密度对棉花产量的影响

密度对棉花产量的影响

0密度对棉田棉花产量的影响[研究意义]作为中国最大的棉花主产区，新疆独特的地理环境和生态条件为棉花生产带来了独特的优势。通过研究不同密度下叶枝和果枝的一些特征,能更好的应用于棉花株型调控,促进棉花生产。【前人研究进展】密度是栽培试验的基础和起点,也是生产和科研单位争论的焦点。种植密度不但影响棉花的生育期、产量,还影响到棉花的群体光合作用、养分分布及干物质分配。所以密度不同,棉花的空间结构和群体质量性状就会发生相应变化,群体结构适宜的棉田棉花产量和品质都较好。【本研究切入点】棉花产量的形成与单位面积的棉铃数有关,而单位面积棉铃数的多少与叶枝铃数多少有很大关系,所以棉花密度引起的产量变化,从根本上是果枝铃数和叶枝铃数比例的变化。有关棉花果枝和叶枝特征以及对产量,影响的研究较少。【拟解决的关键问题】以不同密度水平下的大田试验为基础,探讨在南疆生态条件下密度对棉花果枝、叶枝及产量的影响,为科学栽培提供理论依据并提供适宜的密度范围,以期通过调节植株形态促进棉花高产。1材料和方法1.1深施尿素和精密度试验采用单因子随机区组设计,供试品种为中棉所49号。密度设置为5个处理:9、13.5、18、22.5、27×104株/hm2。4月6日人工点播,播前结合整地深施尿素20kg/667m2、磷酸二铵15kg/667m2,在棉花花期和盛花期各追施尿素10和5kg/667m2。采用宽膜覆盖,一膜四行,每小区三膜十二行;小区面积8×5=40m2,重复4次,20个小区,试验地总长度为35m,总宽度为25m,试验区面积为873.77m2。行距配置为(20+50+20)cm+50cm,小区排列密度由A1到A5按处理增大,A1、A2作为低密度处理,A3、A4作为中密度处理,A5作为高密度处理。其他田间管理参照高产试验田。1.2测量项目1.2.1农业艺术的品质调查各处理的生育期,自3叶期开始调查测定各处理在不同生育时期的株高、主茎叶片数、果枝数、叶枝数、现蕾数和成铃数。1.2.2测定的绿带在棉花现蕾后采用日本产SPAD-502叶绿素测定仪定期测定各处理棉花主茎倒四叶叶片叶绿素。1.2.3干物质积累从3叶期开始,选6株棉花分根、茎、主茎叶、果枝叶、叶枝叶、蕾和花铃等器官测其干物重。1.2.4植株中各养分含量测定结合干物质的测定,将棉株各器官样品进行室内氮、磷、钾测定。植株氮素测定:H2SO4-H2O2消煮,奈氏比色法。植株中磷素测定:H2SO4-H2O2消煮,钒钼黄比色法。植株钾素测定:H2SO4-H2O2消煮,火焰光度计法。1.2.5枝、叶枝数和吐絮铃的空间分布吐絮后实收小区产量,选取代表性20株调查单株果枝数、叶枝数和吐絮铃的空间分布,并测其铃重和衣分。采用Excel与DPS软件进行数据统计与分析,方差分析均为0.05水平下,采用LSD法。2结果与分析2.1密度对叶枝铃数的影响理论上叶枝台数为真叶数与果枝数之差,也就是能长出叶枝的节位数。但实际中,并不是所有的叶枝节位都能长出叶枝来。除了受品种特性的影响外,叶枝数还与密度有很大关系,密度越大叶枝数越少,A5处理仅有1.4台,反之亦然;随叶枝数的增加,叶枝铃数增加,所占比例增大,大小密度处理叶枝铃数之差最大达5.3个,一般全株铃也呈增加趋势,且低密度的A1、A2处理与中密度的A3、A4处理、高密度的A5处理相互之间差异显著。而果枝台数也在一定程度受密度影响,最多果枝台数超过12台,最低为10台左右,虽然相邻处理间差异不显著,但与叶枝数的相关系数却相当高,达到了0.99。