張 文,劉銓義,曾慶濤,王政洋,馮 楊,逯 濤
(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第七師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,新疆 奎屯 833200)
棉花是我國至關(guān)重要的經(jīng)濟(jì)作物與紡織工業(yè)原料,常年種植面積約500萬hm2,占全球總面積的17%,棉花年均總產(chǎn)量650萬t,占全球總產(chǎn)量的21%。新疆是我國最大的產(chǎn)棉區(qū),2018年新疆(含新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán),以下簡稱兵團(tuán))棉花種植面積249.1萬hm2,其中兵團(tuán)棉花種植面積達(dá)85.4萬hm2,機(jī)采面積約68.7萬hm2,棉花機(jī)械采收率達(dá)到了80.4%[1],南疆地區(qū)棉花采收機(jī)械化率也在逐年增長,新疆作為全國優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)基地的地位得到進(jìn)一步鞏固。
然而新疆棉花生產(chǎn)普遍采用高密度栽培模式[2],隨著機(jī)采棉的大力推廣,群體密度過大的問題已日漸顯現(xiàn),例如,棉株間郁閉嚴(yán)重、個(gè)體發(fā)育不充分、單鈴重下降、病蟲害防治成本增多、脫葉效果差、棉株掛枝葉較多、籽棉含雜量高、機(jī)采采凈率低、殘膜回收不完全等[3-5]。若繼續(xù)采用傳統(tǒng)高密度種植模式,就難以充分挖掘出棉花的生產(chǎn)潛能,極大地制約了棉花生產(chǎn)的節(jié)本增收。因此,推行機(jī)械采棉,必須將農(nóng)藝措施與農(nóng)機(jī)相結(jié)合,建立與之相匹配的栽培技術(shù)[6],使之滿足機(jī)采的要求,在確保棉花產(chǎn)量的同時(shí)不影響棉纖維品質(zhì),對新疆棉花產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。
棉花生產(chǎn)過程中株行距配置是否合理,直接影響棉花生長發(fā)育、產(chǎn)量、早熟性指標(biāo)等。近年來,學(xué)者們對株行距優(yōu)化進(jìn)行了大量研究,不同棉花品種、不同生態(tài)環(huán)境的棉花對株行距改變的響應(yīng)存在較大的差異。有研究表明,等密度條件下,隨種植行距的增大,棉花生育進(jìn)程會(huì)前移,一膜三行種植模式下的棉花要比一膜四行、一膜六行提前2~6 d進(jìn)入吐絮期[7]。也有研究發(fā)現(xiàn),盛蕾期前,72+4配置模式5 cm處的地溫高于66+10配置模式,棉苗生長速度加快,導(dǎo)致其生育期較66+10配置模式縮短,盛蕾期后,由于72+4配置模式的窄行間行距較小,棉株間存在激烈競爭,導(dǎo)致之后生育期晚于66+10模式[8]。此外,程林等[9]研究顯示,行距的增加不會(huì)影響棉花出苗期和現(xiàn)蕾期,但會(huì)使棉花提前進(jìn)入開花期和吐絮期。對株高隨株行距配置的變化研究結(jié)果也多有不同,有的認(rèn)為行距配置對株高有一定的影響[8],也有學(xué)者認(rèn)為不同株行距配置對石抗126的株高有一定影響,但對冀棉958和冀863沒有顯著影響,可能是品種的生長特性所致[10]。棉花機(jī)械采收對始果節(jié)高度有一定要求,其始果節(jié)高要在20 cm以上。有研究認(rèn)為,棉花的始果節(jié)高受品種的遺傳特性影響較大,行距變化雖會(huì)對始果節(jié)高產(chǎn)生影響,但并不顯著[7]。也有研究認(rèn)為,行距變化對不同品種棉花始果節(jié)高的影響不同,但規(guī)律一致,均表現(xiàn)為隨著行距的減小和群體密度的增大而增高[11]。此外,行距也是影響作物光合特性、養(yǎng)分吸收利用、產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因子。增大行距可以讓養(yǎng)分更早地向生殖器官積累,增加棉株的結(jié)鈴數(shù),提高生殖器官養(yǎng)分分配率和吸收量,從而形成較高的產(chǎn)量[12]。