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合理密植是實現棉花高產高效的重要技術途徑［1－2］，研究種植密度對棉花生長發育和產量、品質的影響，找出個體、群體最佳結合點，對合理調節群體結構，指導棉花生產，提高棉花經濟效益具有十分重要的意義。國內外對棉花合理密植的研究很多，大量研究和實踐認為棉花具有較強的密度適應性，在一定范圍內，其產量和品質基本不受密度的影響［3－5］。但是，現有研究結果也認為，具體情況下仍存在一個棉花產量、品質和效益最大化的適宜密度，而且這個適宜密度因生態條件、生產條件和種植制度的不同而有所差異［6－7］。同時，棉花適宜種植密度還受施肥、播種期以及化控等措施的影響［8－11］。另外，棉花產量由鈴數、鈴重和衣分三要素構成，棉花成鈴及發育的好壞對產量有很大影響［12－14］。其中衣分決定于棉花品質的遺傳特性，受種植密度的影響較小，而鈴數和鈴重則受密度影響較大，不同的種植密度具有不同的棉鈴分布［15－17］。同一密度的棉株，不同部位和不同時期所結棉鈴，其產量性狀、品質性狀也有差異［18－22］。因此，尋找種植密度、鈴分布和鈴形態之間一個合理的匹配關系，以提高棉花單位產量是一個值得探討的問題。鑒于此，本文通過對2008年和2009年同一棉花品種不同種植密度下產量構成、成鈴和棉鈴性狀分布的研究，探索使棉花群體在最佳結鈴期和最佳結鈴部位成鈴的適宜密度，并為優質棉品種培育提供依據。

1材料和方法

1．1試驗材料

試驗于2008—2009年在河南省安陽市中國農業科院棉花研究所實驗農場進行，試驗地土壤質地為砂質壤土。供試品種為美棉33B。2008和2009年的播種期分別為4月18日和4月26日，采用直播方式。兩年棉花生長季節（4—10月）的平均溫度分別為21．4℃和21．5℃，降水量分別為486．4mm和610．9mm。試驗設計1．5，3．3，5．1，6．9，8．7萬株•hm－25個密度處理，3次重復，隨機區組排列。2008年小區行長13m，行距0．80m，每小區5行；2009年小區行長16．5m，行距0．80m，每小區12行。田間管理按照棉花大田高產栽培要求進行。

1．2試驗測定方法

試驗采用定株調查與隨機取樣測定相結合的方法。每個小區選取10株掛牌作為棉花株式圖調查的測定株，按生育期定株考察棉花現蕾、開花、結鈴動態。收獲期每小區選取有代表性的棉株10株，分別按棉株下部內圍（1～4果枝上1～2節位）、下部外圍（1～4果枝上第3節位及以外的節位）、中部內圍（5～8果枝上1～2節位）、中部外圍（5～8果枝上第3節位及以外的節位）、上部內圍（第9果枝及以上1～2節位）、上部外圍（第9果枝及以上第3節位及以外的節位）6部分對棉鈴進行分樣。以游標卡尺測量從鈴基到鈴尖的長度為棉鈴長度；測量棉鈴橫徑的最大值為棉鈴直徑；用排水法測定棉鈴體積；殺青并烘干至恒量，測定單鈴的子重、纖維重和殼重，計算衣分；收獲期以實收產量計產，收獲后，統計單株果節總數。采用MicrosoftExcel2003軟件對數據統計分析，采用spss11．5軟件中的單因素方差分析方法對不同密度間產量構成及棉鈴發育狀況的差異進行顯著性檢驗。

2結果與分析

2．1種植密度對棉花產量及產量構成因素的影響

由表1可知，2008年最低密度處理的皮棉產量顯著低于其它密度的結果，而其它密度間差異不顯著；2009年的變化趨勢與2008年類似，低密度的皮棉產量顯著低于其它密度處理。2008和2009年最低密度的實際皮棉產量顯著低于其它密度，而其它各密度間的變化趨勢與理論產量不同，2008年和2009年的最高產量分別出現在密度3．3株•m－2和6．9株•m－2的試驗中。2008和2009年低密度的單株鈴數顯著高于中、高密度處理。群體鈴數在不同密度間差異顯著，隨密度增大而明顯增加。鈴重（子棉和鈴殼）在兩年試驗中均是低密度最大、高密度最小。衣分在2008年以密度3．3株•m－2為最高，密度1．5株•m－2次之，其它密度間差異不顯著；2009年衣分在各密度間無顯著差異。綜上所述，并非密度越大單位產量越高，密度達到一定程度時，增產效果將降低，密度過高甚至還有減產作用。可見，合理密植、提高群體鈴數和鈴重仍是棉花增產的重要措施。

