种植密度对机采麦套棉产量形成及品质的影响

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2022.09.001

新疆农业科学 ›› 2022, Vol. 59 ›› Issue (9): 2081-2090.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2022.09.001

• 耕作栽培·生理生化·作物遗传育种·种质资源 • 上一篇下一篇

种植密度对机采麦套棉产量形成及品质的影响

赵欣欣¹(), 刘太杰², 韩迎春³, 王国平³, 陈焕轩¹, 熊世武³, 雷亚平³, 杨北方³, 李亚兵¹^,³(), 冯璐¹^,³()

1.棉花生物学国家重点实验室郑州大学研究基地/郑州大学，郑州 450000
2.塔里木大学植物科学学院，新疆阿拉尔 843300
3.中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室，河南安阳 455000

收稿日期:2021-10-13 出版日期:2022-09-20 发布日期:2023-01-16
通信作者: 冯璐（1984-），女，甘肃兰州人，副研究员，博士，硕士生导师，研究方向为简化栽培与智慧农业，（E-mail）fenglucri@126.com；
李亚兵（1972-），男，湖北黄梅人，研究员，博士，博士生导师，研究方向为简化栽培与智慧农业，（E-mail）criliyabing@163.com
作者简介:赵欣欣（1996-），女，黑龙江巴彦人，硕士研究生，研究方向为简化栽培与智慧农业，（E-mail）zhaoxinx421@163.com
基金资助:
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(1610162021035)

Effect of Densities and Varieties on Yield and Quality of Mechanical-harvested Cotton Interplanted with Wheat

ZHAO Xinxin¹(), LIU Taijie², HAN Yingchun³, WANG Guoping³, CHEN Huanxuan¹, XIONG Shiwu³, LEI Yaping³, YANG Beifang³, LI Yabing¹^,³(), FENG Lu¹^,³()

1. Zhengzhou University Research Base of state key laboratory of cotton biology， Zhengzhou University，Zhengzhou 450000， China
2. Tarim University， Aral Xinjiang，843300， China
3. Institute of Cotton Research， Chinese Academy of Agricultural Sciences State Key laboratory of Cotton Biology， Henan Anyang 455000， China

Received:2021-10-13 Published:2022-09-20 Online:2023-01-16
Supported by:
Basal Research Fund of Central Public Welfare Scientific Institution(1610162021035)

摘要/Abstract

摘要：

【目的】 研究机采麦套短季棉种植模式下不同种植密度对棉花产量和品质的影响，为麦棉两熟种植模式下机采短季棉适宜密度的选择提供依据。【方法】 于2019年选择早熟品种锦科707（JK707）和鲁棉2387（LM2387）为材料，进行大田试验，设置3个密度梯度（4.5×10⁴株/hm²（D₁）、9×10⁴株/hm²（D₂）、13.5×10⁴株/hm²（D₃））。【结果】 随密度增加，株高、果枝台数和节枝比逐渐降低，而叶面积指数（LAI）和生物量则逐渐增大，JK707和LM2387的LAI均以D₃ 最大，分别为3.14和4.16。JK707、D₂和D₃较D₁生物量分别增加40.4%和42.0%；LM2387、D₂和D₃较D₁生物量分别增加65.5%和85.1%。随密度升高，籽棉产量先升高后降低，2个品种均以D₂种植密度产量最高（JK707和LM2387分别为4 025和4 114 kg/hm²）。与JK707相比，LM2387皮棉产量在中高密度（D₂和D₃）下更具优势。纤维马克隆值随密度增加逐渐下降，纤维强度以D₂最优。JK707的纤维长度、强度和马克隆值均优于LM2387。【结论】 在黄河流域机采麦套短季棉种植模式下，早熟棉品种锦科707和鲁棉2387在种植密度D₂（9×10⁴株/hm²）下能够实现优质高产。锦科707纤维品质优，而鲁棉2387衣分高，且株型更紧凑，成铃更集中，更适宜机械化采收。

关键词: 麦棉两熟; 棉花品种; 密度; 生物量; 产量构成

Abstract:

【Objective】 To study the effects of different densities and varieties on yield and quality of cotton under the short-season cotton for the wheat-cotton double cropping system and provided the basis for selection and breeding of suitable densities and varieties of short-season cotton for the wheat-cotton double cropping system. 【Method】 A field experiment was conducted in 2019 with the density gradients of 45，000 plants/hm² （D₁），90，000 plants/hm² （D₂） and 135，000 plants/hm² （D₃） were set up in Anyang，Henan Province，with early maturing varieties Jinke 707 （JK707） and Lumian 2387 （LM2387） as experimental materials.【Result】 With the increase of densities，the plant height，the number of fruit branches and the ratio of branches gradually decreased，while the Leaf Area Index （LAI） and biomass where gradually increased，the LAI was the largest under D₃，with the maximum of 3.14 and 4.16，respectively. The total biomass of D₂ was increased by 40.4% and 42.0% than that of D₃ and D₁ when compared to the three density treatments of the JK707 varieties and were increased by 65.5% and 85.1% under the three density treatments of the LM2387 varieties. With the increase of densities，the seed cotton yield was first increase then decrease，with the D₂ densities the highest （JK707 and LM2387 were 4 025 kg/hm² and 4 114 kg/hm²，respectively）. Compared to the JK707，LM2387 have more advantages in the medium and high densities. The micronaire value of fiber decreases gradually with the increase of density，and the fiber strength was highest under the D₂ densities. The fiber length，strength and micronaire value of JK707 are better than LM2387.【Conclusion】 In summary，under the short-season cotton cropping pattern of the wheat-cotton double cropping system in the Yellow River Basin，the varieties JK707 and LM2387 can achieve high quality and high yield under the planting density of D₂（90，000 plant s/hm²）. Compared with the two varieties，JK707 fiber quality is superior，while LM2387 has a higher lint，more combatively plant type，more concentrated bolls，and were more suitable for mechanized harvesting.

Key words: wheat-cotton double cropping; cotton variety; density; biomass; yield composition

中图分类号:

S36
S562

赵欣欣, 刘太杰, 韩迎春, 王国平, 陈焕轩, 熊世武, 雷亚平, 杨北方, 李亚兵, 冯璐. 种植密度对机采麦套棉产量形成及品质的影响[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(9): 2081-2090.

ZHAO Xinxin, LIU Taijie, HAN Yingchun, WANG Guoping, CHEN Huanxuan, XIONG Shiwu, LEI Yaping, YANG Beifang, LI Yabing, FENG Lu. Effect of Densities and Varieties on Yield and Quality of Mechanical-harvested Cotton Interplanted with Wheat[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2022, 59(9): 2081-2090.

图/表 10

参考文献 31

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项目 Item	5月 May	6月 June	7月 July	8月 August	9月 September	10月 October
降雨量 Rainfall（mm）	5. 00	55. 40	42. 00	116. 10	51. 30	51. 50
平均温度 Average temperature（℃）	21. 95	27. 87	28. 46	25. 52	22. 02	15. 38
日照时数 Sunshine hours（h）	297. 67	256. 73	260. 16	186. 56	213. 74	139. 91

项目 Item	5月 May	6月 June	7月 July	8月 August	9月 September	10月 October
降雨量 Rainfall（mm）	5. 00	55. 40	42. 00	116. 10	51. 30	51. 50
平均温度 Average temperature（℃）	21. 95	27. 87	28. 46	25. 52	22. 02	15. 38
日照时数 Sunshine hours（h）	297. 67	256. 73	260. 16	186. 56	213. 74	139. 91

品种 Cultivar	密度 Density （10⁴株/hm²）	株高 Plant height （cm）	果枝数 No. of Fruiting （branches/plant）	节枝比 Ratio of fruiting nodes to fruiting branches	脱落率 Shedding rate （%）
锦科707 JK707	D₁	113.3	14.6	3.39	65.2^a
	D₂	114.5	13.8	2.95	68.5^a
	D₃	106.0	12.6	2.66	67.3^a
鲁棉2387 LM2387	D₁	111.6	13.9	3.22	56.0^b
	D₂	105.5	12.4	2.65	65.0^a
	D₃	105.2	11.6	2.56	67.4^a
密度内平均 Average across density
	D₁	112.5^a	14.30^a	3.31^a	60.6
	D₂	110.0^a	13.10^b	2.80^b	66.8
	D₃	105.6^b	12.10^c	2.61^c	67.3
品种内平均 Average across cultivar
锦科707 JK707		111.3	13.7^a	3.00	67.0
鲁棉2387 LM2387		107.4	12.6^b	2.81	62.8
方差分析 Analysis of variance
密度 Density（D）		**	**	**	**
品种 Cultivar（C）		ns	**	ns	**
D*C		ns	ns	ns	**

品种 Cultivar	密度 Density （10⁴株/hm²）	株高 Plant height （cm）	果枝数 No. of Fruiting （branches/plant）	节枝比 Ratio of fruiting nodes to fruiting branches	脱落率 Shedding rate （%）
锦科707 JK707	D₁	113.3	14.6	3.39	65.2^a
	D₂	114.5	13.8	2.95	68.5^a
	D₃	106.0	12.6	2.66	67.3^a
鲁棉2387 LM2387	D₁	111.6	13.9	3.22	56.0^b
	D₂	105.5	12.4	2.65	65.0^a
	D₃	105.2	11.6	2.56	67.4^a
密度内平均 Average across density
	D₁	112.5^a	14.30^a	3.31^a	60.6
	D₂	110.0^a	13.10^b	2.80^b	66.8
	D₃	105.6^b	12.10^c	2.61^c	67.3
品种内平均 Average across cultivar
锦科707 JK707		111.3	13.7^a	3.00	67.0
鲁棉2387 LM2387		107.4	12.6^b	2.81	62.8
方差分析 Analysis of variance
密度 Density（D）		**	**	**	**
品种 Cultivar（C）		ns	**	ns	**
D*C		ns	ns	ns	**

