合理密植技术

第三节　合理密植技术

棉花群体结构的基础是种植密度。在棉花生产中合理密植是一项行之有效的增产技术，也是提高棉花光能利用率的重要途径。合理密植技术在其他栽培技术措施的配合下，能较好地协调棉株生长发育与环境条件的关系、营养生长与生殖生长的关系、个体发育与群体发展的关系，从而建立一个全生长期较为合理的动态群体结构，达到充分利用光能和地力的目的，奠定棉花超高产的物质基础。2008～2010年，江西省棉花研究所承担了国家公益性行业(农业)科研专项经费项目，开展了全国合理密植技术及其机理联合试验，以转基因抗虫杂交棉湘杂棉8号为试验材料，根据3年的试验结果，提出适宜环鄱阳湖棉区种植密度为2000～2600株/亩，可以获得最佳产量和最佳经济效益，达到高产、稳产的目的。

一、种植密度与叶面积系数的关系

密度是群体结构的基础，而叶面积大小则是群体结构的实质。密度与叶面积系数的动态变化关系非常密切，密度越大，前期叶面积扩展越快，至盛花期，不同密度的叶面积系数的差别方才缩小。据山东省棉花研究所(1978)研究，在相同的肥水条件下，棉花的单株叶面积与种植密度呈负相关，而群体叶面积则与密度呈正相关，盛花期后差别逐渐缩小(见表6－8)。

表6－8　不同时间、不同密度单株和群体叶面积调查表

注:单株叶面积单位为“平方厘米”

种植密度高的棉花，群体叶面积增长比较快，早期具有较大的叶面积，从而能充分利用前期光能。但是，为了使最大叶面积出现期与生育进程及生育季节相配合，避免过早封行，前期叶面积也不宜扩大过快。因此，种植密度不宜过大。当然，种植密度也不宜太稀，否则，会造成前期叶面积扩展过慢，影响群体光合效能。据江西省棉花研究所2008至2010年连续3年定位对湘杂棉8号进行的研究，得出棉花叶面积与种植密度之间的关系非常密切，即随着时间的推移，不同密度下棉花的单株叶面积与LAI(叶面积系数)均逐渐增大，在同一时期单株叶面积随着密度的增大而减小，LAI随着密度的增大而增大，同时得出不同群体叶面积指数随生育期变化符合Logistic修正模型:y= b₀/［1+ exp(b₁+ b₂ x+ b₃ x²)］，决定系数R²均在0．98以上(表6－9)。测定时间分别为:2008年的7月24日，2009年的5月22日、6月11日、7月1日、7月21日、8月10日，2010年的6月12日、7月2日、7月22日、8月13日、9月2日。

表6－9　不同密度对棉花叶面积的影响

续表

注:测定日期因周末可能在年度间前后有1～2天的变化(见表图)。

二、群体叶面积与光能利用的关系

群体叶面积的大小与光能利用率高低关系十分密切。据山东棉花研究所研究，在各种密度的不同生育时期，干物质积累的动态变化与叶面积的动态变化趋势基本一致，即密度越大，前期叶面积系数越高，干物质积累的速度也越快，到生育后期，不同密度的叶面积系数和干物质重才逐渐接近(见表6－10)。

表6－10　不同时间、不同密度单株和群体干物质重调查表

注:单株干物质重单位为“克”，每亩干物质重单位为“公斤”。

据江西省棉花研究所3年研究得出:不同密度下棉花单株干物质积累趋势基本一致，即前期积累缓慢，以后随日生长量的增加而加快;随着生育期的推移，源的积累逐渐减慢，库的积累逐渐增加。不同密度下的干物质随着时间的推移差异逐渐明显并呈现一定的规律性，即密度越大，单株的干、鲜重越小。不同密度群体棉花单株干物质随生育期变化呈logistic曲线形式:符合方程y= exp(b₁+ b₂ x+ b₃ x²)，同一时期不同密度处理棉花植株的含水量没有明显差异，说明密度对棉花植株的含水量没有影响。不同时期棉花植株的含水量略有差异，主要与天气有关。测定时间按顺序分别为:2008年的7月21日和8月9日，2009年的5月22日、6月11日、7月1日、7月21日和8月10日，2010年的6月12日、7月2日、7月22日、8月13日和9月2日(见表6－11、6－12、6－13)。

表6－11　不同密度下棉花单株鲜重比较(江西九江)

表6－12　不同密度下棉花单株干重比较(江西九江)

