优化结铃技术

第四节　优化结铃技术

一、棉花的产量构成因素

从生产角度看，棉花的皮棉产量是由每亩总铃数(个)、铃重(克)、衣分率(%)三个因素所构成。每亩总铃数又由每亩株数和单株成铃数两个因素构成。其关系式为:

皮棉产量=每亩株数×单株成铃数×铃重×衣分率

　　　　=每亩总铃数×铃重×衣分率

在三个产量构成因素中，总铃数的变幅是最大的，根据表2－4分析，50个水平等级样本总铃数的极差达到了4．12万个，占样本平均值的62．7%，标准差为1．024，变异系数达15．65%。它是棉花产量构成的主导因素。每亩总铃数是每亩株数与单株结铃数的乘积，常因每亩株数和单株结铃数的变化而增减，两者存在着对立统一的关系，一般每亩株数少，单株结铃数相对增多;每亩株数多，则单株结铃数相对减少。这是个体与群体之间矛盾的反映，可以通过合理密植、控制肥水等措施实现矛盾的统一，找出两者交叉点，从而获得最高的总铃数。

铃重的变幅也比较大，第二章表2－4分析表明，20个水平等级样本总铃数的极差达到了2．07克，占样本平均值的36．8%，标准差为0．573，变异系数达10．2%。可见铃重对棉花的产量是有重大影响的。通常在生产中，单铃重在6克以上为大铃，单铃重5～6克的为中铃，5克以下为小铃。铃重的大小除受品种遗传影响外，不同的结铃部位和不同的结铃时间对铃重均有很大影响，同时光、温、肥、水等外部环境对铃重也有重大影响。

在三个产量构成因素中，对棉花产量影响最小的是衣分率。表2－4中，20个水平等级样本总铃数的极差仅为7．74，占样本平均值的18．95%，标准差为2．24，变异系数为5．48%。衣分率的高低主要受品种遗传性影响，受环境因素的影响较小，同一品种的衣分率相对比较稳定，选用高衣分率品种是提高衣分率的重要手段。

二、影响产量构成因素的外部环境

(一)总铃数的变化

在采用良种的前提下，影响总铃数变化的主要环境因素有三个:

1.地力和施肥水平。正常情况下，每亩总铃数与地力和施肥水平呈正相关。在实际生产中，棉花产量高低的差距主要是地力和施肥量的差异所致。通常在低肥力的棉田里，随着施肥量的增加，亩成铃数几乎成倍增长，单铃重也显著增加，衣分率则没有明显差异;在中等肥力棉田里，增施肥料对产量构成因素影响的趋势与低肥棉田基本一致，但效果没有低肥田显著。这说明低肥力棉田增产的根本措施在于增施肥料。江西省棉花研究所连续三年氮素定位试验表明，在适量施氮的情况下，随着施氮水平的提高，产量和效益也增加，但过量施氮产量不会增加，效益也下降;试验得出在江西省平原洲地、土壤肥力中等的棉地，氮肥施用量以每亩20公斤纯氮为宜，同时为了增加土壤肥力，改善土壤结构，应增施有机肥。2010年产量与经济效益的拟合方程为:

y= 107．5796+15．7950X－0．591207X²+0．006563X³

从拟合方程得到施氮水平的结论:即最高产量的施氮量为20．06公斤/亩，经济最佳施氮量为19．26公斤/亩，2008、2009年两年的结论与2010年的相差不多。

2.水利条件。在缺水地区，灌溉的与不灌溉的亩成铃数相差很大，铃重和衣分率也有显著差异。当棉花缺水时，会影响体内的正常生理代谢，蕾铃脱落也会明显加重。同时，还会造成棉花早衰。从而致使棉花的有效结铃期大幅缩短，结铃强度显著降低，成铃总数成倍减少。