李建偉等[13]研究發(fā)現(xiàn)行距變化對不同株型棉花的產(chǎn)量影響不同,對于松散型品種來說,一膜四行、一膜三行較一膜六行增產(chǎn)7.2%~10.0%,而對于緊湊型品種來說,一膜四行、一膜三行較一膜六行減產(chǎn)5.6%~8.2%,認(rèn)為不同株型品種的最佳機(jī)采種植模式不同。張昊等[14]研究表明,從蕾期至吐絮期,一膜三行的棉花葉片SPAD值和干物質(zhì)積累量均高于一膜四行和一膜六行,認(rèn)為一膜三行棉花能夠更好地進(jìn)行生長發(fā)育。但梁亞軍等[15]認(rèn)為一膜六行能夠保持較高的光能利用率,具有較優(yōu)的冠層結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)棉花高產(chǎn)。雖然前人在株行距配置對棉花冠層結(jié)構(gòu)、干物質(zhì)積累、產(chǎn)量等方面做了部分研究,但研究結(jié)果不盡相同,而且不同的植棉區(qū)、不同棉花品種與不同行距配置對棉花生長、光合特性及光合物質(zhì)生產(chǎn)的影響也會(huì)不同。本研究選取七師棉區(qū)推薦的2個(gè)棉花品種,研究不同株行距配置對棉花生長發(fā)育、光合特性及光合物質(zhì)生產(chǎn)的影響,為篩選出新疆北疆地區(qū)適宜的機(jī)采棉行距配置提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)于2019年和2020年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第七師131團(tuán)8連試驗(yàn)地進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤為壤土,耕層土壤pH 8.0,總鹽4.3 g·kg-1,全氮0.89 g·kg-1,有機(jī)質(zhì)14.5 g·kg-1,速效磷52.6 mg·kg-1,速效鉀213 mg·kg-1。2019—2020年試驗(yàn)地氣溫狀況如圖1所示。
圖1 2019年和2020年試驗(yàn)地氣溫變化Fig.1 Temperature changes in the test site in 2019 and 2020
供試棉花品種選用第七師推薦棉花品種Z1112和中棉641,設(shè)3種株行距配置方式:一膜六行(目前新疆棉區(qū)普遍采用的行距配置方式)、一膜四行和一膜三行,分別用R1、R2、R3表示。采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),共6個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3次,共18個(gè)試驗(yàn)小區(qū),每個(gè)小區(qū)面積20 m2,具體處理見表1。試驗(yàn)地棉花種植采用膜下滴灌方式,滴頭間距0.25 m,滴頭流量2.1 L·h-1。2019年,4月29日播種,7月12日人工打頂,整個(gè)生育期化學(xué)調(diào)控6次,灌水8次,總灌溉定額為4 800 m3·hm-2,滴水施肥8次,其中尿素255 kg·hm-2、60%磷酸鉀胺206.25 kg·hm-2,10月10日人工收獲;2020年,4月19日播種,7月3日人工打頂,整個(gè)生育期化學(xué)調(diào)控7次,灌水9次,總灌溉定額為4950 m3·hm-2,滴水施肥9次,其中尿素280 kg·hm-2、60%磷酸鉀胺220 kg·hm-2,10月2日人工收獲。
表1 試驗(yàn)處理
1.3.1 棉花生育期及其農(nóng)藝性狀調(diào)查 調(diào)查各小區(qū)出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、吐絮期時(shí)段,并在收獲期選取各小區(qū)長勢均勻、具有代表性的棉株10株,調(diào)查株高、果枝數(shù)、始果節(jié)位及始果節(jié)高度等農(nóng)藝性狀。