表6－13　不同密度下棉花单株含水量比较(江西九江)

光合生产率高的棉田，经济产量不一定高，因为还有一个光合产物的分配是否合理的问题。光合产物的分配和经济产量的关系非常密切，在生产上都希望有较大的经济系数，即在提高棉花生物学产量的基础上，尽量使有机养料多供应给棉铃的发育。总之，在生产上，一定要同步提高和协调群体光合面积、光合生产能力和光合产物的合理分配，才能实现棉花的高产稳产。

三、株行距配置与光能利用的关系

实行株行距的合理配置，是棉花合理密植的重要内容。合理配置株行距，就是要使棉株在田间的分布更合理，既能充分利用地力和光能，又能保持较好的通风透光条件，提高净光合生产效率，使个体与群体协调发展，有利于干物质的积累，也便于田间操作管理。

适当缩小行距，有利于群体对光能的截取。一般行距越窄的棉花，越能充分利用光能，尤其是早期的光能，通常棉花产量的高低，与群体光能截取率密切相关，但是也不是越窄越好，行距过窄，往往不利于光能合理分布，加重封行期群体中下部的荫蔽;适当拉宽行距，可以有效推迟棉花的封行期，有利于群体光能的合理分布，但是行距也不可过宽，否则不利于充分利用光能，通常棉花产量的高低受封行期群体光能分布的影响也很大。因此，株行距的配置必须科学合理，尤其是行距的宽窄要因地制宜，不能过宽或过窄。

近年来的高产试验示范表明，在南方棉区实行“宽行窄株”的等行距配置方式，比较有利于棉花高产。这种配置方式，能通过适当加宽行距来推迟棉田封行期，有利于棉花中后期通风透光，又能通过缩小株距来保证密度。

株行距配置方式的确定，应遵循因地制宜的原则。江西棉区肥水条件比较好的棉田，株行距的比例可适当加大，通常以1∶3．5～1∶3．8为宜，一般可以推行1．2～1．3米行距;对于肥水条件稍差的棉田，株行距的比例应适当缩小，以1∶3～1∶3．2为宜，一般行距可以保持在1．0～1．2米之间。

四、棉畦行向与光能利用的关系

棉畦方向也就是指棉花的行向。棉畦方向与光能利用率也存在着一定关系。

东西行向的棉花，透光条件比南北行向要好，东西行向的棉花群体光能分布比较合理，棉株中下部受光条件有明显改善;而南北行向的棉花行与行之间遮光现象相对严重，透光条件也相对差些，群体光能分布不如东西行向的合理，中下部叶片荫蔽现象也会相对加重。由此可见，东西行向的棉花光能利用率会明显高于南北行向的棉花。

南北行向的棉花虽然透光条件相对差些，但是通风条件却比东西行向的棉花好得多。南方棉区棉花封行期一般都在7月上中旬，封行期以后的光照强度都比较大，一般晴天正常的光照强度都在7万勒克斯以上，此时的光照已不是主要矛盾，而主要矛盾则是棉田的通风条件。棉花进入封行期后，自然风向多为南北风，采用南北行向的棉田通风条件具有明显优势，净光合生产能力也会随之增强，中下部烂铃也会明显减少。再加上8～9月份南方棉区易遭台风侵害，常造成棉花严重倒伏，台风的风向多为南北风向，可见采用南北行向的棉田抗倒伏能力明显比东西行向强，生产实际也证明，采用南北行向的棉田遇台风后倒伏程度明显减轻。

因此，在江西棉区，棉花超高产栽培应采用南北行向，整田时应采用南北方向作畦。

五、超高产棉花群体结构的建立

为了协调个体与群体之间的矛盾，充分发挥群体的光合生产能力，在实际生产中必须建立一个较为合理的群体结构。要综合考虑各种因素，根据当地的气候条件、土壤类型、施肥水平、水利条件以及所选用品种的特性等来确定棉花的种植密度。棉花种植密度的大小是相对的，合理密植的范围也不是固定的不变的，必须根据客观条件的变化而加以调整。江西棉区棉花亩产400公斤以下的，适宜种植密度以1600～1800株/亩为宜;如果要想达到亩产千斤子棉，必须进行适当的密植，密度以2000～2600株/亩为好。

