全 文 ：中国生态农业学报 2010年 7月 第 18卷 第 4期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, July 2010, 18(4): 792−798


* 国家自然科学基金项目(30971720)、现代农业产业技术体系建设专项资金、公益性行业(农业)科研专项(nyhyzx07-02)和山东省重大应
用技术研究项目(2009-棉花)资助
董合忠(1965~), 男, 博士, 研究员, 研究方向为棉花栽培生理。E-mail: donghz@saas.ac.cn
收稿日期: 2009-09-05 接受日期: 2009-11-13
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2010.00792
密度和留叶枝对棉株产量的空间分布和熟相的影响*
董合忠 李振怀 罗 振 卢合全 唐 薇 张冬梅 李维江 辛承松
(山东省农业科学院棉花研究中心 山东省棉花栽培生理重点实验室 济南 250100)
摘 要 在山东临清、夏津和惠民的大田条件下研究了不同密度与整枝处理下棉花产量分布、库源比例和熟
相, 探讨种植密度和留叶枝对棉株产量空间分布和熟相的影响。结果表明, 产量在棉株空间分布的总体趋势是,
去叶枝棉株的产量全部来自果枝, 留叶枝棉株的产量主要来自果枝(85%), 叶枝所占份额较低(15%); 无论去
叶枝还是留叶枝, 产量主要分布在下中层(72%)和内围(74%), 上层(28%)和外围(26%)产量分布较少。密度和整
枝对棉花产量空间分布有显著影响, 但两者的互作效应不显著。密度主要影响产量在棉株上的内外分布, 随密
度升高, 产量向内围集中; 而整枝则主要影响产量在棉株上的垂直分布, 留叶枝使产量上下分布更加分散。整
枝对棉花熟相影响不大; 但密度显著影响熟相和库源比例, 低密度下库源比例大、轻度早衰, 高密度下库源比
例小、轻度晚熟, 中等密度(5.25株·m−2)下库源比例适宜, 熟相较好。
关键词 棉花 种植密度 整枝 叶枝 果枝 果节 产量分布 熟相 库源比例
中图分类号: S562 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2010)04-0792-07
Effect of plant density and vegetative branch retention on within-plant
yield distribution and maturity performance of cotton
DONG He-Zhong, LI Zhen-Huai, LUO Zhen, LU He-Quan, TANG Wei,
ZHANG Dong-Mei, LI Wei-Jiang, XIN Cheng-Song
(Center for Cotton Research, Shandong Academy of Agricultural Sciences;
Shandong Key Lab for Cotton Culture and Physiology, Jinan 250100, China)
Abstract A multi-site field experiment was conducted in the counties of Linqing, Xiajin and Huimin in Shandong Province to ana-
lyze effects of plant density and vegetative branch (VB) retention on within-plant yield distribution, sink/source ratio, and maturity
performance of cotton. Economic yields of VB-excised cotton plants are all derived from fruiting branches (FB), while those of
VB-retained plants are most from FB (85%), and the rest is from VB (15%). Cotton yield is mainly distributed in the lower and mid-
dle FB (72%) and the inner fruit nodes (74%) of FB, whereas less occurs in upper FB (23%) and extra fruit nodes (26%). Plant den-
sity and pruning have significant effects on within-plant yield distribution with an insignificant interaction. While yield distribution
from inner to extra fruit nodes is mainly affected by plant density, changes in yield distribution from upper to lower FB is mainly
attributed to pruning. Greater yield distribution in inner fruit nodes is noted with increasing plant density whereas VB-retention re-
sults into a longitudinally dispersing distribution. Branch pruning does not significantly affect maturity performance, but plant den-
sity significantly affects maturity performance and sink/source ratio. Light premature senescence with high sink/source ratio, and late
maturity with low sink/source ratio are respectively observed under low and high plant densities. Moderate plant density (5.25 plants
per m2) presents an appropriate sink/source ratio and desired maturity performance.
