非充分滴灌下施氮量對棉花生長特性、產(chǎn)量及水氮利用率的影響

石洪亮，張巨松，嚴(yán)青青，田立文，崔建平，林 濤，郭仁松

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)教育部棉花工程研究中心， 新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所， 新疆 烏魯木齊 830091)

非充分滴灌下施氮量對棉花生長特性、產(chǎn)量及水氮利用率的影響

石洪亮1，張巨松1，嚴(yán)青青1，田立文2，崔建平2，林 濤2，郭仁松2

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)教育部棉花工程研究中心， 新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所， 新疆 烏魯木齊 830091)

以新陸中54號為試材，采用裂區(qū)試驗設(shè)計，主區(qū)為總灌溉量為2 800 m3·hm-2(非充分滴灌)和3 800 m3·hm-2(常規(guī)滴灌)，副區(qū)為4個施氮(純 N)水平，N0(0 kg·hm-2)、N1(150 kg·hm-2)、N2(300 kg·hm-2)、N3(450 kg·hm-2)，研究棉花在非充分滴灌條件下最佳的施氮量。結(jié)果表明：同一滴灌量下，生育進程隨著施氮量的增加而明顯延遲，株高、真葉數(shù)和果枝數(shù)隨著施氮量的增加而增加，倒四葉寬和有效果枝數(shù)隨著施氮量的增加呈先增后減的趨勢；同一氮肥處理下，株高隨著滴灌量的增加而增大，真葉數(shù)、倒四葉寬、莖粗隨著滴灌量的增加略有降低；現(xiàn)蕾數(shù)、成鈴數(shù)、干物質(zhì)積累量、持續(xù)時間和最大積累速率隨著施氮量的增加呈先升后降的趨勢，以N2處理較高，生長特征值較為協(xié)調(diào)；兩灌溉量間單鈴重、皮棉產(chǎn)量及水氮利用效率差異不顯著，但隨著施氮量的增加其呈先增后降的趨勢，以N2處理最高，分別比N0、N1、N3平均增產(chǎn)39.9%、20.1%、4.3%，水分利用效率分別提高了40.97%、19.02%、4.88%，氮肥利用率較N1、N3分別提高了53.91%、21.36%。因此，在南疆阿克蘇地區(qū)，棉花滴灌量在2 800 m3·hm-2條件下，施氮量以300 kg·hm-2適宜。

棉花；氮肥；滴灌；生長特性；產(chǎn)量

新疆是我國最重要的棉區(qū)，也是最大的內(nèi)陸灌溉棉區(qū)，光熱資源充足，十分適宜棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]。但新疆棉區(qū)年降雨少，尤其是南疆地區(qū)年降雨量不足100 mm，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對灌溉水的需求大，水資源緊缺已成為新疆綠洲區(qū)制約作物產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素[2]。非充分灌溉是針對水資源的緊缺和用水效率低下的普遍性而提出的[3]。非充分灌溉研究表明，作物對水分虧缺具有適應(yīng)性和補償性，適度的水分虧缺有助于作物生長及產(chǎn)量的形成[4-6]。膜下滴灌技術(shù)以其先進的節(jié)水、節(jié)肥、增產(chǎn)、增效和改善作物品質(zhì)等優(yōu)點，促進了新疆棉花的發(fā)展[7-10]。關(guān)于干旱區(qū)棉花滴灌已有報道，灌溉水量過多會降低水分利用率，同時也會造成貪青晚熟，灌溉量過少會抑制氮肥增產(chǎn)效應(yīng)的發(fā)揮，同時也不利于棉花增產(chǎn)[11-12]。有研究表明為了取得高產(chǎn)和提高水分利用率，棉花全生育期的滴灌水量應(yīng)在5 175～5 700 mm·hm-2[13]。施肥一直對棉花的增產(chǎn)發(fā)揮著巨大的作用，尤其氮肥是影響棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一，氮肥的合理施用一直是調(diào)控作物生長發(fā)育和產(chǎn)量的主要措施[14-15]。前人在常規(guī)滴灌下氮肥的合理施用研究較多，但在非充分滴灌下施氮量對棉花生長發(fā)育的影響方面還鮮見報道。因此，本試驗針對非充分滴灌下施氮量對棉花生長發(fā)育、產(chǎn)量及水氮利用率的影響進行研究，以期為干旱地區(qū)棉花水肥高效管理技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗于2015年4—10月在新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所實驗基地進行。該實驗基地位于新疆阿克蘇市阿瓦提縣豐收二場一連，地處北緯39°31′～40°50′、東經(jīng)79°45′～81°5′之間，屬暖溫帶大陸性干旱氣候，無霜期183～227 d，年均日照2 750～3 029 h，全年≥10℃積溫3 802.9℃，多年平均降水量46.7 mm，多年平均蒸發(fā)量1 890.7 mm，試驗區(qū)耕作層(0～40 cm)土壤為砂壤土，土壤平均容重1.43 g·cm-3。供試土壤背景值見表1。

