种植密度对棉花冠层结构和产量的影响

近10年，因种植面积的减少，长江流域棉花产量持续下降，而提高棉花单产是提高棉花产量的重要途径。麦/油后直播棉是长江流域缓解土地矛盾，充分利用光热资源的主要种植模式之一，而且已经形成了以“晚播、增密、减氮、见花一次施肥、秸秆还田、阈值管理”为特点的“减投不减产”高效种植模式。在此基础上，试图以“增产不增投”为目标，通过进一步增加密度，探究提高棉花单产的路径。试验以华棉 2270为材料，在华中农业大学校内试验农场进行试验，完全随机区组设计，2022年5月13日播种，4次重复。探讨6个密度处理(D1、D2、D3、D4、D5、D6分别为7.50、8.25、9.00、9.75、10.50和11.25株·m-2)对棉花冠层结构和产量形成的影响。结果表明：(1)棉花株高、株宽、主茎节位数、果枝数和果节数均随密度的增加呈现降低趋势，D4处于中等水平；第一果枝着生节位无明显变化，但第一果枝着生高度随密度的增加呈先增加后降低的趋势，D4达到最大值。果枝长度、第一果节长度和第一果节直径均随密度的增加而减小，随果枝节位的增加呈先增加后降低的趋势。适度增加密度，使棉花株型更加紧凑，有利于冠层光分布和中下部棉铃发育。(2)使用Logistic函数和 Beta 函数对生殖器官和棉株的生物质积累过程进行模拟分析。两者结果表明，增加密度，生殖器官和棉株的最大干物质质量和最大生长速率出现的时间、快速积累期的起始和终止时间均提前，同时缩短了快速积累期的持续时间。D4具有最大的干物质质量、积累速率和平均生长速率，表现最优。(3)皮棉产量以D4最高，为989.2kg·hm2,较D1和D6分别提高9.4%和1.8%，且随密度增加，产量向冠层中下部集中；产量构成因素，单位面积铃数以D4最高，为97.9个·m-2,较D1和D6分别增加20.1%和4.4%；各处理铃重和衣分并没有差异。(4)密度不影响棉花纤维长度、马克隆值、断裂比强度和断裂伸长率，但长度整齐度指数以D4最高，为85.5%，而中下部棉铃生育期长，光热资源充足，其品质优于上部棉铃。综上，D4(9.75株·m-2)具有较优的株型，有利于对冠层光热资源的充分利用，从而促使棉花生长和生殖器官的形成，进而提高产量。