Key words Cotton, Plant density, Branch pruning, Vegetative branch, Fruit branch, Fruit node, Within-plant yield distribu-
tion, Maturity performance, Sink/source ratio
(Received Sept. 5, 2009; accepted Nov. 13, 2009)
棉株不同部位的成铃分布及其所占经济产量的
份额与最终产量和纤维品质密切相关, 并受多种农
艺措施影响[1−3]。因此, 研究种植密度和留叶枝对棉
株产量空间分布的影响, 不仅能加深对棉花结铃习
第 4期 董合忠等: 密度和留叶枝对棉株产量的空间分布和熟相的影响 793


性和产量形成规律的认识, 对于合理密植和有效利
用叶枝, 进而提高棉花产量和品质也有重要的指导
作用。国内外皆十分重视对棉花成铃和产量时空分
布规律的研究, 普遍认为棉花成铃和产量分布以棉
株中下部果枝和内围果节为主, 上部果枝和外围果
节所占产量份额较少[1,4]; 国内根据成铃时间的早晚
将棉铃分成“伏前桃”、“伏桃”和“秋桃”, 其中
秋桃又可进一步分为“早秋桃”和“晚秋桃”[5]。“多
结内围铃、伏桃和早秋桃”被认为是实现棉花高产
优质的根本途径[6]。一系列研究还表明, 棉花成铃和
产量的时空分布受密度与播种期 [7−9]、缩节安化
控 [10]、氮肥施用 [2]、去早蕾 [11]和其他栽培因子 [3,12]
的单独或协同影响。合理密植和整枝是我国棉花生
产中应用最为普遍的两项栽培措施, 两者对棉花产
量形成以及密度对棉花成铃与产量空间分布的影响
等已有较多研究报道, 但对其应用效果和方法仍存
有争议[13−14]。迄今关于两者配合运用对棉花产量分
布、库源比例及熟相的效应尚缺少研究。
种植密度是棉花群体大小和产量时空分布的主
要影响因素[5,7], 叶枝去留对棉花群体大小和库源关
系也有显著影响[15−16], 而库源关系和棉花熟相又有
密切的关系[17−18]。因此, 笔者推测合理密植与整枝
配合不仅会显著影响棉花产量分布, 也会影响棉花
熟相, 进而影响棉花的产量和品质。故本文研究了
密度与整枝对棉花产量的空间分布、库源比例和熟
相的影响, 以便为确定科学合理的密度与整枝方式,
控制棉花早衰, 实现棉花节本增产、增效提供指导。
1 材料与方法
1.1 试验地点与材料
田间试验于 2008 年在山东省农业科学院棉花
研究中心实验站农场(临清市, 115 º72′E, 36 º 68′N)、
山东金秋种业有限公司实验田(夏津县, 116 ºE, 36 º
95′N)和山东中棉棉业科技有限公司试验田(惠民县,
117º51′ E, 37º49′ N)同时进行。各试验田皆为连续植
棉多年的一熟棉田, 轻壤或沙壤土, 中等或偏上地
力 , 有良好的排灌条件。供试棉花(Gossypium hir-
sutium L.)品种为当前主推的“鲁棉研 28”, 为中早
熟转Bt(Bacillus thuringiensis)基因抗虫棉, 2005年通
过国家农作物品种审定委员会审定。
1.2 试验设计和田间管理
各试验点均采用裂区设计 , 主区为整枝处理 ,
设去叶枝(常规整枝)和留叶枝 2个处理; 副区为密度
处理, 设 3.00 株·m−2、5.25 株·m−2、7.50 株·m−2
和 9.75 株·m−2 4 个密度。每个处理重复 4 次。各
点皆采用 4 行区, 其中临清点小区面积 30.5 m2, 行
长 9.53 m, 行距 0.80 m; 夏津点小区面积 26.7 m2,
行长 8.33 m, 行距 0.80 m; 惠民点小区面积 26.7 m2,
行长 6.67 m, 行距 1.00 m。
各试验点于 3 月中旬耕地, 结合耕地每公顷施
鸡粪 22.5 t或有机圈肥 30 t, 氮磷钾复合肥(18% N,
18% P2O5, 18% K2O)600 kg做基肥。3月下旬浇水造
墒。根据墒情和天气状况, 临清、夏津和惠民 3 地
分别于 2008 年 4 月 24 日、4 月 30 日和 4 月 15 日
播种。按预定株距人工点播脱绒种子 8~10 粒(发芽
率 80%以上), 同时在地头播种预备苗。播种后覆土,
然后地膜覆盖。在棉苗第 2 片真叶展开后定苗, 每
穴留健壮棉苗 1 株, 缺苗处及时移栽预备苗, 使所
有小区达到预定留苗密度。
去叶枝处理的小区于现蕾后 5 d 及时去掉棉株
下部的叶枝和赘芽(保留主茎叶), 之后结合其他棉
田管理于盛蕾期和花铃期各整枝(去叶枝和赘芽)1
次, 7月 18~20日打顶; 留叶枝的处理保留叶枝和赘