表1 供試土壤基本化學(xué)性質(zhì)

1.2 試驗方案

采用裂區(qū)試驗設(shè)計，主區(qū)為總灌溉量，分別為非充分滴灌2 800 m3·hm-2和常規(guī)滴灌3 800 m3·hm-2；副區(qū)為4個施氮(N)水平，即0、150、300、450 kg·hm-2，分別用N0、N1、N2、N3表示。供試棉花品種為新陸中54號。采用機采棉種植模式，行距配置(66+10) cm，膜間行距60 cm，株距11 cm，理論株數(shù)為24.25 萬株·hm-2。小區(qū)(3膜)面積29 m2，重復(fù)3次，重復(fù)間距50 cm，占地面積為756 m2。

根據(jù)棉花生育期需水情況，本試驗共10次滴灌，自現(xiàn)蕾開始滴灌，每7 d滴灌1次；每次滴灌量由水表控制，施氮量經(jīng)電子秤稱量后，對應(yīng)各處理放入施氮罐中，隨水滴施，按照1水1肥進行。施用的肥料為尿素(N 46%)、顆粒狀過磷酸鈣(P2O512%)和農(nóng)用顆粒鉀肥(K2O 40%)?；剩耗蛩厥┯每偭康?0%，顆粒狀過磷酸鈣200 kg·hm-2，農(nóng)用顆粒鉀肥100 kg·hm-2；追肥：全部施用尿素(總量的80%)，如表3。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 生育時期 記載苗期、盛蕾期、初花期、盛花期、盛鈴期、吐絮期的日期，各生育時期的確定以達到調(diào)查數(shù)量50%為標(biāo)準(zhǔn)。

表2 滴灌方案/(m3·hm-2)

表3 施肥方案

1.3.2 農(nóng)藝性狀 自現(xiàn)蕾開始調(diào)查各生育時期的現(xiàn)蕾數(shù)、成鈴數(shù)，在8月25日調(diào)查株高、真葉數(shù)、主莖到3葉寬、莖粗、果枝數(shù)等主要農(nóng)藝性狀。在定點區(qū)域選擇長勢均勻具有代表性連續(xù)10株棉花，內(nèi)外行各5株，取平均值。

1.3.3 干物質(zhì) 蕾期至吐絮期(5月30日—9月15日)的各個生育時期，每隔15 d取樣一次，選取具有代表性的6株棉花，按照莖枝、葉、蕾花鈴等器官分開，放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱105℃殺青30 min，然后80℃恒溫至恒重，測定其干物質(zhì)質(zhì)量。

1.3.4 經(jīng)濟產(chǎn)量 吐絮后對每小區(qū)株數(shù)和鈴數(shù)記數(shù)，選取有代表性的棉株，分上(30朵)、中(40朵)、下(30朵)取樣，測其鈴重和衣分，重復(fù)3次。

1.3.5 水分利用效率 水分利用效率(Water use efficiency，WUE)：WUE(kg·m-3)=總產(chǎn)量(籽棉產(chǎn)量)/總灌水量。

1.3.6 氮肥利用率 氮肥利用率(Nitrogen use efficiency，NUE)：NUE(%)=(施氮條件下作物吸氮量-不施氮條件下作物吸氮量)/施氮量×100%

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2013、SPSS19.0進行統(tǒng)計分析，方差分析均為0.05水平，采用Duncan新復(fù)極差多重比較法。