1.3.2 棉花葉面積指數(shù)(LAI)及葉綠素相對含量(SPAD值)測定 自現(xiàn)蕾起,每隔10~15 d各小區(qū)采集具有代表性棉株3株,先將每株棉株的全部葉片匯集稱重得W1,取8片較大的棉葉疊加到一起,上面壓上定積板,用小刀小心割取一定面積(A2,cm2)的棉葉,注意避開中心葉脈和已經(jīng)枯萎的部分,將割下的圓形葉片進(jìn)行稱重得W2(百靈LP303B電子天平,0.001 g)。計(jì)算公式為:LAI=(A2×W1)/W2。
采用日本柯尼卡美能達(dá)有限公司生產(chǎn)的便攜式葉綠素測定儀SPAD-502 plus,從現(xiàn)蕾期開始,每隔7~10 d,選取主莖倒4葉(打頂后為倒2葉)測其SPAD值,每個(gè)小區(qū)測10株(內(nèi)外各5株),去除最大值和最小值后求平均值。
1.3.3 棉花的干物質(zhì)積累量 在棉花盛蕾期(出苗后51 d)、開花期(出苗后64 d)、盛花期(出苗后77 d)、盛鈴期(出苗后90 d)、吐絮期(出苗后110 d)等關(guān)鍵生育時(shí)期,各小區(qū)選取具有代表性的棉株3株,將棉株分成莖、葉、蕾(鈴),105℃殺青30 min,然后80 ℃烘干至恒重,稱取其干物質(zhì)量(g)。
棉花干物質(zhì)積累的規(guī)律用Logistic方程進(jìn)行擬合,Logistic方程的幾個(gè)特征值[16]如下:
y=k/(1+ea+bt)
式中,y為干物質(zhì)積累量(kg·hm-2),t為出苗后天數(shù)(d),a、b、k是待定系數(shù)。當(dāng)t0=-a/b時(shí),Vm=-bk/4,t0為積累速率最大時(shí)刻,Vm為最大增長速率(kg·d-1)。t1與t2是方程的兩個(gè)拐點(diǎn),將Logistic曲線分成3個(gè)時(shí)段,在0~t1時(shí)段,干物質(zhì)積累緩慢增加;在t1~t2時(shí)段,干物質(zhì)積累基本呈直線上升態(tài)勢;t2時(shí)刻之后,干物質(zhì)積累速度開始逐漸減慢。Δt=t2-t1,表示時(shí)間特征值,是干物質(zhì)積累快速增長時(shí)期的長短;GT=-bkΔt/4,為生長特征值(棉花處于關(guān)鍵期間的積累量達(dá)到最大積累量的65%以上)。
1.3.4 棉花產(chǎn)量及相關(guān)性狀 收獲前,各小區(qū)取60個(gè)吐絮鈴(上部、中部、下部果枝各20個(gè)吐絮鈴)測定單鈴重和衣分,最后通過實(shí)收子棉產(chǎn)量計(jì)產(chǎn)。
采用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和繪圖,采用DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,使用最小顯著極差法(LSD)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(P<0.05)。
2.1.1 棉花生育期 行距配置模式顯著影響棉花生育進(jìn)程,棉花生育期隨著行距的增加而縮短。對于同一棉花品種,R3配置模式較R1、R2的生育期分別提前5~6 d和2~3 d(表2)。
表2 棉花生育期
2.1.2 棉花農(nóng)藝性狀 如表3所示,同一棉花品種的株高和果枝數(shù)隨株行距的增加呈增加趨勢,表現(xiàn)為R3>R2>R1(表3)。不同行距配置模式對棉花始果節(jié)位影響較小,對始果節(jié)高有一定影響,同一棉花品種,R2和R3配置模式下的棉花始果節(jié)高顯著高于R1。果枝始節(jié)受品種影響較大,同一行距配置模式下,Z1112果枝始節(jié)位及始果節(jié)高度均高于中棉641。
表3 棉花農(nóng)藝性狀
2.2.1 棉花葉面積指數(shù)(LAI) 不同處理間LAI從苗期到盛鈴前期均隨生育時(shí)期推進(jìn)而逐漸增大(圖2);在盛鈴前期到達(dá)峰值,進(jìn)入盛鈴期后,各處理的LAI逐漸開始減小。2019年:不同行距配置模式下,Z1112的LAI表現(xiàn)為一膜六行>一膜四行>一膜三行;中棉641在生育前期3種行距配置模式之間差異較大,出苗后77 d表現(xiàn)為一膜四行>一膜三行>一膜六行,其他階段均表現(xiàn)為一膜六行>一膜四行>一膜三行(圖2a,b)。2020年:2個(gè)棉花品種的LAI均表現(xiàn)為一膜六行>一膜四行>一膜三行。兩年結(jié)果間的差異可能是不同年份間氣候變化造成的(圖2c,d)。