芽, 但于 7 月 10~15 日打掉叶枝的顶心, 7 月 18~20
日打主茎顶心。
根据长势情况 , 用缩节安化调 ; 各试验点见
花后每公顷追施尿素 150 kg, 打顶后再追施尿素 75
kg; 根据转 Bt基因抗虫棉的要求治虫。其他管理皆
按常规要求进行, 且各试验点力求一致。
1.3 库源比例测定
于初花后 10 d(7月 10日)、结铃盛期(8月 5日
前后)和始絮期(9月 1日), 在每小区选代表性 3~5株
棉花, 自然拔出后分成根、茎枝、叶片、蕾花铃, 用
Li-3000叶面积仪测定单株叶面积。然后, 将蕾花铃
在 105 ℃下杀青 2 h, 65 ℃下烘 12 h称重。以叶面
积载铃量 , 即单位叶面积所负载的生殖器官干重
(g·m−2)作为库源比例大小的指标[18]。
1.4 产量分布调查
山东棉区春棉的单株果枝数一般 15~17 个, 为
便于描述棉花产量在棉株体的上下分布状况, 将棉
株果枝分为下(第 1~5果枝)、中(第 6~10果枝)、上(第
11 及以上果枝)3 层; 同样, 该区春棉每个果枝的节
位数一般 4~6 个, 为便于描述棉花产量在棉株体的
内外分布, 将棉株果枝节位分为第 1、2、3、4和≥
5节位, 第 1、2节位为内围, 3、4和≥5节位为外围。
于开始吐絮前, 每小区选连续排列的 10株棉花挂牌
标记, 吐絮后按照果枝和果枝节位分别收花, 同一
小区同果枝节位的子棉收在一起(10 株棉花叶枝着
生的子棉可混收), 晾干后称重。然后, 计算出上、
中、下 3层、不同果节以及叶枝对产量的贡献率, 作
为棉花产量在棉株空间(上下和内外)分布的指标。计
算产量上、中、下层分布时, 为简便起见叶枝产量
794 中国生态农业学报 2010 第 18卷


不计算在内。
1.5 熟相、蕾铃脱落和烂铃调查
吐絮前每小区随机选 10株棉花, 计数单株果枝
数、总果节数、总铃数和烂铃数, 计算蕾铃脱落率
和烂铃率。在 8 月底或 9 月初, 目测各个小区的熟
相, 根据叶片数、叶色和衰老表现, 将棉株分为严重
贪青、贪青、正常、早衰和严重早衰 5 个等级, 分
别用数字 1、2、3、4、5 表示和量化, 每小区随机
选 10株棉花, 取平均值表示熟相[19]。
1.6 数据处理
受人工和气候等的限制, 有些项目和指标未能
在全部 3 个试验点测定, 最后获得了临清点的库源
比例和熟相, 临清和惠民点的产量分布、蕾铃脱落
和烂铃率, 全部 3 个点的叶枝产量贡献率。将所得
数据用 DPS软件[20]分析。
2 结果与分析
2.1 棉花产量及其在棉株上的空间分布特征
临清试验点 4个密度(3.00株·m−2、5.25株·m−2、
7.50株·m−2、9.75株·m−2)去叶枝条件下的皮棉产
量分别为 2 045 kg·hm−2、2 138 kg·hm−2、2 334
kg·hm−2和 2 279 kg·hm−2, 留叶枝条件下的皮棉产
量分别为 2 258 kg·hm−2、2 186 kg·hm−2、2 074
kg·hm−2和 2 042 kg·hm−2; 夏津试验点 4个密度去
叶枝条件下的皮棉产量分别为 1 272 kg·hm−2、1 566
kg·hm−2、1 541 kg·hm−2、1 505 kg·hm−2, 留叶枝
条件下的皮棉产量分别为 1 330 kg·hm−2、1 341
kg·hm−2、1 277 kg·hm−2、1 218 kg·hm−2; 惠民试
验点 4个密度去叶枝条件下的皮棉产量分别为 1 654
kg·hm−2、1 731 kg·hm−2、1 682 kg·hm−2和 1 598
kg·hm−2, 留叶枝条件下的皮棉产量分别为 1 803
kg·hm−2、1 748 kg·hm−2、1 623 kg·hm−2和 1 413
kg·hm−2。
供试棉田 (临清和惠民 )的平均蕾铃脱落率为
68%, 换言之, 棉株总的产量截留率为 32%(由表 2
和表 3 计算所得)。从表 1 可以看出, 在截留的产量
中, 果枝的第 1、2、3、4、≥5 节位所占产量的份
额分别为 44.5%、29.3%、14.2%、8.5%和 3.5%, 说
明棉株的产量主要取决于内围铃(第 1、2 节位), 占
总产量的 73.8%; 若将产量分布解剖为下(第 1~5 果
枝)、中(第 6~10果枝)、上(第 11及以上果枝)3层, 则
临清试验点的产量主要来自下层(43%), 而惠民试
验点主要来自下层和中层(69%)。总体来看, 棉株产
量分布主要在下中层 (73.5%), 上层产量分布较少
(26.5%), 自下而上产量分布呈递减趋势(表 1)。

表 1 棉花果枝的不同果节和不同部位果枝的产量分布
