棉花合理密植的原理

　　棉花合理密植的科学原理，在于充分利用光能，有效地利用空间、时间和地力，保证个体的正常发育和群体得到最好的发展，使单位面积上的铃数、铃重得到统一，从而夺得高产。

　　一、充分利用光能

　　棉花群体产量形成的干物质，90%~95％都是光合作用产物，只有5%~10％来自根部吸收的营养物质。因此，提高棉花产量，增加干物质，很大程度上在于棉株群体光能利用率的提高。据测定，皮棉在整个棉株干物重里所占的比例为13％左右，棉籽占20％左右，加上铃壳，棉铃的总重占植株总重的50%；其他根、茎、叶等营养器官也占植株总重的50%。

　　棉叶是进行光合作用的主要器官。叶面积过大过小均属不利，需要一个合理的范围。合理密植，可以使叶面积达到所需要的范围内，充分利用光能，制造较多的有机养料，为增加单位面积上的总铃数提供物质基础。中国科学院试验结果表明，在试验密度范围内，单株叶面积和光合产物（即生物学产量）均随密度的增加而递减，但叶面积和单位面积的光合产物则均随密度的增加而递增，单位面积产量也有随密度递增而相应提高的趋势。大量事实证明，密度的增加有一定的限度，超过了一定范围，叶面积单位面积光合产物反而减少，蕾铃脱落多，单产也不高。

　　密度与叶面积大小动态的关系极大，合理密植除了可以适时使叶面积达到所需要的大小外，还可以适当提高前期的叶面积，从而能较多地利用光能，为后期生殖器官的发育打下良好基础。中国农业科学院棉花研究所的密度试验表明，密度愈大，前期叶面积扩展愈快，一般到盛花期，不同密度的叶面积系数的差别不大。在蕾期（6月15日）高密度（10775株／亩）较低密度（1312株／亩）的叶面积大8.8倍，在始花期大1.1倍，盛花期无差别。实践证明，为了使最大叶面积与发育时期或季节相配合，即避免封行过早，前期叶面积不宜扩展过快，尤其是高产田，以稳健发展为好。当然在稀植的情况下，前期叶面积扩展过慢，也属不利。这也说明，密度的增加应有一定的范围，即合理的密度可使前期叶面积扩展既不过快也不过慢。不同密度间不同发育时期干物重动态变化与叶面积动态变化趋势一致，即密度愈大，前期干物质积累速度愈快，愈到生育后期，不同密度的干物重差异愈小。中国农业科学院棉花研究所密度试验表明：在蕾期高密度的干物重较低密度大9.9倍，在花期约大1倍（即大96.8%)，盛花期也无差异。

　　不同密度光合能力也发生极大的变化，棉花光合生产率（又称净同化率）随密度的增加而递减。这是由于密度加大后，叶面积相应增大，群体光强减弱，致使棉叶在一定时间内所制造的有机物质受到限制，因此，光合生产率降低。

　　光合产物多，不一定经济产量高，因还有一个光合产物的分配是否合理问题。通常希望分配到结实器官的量以较多为好（即希望有较大的经济系数）。一般棉花的经济系数有随密度的增大而递减的趋势。中国科学院上海植物生理研究所的密度试验指出，在4930~10500株／亩范围内，经济系数有随密度增高而下降的趋势。从而说明，要达到棉花高产稳产一定要使光合面积、光合能力、光合产物的分配三者协调，片面追求任何一方面，都会影响产量。片面追求光合能力、光合产物分配，密度易于偏稀；片面追求光合面积，又易于过密。合理的密度，就是在一定的条件下，能使光合性能中的光合面积恰当，光合能力不过低，光合产物的分配较为合理（即经济系数较高）。

　　二、充分利用空间

　　棉田空间的利用，包括纵向空间和横向空间两个方面。纵向空间的利用主要靠多留果枝，横向空间的利用主要靠增加单位面积株数。稀植主要靠多留果枝来利用纵向空间，倘不具备高水肥条件，往往群体过小，不能充分利用横向空间，故不易高产。密度加大后，虽可通过早打顶，协调个体间争光的矛盾，以充分利用横向空间，但又限制了纵向空间的充分利用，也不易创高产。实践证明，要提高棉花单产，必须使棉株生长向纵横两个方向合理发展，保证空间的充分利用，最大限度地发挥群体增产潜力。通常认为，单位面积上有足够的果节数是充分利用空间的基础。为了充分利用纵向空间和横向空间，除了具有一定的果节数外，果节和果枝数必须协调。在总果节数相同的情况下，若每株果枝数过多，则密度必偏稀，不能充分利用横向空间；若每株果枝数过少，则密度必偏大，又不能充分利用纵向空间。密度过小，倘打顶过早，则果枝数不足，纵向空间利用不够；密度过大，倘打顶过迟，则单位面积果枝数和果节数均又嫌过多。从而可见，必须因地制宜地把合理密植与适时正确地打顶结合起来，使棉株生长既有一定的纵向发展，又有一定的横向发展，保证纵横空间的充分利用，最大限度地发挥群体增产潜力。

　　三、充分利用时间

　　每株棉花各果枝、果节、现蕾、开花、结铃的顺序是由下而上，由内而外呈圆锥形顺序进行。棉株上不同圆锥体的成铃率，一般是内圆锥体较高，外圆锥体较低。合理密植，由于单位面积上的株数增多，一般靠近主茎的果节数和下部果枝数也增多。从时间上看，这些果节和果枝上的棉铃，正处于发育最适宜的7~8月份，养料供应较充分，因而脱落少，成铃率高，铃期短，铃大，品质好，有利于早熟丰产。这对于温度较低、无霜期较短的特早熟棉区和南方棉麦连作地区，解决季节矛盾，具有重要意义。近主茎第一至第二果节的成铃率，也是随密度的增加而递增。中国农业科学院棉花研究所密度试验显示，由1312株／亩到10775株／亩，第一至第二果节成铃率分别为75.4%、70.8%。说明密度增大，内围成铃率高，有利于早熟。

　　合理密植的棉株，由于个体横向伸展受到一定的限制，故果枝较短，不仅使内围铃相应增多，同时改变了"三桃"的比例关系。中国农业科学院棉花研究所试验表明，在试验密度范围内，伏前桃和伏桃占总桃数的比例，随密度的加大而明显递增，致使早期籽棉产量（即10月10日前第一至第二次收花量）明显提高。

　　四、充分利用地力

　　在一定密度范围内随着密度的增大，有主根变细侧根减少的趋势。但主根入土深度有随密度加大而加深的趋势，单位面积的根量则随密度加大而增多。山西棉花研究所试验表明，每亩1.2万株的根干重比5000株的增多53%~72%。由于合理密植能增加单位面积上的根量，从而更充分地利用土壤中的水和无机盐类等。