文：回溯档案

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棉籽油和蛋白质含量以及发芽性状是种子质量的主要指标，然而，这些指标对植物密度和缩节胺的响应仍不确定，为了探讨种植密度和MC对棉籽产量和主要品质参数的影响，我们于2013年和2014年在江苏大丰进行了为期两年的田间试验，包括四种种植密度和两种剂量的MC。

施用MC可降低不同植株密度下的株高、果枝长度和果枝数量，导致植物冠层更低、更紧凑，棉籽产量随着植株密度的增加呈现非线性增加，并在 3.75 株·m - 2时达到最高值，与 MC 的施用无关，对于棉籽产量和质量参数，植物密度和 MC 之间没有发现显着的相互作用，百粒重、棉籽含油量和活力指数随植株密度的增加而显着降低，而在不同植株密度下施用MC则显着增加，在不同的植物密度和MC处理下，种子活力指数与百粒重和种子含油量呈正相关。

棉籽的重要性

棉花是全球最重要的经济作物，棉籽分别提供了世界第二和第五大植物蛋白和油生产的潜在来源，这使得种子成为棉花产品中的第二大经济重要性，并为棉花种植者提供了更多机会来增加棉花生产的回报，棉籽中，含油量为种子干重的30%~40%，蛋白质含量为种子干重的40%~50%。它们可以为反刍动物原料、额外的食物和可再生生物燃料提供充足的资源。

棉籽也是棉花生产的基础，因为健康、强壮的幼苗将为随后的棉株生长提供极好的支持，种子发芽需要碳水化合物来构建器官，直到幼苗能够将自己建立为一个自给自足的有机体，较大尺寸的种子具有较高的发芽率和活力指数，使幼苗能够快速生长以进行器官发生，然而，棉花研究和生产却忽视了本应更加关注的棉籽产量和品质。

棉籽的产量和品质在花铃形成阶段形成，它们受到遗传环境条件和作物管理的影响，在所有这些因素中，包括植物密度和缩节胺（MC）施用在内的作物管理是更可调节的策略，可以改变棉花源库平衡并调节棉花生长。

众所周知，高植物密度会增加对光和养分的竞争，并导致过度营养生长和相互遮荫，由于结铃率低，高植物密度会降低皮棉产量、单株铃重和铃数。最佳植物密度通过增加单位面积的棉铃数来增加皮棉产量，关于棉籽产量和质量，结果不一致。

董等人发现在最佳植物密度下可以获得最大的棉籽产量，萨万等人观察到随着植物密度的增加，棉籽产量、种子指数、种子蛋白质含量、油和蛋白质产量下降，而朱等人报道，随着植株密度的增加，棉籽油含量下降，但蛋白质含量呈抛物线下降趋势。

MC 是一种植物生长抑制剂，广泛用于棉花生产。它可以控制营养过度生长，提高棉花产量和质量，MC适用于棉花各发育阶段，包括苗期、现蕾期、开花期和成铃期，它可以通过抑制赤霉素生物合成来抑制茎中的细胞生长，从而减少芽长和株高。

此外，MC的施用通过光拦截和净光合速率提高了棉花的光利用效率，并提高棉籽产量、种子油含量、蛋白质含量和种子指数，而且，用MC浸泡的棉籽具有更高的种子活力。

关于植物密度与MC之间的相互作用，大多数研究集中在棉花株型、棉花产量和纤维品质上，一些研究报告了植物密度和MC对株高和皮棉产量的显着影响，但其他研究没有发现任何显着的相互作用，邢等人报道植物密度为 7.5 至 10.5 株·m ? 2，MC 施用量为 195 至 390 g·hm ? 2推荐用于最大限度地提高黄河棉产区的棉纤维产量和质量。

这些结果的差异可能与不同棉花产区的最佳种植密度不同，以及不同品种的最佳种植密度和MC使用量不同有关，然而，我国长江流域棉区棉籽产量、籽油和蛋白质含量、种子发芽性状对植株密度、MC的响应及其交互作用尚不清楚，本研究的主要目的是评价植物密度和MC对棉籽产量、油脂和蛋白质含量、种子发芽性状的影响。

棉籽产量和产量构成

植株密度和MC显著影响单位面积铃数、百粒重和棉籽产量，在植物密度或 MC 处理之间没有观察到每铃种子数的显着差异，株密度×MC对棉籽产量及产量构成无显著影响，无论采用何种MC处理，棉籽产量均随着植株密度的增加先增后减，两个生长季的最高产量均达到3.75株·m ? 2 。

与1.35株·m - 2相比，3.75株·m - 2的棉籽产量在MC处理下平均增加了44%。3.75株·m与4.95株·m棉籽产量差异不显着- 2 . 与对照相比，MC为1.35、2.55、3.75和4.95株·m ?2的棉籽产量全年分别增产34%、26%、15%和23%。

与 1.35 株·m - 2相比，高植株密度显着增加了单位面积的铃数，但降低了这两年的百粒重，同时，施用MC不仅增加了单位面积的铃数，而且增加了所有植物密度下的百粒重。