Tab. 1 Yield distribution in various fruiting nodes of branch and in fruiting branches of different positions of cotton plant %
果节部位
Fruiting node
临清
Linqing
惠民
Huimin
平均
Mean
果枝部位
Fruiting branch position
临清
Linqing
惠民
Huimin
平均
Mean
第 1果节 First 53.4a 35.4a 44.5a 上部 Upper 22c 31b 26.5b
第 2果节 Second 31.5b 26.7b 29.3b 中部 Middle 35b 34a 34.5a
第 3果节 Third 10.8c 17.6c 14.2c 下部 Lower 43a 35a 39.0a
第 4果节 Forth 3.5d 13.6d 8.5d
≥5果节 ≥fifth 0.3e 6.7e 3.5e
P 0.000 1 0.000 1 0.000 1 0.000 1 0.048 1 0.012 5

2.2 密度和留叶枝对棉花产量空间分布的影响
惠民和临清两个试验点的结果皆表明, 棉花产
量在棉株体的空间分布受密度和留叶枝的显著影响,
某些指标还受两者互作效应的影响(表 2和表 3)。
在惠民, 虽然密度和留叶枝皆不改变棉花产量
“由内向外依次降低”的总体分布趋势, 但不同节
位所占产量份额却因密度和留叶枝而表现出显著差
异(表 2)。留叶枝除使得第 5及以外节位的产量份额
显著增加外, 基本不改变产量的内外分布; 但密度
却显著改变产量的内外分布。低密度下, 无论是否
去叶枝, 产量在各节位的分布份额差别较小; 而随
着密度的升高, 第 1 果节位所占产量份额迅速增大,
而第 4 及以外节位所占份额迅速降低, 总体呈随密
度升高产量向内围集中的趋势。密度和留叶枝还影
响棉花产量的上下分布, 去叶枝使产量分布在下部
和中部的多, 而留叶枝下产量在上部和中部分布较
多(表 2)。临清的产量分布结果与惠民相似, 留叶枝
除使第 3、4节位的产量份额略有降低外, 基本不改
变产量的内外分布; 随密度升高, 产量也表现向内
围集中的分布趋势(表 3)。
两个试验点平均, 密度为 3.00 株·m−2、5.25
株·m−2、7.50 株·m−2和 9.75 株·m−2时, 内围铃(第
1、2节位)的产量份额分别为 65.6%、71.8%、78.2%
和 80.5%, 外围铃(≥3 节位)的份额分别为 34.6%、
第 4期 董合忠等: 密度和留叶枝对棉株产量的空间分布和熟相的影响 795


28.4%、21.8%和 19.4%, 高密度比低密度内围铃的产
量份额提高 15个百分点; 由低到高 4种密度下, 上部
果枝平均贡献率分别为 36.2%、37.0%、39.7%和
38.9%, 中部果枝分别为 34.2%、35.2%、39.4%和
37.4%, 下部果枝分别为 29.7%、28.4%、24.5%和
23.4%。密度对同部位果枝不同果节的产量分布影响
不显著。
下、中、上 3 层果枝产量份额在去叶枝时分别
为 40.6%、34.8%和 24.7%, 留叶枝时为 33.5%、
35.5%和 31.3%, 留叶枝上部果枝的产量贡献率提
高了 6.6 个百分点, 下部果枝则降低了 10.1 个百分
点。由此可见, 种植密度主要影响产量在棉株上的
内外分布, 而整枝(留叶枝)主要影响产量在棉株上
的上下分布。
2.3 密度和留叶枝对蕾铃脱落和烂铃的影响
无论是在惠民还是在临清, 种植密度都显著影
响蕾铃脱落率和烂铃率。两地平均 , 密度为 3.00
株·m−2、5.25株·m−2、7.50株·m−2和 9.75株·m−2
的蕾铃脱落率分别为 61.9%、67.1%、70.2%和 72.8%,
烂铃率分别为 2.4%、4.0%、4.8%和 5.4%, 呈随密度
升高蕾铃脱落和烂铃增加的趋势(表 2和表 3)。
在临清试验点, 整枝不影响蕾铃脱落率和烂铃
率 ; 但在惠民留叶枝的蕾铃脱落率显著高于去叶
枝。无论是惠民还是临清, 蕾铃脱落率和烂铃率还
受密度和整枝互作效应的影响, 密度大、留叶枝时
蕾铃脱落多, 烂铃也多(表 2和表 3)。
2.4 密度和留叶枝对棉花熟相和叶枝产量贡献率
的影响
留叶枝处理下, 叶枝成铃对产量也有一定的贡
献。临清、惠民和夏津的叶枝产量贡献率分别为 10.3%、
23.0%和 12.8%, 平均为 15.3%。叶枝产量贡献率受密
度的显著影响, 呈随密度升高而降低的趋势(表 4)。
叶面积载铃量是库源比例的重要指标, 对临清
