的增加，單株干物質積累量有下降的趨勢，其中D3 和D4 處理顯著低于D1 處理，但副處理T1 和T2 間差異不顯著。在密度和化控量互作的各個處理間，以D1T1 單株干物質量最大，顯著高于 D2T2、D3T2、D4T1 和 D4T2 4 個處理。

圖1 高密度配合重化控處理對棉株干物質積累的影響

2.4 各處理的化學脫葉催熟效應

由表3 可以看出，各處理在噴施脫葉催熟劑前的自然吐絮率有明顯的差異，不同密度處理間，隨著密度的增大，自然吐絮率有降低的趨勢，D3 和D4 處理顯著低于D1 處理；同一密度的不同化控處理間差異顯著，T2 處理明顯低于T1 處理；密度與化控量互作對自然吐絮率影響明顯，隨著密度的增大和化控量的增多，自然吐絮率會降低，D3T2 和D4T2 處理的自然吐絮率顯著低于D1T1。噴施脫葉催熟劑后15 d調查表明，各處理的最終吐絮率差異不顯著。從催熟效果（差值百分點）來看，自然吐絮率越低，催熟效果越好。不同密度、化控量及二者互作的各個處理噴施脫葉催熟劑后的脫葉率沒有顯著差異。

表3 各處理對化學脫葉催熟效果的影響

3 討論

3.1 中早熟品種油后直播的可行性、適宜密度及DPC 調控水平

長江流域傳統的育苗移栽種植方式，采用適宜密度2.25 萬～3.75 萬株/hm2配合縮節胺 150 g/hm2調控，可實現子棉產量 3 000～4 500 kg/hm2［14］。本試驗中，中早熟棉品種在6.00 萬～12.00 萬株/hm2密度下，配合360 g/hm2的縮節胺進行調控，產量均超過3 000 kg/hm2，說明中早熟棉通過高密度重化控的技術進行麥（油）后直播可以達到與育苗移栽相當的產量。棉花產量由單位面積總鈴數、鈴重和衣分3 要素構成，其中衣分主要由遺傳特性決定，而鈴數和鈴重受環境的影響較大，尤其是結鈴性有較大的可塑性［15］。 在 密 度 為 6.00 萬 ～15.00 萬 株/hm2時 、360～480 g/hm2的縮節胺進行調控及二者互作條件下，各處理的單位面積總成鈴數差異均不顯著，說明在上述栽培措施下，中早熟棉麥（油）后直播的自我調節能力很強。鈴重隨著密度的增大有逐漸減少的趨勢，在密度為15.00 萬株/hm2時，鈴重顯著小于密度為6.00 萬～9.00 萬株/hm2時的鈴重，化控量對單鈴重影響不顯著。但是，重化控能夠使衣分降低而使子指增大，與劉燕［16］的研究一致。董合忠等［9］研究表明密度由低到中再到高，對應的熟相為輕度早衰到正常熟相再到略微貪青晚熟。楊長琴等［12］研究表明，重化控處理能夠致使棉花熟性推遲。10 月9 日的吐絮率調查表明，隨著密度的增大和化控量的增加，各處理的吐絮率顯著降低，說明高密度和重化控使棉花熟性推遲，與上述2 位學者研究結果一致。試驗條件下，密度為9.00 萬株/hm2配合360 g/hm2的縮節胺進行調控的處理，單位面積鈴數較高，鈴重和衣分最高，導致最終的子棉產量最高。

3.2 密度與DPC 調控對中早熟棉農藝性狀的調控效應

密度和化控是塑造棉花株型、協調群體結構的重要技術措施［17］。 張旺峰等［18］認為，密度過低個體得到發展但群體不足，產量低；密度過高個體生長受限制，生育后期葉面積指數下降早，難以獲得高產；而合理密植則能協調好群體與個體的關系。本試驗中，高密度群體配合重化控技術，使棉株主莖變細、始果枝高度上移、中部和上部果枝縮短，單株干物質積累減少，不利于產量的形成。低密度群體配合重化控技術，雖然個體得到發展但仍然受到限制再加上群體不足，導致產量不高。密度對棉花農藝性狀的調控效應大于DPC 的調控效應，說明在構建合理群體時，應以適宜的密度群體為基礎再用DPC 進行微調。

3.3 密度與DPC 調控對中早熟棉脫葉催熟效果的影響

本試驗中，密度和化控量及其互作對噴施脫葉催熟劑的棉花脫葉效果沒有顯著影響。調查顯示，隨著密度的增大和DPC 用量的增加，棉花噴施脫葉催熟劑之前的自然吐絮率顯著降低，與齊海坤等［19］研究結果有相似之處。各處理噴施脫葉催熟劑15 d時的吐絮率差異不顯著，說明基礎吐絮率小的棉花群體催熟效果更明顯，與宋興虎等［20］的研究結果一致。

4 小結

在長江流域鄱陽湖植棉區，中早熟品種油后直播的適宜密度為9.0 萬株/hm2左右，用DPC 調控3 次以上，全生育期以不超過360 g/hm2為宜。由于試驗只進行了1 年且設置的化控量梯度偏少，再加上化控效果受棉花長勢、氣候條件、噴施時間影響較大，因此中早熟品種在麥（油）后高密度直播條件下的群體結構及其配套化控技術需要進一步試驗驗證和研究。