品种 Cultivars	密度 Density （10⁴株/hm²）	W_max （10³kg/hm²）	R²	T₁ （DAE）	T₂ （DAE）	T （d）	V_T kg/（hm²·d）	V_M kg/（hm²·d）
锦科707 JK707	D₁	7. 604	0. 997 7^**	65	103	38	88. 9	132. 5
	D₂	11. 600	0. 992 0^**	66	110	43	132. 2	177. 1
	D₃	11. 183	0. 982 1^**	63	89	26	123. 9	284. 7
鲁棉2387 LM2387	D₁	7. 223	0. 994 1^**	68	111	43	81. 3	111. 2
	D₂	12. 557	0. 969 6^**	71	108	37	139. 7	220. 9
	D₃	14. 045	0. 906 8^**	67	94	28	150. 4	335. 9

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Effect of Densities and Varieties on Yield and Quality of Mechanical-harvested Cotton Interplanted with Wheat

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影响因素 Influencing factor		总生物量 Total biomass （kg/hm²）	生殖器官比例 Reproductive/total ratio （%）	叶分配系数 Leaf/shoot radio （%）	叶/铃比 Leaf/boll （%）
密度 Density （10⁴株/hm²）	D₁	7 695^b	59. 2^a	27. 8^b	22. 0^b
	D₂	11 693^a	53. 4^b	35. 9^a	31. 5^a
	D₃	12 462^a	52. 2^b	37. 5^a	33. 6^a
品种 Cultivar	锦科707 JK707	10 537^a	53. 2^a	36. 1^a	31. 7^a
品种 Cultivar	鲁棉2387 LM2387	10 696^a	56. 7^a	31. 4^a	26. 4^a
方差 Analysis of variance
密度 Density（D）		**	**	**	**
品种 Cultivar（C）		ns	ns	ns	ns
D*C		ns	ns	ns	ns

影响因素 Influencing factor		铃数 Boll no. （No/m²）	铃重 Boll weight （g）	衣分 Lint percentage （%）	产量 Yield （kg/hm²）
影响因素 Influencing factor		铃数 Boll no. （No/m²）	铃重 Boll weight （g）	衣分 Lint percentage （%）	籽棉 Seed cotton	皮棉 Lint
密度 Density （10⁴株/hm²）	D₁	59.7^b	6.1^a	38.8^a	3 627^b	1 406^b
	D₂	69.9^a	5.9^a	39.0^a	4 119^a	1 606^a
	D₃	68.5^a	5.8^a	39.2^a	3 965^a	1 553^a
品种 Cultivar	锦科707 JK707	65.9^a	6.0^a	37.0^b	3 958^a	1 464^a
品种 Cultivar	鲁棉2387 LM2387	66.2^a	5.8^a	41.0^a	3 850^a	1 579^a
方差分析 Analysis of variance
密度 Density（D）		*	ns	ns	*	*
品种 Cultivar（C）		ns	ns	**	ns	ns
D*C		ns	ns	ns	ns	ns

品种 Cultivar	密度 Density （10⁴株/hm²）	上半部平均长度 Length （mm）	整齐度指数 Uniformity （%）	马克隆值 Micronaire	断裂比强度 Strength （cN/tex）
锦科707 JK707	D₁	30. 4^a	83. 7^a	4. 3^a	30. 5^b
	D₂	31. 1^a	84. 1^a	4. 0^a	35. 5^a
	D₃	31. 4^a	83. 3^a	4. 2^a	32. 8^b
鲁棉2387 LM2387	D₁	27. 5^a	85. 4^a	5. 0^a	29. 4^a
	D₂	28. 1^a	85. 3^a	4. 9^ab	29. 8^a
	D₃	28. 4^a	85. 3^a	4. 6^b	30. 0^a
同一密度内平均 Average across density
	D₁	29. 0^a	84. 5^a	4. 7^a	30. 0^c
	D₂	29. 6^a	84. 7^a	4. 4^b	32. 7^a
	D₃	29. 9^a	84. 3^a	4. 4^b	31. 4^b
同一品种内平均 Average across cultivar
锦科707 JK707		31. 0^a	83. 7^a	4. 2^b	33. 0^a
鲁棉2387 LM2387		28. 0^b	85. 3^a	4. 8^a	29. 7^b
方差分析 Analysis of variance
密度 Density（D）		ns	ns	*	**
品种 Cultivar（C）		**	ns	**	**
D*C		ns	ns	*	**

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