2 結(jié)果與分析

2.1 非充分滴灌下施氮量對棉花生育進程的影響

如表4、表5所示，不同處理間生育進程在初花期前差異不大，初花期后各處理間差異顯著。同一氮肥處理下，生育進程隨著滴灌量的減少而明顯提前，從整個生育期來看，滴灌量2 800 m3·hm-2處理下各施氮量比3 800 m3·hm-2提前2～4 d，差異主要表現(xiàn)在初花期至盛鈴期。同一滴灌量下，在初花期后，生育進程隨著施氮量的增加而明顯延遲，N1、N2、N3較N0處理平均延遲2.5、4.5、6 d；從整個生育期來看，N1、N2、N3較N0處理平均延遲4、7、10 d。N0、N1自初花后出現(xiàn)輕度早衰現(xiàn)象，至吐絮期N0處理出現(xiàn)嚴(yán)重早衰。

2.2 非充分滴灌下施氮量對棉花農(nóng)藝性狀的影響

由表6可知，同一氮肥處理下，株高隨著滴灌量的增加而增加，真葉數(shù)、倒四葉寬、莖粗隨著滴灌量的增加略有降低。同一滴灌量下，株高、真葉數(shù)和果枝數(shù)隨著施氮量的增加而增加，均表現(xiàn)為N3>N2>N1>N0，倒四葉寬和有效果枝數(shù)隨著施氮量的增加呈先增后減的趨勢，均表現(xiàn)為N2>N3>N1>N0。綜上所述，輕度水分脅迫雖然株高較常規(guī)滴灌低，但真葉數(shù)、倒四葉寬、莖粗優(yōu)于常規(guī)滴灌，且增加效果明顯；氮肥處理方面表現(xiàn)為N2處理最優(yōu)。

2.3 非充分滴灌下施氮量對棉花LAI的影響

葉面積指數(shù)(LAI)是衡量棉花群體冠層結(jié)構(gòu)是否合理的重要指標(biāo)之一。如圖1所示，在初花期(出苗后50 d)各處理差異不大，初花期后各處理差異顯著。同一氮肥處理下，隨著滴灌量的增加，LAI呈增加趨勢，同2 800 m3·hm-2相比，3 800 m3·hm-2LAI平均增加了11.32%。同一滴灌量下，不同氮肥處理LAI呈先上升后下降的趨勢，在盛鈴期(出苗后82 d)達到最大值，各氮肥處理LAI均表現(xiàn)為N2>N3>N1>N0，在2 800 m3·hm-2滴灌量下N1、N2、N3處理LAI較N0處理分別增加了5.61%、37.52%、33.40%，在3 800 m3·hm-2滴灌量下N1、N2、N3處理LAI較N0處理分別增加了3.81%、36.02%、31.19%，且2 800 m3·hm-2較3 800 m3·hm-2滴灌量下N1、N2、N3處理增加效果顯著，分別提高了32.12%、4.01%、6.58%。至吐絮期，N2、N3處理仍然保持較高水平，說明N2、N3處理保證了棉花后期葉片的光合有效面積，提高了光合產(chǎn)物積累能力。

表4 不同處理下棉花生育進程(M-d)

表5 不同處理下棉花生育期/d

表6 不同處理下棉花農(nóng)藝性狀比較

注：不同小寫字母表示差異達P<0.05顯著水平，下同。

Note: different lowercase letters mean significant differences atP<0.05, the same below.

圖1 不同處理下棉花LAI的比較

Fig.1 The comparison of cotton LAI under different treatments

2.4 非充分滴灌下施氮量對棉花蕾鈴消長的影響

由圖2可知，同一氮肥處理下，隨著滴灌量的增加，現(xiàn)蕾數(shù)呈增加趨勢，與2 800 m3·hm-2相比，3 800 m3·hm-2滴灌量下現(xiàn)蕾數(shù)平均增加了0.5個·株-1。同一滴灌量下，隨著施氮量的增加，現(xiàn)蕾數(shù)表現(xiàn)為先增加后下降的趨勢，初花期達到峰值，各處理現(xiàn)蕾數(shù)均表現(xiàn)為N2>N3>N1>N0。由圖3可知，同一氮肥處理下，隨著滴灌量的增加，成鈴數(shù)呈增加趨勢，與2 800 m3·hm-2相比，3 800 m3·hm-2滴灌量下成鈴數(shù)平均增加了0.2 個·株-1。同一滴灌量下，隨著施氮量的增加，成鈴數(shù)表現(xiàn)為增加趨勢，盛鈴期達到峰值，各處理成鈴數(shù)均表現(xiàn)為N2>N3>N1>N0。綜上所述，不同處理蕾鈴消長情況表現(xiàn)為此消彼長的關(guān)系，現(xiàn)蕾數(shù)、成鈴數(shù)均表現(xiàn)為2 800 m3·hm-2滴灌量下N2處理增加幅度最大，較3 800 m3·hm-2滴灌量下N2處理現(xiàn)蕾數(shù)、成鈴數(shù)分別提高了3.8%、13.3%，說明在一定干物質(zhì)積累與分配的前提下，較多的現(xiàn)蕾數(shù)與成鈴數(shù)是獲得產(chǎn)量的關(guān)鍵。