2．2種植密度對成鈴數時空分布的影響

如表2所示，本試驗條件下，伏桃、秋桃較伏前桃成鈴優勢明顯。2008年伏桃和秋桃占總成鈴數的比例相當，而2009年伏桃占總成鈴數的比例高達80％以上，這可能是由于2009年7月15日—8月15日期間外部的光熱條件較好，成鈴強度較高，8月15日后由于棉株的承載量有限，因此脫落率增加，成鈴數反而不如2008年。不同密度處理間單株伏桃和秋桃表現為低密度＞中密度＞高密度，而群體鈴數在各個形成時期均是隨著密度的增加而增大。由此表明，成鈴中以伏桃和秋桃為主，單株伏桃和秋桃以低密度處理大于中、高密度為主，而群體成鈴數在各個時期均以高密度占優勢。采用單因素方差分析方法，對不同種植密度的棉花鈴數和占總成鈴數的比例在不同部位的分布進行比較（表3）。從分析結果來看，單株鈴數和群體鈴數在各部位的分布情況一致，表現為：中內＞下內＞下外＞上內＞中外＞上外，下部＞中部＞上部，內圍＞外圍，且各部位間差異性顯著。下部、中部內圍具備養分積累的優勢，是結鈴的主要部位，即越靠近主莖成鈴數愈多，棉花營養的供應遵循就近供應原則。不同密度處理間單株成鈴數在各個部位總體表現為低密度＞中密度＞高密度，而不同密度處理間群體成鈴數在各個部位表現為隨著密度的增加而增大的趨勢。由此表明，棉株下部、中部內圍單位面積成鈴數較多，中、高密度處理的棉株單位面積成鈴數較多。

2．3種植密度對單鈴重空間分布的影響

采用單因素方差分析方法，對不同種植密度的棉花單鈴重（子棉和鈴殼）在不同部位的分布進行比較（表4）。從結果來看，上內＞中內＞下外＞下內＞中外，上部＞中部＞下部，內圍＞外圍，上部內圍顯著的大于中內、下外和下內，而中部外圍顯著的小于其它部位，上部、中部和下部差異性顯著，而內圍和外圍的差異性不顯著。上部內圍單鈴重較大主要是因為生長后期上部外圍結鈴較少，營養物質主要供應給內圍的棉鈴生長。不同密度處理間單鈴重在各個部位的分布表現為隨著密度的增大而減小，這是由于稀植處理中株間競爭小，棉株個體發育好。由此可見，主要成鈴部位的中部內圍和下部的單鈴重在整個棉株空間處于中等水平，低密度處理的單鈴重高于其它密度。因而，在生產中采取各種農業措施，盡量提高主要成鈴部位的單鈴重對棉花增產意義重大。

2．4種植密度對成鈴率空間分布的影響

分析不同密度處理的成鈴率空間分布（表5），從結果來看，中內＞下內＞下外＞上內＞中外＞上外，下部＞中部＞上部，內圍＞外圍，中內和下內的成鈴率達到50％以上；縱向來看，下部和中部的成鈴率在30％以上，遠大于上部，內圍和外圍的差異性極顯著，內圍平均達到40％。也就是說，在成鈴數最高的中內和下部，成鈴率也達到最高。不同密度處理間成鈴率在上部外圍差異性不顯著，在其它部位表現為低密度＞中密度＞高密度。

