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本试验于2018-2019年在山东农业大学棉花试验基地德州市农科院科技示范园大田进行。试验采用裂裂区设计,以不同覆膜方式(F)为主区,设置露地栽培(NF),覆膜栽培(CF)为对照;播期(S)为副区,分别于4月20日(S1)、4月30日(S2)、5月10日(S3)播种;种植密度(D)为副副区,设置5.25万株/公顷(D1)、6.75万株/公顷(D2)、8.25万株/公顷(D3)三个种植密度。从棉花生长发育、光合特性、品质及产量形成等方面,研究播期、密度对露地栽培抗虫棉产量品质形成的影响机理,以探究棉花露地栽培适宜的播期与密度。主要研究结果如下:1播期与密度对露地栽培抗虫棉生长发育的影响露地栽培抗虫棉与覆膜栽培比较,两年生育进程均延迟,2018年吐絮期晚4-5d,2019年晚9-10d。与覆膜栽培相比,露地栽培棉花6月15日株高、果节数、果枝数分别降低29.01%-29.85%、42.73%-46.07%、26.85%-27.04%,第一果枝高度差异不显著。播期延迟,株高、第一果枝高度、果节数、果枝数均降低。密度增加,株高、第一果枝高度增加,果节数、果枝数减少。2播期与密度对露地栽培抗虫棉叶片生理功能的影响与覆膜栽培相比,露地栽培抗虫棉功能叶叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)显著降低,蒸腾速率(Tr)、细胞间二氧化碳浓度(Ci)无显著差异;各叶龄功能叶超氧化物歧化酶(SOD)活性无显著差异,过氧化物酶(POD)活性显著降低;功能叶PSII系统的供体侧性能、受体侧性能及性能指数降低。各时期SPAD、Pn、Gs随播期延迟而降低,Tr、Ci随播期延迟而升高。密度增加,叶片生理功能减弱,各时期功能叶SPAD、Pn、Gs、Tr降低,Ci升高,SOD、POD活性降低,丙二醛(MDA)含量升高。3播期与密度对露地栽培抗虫棉棉铃时空分布的影响各处理三桃比例均以伏桃最高,秋桃次之,伏前桃最低。与覆膜栽培相比,2018年露地栽培抗虫棉伏前桃、伏桃的比例降低,秋桃比例增加,2019年露地栽培抗虫棉伏前桃比例降低,伏桃比例、秋桃比例增加;基部内外围、中部内围比例均有降低的趋势,中部外围、上部内外围比例均有升高的趋势。播期延迟,伏前桃比例下降,伏桃、秋桃的比例升高;基部内围、中部内围比例均有随播期延迟而降低的趋势,其余各部位比例均有随播期延迟而增加的趋势。密度增加,2018年伏前桃、秋桃比例降低,伏桃比例升高,上部外围比例有D3>D1>D2的趋势,密度对其余各部位比例无显著影响;2019年伏前桃比例升高,伏桃、秋桃比例降低,基部内围比例随密度增加而显著增加,其余各部位比例随密度增加而显著降低。与2018年相比,受气候条件的影响,2019年棉花早发,伏前桃成铃数增多,秋桃数量显著减少。4播期与密度对露地栽培抗虫棉棉铃纤维品质的影响三桃纤维品质比较,各处理纤维长度均有秋桃>伏桃>伏前桃的趋势,马克隆值均有伏桃>伏前桃>秋桃的趋势,纤维整齐度、纤维比强度、纤维伸长率均有伏桃>秋桃>伏前桃的趋势,伏桃纤维品质最好,秋桃次之,伏前桃最差。不同播期的露地栽培抗虫棉纤维比强度均以D1最大,D3次之,D2最小,其余各处理纤维品质均无显著差异。5播期与密度对露地栽培抗虫棉产量及产量构成因素的影响各处理三桃籽棉产量:2018年以伏桃最高,秋桃次之,伏前桃最低,2019年以伏桃最高,伏前桃籽棉产量高于秋桃。与覆膜栽培相比,露地栽培抗虫棉伏前桃的籽棉产量降低,秋桃籽棉产量增加。播期延迟,两年伏前桃籽棉产量均下降,2018年伏桃、秋桃的籽棉产量增加,2019年伏桃籽棉产量增加,而秋桃籽棉产量降低。不同密度条件下,2018年伏前桃、伏桃、秋桃籽棉产量均有随密度增加而增加的趋势,2019年三桃籽棉产量无显著差异。与覆膜栽培相比,露地栽培棉花群体铃数降低5.26%-14.15%,单铃重降低5.42%-8.33%,致使籽棉产量降低10.36%-21.27%,皮棉产量降低11.80%-20.66%。延迟播期,群体铃数、单铃重、衣分、籽棉产量、皮棉产量均降低;密度增加,单铃重、衣分降低,群体铃数、籽棉产量、皮棉产量增加。铃数对产量差异影响最大,单铃重次之,衣分最小。2018年,CFS1D3籽棉、皮棉产量最高,CFS2D3、NFS1D3次之且二者之间无显著差异;2019年,覆膜栽培中CFS2D1、CFS2D2、CFS3D3的籽棉、皮棉产量高于其他处理,露地栽培抗虫棉中NFS1D2、NFS1D3、NFS2D1、NFS2D2、NFS2D3籽棉、皮棉产量较高。2018年三桃比例合理,棉铃素质及产量高于2019年,2019年棉花早发,伏前桃比例过高,同时基部烂铃增多,造成秋桃比例及籽棉产量大幅度降低,导致籽棉、皮棉产量显著降低。综合分析,露地栽培条件下,4月20日-30日播种,种植密度8.25×104hm-2最有利于棉花获得高产优质。