(一)根据气候条件确定种植密度

从全国各主产棉区的棉花种植密度情况来看，新疆棉区种植密度最大，一般密度都在10000～15000株/亩;其次为黄河流域棉区，一般种植密度大多在3000～4000株/亩;长江流域棉区的种植密度最稀，一般在2000株/亩以下。三个不同气候生态类型的棉区，棉花种植的密度差异非常大。一般规律是，无霜期短、积温少、气候干旱、雨量少、日照不足的棉区，棉株的个体发育受到了局限，种植密度宜适当提高，密度方式以窄行小株为宜。相反，无霜期长、积温多、气候湿润、雨量充沛、日照充足的棉区，棉株的个体通常发棵较大，种植密度宜适当降低，以宽行稀植为宜。

(二)根据土壤类型确定种植密度

土质肥沃的棉田，易使棉株枝繁叶茂，单株所占空间大，有时徒长现象也比较严重，这种棉田宜适度稀植;土质比较瘠薄的棉地，棉株生长弱，个体发棵小，这类棉田应适度密植。江西棉区棉田主要土壤类型有平原洲地、水改旱棉田和丘陵红壤旱地三种类型，各种类型的适宜种植密度如下:

一类是平原洲地，这一类型棉地土质疏松肥沃，有机质含量高，土层深厚，通常棉株个体发育茂盛，植株高大松散，种植密度取下限。

二类是水改旱棉田，这类棉田多为水稻土，土壤比较肥沃，有机质含量比较高，pH值适中，对棉株的个体发育比较有利，通常棉株比较高大松散，种植密度应取中偏上。

三类是丘陵红壤旱地，土质相对比较贫瘠，有机质含量低，酸化板结比较严重，棉株个体发育相对较差，棉株个体通常比较矮小，种植密度应取上限为好。

(三)根据施肥水平确定种植密度

同样肥力的棉田，施肥量不同，尤其是施氮量不同，棉花的种植密度也应该有所区别。施氮量较高的棉田，种植密度应相对低一些为宜;施氮量较低的棉田，种植密度稍微高一些为好。生产上应遵循“以密定肥”和“因肥定密”的原则，使密、肥两者互相协调，以取得棉花高产、优质、低成本的最佳经济效益。

一般每亩纯氮施用量在20公斤以下的，种植密度应在2600株/亩左右为宜;亩施氮量在25公斤左右的，种植密度以2200株/亩左右为宜;亩施氮量在30公斤以上的;种植密度应该在2000株/亩左右为宜。

(四)根据水利条件确定种植密度

棉花在生长发育过程中，对水的需求量很大，特别是在花铃期后，随着叶面积的不断增加，棉花群体结构不断增大，再加上此时气温逐渐升高，棉田水分的土面蒸发量和棉株叶面的蒸腾量都会明显增加。一旦水分供应不足，棉株的个体生长发育就会受到很大影响。在干旱的条件下，棉花株型矮小，易早衰，个体发育不良;在棉田灌溉有保障的棉区，通常棉花个体发育良好，株型比较高大，群体结构发展较快。因此，水利条件好的棉田，种植密度应适当偏稀，水利条件较差的棉地，种植密度应适当增密。

一般平原洲地和水改旱棉区的棉田灌溉问题都基本解决了，水利条件比较好，抗旱有保障，棉花的种植密度可确定在1800～2200株/亩;有一定灌溉条件，但抗旱没有绝对把握的高位棉田和部分可灌旱地，种植密度宜适当加大，一般种植密度可确定在2400株/亩左右;对于一些完全没有灌溉条件的“望天收”棉田，种植密度应保证在2600株/亩以上，以“抓密抢早”等措施主攻伏前桃和伏桃。

(五)根据品种特性确定种植密度

株型紧凑的早熟品种，一般叶片比较小，节间比较密，果枝比较短，植株也比较矮小，单株所占空间相对较小。这类品种的透光率比较高，但叶面积系数常偏低，适当提高种植密度可以有效地弥补叶面积的不足，显著提高经济产量。因此，对于株型紧凑的早熟品种，其种植密度应适当提高。在株行距的配置上，应适当缩小行距，降低株行距的比例。

株型较为松散的中、晚熟品种，一般叶片比较大，节间比较稀，果枝比较长，植株也比较高大，单株所占空间相对较大，前期叶面积发展较快。这类品种的透光率通常都比较低，若种植密度过大，会导致棉株中、下部荫蔽严重。因此，对于株型松散的中、迟熟品种，其种植密度应适当降低。在株行距的配置上，应适当扩大行距，加大株行距的比例。