表6－14　施氮量与棉花产量效益比较表

3.种植密度和株行距的配置

因为亩总铃数是每亩株数和单株成铃数的乘积，当亩总铃数因密植而增多的效果大于单株铃数因密植而减少和铃重因密植而下降的损失时，就表现增产。这就是合理密植能增产的原因所在。在同一密度下，不同的株行距配置对每亩的总铃数也有较大影响，因为株行距配置合理时，棉田的通风透光条件可以得到显著改善，棉株的光能利用率也会得到有效的提高，个体与群体之间的矛盾相对缓和，棉株的结铃性相对提高。

(二)铃重的变化

影响铃重变化的主要环境因素有温度、有机养料供应和肥水条件等。

1.温度:棉铃的发育和纤维的合成对温度都有一定的要求，纤维的伸长需要日平均气温不低于16℃，纤维充实期需要的日平均气温不低于20℃，最适温度为25～30℃。棉铃由开花到吐絮，大约需要有效积温1350℃。在光照和水肥条件基本满足的情况下，铃重有随着有效积温减少而减轻的规律。棉花结铃期间的气温变化，一般先是由低到高，而后又由高到低，因此早期的棉铃稍轻，中期最高，后期的最轻，特别是秋后气温下降阶段所结的棉铃，铃重有随着开花时间推迟而减轻的趋势。

温度对铃重影响的另一方面，是铃壳占带壳铃重的比例，当温度较高时，铃壳里的碳、氮物质才能较快地转化并运向种子和纤维，而当温度较低时，转化速度减慢，只能存留在铃壳里，导致铃壳增重、子棉减轻的现象。一般早发的棉花开花结铃比较早，多数棉铃在适宜的温度条件下形成，通常铃壳比较轻，开花时间越迟的棉铃，铃壳越重，占带壳铃重的百分率也越高。

2.有机养料的供应:有机养料的供应是否充足，直接关系到棉花铃重的变化。不同果枝部位和同一果枝的不同节位铃重的差异，就是有机养料供应差别的反映。一般就果枝而言，中下部果枝的铃重最高;就果节而言，内围果节的铃重高于外部果节。这种差异单用温度的影响是难以解释的，而是与有机养料供应状况有关。中部果枝的铃重大，除了温度条件适宜外，还有就是这时是棉株光合作用最旺盛的阶段。内围果节上的铃重大，除了同位果枝叶供应有机养料外，还有主茎叶片供应，且因不同日龄的棉铃对光合产物吸收能力一般都是大铃强于小铃，同果枝上的棉铃，内围大于外围，因此，内围棉铃的铃重必然比外围高，这就是中下部果枝和内围果节能多结铃的原因。

3.肥水条件:合理的施肥和科学的灌溉，对提高棉花的单铃重都有重大作用。在肥水充足的条件下，棉株生长旺盛，个体发育良好，群体结构大，光合生产能力强，光合物质积累多，高产的物质基础扎实，通常铃重较大;相反，在肥水条件较差的情况下，棉株迟发、早衰，个体发育不良，群体发展不快，光合生产能力弱，不仅总铃数少，而且铃重也轻，这通常是低产棉田的症结。

(三)衣分率的变化

衣分率的高低主要取决于品种的遗传特性，一般栽培品种的衣分率在36%～42%之间，大面积推广的优良品种，其衣分率通常都在38%以上，个别高衣分率品种可达到45%左右。

环境因素对衣分率的影响相对较小，在肥水充足的前提下，外界条件对衣分率的影响仍以温度为主。由于种子发育和纤维形成对温度的要求不尽相同，在不同的温度条件下，种子和纤维的变化也就存在着差别，结果导致衣分率的差异。

通常情况下，棉子发育的临界温度要比纤维形成的临界温度要低，当气温较高能满足棉子和纤维形成的需要时，一般子指和衣指的变化趋势基本一致;当气温偏低时，衣指增长速度比子指慢，也就是棉铃纤维增重的速度要比棉子增重的速度慢，从而导致衣分率下降。通常秋桃的衣分率是随着开花时间的后移而呈逐渐下降的趋势。

在生产上，对高衣分率品种的选择必须要作具体分析，一般与铃重一致的高衣分率品种是符合超高产要求的，在选择高衣分率品种的同时，一定要着重考虑它的结铃性和铃重，只有三者都基本趋于一致，才达到了超高产栽培的品种要求。