圖2 不同處理下棉花現(xiàn)蕾數(shù)動態(tài)變化

Fig.2 The dynamic changes of bud number under different treatments

2.5 非充分滴灌下施氮量對棉花地上部干物質(zhì)積累與分配的影響

2.5.1 非充分滴灌下施氮量對棉花干物質(zhì)積累的影響 較高的干物質(zhì)積累是棉花獲得高產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，不同水肥處理直接影響棉花干物質(zhì)積累。各處理棉花單株地上部總干物質(zhì)(y)依出苗后天數(shù)(t)的增長可依據(jù)Logistic方程得出快速積累時間及最快積累速率，從表7可知，棉花單株地上部總干物質(zhì)快速積累時間段出現(xiàn)在出苗后52～110 d。同一氮肥處理下，滴灌量2 800 m3·hm-2處理比3 800 m3·hm-2處理的持續(xù)時間短2～3 d，但最大干物質(zhì)積累速率提高了4.5%～6.6%。同一滴灌量下，隨著施氮量的增加，棉株干物質(zhì)積累量、持續(xù)時間及最大積累速率呈先升后降的趨勢，均表現(xiàn)為N2>N3>N1>N0；至吐絮期，在2 800 m3·hm-2滴灌量下，N1、N2、N3處理分別較N0處理干物質(zhì)積累量增加了3.4、41.9、31.7 g·株-1，持續(xù)時間縮短了4 d 、7 d、6 d，最大積累速率提高了9.69%、37.6%、31.95%；在3 800 m3·hm-2滴灌量下，N1、N2、N3處理分別較N0處理干物質(zhì)積累量增加了15.7、47.1、31.9 g·株-1，持續(xù)時間縮短了2、7、3 d，最大積累速率提高了18.1%、36.8%、31.7%。說明不同滴灌量下N2處理能夠有效地協(xié)調(diào)植株的營養(yǎng)生長與生殖生長關(guān)系，前期積累較高的干物質(zhì)為后期生殖生長階段提供物質(zhì)基礎(chǔ)，有利于棉花產(chǎn)量及品質(zhì)的形成。

圖3 不同處理下棉花成鈴數(shù)動態(tài)變化

Fig.3 The dynamic changes of boll number under different treatments

2.5.2 非充分滴灌下施氮量對棉花干物質(zhì)分配的影響 由圖4可知，營養(yǎng)器官干物質(zhì)積累至盛鈴期最大，隨后降低；生殖器官干物質(zhì)積累和分配比例均隨生育進程而逐漸增加。同一氮肥處理下，滴灌量2 800 m3·hm-2處理比3 800 m3·hm-2處理營養(yǎng)器官和生殖器官分別平均降低了9.1%、0.3%。同一滴灌量下，隨著施氮量的增加，營養(yǎng)器官干物質(zhì)積累比例呈增加趨勢，表現(xiàn)為N3>N2>N1>N0；生殖器官干物質(zhì)積累比例呈先升后降的趨勢，表現(xiàn)為N2>N3>N1>N0。不同滴灌量下N2處理均有利于營養(yǎng)生長及時向生殖生長轉(zhuǎn)化，促進最終產(chǎn)量的形成。

表7 棉花干物質(zhì)累積的Logistic模型及其特征值

注：t為棉花出苗后的天數(shù)(d)；y為棉花干物質(zhì)積累量(g·株-1)；t0為干物質(zhì)積累最大速率出現(xiàn)時間；t1、t2分別為Logistic生長函數(shù)的兩個拐點；Δt為干物質(zhì)快速積累持續(xù)時間；Vm為干物質(zhì)最大增長速率。

Note:trepresents days after the emergence of cotton;yrepresents dry matter accumulation(g·plant-1);t0represents days when the maximum dry matter accumulation rate occurred;t1,t2are the two inflexions of the logistic equations respectively; Δtrepresents the duration time taken by dry matter rapid accumulation;Vmrepresents the maximum increase rate of dry matter.