随着密度差距增大到一定程度后,果枝台数受密度的影响也变显著。密度的大小影响了棉花的生长空间,影响了棉花的纵向生长和横向生长。表12.2密度对个体干物质积累的影响不管是单株还是群体,密度对主茎、叶枝和果枝干物质的积累影响都很明显。单株干物质积累上,按密度的增大积累量减少,且各处理之间叶枝的积累量差异显著,处理A1与处理A5相差78.7g/株。主茎和果枝积累量差异性小,尤其是A3、A4、A5处理之间虽有差异,但差距不大。但是A1、A2处理和其他处理差异还是很明显,A1为叶枝、果枝最高积累量比最小值分别多78和40g/株。群体干物质积累主茎、果枝随着密度的增大而增大,且处理间存在差异,这与单株积累趋势相反。而叶枝的干物质积累量却仍随着密度的增大而减小,最大的处理A2与最小的处理A5之差为7035kg/hm2。群体处理中A1、A2干物质积累比较协调,主茎、叶枝、果枝分别占整体的35%、38%、27%和37%、39%和24%。而A3处理整体干物质积累量不但协调而且总量最高达25770kg/hm2,比整体最低的A1处理高990kg/hm2。干物质积累的多提供的营养物质多,对于产量的增加具有促进作用。图12.3对棉田浅草芽孢杆菌wag、实现叶绿素消长的情况经研究SPAD值与叶绿素含量显著正相关。在棉花盛铃期以后对棉花第10果枝主茎叶进行定期SPAD测定,结合棉花的生长和衰老快慢状况,不同密度处理的第10果枝叶绿素值在8月14日左右达到最大,然后逐渐减小,说明8月14日后棉花开始有衰老现象。各处理中,A4、A3叶绿素后期保持较高的水平,说明叶片衰老晚,植株生长正常,光合面积大、时间长,有利于棉花的成铃,正好解释了他们的高产量。而A2、A5处理SPAD值明显低于其他处理,可能因为该区土壤干旱,加快了植株衰老。图2棉花第8果枝主茎叶SPAD值初期要高于第10果枝的,平均值高出5个单位。从8月4日开始逐渐减小,减小趋势要早于第10果枝。整体趋势较平缓一致且处理间变化不大,但8月19日后各处理SPAD值含量彼此变化加大,到见絮后差距达13个单位值。这说明外界环境和植株生理变化开始影响到了第8果枝,其变化反应了不同密度的处理植株衰老的速度,中密度的A3、A4处理叶片SPAD值相对较高,衰老慢,而其他处理的叶片SPAD值相对较低,衰老的要快。图32.4不同密度下的果实枝叶和叶片氮、磷、钾含量的变化2.4.1密度对叶叶叶果落叶氮素积累的影响棉花叶枝叶和果枝叶氮素含量范围相同,变化趋势基本一致,从花期开始先缓慢增加,到7月15日后开始小幅降低,在盛铃期(7月30日)左右达到最低点,氮含量仅有2.5%左右,然后开始增加且速度变快,直到见絮前达到最高点含量超过3.5%,然后又迅速下降。各处理间按密度变化规律性不明显,呈现低、高密度氮素含量大,中间密度氮素含量少的现象。而叶枝叶和果枝叶整个氮素积累过程最大差距不足0.5%,可见叶枝叶和果枝叶的氮素吸收不受密度影响。图4,图52.4.2中密度3a处理前后含磷量的变化棉花果枝叶和叶枝叶含磷量的变化趋势有所差异,从花期到见絮虽然都在不断减少,且所属范围基本相同在0.7%～1.4%。但低密度处理的果枝叶前期含磷量下降缓慢,而叶枝叶下降迅速,并在7月15日左右出现最低值比果枝叶低0.04%,差距是其他处理的10倍。中密度A3处理的含磷量在果枝叶和叶枝叶中均下降平缓,表现一致,前后差距仅为0.02%左右,但其他处理变化较大,规律性不强。