2．5種植密度對鈴形態空間分布的影響

棉鈴發育過程包括棉鈴體積的增大和內部物質的充實。棉鈴體積的增加主要表現為棉鈴長度的增加和棉鈴直徑的增大，棉鈴內部物質的充實主要體現為棉鈴重量的不斷增加。因此，研究棉鈴的形態特征對于提高鈴重，促進產量增加意義重大。表6是不同處理的鈴形態在空間中的分布情況，從結果來看，鈴長表現為：下內＞中內＞中外＞上內＞下外，中部＞下部＞上部，內圍＞外圍；內圍和外圍差異性不顯著，其它各部位間差異性顯著。鈴直徑表現為：中內＞中外＞上內＞下內＞下外，中部＞上部＞下部，內圍＞外圍；各部位間差異性顯著。鈴體積表現為：中內＞下內＞中外＞上內＞下外，中部＞上部＞下部，內圍＞外圍；各部位間差異性顯著。棉株各個部位在不同密度處理間鈴長的差異表現為：中內6．9株•m－2、1．5株•m－2密度的鈴長顯著大于8．7株•m－2和3．3株•m－2，而5．1株•m－2的鈴長顯著的小于其它密度；其它部位各密度間差異不顯著。棉株各個部位不同密度處理間鈴直徑的差異表現為：下內、下外、上內、下部、上部和外圍鈴直徑差異性不顯著；中內、中外、中部和內圍的鈴直徑為1．5株•m－2＞3．3株•m－2＞6．9株•m－2＞5．1株•m－2＞8．7株•m－2。棉株各個部位不同密度處理間鈴體積的差異表現為：下內、下外、中外、下部、上部和外圍鈴體積差異性不顯著；中內、中部和內圍的鈴體積在1．5株•m－2顯著大于其它密度，而8．7株•m－2鈴體積顯著小于其它密度。綜上所述，鈴長、鈴直徑和鈴體積在中部要大于下部和上部，內圍要大于外圍。不同密度的鈴長在中部和內圍以高密度和最低密度較大，鈴直徑和鈴體積在中部和內圍以中低密度時較大，而鈴長、鈴直徑和鈴體積在其它部位不同密度間的差異不顯著。

2．6棉鈴長、鈴最大直徑對鈴體積、鈴重的影響

如表7和表8所示，棉鈴鈴長、鈴直徑與棉鈴體積的直接通徑系數分別為p鈴長－體積＝0．3928和p鈴直徑－體積＝0．5800，表明棉鈴直徑對鈴體積的影響高于鈴長。p鈴長－鈴重＝－0．2669、p鈴直徑－鈴重＝－0．2254、p體積－鈴重＝1．4413，表明棉鈴體積對棉鈴重的影響最大。因此，擴大棉鈴直徑有利于提高鈴體積，鈴體積的增大又能促進鈴重的提高。在進行優質棉品種培育時，可以有目的地選擇直徑大、鈴較長的種質；栽培中也應根據棉鈴性狀的形成特點，通過促進鈴體積的增長來提高鈴重。

3討論與結論

低密度處理的單鈴重（子棉和鈴殼）和單株鈴數大于中、高密度的處理，高密度處理的單位面積鈴數較高，但是并非密度越大單位產量越高，密度達到一定程度時，增產效果將降低，密度過高甚至還有減產作用。棉株下部、中部內圍單位面積成鈴數較多；成鈴中以伏桃和秋桃為主。不同密度處理間，中、高密度的棉株單位面積成鈴數較高；單株伏桃和秋桃以低密度處理大于中、高密度為主，而群體成鈴數在各個時期均以高密度處理較多。主要成鈴部位的中部內圍和下部的單鈴重在整個棉株空間處于中等水平，低密度處理的單鈴重比中、高密度有優勢。鈴長、鈴直徑和鈴體積在中部要大于下部和上部，內圍要大于外圍。不同密度的鈴長在中部和內圍以高密度和最低密度時較大，鈴直徑和鈴體積在中部和內圍以中、低密度時較大，而鈴長、鈴直徑和鈴體積在其它部位不同密度間的差異不顯著。棉鈴直徑對鈴體積的影響高于鈴長，而棉鈴體積對棉鈴重的影響最大。綜上所述，合理密植、提高群體鈴數和單鈴重仍是棉花增產的重要措施。在生產中應采取各種農業措施，盡量提高中部內圍和下部等主要成鈴部位的單鈴重。同時，群體鈴數是決定產量的最主要因素，提高伏桃、秋桃數量和主要成鈴部位的成鈴率對棉花生產至關重要。另外，在進行優質棉品種培育時，可以有目的地選擇直徑大、鈴較長的種質；栽培中也應根據棉鈴性狀的形成特點，尤其在鈴體積快速增長期，通過促進鈴體積的增長來提高鈴重。