棉花试验田的测定结果表明, 整枝和密度显著影响
叶面积载铃量(表 4)。7月 10日和 9月 1日的测定结
果都显示留叶枝降低了叶面积载铃量, 8月 5日留叶

表 2 密度和整枝对棉花产量分布和蕾铃脱落与烂铃的影响(惠民)
Tab. 2 Effect of plant density and pruning on within-plant distribution of yield, rates of boll abscission and decayed bolls in Huimin
不同节位的产量贡献率
Yield contribution of various fruiting nodes (%)
不同果枝产量贡献
Yield contribution of various fruiting branches (%) 处理
Treatment
1 2 3 4 ≥5 下部 Lower 中部 Middle 上部 Upper
脱落率
Boll abscis-
sion rate
(%)
烂铃率
Decayed boll
rate (%)
整枝 Pruning (P)
去叶枝
RMVB
34.0a 28.3a 19.7a 12.8a 5.2b 36.3a 33.8a 29.9b 69.3a 1.22a
留叶枝
RTVB
37.1a 25.6a 16.0a 14.4a 7.1a 26.8b 36.3a 37.4a 76.1b 1.74a
密度 Plant density (D) (plant·m−2)
去叶枝 RMVB
3.00 24.5b 22.7b 21.7a 19.4a 11.7a 32.0b 31.3ba 36.7aa 63.5ca 1.02b
5.25 28.4b 29.2a 22.8a 15.7a 4.0b 31.3b 32.0ba 36.0aa 68.8ba 1.41a
7.50 38.5a 30.0a 17.4b 10.1b 3.9b 40.7a 34.3ab 25.0ba 71.3ab 1.46a
9.75 44.7a 31.3a 16.8b 6.1b 1.1b 40.3a 37.7aa 22.0ba 73.6aa 0.98b
留叶枝 RTVB
3.00 30.7b 24.7b 18.2a 14.3a 12.0a 26.7a 33.0b 41.0aa 73.7ba 0.96c
5.25 33.6ab 28.4a 17.1a 13.9a 7.1ab 28.3a 34.7a 38.7aa 75.4ab 1.52b
7.50 41.7a 25.0b 14.9a 13.4a 5.0b 27.7a 43.7a 28.7ba 78.2aa 2.11a
9.75 42.5a 24.0b 13.6a 15.8a 4.1b 24.3a 34.0b 41.3aa 77.3aa 2.36a
平均 Mean
3.00 27.6b 23.7b 20.0a 16.9a 11.9a 29.3a 32.2ba 38.8aa 68.6ca 0.98b
5.25 31.0b 28.8a 20.0a 14.8ab 5.6b 29.8a 33.3ba 37.3ab 72.1ba 1.47a
7.50 40.1a 27.5ab 16.2ab 11.8b 4.5b 34.2a 39.0aa 31.7bc 74.7ab 1.79a
9.75 43.6a 27.7ab 15.2b 11.0b 2.6b 32.3a 35.8ab 26.8ca 75.5aa 1.67a
变异来源 Source of variance
整枝 P 0.312 6 0.221 7 0.229 4 0.548 1 0.017 0 0.021 8 0.118 4 0.020 5 0.173 0 0.173 0
密度 D 0.003 4 0.096 8 0.018 8 0.078 5 0.924 3 0.392 8 0.030 7 0.006 2 0.001 5 0.001 5
P×D 0.654 0 0.234 8 0.689 7 0.033 9 0.344 6 0.163 9 0.060 2 0.048 4 0.003 0 0.013 0
同项同列内不同字母表示处理间差异显著(P<0.05), 下同。Values of one item followed by different letters within a column are significant
different at P<0.05. RMVB and RTVB represent removal of vegetative branches (VB) and retention of VB, respectively. The same below.