三、超高产棉花最佳产量结构模式的建立

(一)建立最佳产量结构模式的原则

评价棉花产量结构是否合理，既要从高产的角度出发，又要从优质的角度考虑;既要考虑高效益，还要考虑低成本;既要考虑丰产性，还要考虑风险性。为此，在建立最佳产量结构模式时，务必注重以下几条基本原则:

1.个体与群体之间的关系必须协调。个体与群体之间的关系，在生产中通常是矛盾的对立统一关系。关系协调与否，直接影响到棉花的产量结构变化。影响这种关系协调的因素来自多个方面:

(1)种植密度。当种植密度过大时，虽然比较容易发展较大的群体，但个体的发展空间却受到了限制，枝条伸展受限，枝叶重叠严重，个体发育不良，往往造成田间过早封行荫蔽，从而加重蕾铃脱落;当种植密度过小时，虽然对棉株的个体发育有利，但群体发展往往不足，单株结铃数虽然较高，但总成铃数不够，通常因生物学产量偏低而影响经济产量的提高。适宜的种植密度是协调个体与群体之间矛盾的首要措施。确定适宜的种植密度，必须要考虑当地的土壤肥力、施肥水平、气候条件、生产基础以及品种特性等综合因素，不可千篇一律，更不可生搬硬套。

(2)肥水条件。当肥水过高时，个体生长过旺，在同等密度条件下，提早封行，个体与群体之间的矛盾尖锐激化，蕾铃脱落加重;当肥水不足时，个体发育不良，在同等密度条件下推迟封行甚至难于封行，个体与群体之间虽然没有矛盾，但现蕾开花少，因棉株营养不足而成铃数减少、铃重减轻。适宜的肥水管理是协调个体与群体之间矛盾的重要手段。

(3)品种特性。植株生长旺盛、株型高大松散的品种，个体与群体之间的矛盾容易激化，通常以适度稀植、化控、节制肥水等措施协调这对矛盾;植株长势偏弱、株型矮小紧凑的品种，个体与群体之间的矛盾不易激化，通常可以适当加大密度和加强肥水管理等方法促进群体的发展。

2.密度大小与株行距配置必须协调。在相同的种植密度条件下，不同的株行距配置方式，个体与群体的矛盾不一样，生物学产量不一样，经济系数不一样，产量构成因素的变化也不一样。在密度配置上，要注重两个因素:

(1)株行距的比例。根据江西省都昌县棉办的棉花超高产种植密度试验结果，适宜的株行距比例是:平原洲地和水改旱棉区以1∶3．5～1∶3．8为宜，即株距33～35厘米，行距120～130厘米;可灌溉旱地以1∶3～1∶3．5为宜，即株距33～35厘米，行距110～120厘米;无灌溉条件的旱地以1∶3为宜，即株距33厘米左右，行距100厘米左右。

(2)行向选择。东西行向棉田的透光条件比较好，但由于南北方向的风比较多，所以通风条件相对差些;相反，南北行向棉田的通风条件比较好，但透光条件则相对差些。在南方棉区夏秋光照充足，常常达到棉花的光饱和点，而通风则成了主要矛盾，再加上夏秋多台风暴雨，南北行向的棉花株与株之间相互依靠和支持，不易倒伏，棉畦行向选择南北向比较科学。

3.产量构成因素相互之间必须协调。产量构成因素之间的协调是保证棉花高产优质的前提。生产实践证明，总铃数主要是对产量的高低起作用，而铃重和衣分率对产量的高低和品质的好坏都有影响。所以要实现高产、优质、高效，就要做到既争总铃数，又争铃重和衣分率，一定要使总铃数、铃重、衣分率三者相互协调，并且随着产量水平的提高，对协调的要求也越来越高。没有产量构成因素的协调，也就没有理想的高产、优质、低成本。一般要想实现150公斤/亩皮棉单产目标，每亩总铃数必须达到8万个，平均单铃重必须达到4．8～5克，衣分率达到39%以上。

