Research Article

Plant density influences yield, yield components, lint quality and seed oil content of cotton genotypes

La densité des plantes influence le rendement, les composantes du rendement, la qualité de la fibre et la teneur en huile des graines des génotypes de coton

¹ Department of Agronomy, Arak branch, Islamic Azad University, Arak, Iran
² Department of Cotton and Fiber Crops, Research and Education Center for Agriculture and Natural Resources, Tehran State, Agricultural Research and Extension Organization, Varamin, Iran

^* Correspondence: madani.au@yahoo.com; h-madani@iau-arak.ac.ir

Received: 14 March 2023
Accepted: 23 June 2023

Abstract

Choosing suitable varieties and manipulating plant population are crucial management aspects in any cropping system that goals to improve yield, quality and the balance between plant demand and environmental resource availability. A two-year field experiment was conducted at Tehran, Iran, in a split plot design and replicated thrice to examine the effect of the planting density (low, moderate and high) on ten cotton genotypes. In term of lint yield and among the cotton genotypes G8 (1269 kg · ha⁻¹), G4 (1263 kg · ha⁻¹), G1 (1239 kg · ha⁻¹) and G2 (1123 kg · ha⁻¹) were statistically at par with each other but significantly superior to G7 (914 kg · ha⁻¹) and G9 (936 kg · ha⁻¹). Lint yield in high plant density (1386 kg · ha⁻¹) was found to be remarkably superior over medium and low plant density (1029 and 890 kg · ha⁻¹, respectively) by average of 25.7% and 35.7%, respectively. Cotton genotypes at low plant density had higher boll plant⁻¹ (6.46% and 15.3%, respectively), lint percentage (5.8% and 12%, respectively) and lint strength (0.6% and 1.9%, respectively) compared to moderate and high plant densities. The genotypes cultivated at high plant density produced higher seed and lint yield, higher lint elasticity and lower seed oil content, lint length and lint quality index. Based on this experiment, it is concluded that high seed cotton yield can be achieved at high plant density while higher lint quality can be yielded at low plant density.

Résumé

Le choix de variétés adaptées et l’optimisation du peuplement végétal constituent des décisions centrales dans tout système de culture qui vise à améliorer le rendement, la qualité et l’équilibre entre les besoins des plantes et la disponibilité des ressources dans l’environnement. Une expérimentation au champ a été conduite pendant deux ans à Téhéran, Iran, selon un dispositif expérimental de type Split-Plot à trois répétitions, pour examiner l’effet de la densité de plantation (faible, modérée et élevée) sur dix génotypes de coton. En termes de rendement en fibres, les génotypes de coton G8 (1269 kg · ha⁻¹), G4 (1263 kg · ha⁻¹), G1 (1239 kg · ha⁻¹) et G2 (1123 kg · ha⁻¹) n’étaient pas statistiquement différents mais significativement supérieurs à G7 (914 kg · ha⁻¹) et G9 (936 kg · ha⁻¹). Le rendement en fibres à la densité de plantation élevée (1386 kg · ha⁻¹) s’est avéré bien supérieur à celui des densités de plantation moyenne et faible (1029 et 890 kg · ha⁻¹, soit +25,7 % et +35,7 % respectivement). Comparativement aux génotypes cultivés à des densités de plantation moyenne et élevée, les génotypes de coton conduits à faible densité ont produit plus de capsules par plante (+6,5 % et +15,3 %, respectivement) et ont permis d’atteindre un pourcentage de fibres plus élevé (+5,8 % et +12 %, respectivement) ainsi qu’une meilleure résistance de la fibre (0,6 % et 1,9 %, respectivement). Les génotypes cultivés à une densité de plantation élevée ont permis d’atteindre un rendement en graines et en fibres plus élevé et une plus forte élasticité des fibres ; par contre, ils ont montré une teneur en huile des graines, une longueur de fibres et un indice de qualité des fibres plus faibles. Sur la base de cette expérimentation, on peut conclure qu’un rendement élevé en coton graine peut être obtenu avec une densité de plantation élevée, tandis qu’une qualité de fibre supérieure peut être obtenue avec une faible densité de plantation.