圖4 不同處理棉花干物質(zhì)累積分配的動態(tài)變化

Fig.4 Dynamic changes of dry matter accumulation and distributionof cotton under different treatments

2.6 非充分滴灌下施氮量對棉花產(chǎn)量及水氮利用率的影響

如表8所示，N2、N3處理除水、氮利用率均無顯著性差異，但與N0、N1均達到顯著性差異。同一氮肥處理下，隨著滴灌量的增加單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴重、皮棉產(chǎn)量呈上升趨勢，但水分利用率及氮肥利用率呈下降趨勢，與3 800 m3·hm-2相比，滴灌量為2 800 m3·hm-2的處理單株結(jié)鈴數(shù)減少了0.89%～3.79%、單鈴重下降了0～3.19%、皮棉產(chǎn)量降低了14.1～129.1 kg·hm-2、水分利用率提高了20.66%～26.51%、氮肥利用率提高了27.37%～35.96%。同一滴灌量下，不同處理隨著施氮量的增加單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴重、皮棉產(chǎn)量、水分利用效率及氮肥利用率呈先增后降的趨勢，表現(xiàn)為N2>N3>N1>N0；在2 800 m3·hm-2滴灌量下，N1、N2、N3處理較N0處理單株結(jié)鈴數(shù)分別增加了14.41%～28.03%、單鈴重增加了15.15%～16.17%、水分利用率提高了27.11%～40.98%、氮肥利用率提高了17.24%～37.41%、皮棉產(chǎn)量分別增產(chǎn)了26.8%、40.4%、39.6%；在3 800 m3·hm-2滴灌量下，N1、N2、N3處理較N0處理單株結(jié)鈴數(shù)分別增加了11.83%～26.17%、單鈴重增加了10.89%～13.91%、水分利用率提高了21.31%～36.84%、氮肥利用率提高了11.04%～27.17%、皮棉產(chǎn)量分別增產(chǎn)了20.7%、36.3%、33.7%。說明2 800 m3·hm-2滴灌量與N2處理組合水、氮利用效率最高，且增產(chǎn)效果最優(yōu)。

表8 不同處理對棉花產(chǎn)量及水氮利用率的影響

3 討論與結(jié)論

近年來，為了提高棉花產(chǎn)量，氮肥施用量已超過棉花生長所需，造成了貪青晚熟、產(chǎn)量和品質(zhì)大幅度下降，氮利用效率不高，生產(chǎn)成本增加及生態(tài)環(huán)境惡化等問題[16-17]。大量研究表明適宜的施氮能優(yōu)化株型，改善生育進程，減少蕾鈴脫落[18-19]。本研究表明，在初花期后，生育進程隨著施氮量的增加而明顯延遲，從整個生育期來看，N1、N2、N3較N0處理平均延遲4 d、7 d、10 d。N0、N1自初花后出現(xiàn)輕度早衰現(xiàn)象，至吐絮期N0處理出現(xiàn)嚴(yán)重早衰，不利于產(chǎn)量形成。同一氮肥處理下，株高隨著滴灌量的增加而增加，真葉數(shù)、倒四葉寬、莖粗隨著滴灌量的增加略有降低。同一滴灌量下，株高、真葉數(shù)和果枝數(shù)隨著施氮量的增加而增加，倒四葉寬和有效果枝數(shù)隨著施氮量的增加呈先增后減的趨勢。不同氮肥處理LAI呈先上升后下降的趨勢，在盛鈴期(出苗后82 d)達到最大值，各氮肥處理LAI均表現(xiàn)為N2>N3>N1>N0。綜上所述，非充分滴灌雖然株高和LAI較常規(guī)滴灌低，但真葉數(shù)、倒四葉寬、莖粗優(yōu)于常規(guī)滴灌，且增加顯著；氮肥處理方面以N2處理下株高、真葉數(shù)、果枝數(shù)和LAI最高；顯著提高了水分利用效率，并且沒有限制氮肥利用效率提高，最終有利于產(chǎn)量的形成。