4.生物学产量与经济系数必须协调。所谓生物学产量，就是棉花一生中吸收合成的物质，除去呼吸消耗后所剩余的干物质总重量。在实际工作中，很难把所有的根系都挖出来，通常用的生物学产量主要是指地上部分。在总干物质中，来自光合作用的占90%～95%，根系和叶片吸收的矿质营养只占5%～10%。因此，从根本上来说，棉花生物学产量的高低，取决于棉株光合产物的多少。但生物学产量只是高产的基础，真正能否取得高产，还决定于经济系数的大小，即经济产量(子棉)占生物学产量的比重。

可见，要提高经济产量，必须在努力增加生物学产量的同时，保持较高的经济系数。

据研究，对生物学产量影响最大的是叶面积系数，一般生物学产量是随叶面积系数的增加而增加;经济产量一般在叶面积系数3．5～4．0以下时，随生物学产量的增加而提高，当叶面积系数超过4．0时，反而会有所下降;经济系数在叶面积系数超过3．5时就开始下降，当超过4．0时下降更明显。

综合地看，当叶面积系数保持在3．5～4．0时，生物学产量与经济系数之间比较协调，子棉单产最高。由此可见，一味地追求生物学产量或者一味地追求经济系数都是不可取的，只有在提高生物学产量的同时提高经济系数才是有意义的。

(二)江西超高产棉花的最佳产量结构

1.平原洲地超高产棉花的最佳产量结构。平原洲地棉区土、肥、水条件优越，是实现棉花超高产栽培的理想棉区。根据平原洲地棉区的生态条件和生产基础，应选用苗期长势好，根系健壮、苗病轻、易保苗的大铃丰产型杂交抗虫棉品种。中等肥力田块每亩栽1600株左右，单株成铃50个以上，平均单铃重5．2克以上，衣分率40%左右。伏前桃(7月15日前结的铃)、伏桃(7月15日～8月15日结的铃)、早秋桃(8月15日～9月15日结的铃)、晚秋桃(9月15日以后结的铃)“四桃”比为1∶4∶5∶2，主攻伏桃和早秋桃。

2.水改旱棉区超高产棉花的最佳产量结构。水改旱棉区大多属1990年以后发展起来的高产棉区，水利条件好，土壤比较肥沃，是棉花超高产的优势棉区。根据水改旱棉区的生态条件和生产基础，应选用苗期易抓早发，根系健壮、抗病性强、后劲足的大铃丰产型杂交抗虫棉品种。中等肥力田块每亩栽1600～1800株，单株成铃55个左右，平均单铃重5克以上，衣分率40%左右。伏前桃、伏桃、早秋桃、晚秋桃“四桃”比为1∶3∶3∶1，在主攻伏桃和早秋桃的基础上，确保“四桃”齐结。

3.丘陵红壤棉区超高产棉花的最佳产量结构。丘陵红壤棉区植棉历史悠久、经验丰富，是江西棉区棉花生产的重要棉区，植棉面积占有较大比重。由于丘陵红壤的水利条件较差，土壤比较贫瘠，酸化板结比较严重，通常棉花产量偏低，植棉效益较差。随着农田水利条件的逐渐改善，可灌溉旱地(水浇地)面积将会逐年增加。再加上棉花育种技术的快速提高，一批集早熟、高产、优质于一体的抗虫棉品种大面积应用于生产，为丘陵红壤棉区棉花超高产栽培创造了有利条件。根据丘陵红壤棉区的生态条件和生产基础，应选用苗期易抓早发，株型紧凑，根系健壮，主根发达，抗旱性强，大铃丰产的早熟型杂交抗虫棉品种，中等肥力田块每亩栽种1800～2200株，单株成铃35～40个，平均单铃重4．8克以上，衣分率40%左右。伏前桃、伏桃、早秋桃、晚秋桃“四桃”比为1∶2∶1∶0．5，采取“抓密抢早”技术措施，在主攻伏前桃和伏桃的基础上，争结早秋桃，力争“三桃”齐结。