种植密度对鲁西南麦棉套作棉花产量和经济性状的影响

种植密度对鲁西南麦棉套作棉花产量和经济性状的影响

随着人口的增加，全球粮食生产和供应变得越来越受到重视。在中国,粮食安全和生产问题更是受到国家和社会的高度重视。但是,我国耕地资源有限,棉花和粮食在土地资源配置上存在着较强的竞争。山东作为粮食和棉花生产大省,是粮棉争地矛盾最为突出的省份之一。大力发展和巩固麦棉套种,提高复种指数,是统筹解决粮棉争地矛盾、实现粮棉双丰收的有效途径。合理密植是棉花增产增效的重要途径[3~7],稀植会带来群体生产力下降、抗逆防灾减灾能力弱等问题,近年来新疆棉区通过超高密度栽培获得了超高产,特别是引进了杂交棉,并且密度越来越高;长江和黄河流域棉区为了充分利用杂交抗虫棉的生长势强和结铃好的优点,则普遍降低密度。种植密度向两个极端发展的趋势已经引起了棉花界的广泛关注和担心。2009年4月1日,农业部在北京召开全国棉花生产工作会议,指出杂交棉生产中的突出问题是密度过低,从2009年始启动“杂交棉增密”行动。可见棉花种植密度问题越来越受到重视。因此,有必要进一步研究不同密度条件下麦套棉的产量及产量构成因子的变化特征,以期确定当前鲁西南麦套条件下的棉花合理种植密度,为麦套棉节本增产、优质高效提供参考。1材料和方法1.1抗虫水稻品种田间试验于2009年在山东圣丰种业科技有限公司试验田(嘉祥县疃里镇王集村)进行。试验田中壤潮土,地力均匀,肥力中等偏上,有良好的排灌条件。供试棉花(GossypiumhirsutiumL.)品种为当前主推的抗虫杂交棉鲁棉研25,是中早熟转Bt(Bacillusthuringiensis)基因抗虫棉。所用种子由山东鲁壹棉业科技有限公司提供。1.2覆盖物种整地,整地作以及覆盖农民的土壤设3.0、4.0、5.0、6.0、7.0株/m25个密度处理,随机区组排列,重复3次,小区面积均为34.20m2,6行区,行长6.0m,大行距1.1m,小行距0.8m;采取麦棉“三二”套种方式,麦田预留套种行,重复间设0.8m走道,四周有保护行。所有处理播前结合耕地每公顷施土杂肥30t,含N、P、K各15%的复合肥450kg作基肥,4月18日浇麦造墒;4月25日播种,地膜覆盖,一播全苗。6月10日麦收灭茬,7月15日追施尿素225kg/hm2,7月16日打顶。根据长势情况喷施缩节胺化调3次,药物防治棉蚜、盲椿象等害虫,其它管理皆按常规进行。1.3棉、棉和棉柴产量和质量吐絮后对每个小区中间2行棉花分4次人工收花(霜前花3次,霜后花1次),晾干后(含水量≤12%)称重计产,轧花后计算皮棉产量和衣分;在第一次收花前调查各小区中间2行棉花的单株果枝数、果节数和单株铃数,计算单位面积的总铃数和单铃重;收花结束后将中间两行棉株自然拔出,晾晒30天后称重,计算棉柴(除籽棉以外的其他部分,包括根、茎、枝、铃壳和残叶)产量;以籽棉和棉柴的重量比(棉柴比)作为光合产物分配情况的指标;以霜前花率(%)作为早熟性的指标。将所得数据用DPS软件统计分析。2结果与分析2.1密度对单株产量的影响合理的果枝数和果节量是单位面积成铃数及产量形成的基础。由表1可以看出,密度对果枝数、果节数有显著影响。总体上,随着密度的升高,单株果枝数和果节数降低,而单位面积的果枝数和果节数都显著升高。尤其是单株果节数,高密度处理(7.0株/m2)比中低密度处理(3.0、4.0株/m2)分别减少40.2%和35.4%。单株果枝数和果节数随密度的变化趋势与王树林的研究结果一致。2.2密度对棉机铃重和单位面积有效铃重的影响由表2可知,无论是籽棉产量还是皮棉产量,都是随密度增加呈现先升后降的趋势,即处理4.0>3.0>5.0>6.0>7.0株/m2,并且密度越高,产量下降幅度越大,5.0、6.0、7.0株/m2处理的籽棉产量比4.0株/m2分别减产9.5%、34.8%和42.9%;4.0株/m2处理的皮棉产量比5.0、6.0、7.0株/m2处理分别增产10.6%、54.5%和76.2%。密度对铃重、单位面积有效铃数和烂铃数也有显著影响(表2)。随着密度升高,铃重表现出降低的趋势,3.0株/m2处理的铃重比中高密度处理(5.0~7.0株/m2)的铃重提高7.5%~23.9%,但由于其单位面积的铃数偏少,故经济产量相对4.0株/m2要低。单位面积有效铃数随密度的增加呈现先升后降的趋势,即处理4.0>3.0>5.0>6.0>7.0株/m2,这与经济产量对密度的反应趋势一致。而烂铃数随密度增加明显增多,可见密度越大,棉花群体郁闭程度增大,导致烂铃率提高。各种栽培密度下衣分差别不明显,这与王树林研究结果一致。可见在本试验条件下麦套棉花密度在4.0株/m2左右时棉花产量构成因素较协调,籽棉产量和皮棉产量均最高。2.3密度对麦套棉成熟性的影响由于直接测定棉花的经济系数比较困难,多采用棉柴比这一较容易测定的指标来判断经济系数的大小。本试验对棉柴比的测定发现,麦套棉的棉柴比有随着密度升高而降低的趋势(表2),这与我们以前的研究结果一致。密度对麦套棉的早熟性也有显著的调控效应(表2),低密度处理的早熟性显著高于高密度处理,即密度越低,早熟性反而好;密度越高,早熟性则差。密度高于5.0株/m2后,霜前花率太低;因此从早熟性角度考虑,麦套棉的种植密度不能高于5.0株/m2。3动态群体结构、提高产量和质量密度是建立受密度对棉合理密植是棉花增产的中心环节,密度过低,单株枝节量虽可充分发展,但群体总量不足;密度过高,群体枝节量过大、有效率降低,产量和质量都会受到影响。密度合理的棉田,棉株生长纵横均衡发展,个体和群体枝节量适当。因此只有建立一个从苗期到成熟期都较为合理的动态群体结构,才能充分利用光热资源,实现高产优质。棉花种植密度与产量密切相关,合理密植可获较高的产量,但不同茬口密度所获得的产量又会有所不同。麦套棉由于小麦遮光,株高较矮,生育期推迟,单株性状、经济性状和产