氮肥運籌是有效地提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵[20-21]。對于棉花滴灌條件下的施氮量，王肖娟等研究得出，隨施氮量的增加，棉花產(chǎn)量呈先增大后減小的趨勢，當(dāng)施氮量為360 kg·hm-2時，棉花產(chǎn)量和氮肥利用率達最高[22]。但也有研究表明，施氮量在300 kg·hm-2以上時，氮肥的增產(chǎn)效果已經(jīng)不顯著[23]。本研究表明，現(xiàn)蕾數(shù)和成鈴數(shù)表現(xiàn)為隨著施氮量的增加呈先增加后下降的趨勢，以N2處理較多。滴灌量2 800 m3·hm-2比3 800 m3·hm-2的快速生長期持續(xù)短2～3 d，使?fàn)I養(yǎng)器官和生殖器官干物質(zhì)平均降低了9.1%、0.3%，但最大干物質(zhì)積累速率提高了4.5%～6.6%；干物質(zhì)積累量、持續(xù)時間和最大積累速率隨著施氮量的增加呈先升后降的趨勢，以N2處理最為協(xié)調(diào)，有利于營養(yǎng)生長及時向生殖生長轉(zhuǎn)化，促進最終產(chǎn)量的形成。兩灌溉量間單鈴重與皮棉產(chǎn)量差異不顯著，但隨著施氮量的增加呈先增后降的趨勢，以N2處理最高，分別比N0、N1、N3平均增產(chǎn)39.9%、20.1%、4.3%。因此棉花在非充分滴灌(2 800 m3·hm-2)條件下施氮量(純N)以300 kg·hm-2較為適宜。

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Effects of different nitrogen fertilizer levels on growth, yield, water and nitrogen use efficiency of cotton under non-sufficient drip irrigation

SHI Hong-liang1, ZHANG Ju-song1, YAN Qing-qing1, TIAN Li-wen2, CUI Jian-ping2, LIN Tao2, GUO Ren-song2

(1.XinjiangAgriculturalUniversity/ResearchCenterofCottonEngineering,Urumqi,Xinjiang830052,China;2.InstituteofEconomicCrops,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences,Urumqi,Xinjiang830091,China)

The optimal amount of nitrogen fertilizer oncotton was investigated under the condition of non-sufficient drip irrigation to provide scientific basis for highly efficient use of water and fertilizer of cotton in arid regions. Xinluzhong 54 was used as test material in split plot experiment design, the total drip-irrigation amount of 2 800 m3·hm-2(non full irrigation) and 3 800 m3·hm-2(conventional drip irrigation) for the main plot, four nitrogen (N) level, N0 (0 kg·hm-2), N1 (150 kg·hm-2), N2 (300 kg·hm-2), N3 (450 kg·hm-2) for sub-plot. Results showed that with the same irrigation amount, the growth process prolonged significantly with the increase in nitrogen fertilization. The plant height, the number of main leaf and fruit spur increased with the increase in nitrogen fertilization. The fourth from top leaf width, and effective fruit spur number first increased and then decreased with the increase in nitrogen fertilization. With the same nitrogen fertilization, plant height increased,and the number of main leaf, the fourth from top leaf width, stem diameter slightly decreased with the increase indrip irrigation. The number of bud and boll, the accumulation amount of dry matter, time of duration and the maximum rate of accumulation of dry matter first increased and then decreased with the increase in nitrogen fertilization, which was more significantin N2, and the growth characteristic value was more coordinated in N2. The difference in single boll weight and lint yield between the two irrigation quantity was not significant, but single boll weight and lint yield first increased and then decreased with the increase in nitrogen fertilization. Those in N2 wasthe highest, 39.9%, 20.1% and 4.3 % higher than N0, N1, N3 respectively in average yield. Compared with N1 and N3,the water use efficiency increased by 40.97%, 19.02% and 4.88% respectively. The nitrogen utilization efficiency increased by 53.91% and 21.36% respectively compared with N1 and N3.Therefore, in the Nanjiang Akesu area,drip irrigation of 2 800 m3·hm-2, and 300 kg·hm-2nitrogen fertilization was the optimal condition for cotton.

cotton; nitrogen fertilizer; irrigation amount; growth characteristics; yield

1000-7601(2017)04-0129-08

10.7606/j.issn.1000-7601.2017.04.20

2016-04-27

國家“十二五”科技支撐計劃項目“棉花高產(chǎn)高效關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”(2014BAD11B02)；新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)研究生項目(xjaucxy-yjs-20151010)

石洪亮(1990—)，男，吉林雙遼人，碩士研究生，主要從事棉花高產(chǎn)栽培生理生態(tài)研究。 E-mail: xjndshl@163.com。

張巨松(1963—)，男，江蘇江都人，教授，主要從事棉花高產(chǎn)栽培生理生態(tài)研究。 E-mail: xjndzjs@163.com。

S562; S143.1

A