圖2 不同處理下棉花葉面積指數(shù)變化Fig.2 Changes of LAI of cotton under different treatments
2.2.2 棉花葉片SPAD值 棉株從現(xiàn)蕾到吐絮所有處理的葉片SPAD值均表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(圖3)。棉花生育前期,棉株葉片SPAD值表現(xiàn)為R1>R2>R3;棉花生育中后期,R3配置模式的葉片SPAD值快速增加,高于R1和R2配置模式;到盛鈴期,所有處理的SPAD值均達(dá)到頂峰,隨后SPAD值表現(xiàn)出降低態(tài)勢。
圖3 不同處理下棉花葉片SPAD值變化Fig.3 Changes of SPAD value of cotton leaves under different treatments
2.3.1 干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)變化 棉花地上部干物質(zhì)積累量總體呈“S”型變化趨勢(圖4),在以營養(yǎng)生長(出秒后65 d前)為主的階段,所有處理的干物質(zhì)積累均比較緩慢,到生殖生長時(shí)期(出秒后65~110 d)開始迅速上升,最大值出現(xiàn)在盛鈴后期。對于Z1112和中棉641來說,生育前期R1行距配置模式的干物質(zhì)積累量高于R2和R3;而生育中后期則與之相反,表現(xiàn)為R3行距配置模式的干物質(zhì)積累量高于R1和R2。
圖4 不同處理下棉花干物質(zhì)積累量的變化Fig.4 Changes of dry matter weight of cotton under different treatments
2.3.2 干物質(zhì)積累Logistic方程模擬分析 對不同處理下棉花關(guān)鍵生育時(shí)期的干物質(zhì)積累量進(jìn)行測定并擬合,擬合方程R2均達(dá)到0.97以上(表4)。由干物質(zhì)積累速率最大時(shí)刻t0可以看出,Z1112隨著行距的增大,峰值出現(xiàn)時(shí)間t0明顯提前;而對于中棉641來說,R3峰值時(shí)間出現(xiàn)最晚,R2和R1峰值時(shí)間出現(xiàn)相差不大。對于同一棉花品種而言,隨著行距的增大,快速累積期起始時(shí)間t1推后,終止時(shí)間t2則提前,快速累積期持續(xù)時(shí)間Δt變短,快速累積速率峰值Vm明顯增加。對于生長特征值GT來說,Z1112品種GT隨行距的增大而減??;而對于中棉641來說,R3配置模式下的GT值最大,其次是R1,R2配置模式的GT值最低。
表4 干物質(zhì)積累的Logistic模型及其特征值
不同處理對棉花產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的影響如表5所示。棉花產(chǎn)量和衣分主要受品種影響,同一行距配置模式下,Z1112的產(chǎn)量與衣分均高于中棉641;而對于同一棉花品種而言,不同行距配置對棉花總鈴數(shù)、產(chǎn)量和衣分無顯著影響。株鈴數(shù)、單鈴重和子指主要受行距配置模式影響,同一棉花品種,一膜三行配置模式的株鈴數(shù)、單鈴重和子指高于一膜六行和一膜四行。
表5 不同處理對棉花產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的影響
棉花生育進(jìn)程和營養(yǎng)生長、生殖生長息息相關(guān)。不同株行距配置模式會(huì)導(dǎo)致棉花的生理特性及所處的環(huán)境條件發(fā)生改變,從而使生育期延長或縮短。有研究表明,窄行越窄,寬行越寬,生育期相對延長[17]。楊培等[7]研究表明,等密度種植條件下,棉花的生育進(jìn)程隨種植行距的增大而前移,一膜三行模式下的棉花要比一膜六行、一膜四行提前2~6 d進(jìn)入吐絮時(shí)期。程林等[9]對比一膜六行與一膜三行模式后發(fā)現(xiàn),一膜三行等行距模式能夠加快棉花生育進(jìn)程。本研究表明,行距配置模式顯著影響棉花生育進(jìn)程,同一棉花品種下,一膜三行配置模式的生育期較一膜六行、一膜四行縮短2~6 d,這與上述研究結(jié)果基本一致??赡苁且?yàn)殡S著行距減小密度增加,地膜覆蓋率和采光面積減小,使得棉株在水、肥、光照等資源間存在激烈競爭,生長發(fā)育慢,導(dǎo)致一膜六行、一膜四行種植模式下的棉花生育期晚于一膜三行模式。