796 中国生态农业学报 2010 第 18卷


表 3 密度和整枝对棉花产量分布和蕾铃脱落与烂铃的影响(临清)
Tab. 3 Effect of plant density and pruning on within-plant distribution of yield, rates of boll abscission and decayed bolls in Linqing
不同节位的产量贡献率
Yield contribution of various fruiting nodes (%)
不同果枝产量贡献
Yield contribution of various fruiting branches (%) 处理
Treatment 1 2 3 4 ≥5 下部 Lower 中部 Middle 上部 Upper
脱落率
Boll ab-
scission
rate
(%)
烂铃率
Decayed
boll rate
(%)
整枝 Pruning (P)
去叶枝
RMVB
50.9a 32.0a 12.5a 4.3a 0.3a 44.8a 35.8ab 19.4a 61.7a 5.96a
留叶枝
RTVB
56.2a 31.8a 9.0b 2.6b 0.2a 40.2b 34.6ab 25.2b 64.7a 7.59a
密度 Plant density (D) (plant·m−2)
去叶枝 RMVB
3.00 44.8b 33.5a 15.3a 6.0a 0.4a 44.3a 36.0ab 19.7a 56.2d 3.17c
5.25 46.2b 32.5a 15.7a 4.8a 0.8a 44.3a 36.7ab 19.0a 60.5c 5.83b
7.50 51.9ab 33.6a 10.7ab 3.8ab 0.0ab 44.7a 37.6ab 17.7a 63.2b 6.57ab
9.75 60.7a 28.5a 18.3b 2.5b 0.0ab 45.7a 32.7bb 21.6a 66.9a 8.27a
留叶枝 RTVB
3.00 49.0a 32.5a 13.3a 4.6a 0.7a 39.8a 34.8ab 25.4a 54.0d 4.30c
5.25 57.7a 31.0a 119.4ab 1.8ab 0.2ab 40.0a 34.0ab 26.0a 63.6c 7.07b
7.50 57.4a 34.6a 17.1b 0.7b 0.0b 40.7a 35.3ab 24.0a 68.1b 8.90ab
9.75 60.6a 29.2a 16.0b 3.2ab 0.0b 40.4a 34.3ab 25.3a 73.1a 10.10a
平均 Mean
3.00 46.9b 33.0ab 14.3a 5.3a 0.7a 43.0a 36.3ab 20.5a 55.2d 3.73c
5.25 51.9ab 31.8ab 12.5ab 3.3ab 0.5ab 44.2a 36.3ab 19.5a 62.0c 6.45b
7.50 54.6ab 34.1a 18.3b 2.8ab 0b 45.2a 37.5ab 17.3b 65.7b 7.73ab
9.75 60.7a 28.9b 17.7b 2.3b 0b 45.5a 34.5ab 20.0a 70.0a 9.18a
变异来源 Source of variance
整枝 P 0.202 7 0.887 3 0.048 3 0.008 9 0.574 6 0.049 8 0.439 2 0.028 4 0.088 2 0.140 1
密度 D 0.079 2 0.044 5 0.041 1 0.181 4 0.047 2 0.901 2 0.349 8 0.792 1 0.000 1 0.000 1
P×D 0.693 7 0.937 2 0.680 9 0.483 3 0.715 6 0.965 7 0.536 7 0.879 7 0.023 3 0.044 2

枝与去叶枝处理间则无显著差异; 3个时间均显示随
着密度升高叶面积载铃量降低。总体来看, 保留叶
枝和提高密度皆有降低库源比例的效果。
对不同处理的熟相调查结果(临清)显示 , 虽然