所以密度对果枝叶、叶枝叶磷的吸收有影响,但主要体现在低密度水平上,当密度达到A3处理时,密度的影响作用不再明显。图6,图72.4.3见絮前后各部位钾含量的变化棉花各处理果枝叶比叶枝叶含钾量略高但变化趋势一致,从6月底开始逐渐降低,7月底达到最低为1.5%左右,然后钾含量升高在见絮前超过2%。但见絮后果枝叶与叶枝叶钾含量呈相反变化趋势,果枝叶钾含量继续升高,而叶枝叶却趋于下降。各处理中,A3处理钾含量不论是在果枝叶还是叶枝叶都最高,明显大于其他处理,而A5处理总是最低。可见密度不影响果枝叶和叶枝叶钾的含量,但果枝叶与叶枝叶在见絮后本身存在钾的含量差异。图8,图92.5密度对棉铃空间分布的影响棉花单株有效结铃数是由果枝和叶枝所结的棉铃共同组成,1-3、4-6、7及以上果枝分别为下部、中部、上部。通过田间定株调查结果,纵向分布上,A1、A2处理叶枝占的比例最大为30%左右,其次是下部果枝,中上部较均匀。A3处理以中部铃为主,比重为30.9%。A4处理密度接近A3处理,但下部比例大于中部。A5处理密度最高,下部成铃比例明显增大,中部比例有所加强叶枝比例依然很低。横向分布上,第一、第二果节是产量的主导部分占80%以上,其中第一果节占55%以上,并随密度增大而增大。第二果节低、中密度处理差异变小,低、高密度处理比例之差最大为8.5%。其他果节对低密度处理影响很大,到A3处理影响明显减小仅为8.45%,对A4、A5处理作用微乎其微。总之,密度对棉铃的空间分布产生重大影响,随着密度的增加,棉株叶枝、果枝第二果节及以外果节所结棉铃均呈明显下降趋势,而棉株的下部果枝和果枝第一果节上的棉铃则呈显著增加趋势。这表明增加密度能抑制叶枝和外围果节棉铃的着生,使棉铃向下部果枝和内位果节集中,但不同密度对棉株中上部棉铃的着生影响不大。表22.6密度对结铃水分析的影响就不同密度处理单位面积所获得的皮棉产量来说,A3处理的皮棉产量最高为3247.4kg/hm2,比A1和A5处理产量分别高出18.5%和21.0%,且与A2、A4的产量结果存在显著性差异。分析密度与产量构成因素之间的关系发现,密度与单株结铃、单铃重均呈显著负相关,密度越高单株有效结铃越少,单铃重越低。处理A1单株铃数最多为12.8个,而A5处理最少仅为4.7个,单铃重之差也在0.3g以上。而衣分值都在40%～41%,差异并不显著。从密度与产量之间的关系可以得到模拟方程Y=-5.3175X2+190.28X+1420.1,R2=0.8289。从方程的性质来看,它是开口向下的抛物线,所以并不是密度越大,产量越高。根据产量结果最大产量为A3处理,这说明实现南疆早中熟棉区高产棉花的适宜种植密度应在16.5×104～20×104株/hm2。表33密度对棉铃产量的影响通过对不同密度条件下棉花果枝、叶枝特征及产量的研究。结果发现:密度对棉花果枝数、叶枝数及其成铃多少影响显著,这些直接关系到棉花的植株形态和生长发育。干物质方面,不管是单株还是群体,密度对主茎、叶枝和果枝的干物质积累影响均显著。干物质与产量相关,干物质量积累量越高,最终获得产量也越高。而SPAD值不但反应了叶片的生理状况,在后期其值的大小能反应出叶片的衰老快慢,了解棉花植株状态。密度不影响果枝叶和叶枝叶的氮素吸收,但低密度处理对叶枝叶和果枝叶磷的含量变化影响较大,同时叶枝叶和果枝叶在见絮后对钾的吸收也存在差异。棉铃空间分布上,密度小的处理株间距