株高、果枝數(shù)是表征棉花生育狀況的重要性狀指標(biāo),株高直接影響棉花的株型和光合效率,從而影響棉花的產(chǎn)量[8]。株行距配置對株高的研究多有不同,有學(xué)者研究認(rèn)為,增加行距,降低種植密度,可以有效增加株高,便于機(jī)械采收[9,11];但也有學(xué)者認(rèn)為隨密度增加株高也增加[18]。本研究表明,同一棉花品種下,棉花株高隨行距的減小而降低,表現(xiàn)為一膜三行>一膜四行>一膜六行。棉花果枝是蕾花鈴的載體,較高的果枝數(shù)是單株具有較高結(jié)鈴數(shù)的重要前提。本研究中同一棉花品種下,棉花果枝數(shù)隨株行距的增加呈增加趨勢,表現(xiàn)為一膜三行>一膜四行>一膜六行,但3種行距配置模式間差異并不顯著。梁亞軍等[3]研究也認(rèn)為,隨著平均行距的減小和密度的增加,棉花果枝數(shù)也隨之較少??赡苁且?yàn)橐荒と蟹N植模式的棉株在棉田中的分布更加合理,可充分運(yùn)用光能與地力,減少棉株間光、水、肥等資源的競爭,促進(jìn)了棉株的生長發(fā)育,使得株高和果枝數(shù)增加。果枝始節(jié)高度與棉花機(jī)械采收質(zhì)量息息相關(guān),有研究表明,行距變化對果枝始節(jié)無明顯影響,但顯著影響棉花果枝始節(jié)高度,果枝始節(jié)高度隨行距的減小、群體密度的增大而升高[11]。楊培等[7]研究表明,品種的遺傳特性對棉花的果枝始節(jié)高影響較大,棉花果枝始節(jié)高雖受種植模式的影響,但影響并不明顯。李建峰等[19]也得出相同結(jié)論,機(jī)采棉不同株行距配置對果枝始節(jié)高度影響不大,果枝始節(jié)高受品種影響較大。本試驗(yàn)表明,不同行距配置模式對棉花始果節(jié)位影響較小,對始果節(jié)高有一定影響,同一棉花品種,一膜四行和一膜三行配置模式下的棉花始果節(jié)高顯著高于一膜六行。果枝始節(jié)受品種影響較大,同一行距配置模式下,Z1112果枝始節(jié)位及始果節(jié)高度均高于中棉641。
在作物生長過程中,保持冠層LAI的合理分布,使群體內(nèi)光照分布均勻,冠層開度合理,能有效提高作物群體光合效能[20-21]。在機(jī)采棉花生產(chǎn)過程中,適宜的種植模式與合理的栽培密度是提高棉花光合效率及產(chǎn)量的重要途徑之一[22]。有研究表明,密度增大不僅可增加作物群體葉面積,同時(shí)也顯著影響LAI最大值出現(xiàn)的時(shí)間,隨著密度增加,LAI的峰值出現(xiàn)時(shí)間推遲[23]。楊長琴等[24]研究表明,低密度棉花群體LAI低、透光率高,對產(chǎn)量形成不利;高密度棉株緊湊,但密度的增加并不能彌補(bǔ)單株個(gè)體發(fā)育的不足,上部LAI低于中密度處理;中密度棉株上、中部的果枝較長且夾角大,LAI高、透光率偏低,是形成高產(chǎn)的基礎(chǔ)。但也有研究認(rèn)為盛鈴期一膜六行模式下的葉面積指數(shù)最高,其次是一膜三行和一膜四行,一膜五行的葉面積指數(shù)最低[15]。本研究表明,不同處理間棉花LAI從苗期到盛鈴前期均隨生育時(shí)期推進(jìn)而逐漸增大,在盛鈴前期達(dá)到峰值,進(jìn)入盛鈴期后,各處理棉花LAI開始逐漸減小。不同行距配置模式下,Z1112和中棉641的LAI總體表現(xiàn)為一膜六行>一膜四行>一膜三行??赡苁且?yàn)橐荒ち蟹N植模式的群體優(yōu)勢大,因此LAI相對較高,而一膜三行和一膜四行種植模式相對來說群體密度小、植株的漏光損失大,光能利用率低,因此LAI相對較低。