同时植株密度和MC显着影响百胚重量和棉籽油含量，植株密度、MC、植株密度×MC之间的出仁率和棉籽蛋白含量差异不显着，无论采用何种 MC 处理，百胚重量和棉籽油含量均随着植物密度的增加而下降，相对于1.35株·m - 2 ， CK下棉籽油含量在4.95株· m - 2下降低了10%，在MC下降低了9% ，与CK相比，MC为1.35、2.55、3.75和4.95株·m - 2的棉籽含油量全年分别增加1%、2%、3%和1%。

不同果枝（FB）间棉籽含油量的关系在两年内有所变化，2013年，> 10 FB中棉籽油含量最高，其次是6-10和1-5 FB，2014年，6~10 FB下含油量最高，其次是1.35和2.55株·m ?2下的1~5 FB ，其次是3.75和4.95株·m ?2下>10 FB ，这种差异可能与2013年比2014年温度更高、辐射更多有关，而FB之间棉籽油含量的不同趋势可能与1-5FB在植物密度较低的情况下接收到更多的辐射有关。

棉籽发芽特性

植株密度和MC显着影响GP、幼苗鲜重和VI，植物密度×MC相互作用没有观察到显着差异，无论MC处理如何，发芽特性指标都会随着植物密度的增加而下，2013、2014年4.95株·m?2下，CK、MC处理的幼苗GP、鲜重和MC处理的VI显着下降，与CK相比，不同种植密度和MC处理下，历年棉籽GP、幼苗鲜重、GI、VI分别增加19%~42%、1%~19%、15%~30%、11%~42% ，分别。

不同FB之间棉籽VI的关系在两年内有所变化，且与棉籽含油量变化趋势相似，不同FB和两年的含油量和VI变化趋势相同，且含油量与百粒重呈显着正相关关系，表明最佳种植密度增加了种子重量和含油量，更有潜力培育出旺苗。

同时将植物密度从1.35株·m ? 2 增加到4.95株·m ? 2，导致株高和初果枝高度增加，果枝长度减少，表明高植物密度产生高而薄的冠层结构，Siebert 和 Stewart 在棉花中报道了类似的随着植物密度的增加而增加的植物高度。

此外，毛等人，观察到黄河棉区植物种群数量增加导致株高呈增加趋势，这种效应可能是由于在较高的植物密度下，进入树冠较低果枝位置的光穿透减少所致，高而薄的树冠结构有利于光资源的获取，这可能是高植物密度对光胁迫的适应，另一方面，增加植物密度对果枝和果节的数量有不利影响，Bednarz 等人证实了这些结果，和 Heitholt，他们发现植物密度与果枝数和结铃率呈负相关。

施用MC降低了株高、果枝长度和果枝数量，但没有降低单位面积的最终铃数，先前的研究表明，施用MC可降低棉花株高和果枝长度，并提高结铃率，显然，施用MC导致植物冠层更低、更紧凑，这归因于MC对植物营养生长的有效控制，在最佳植物密度下实现的最大棉籽产量取决于 MC 来控制过度的营养生长。

棉籽产量随着植株密度的增加呈抛物线增加，最高产量为3.75株·m - 2 ，这是植株密度对单位面积铃数和百粒重的影响之间的权衡，与棉籽产量类似，皮棉产量也随着植株密度的增加呈抛物线增长，最高产量为3.75株·m ? 2。同时，观察到的 MC 对棉籽产量的积极影响与百粒重和单位面积棉铃数的增加有关。

与我们的结果一致，中国长江流域皮棉高产的推荐棉花种群密度为2～3株·m ? 2，Sawan 报道，在两个实验中，施用 72 和 288 g·hm - 2的 MC分别导致棉籽产量显着增加，施用MC可以优化冠层结构，限制过度营养生长，从而提高结铃率，从而增加单位面积的铃数和种子重量。

York 发现，当植株数量在 3.7 到 23.5 株·m?? 2之间时，MC 提高了八个地点中四个地点的棉花产量，这可能与环境条件和植物密度范围之间的相互作用有关，尽管与我们的结果不同，Ren 等人指出，棉籽高产推荐棉花密度为6.0～6.6株?·m ? 2，最佳MC施用量为75～90 g·hm ? 2 ，这可能与品种、环境条件和种植方式的差异有关。

结论

CK和MC处理的棉花单位面积棉铃数随着种植密度的增加而显着增加，而高种植密度下的百粒重、含油量和VI则降低。无论施用MC还是不施用MC，棉籽产量均达到最大值，为3.75株·m - 2 ，施用MC降低了不同密度下的株高和平均果枝长度，导致植物冠层更低、更紧凑，对于1.35至4.95株·m ? 2的所有植物密度处理，当在四个发育阶段以总剂量135 g·hm ? 2喷洒MC时，施用MC可通过抑制过度营养生长而显着提高棉籽产量和品质。

这些结果表明，较高的种植密度不利于棉籽品质，但会提高单位面积棉籽产量，施用MC可以同时提高棉籽产量和品质，种子生产效益取决于植物密度和MC管理能否改善种子产量和质量之间的匹配，种植棉花3.75株·m - 2，施用MC（135 g·hm - 2）可以实现株型结构紧凑，棉籽产量和品质较高。

参考文献

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