留叶枝和去叶枝间棉花熟相有差异, 但未达到显著
水平, 说明整枝对棉花熟相的影响不大; 密度对熟
相有显著影响, 总体来看, 低密度条件下容易早衰,
而密度过高又表现出贪青晚熟的趋势(表 4)。
3 讨论
本文发现棉株产量分布的总体趋势是, 去叶枝
棉株的产量全部来自果枝, 留叶枝棉株的产量则主
要来自果枝(85%), 叶枝所占份额较低(15%); 无论
去叶枝还是留叶枝 , 产量分布主要在下中层(72%)
和内围 (74%), 上层 (28%)和外围 (26%)产量分布较
少, 产量分布呈自下而上、自内向外递减的趋势。
这些结果与前人报道[1−2,7]基本一致, 但在具体细节
上有所出入 , 如邱新平等 [7]研究表明 , 下层果枝和
内围铃的产量份额分别达到 56%和 89%, 远高于本
文的数值 ; Jenkins 等 [1]发现营养枝的贡献率在
3%~9%范围内, 远低于本文的数值。这些差异可能
是品种、气候条件和管理方法不同造成的。
前人研究报道了密度、播期、化控和施肥等农
艺措施对棉花成铃和产量时空分布的影响[2,9−10]。本
文在此基础上, 在 3 个试验点对密度与整枝的单独
和协同效应进行了研究, 发现密度和整枝对棉花产
量的空间分布具有显著的影响, 种植密度主要影响
产量在棉株上的内外分布, 而整枝(留叶枝)则主要
影响上下分布。密度与整枝还影响棉花的库源比例,
进而影响棉花熟相。明确这些效应对棉花合理密植、
简化整枝和控制早衰具有现实意义。
3.1 密度和整枝对产量分布的影响
近 50年来, 我国棉花种植密度经历了由稀植到
密植到合理密植的发展过程[5]。但近年来, 我国主要
产棉区的棉花种植密度却朝两个极端发展, 新疆棉
区的密度越来越高, 22.5株·m−2以上已十分普遍; 长
江和黄河流域棉区的密度则普遍降低, 前者多数在
3.00 株·m−2左右, 后者不足 4.50 株·m−2, 杂交棉
第 4期 董合忠等: 密度和留叶枝对棉株产量的空间分布和熟相的影响 797


表 4 密度和整枝对棉花叶面积载铃量、熟相以及叶枝产量贡献率的影响
Tab. 4 Effects of plant density and pruning on boll load, maturity performance and yield contribution of vegetative branches
载铃量 Boll load (g·m−2) 叶枝对产量的贡献率 Yield from vegetative branch (%) 处理
Treatment 07-10 08-05 09-01
熟相 1)
Maturity
performance 临清 Linqing 惠民 Huimin 夏津 Xiajin 平均 Mean
整枝 Pruning (P)
去叶枝 RMVB 22.8a 108a 446a 3.1a 0 0 0 0
留叶枝 RTVB 19.2b 107a 328b 2.9a 10.3 23.0 12.8 15.3
密度 Plant density (D) (plant·m−2)
3.00 27.1a 125a 460a 3.7a 18.6a 37.8a 20.2a 25.5a
5.25 24.0b 116b 427a 3.3a 11.7b 28.2b 13.9b 17.9b
7.50 19.8c 108b 369b 2.6b 7.4c 16.8c 10.1c 11.4c
9.75 13.0d 83c 292c 2.3b 3.4d 9.2d 7.0d 6.5d
变异来源 Source of variance
整枝 P 0.014 6 0.867 8 0.028 3 0.141 9 — — — —
密度 D 0.000 1 0.000 1 0.000 1 0.000 1 0.000 1 0.000 1 0.000 1 0.000 1
P×D 0.445 7 0.218 6 0.924 8 0.958 3 — — — —
1) 叶面积载铃量和熟相是临清试验点的结果。Boll load and maturity performance are from Linqing experiment.