SPAD值大小可以間接反映作物的葉綠素含量、葉片顏色及氮素營養(yǎng)情況[25-26]。有研究表明,棉花葉片SPAD值隨生育進(jìn)程推移呈先增大后減小的變化趨勢,在盛鈴前期達(dá)到最大值,隨后逐漸減小,從不同行距來看,盛鈴期后行距越小葉綠素SPAD值越大[11]。秦文利等[27]研究也發(fā)現(xiàn)寬窄行處理的葉片SPAD值高于等行距種植模式,認(rèn)為寬窄行種植模式較等行距種植模式更有利于增加棉花群體的受光情況,增加冠層對光能的截獲,從而顯著提高棉花葉片的葉綠素含量。本研究表明,出苗后30~50 d,棉株葉片SPAD值表現(xiàn)為一膜六行>一膜四行>一膜三行;出苗后50~110 d,一膜三行配置模式的葉片SPAD值迅速上升,高于一膜六行和一膜四行;直至盛鈴期,所有處理的SPAD值均達(dá)到峰值,之后SPAD值呈下降趨勢。前期一膜六行棉株個(gè)體發(fā)育較好,使得葉片具有較高含量的葉綠素,因此SPAD值大,隨著生育進(jìn)程不斷推進(jìn),棉株開始進(jìn)入營養(yǎng)與生殖生長同期進(jìn)行的時(shí)期,由于一膜六行模式行距較小,棉株間存在激烈競爭,從而使得棉株長勢較一膜四行和一膜三行行距配置模式偏弱,且葉綠素含量低,表現(xiàn)為SPAD值小。
營養(yǎng)器官和生殖器官間的光合物質(zhì)分配直接影響作物生長發(fā)育,從而最終影響作物產(chǎn)量與品質(zhì)[28]。爾晨等[12]研究表明,棉花單株干物質(zhì)積累總量隨平均行距的降低而降低,最大積累速率下降1.4 g·株-1·d-1,快速積累期起始時(shí)間由出苗后51.4 d推遲到62.5 d,但快速積累持續(xù)時(shí)長由19.7 d增加到35.1 d。王聰[11]研究表明,隨著平均行距的減小,棉花光合物質(zhì)快速累積起始時(shí)間t1均略有提前,終止時(shí)間t2與峰值出現(xiàn)時(shí)間t0明顯提前,快速累積期持續(xù)時(shí)間t3減少,快速積累速率峰值Vm顯著降低,物質(zhì)積累活躍期呈減小的趨勢。本研究表明,Z1112和中棉641生育前期一膜六行的干物質(zhì)積累量高于一膜四行和一膜三行;而生育中后期則與之相反,表現(xiàn)為一膜三行的干物質(zhì)積累量高于一膜六行和一膜四行??赡苁巧捌诿拗陚€(gè)體小,個(gè)體之間存在的競爭也小,不同行距配置模式下干物質(zhì)積累量多少主要取決于種植密度,高密度一膜六行模式的干物質(zhì)積累量最大,低密度一膜三行模式的干物質(zhì)積累量最低。進(jìn)入生育中后期,棉花進(jìn)入營養(yǎng)生長與生殖生長并進(jìn)階段,由于一膜六行和一膜四行配置模式的行距較窄,棉株間的競爭增加,導(dǎo)致這兩種模式棉株個(gè)體發(fā)育較弱,干物質(zhì)積累少于一膜三行。
李健偉等[13]和李建峰[29]研究認(rèn)為,增大機(jī)采棉的種植行距能顯著增強(qiáng)棉花群體間的通風(fēng)透光性,有利于提高棉花的單鈴重。魏鑫等[30]研究表明,株鈴數(shù)、單鈴重、衣分及產(chǎn)量均隨行距的增大而顯著增加。本研究表明,行距變化對棉花產(chǎn)量構(gòu)成因子有顯著的調(diào)控作用,株鈴數(shù)、單鈴重和子指隨行距的增加有明顯的增加趨勢,棉花總鈴數(shù)、產(chǎn)量和衣分受行距配置影響不大??赡苁切芯嘣黾?、密度減小使得棉株個(gè)體優(yōu)勢得到充分發(fā)揮,提高了單株結(jié)鈴數(shù)和單鈴重,從而填補(bǔ)了低密度、群體較小造成的劣勢。
1)一膜三行配置模式由于具有充足的光、熱、水、肥等條件,株高和果枝數(shù)顯著增加,生育期較一膜六行和一膜四行縮短2~6 d。
2)機(jī)采棉行距配置顯著影響棉花光合及干物質(zhì)積累。不同處理間LAI從苗期到盛鈴前期均隨生育時(shí)期推進(jìn)而逐漸增大;在盛鈴前期到達(dá)峰值,進(jìn)入盛鈴期后,各處理的LAI逐漸開始減小。不同行距配置模式下,Z1112和中棉641的LAI總體表現(xiàn)為一膜六行>一膜四行>一膜三行。對于葉片SPAD值來說,生育前期,棉株葉片SPAD值和干物質(zhì)積累量隨行距的增加而降低;生育后期,一膜三行配置模式的葉片SPAD值和干物質(zhì)積累量迅速上升,高于一膜六行和一膜四行配置模式。
3)株鈴數(shù)、單鈴重和子指隨行距的增大而增加,但棉花總鈴數(shù)、產(chǎn)量和衣分受行距影響較小。
綜合比較,一膜三行配置模式可加快生育進(jìn)程,增加棉花株高和果枝數(shù),提高光合作用,且能保持較高的產(chǎn)量,具有較好的推廣潛力。