夏直播棉花能够在较短生育期内获得与常规模式相当的产量, 但其产量高效形成的机理及其与冠层微环境的关系仍不清楚。因此, 本试验采用完全随机区组设计, 设置6个种植密度(7.50株 m-2、8.25株 m-2、9.00株 m-2、9.75株 m-2、10.50株 m-2和11.25株 m-2), 于2022—2023年在湖北武汉进行了大田试验。采用温湿度仪记录从现蕾到拔杆期间冠层温度和湿度, 冠层分析仪测定结铃期冠层不同高度光辐射强度, 手工收获计产。结果表明, 棉花产量随种植密度增加先升后降, 其中9.75株 m-2最高(籽棉3246.5 kg hm-2、皮棉1203.2 kg hm-2), 2年平均较7.50株 m-2提高(15.0%和17.8%)。冠层日均温、最高温、最低温随种植密度增加而降低, 而冠层相对湿度、最高湿度、最低湿度随种植密度增加而增加。冠层透光率, 水平方向呈“V”型分布, 棉行中间最大; 垂直方向中下部(离地10~50 cm)随种植密度增加而减小, 上部(离地50~70 cm)随种植密度增加而增大。群体叶面积指数随种植密度增加先升后降, 其中9.75株 m-2最高, 2年平均为2.6。相关分析表明, 棉花产量随冠层日均温和最高温升高而降低, 随冠层相对湿度和最高湿度增加而增加; 随冠层中下部透光率增大而减小, 随上部透光率增加而增大。综上, 棉花夏直播种植模式, 适当增加种植密度(9.75~11.25株 m-2)有利于提高单位面积成铃数, 改善冠层微环境, 如冠层透光率70 cm处85%以上, 50 cm处37%~40%, 30 cm处14%~16%, 10 cm处9%以下, 冠层温度26.5~27.0℃, 冠层湿度74%~77%, 从而提高棉花产量。
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