的密度则更低。这种现象已引起广泛关注和担心[14]。
本文从产量分布角度所作的分析表明, 低密度(3.00
株·m−2)条件下, 棉株产量在内围和中下部的分布
偏少, 随着密度升高而逐步增加, 但密度过高(9.75
株·m−2), 蕾铃脱落率和烂铃率增加。从产量分布的
角度权衡, 以 5.25 株·m−2作为山东一熟春棉的适宜
密度比较可行。
去叶枝是我国棉田管理的重要措施, 已在长江
和黄河流域棉区应用了 50 多年[13]。虽然争议不断,
但近些年的研究发现 , 留叶枝能贡献部分经济产
量[21]、就近供应根系部分同化物[22]、促进棉株中后
期对无机氮的吸收[23], 还具有“中前期增源、中后
期扩库”的作用[15], 是调控棉花库源关系的重要技
术措施[16]。适当降低密度并采用合理的配套栽培措
施, 保留叶枝可以不减产[15]。本研究发现, 叶枝去留
对棉株产量的内外分布几无影响, 但显著影响上下
分布。体现在留叶枝后, 一方面处在棉株基部的叶
枝间接结铃贡献部分经济产量, 从而使产量在棉株
的上下分布更加广泛; 另一方面, 叶枝铃的竞争[24]
使下层果枝的产量份额降低, 相应的上层果枝的产
量份额提高, 使产量分布分散。虽然保留叶枝对蕾
铃脱落和烂铃的影响不大, 但棉株产量的这种分散
分布无疑会对管理和收花带来不便。本文还发现 ,
叶枝产量贡献率随密度升高而降低, 当密度达到 9
株·m−2以上时, 叶枝对产量的贡献已接近可以忽略
的程度, 与前人报道 [21]一致, 这也是许多国家和地
区通过提高密度抑制叶枝发育的根本依据。需要指
出的是, 与临清、夏津相比, 惠民试验点的叶枝产量
贡献率高出很多, 这可能是由于惠民采用的大行距
(1 m)造成的。同样密度条件下, 行距过大导致叶枝
强盛的现象也值得生产上注意。
3.2 密度和整枝对棉花熟相的影响
与禾本科作物一样, 棉花也有早衰、正常成熟
和贪青晚熟之分[16], 这与棉花基因型、中后期肥水
供应等因素有关。棉花早衰最突出的形态特征是叶
片叶绿素衰减、落黄, 继而逐渐变褐枯萎, 光合能力
下降, 产量降低和品质下降[17]。根据在临清试验点
的观察, 密度高低对棉花熟相有显著影响, 总体表
现为密度由低到中再到高, 对应的熟相则为轻度早
衰到正常熟相再到略微贪青晚熟, 而相对应的库源
比例(叶面积载铃量)也随之由大到小, 说明适当提
高密度可抑制早衰。由于库源比例与棉花熟相密切
相关[25], 提高密度延缓早衰的原因在于降低了库源
比例。从获得正常棉花熟相的角度考虑, 山东棉区
一熟春棉的适宜密度也是以 5.25 株·m−2左右比较
可行。需要注意的是, 留叶枝虽然也在一定程度上
降低了库源比例 , 但由于留叶枝后棉花根系易早
衰 [26], 抵消了降低库源比例的效应, 因而对棉花熟
相影响不大, 这与以前的观察结果[15]一致。
4 结论
供试棉田的蕾铃脱落率平均为 68%, 因此平均
产量截留率为 32%左右, 去叶枝条件下截留的产量
全部来自果枝, 而留叶枝条件下截留的产量 15%左
右来自叶枝, 约 85%来自果枝; 棉株的产量主要分
布在内围铃(第 1、2 节位), 并呈自下而上递减的趋
势。密度和整枝对棉花产量在棉株上的空间分布具
有显著影响, 种植密度主要影响产量在棉株上的内
外分布 , 随密度升高 , 产量向内围集中 ; 而整枝主
798 中国生态农业学报 2010 第 18卷


要影响产量在棉株上的上下分布, 留叶枝使棉株产
量的上下分布更加分散。留叶枝对棉花熟相的影响
不大 , 低密度条件下库源比例大 , 容易早衰 ; 密度
过高 , 库源比例过小 , 有贪青晚熟的趋势; 中等密
度下库源比例适宜, 熟相较好。
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