機(jī)采模式下氮肥不同基追比對(duì)棉花產(chǎn)量形成的影響

趙強(qiáng) 婁善偉 姜婷婷 呂戈

摘要：在機(jī)采模式下，設(shè)置5種不同的氮肥基追比例處理（N1～N5），研究不同基追比對(duì)機(jī)采棉產(chǎn)量形成的影響。結(jié)果表明：棉花的LAI并不是隨著基施比例的增加而增加，而是具有隨基施量增加而先增加后減少的趨勢；在干物質(zhì)積累上，符合“緩慢-迅速-緩慢”的S型變化趨勢，但處理間同樣是以中間N3處理的積累量較高；在棉鈴空間分布上，基施比例越高則越易增結(jié)內(nèi)圍鈴而不利于上部成鈴；在最終產(chǎn)量構(gòu)成中，以處理N3的單株鈴數(shù)最高，產(chǎn)量最好，為7492.33 kg/hm2，說明機(jī)采模式下氮肥基追比例過高或過低均不利于高產(chǎn)，以2︰8的基追比較合適。

關(guān)鍵詞：機(jī)采棉；氮肥；基追比；產(chǎn)量；新疆

中圖分類號(hào)：S562.042 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3143（2018）02-0009-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2018.02.003

0 引言

氮素是植物需求量最大的礦質(zhì)營養(yǎng)元素，也是影響作物產(chǎn)量的重要元素之一[1-2]。研究表明，施氮不足會(huì)導(dǎo)致作物減產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)損失，而氮肥過量，則會(huì)增加生產(chǎn)成本，造成土壤中氮素的損失，進(jìn)而引起土壤環(huán)境污染[3]。新疆植棉面積在166.7萬hm2以上，生產(chǎn)水平的進(jìn)步離不開合理的施肥和機(jī)械化的發(fā)展[4-5]。過去一些年，施氮曾是棉花增產(chǎn)的重要手段，氮肥能夠影響棉花的農(nóng)藝性狀， 合理的施用氮肥能夠增加莖粗， 保證一定的株高和果枝數(shù)， 促進(jìn)棉花的光合， 為棉花的高產(chǎn)打下基礎(chǔ)[6]。另外，研究發(fā)現(xiàn)棉花生物量的增長對(duì)氮肥施用量較為敏感，氮肥施用合理可以使棉花快速增長期啟動(dòng)早，增長速率變大，增加干物質(zhì)重和產(chǎn)量等。但隨著全程機(jī)械化的發(fā)展，新疆棉花生產(chǎn)模式逐漸變?yōu)闄C(jī)采模式，該模式下滴灌技術(shù)應(yīng)用更加普通，是否減少氮肥基施比例已引起了生產(chǎn)上的重視[7]，如何分配氮肥基追比才能獲得高產(chǎn)呢？本研究針對(duì)機(jī)采模式，設(shè)置氮肥不同的基施比例，研究不同基追比對(duì)產(chǎn)量形成的影響，以期找到合適的基追比例，通過合理施肥，增加機(jī)采棉棉花產(chǎn)量。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2016年在阿克蘇地區(qū)阿瓦提縣豐收2場進(jìn)行。該試驗(yàn)區(qū)處于天山南麓，塔克拉瑪干大沙漠北緣，阿克蘇河、葉爾羌河與喀什噶爾河的沖積平原上。海拔1028～1064 m，年均氣溫10.40℃，年均降水量46.70 mm，屬暖溫帶大陸性干旱氣候。試驗(yàn)地為沙壤土，耕作層有機(jī)質(zhì)4.33 g/kg，全氮0.51 g/kg，堿解氮40.70 mg/kg，速效磷13.00 mg/kg，速效鉀147.50 mg/kg。pH為7.0，總鹽分含量為1.28%。地下水位在2.50 m以下，土壤平均容重為1.45 g/cm3。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因子隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，供試品種為新陸中47號(hào)。試驗(yàn)以氮肥施用策略為處理，總施氮量相同為尿素900 kg/hm2，基肥比例設(shè)5個(gè)水平，用N1、N2、N3、N4、N5表示，分別為0，10%，20%，30%，40%，剩余做追肥，分6次進(jìn)行，追1～追6的比例分別為剩余的12%、14%、30%、25%、11%和8%，各處理的比例一樣，具體施氮肥量見表1。種植密度28.20萬株/hm2，行距配置為10 cm+66 cm+10 cm，株距為9.5 cm，各處理的灌水量一致，為3900 m3/hm2，試驗(yàn)設(shè)重復(fù)3次，共15個(gè)小區(qū)。小區(qū)長為7 m、寬4.5 m、面積為31.5 m2，留有走道，基肥氮肥和磷鉀肥在翻地時(shí)一起施入，追肥采取隨水滴施方法。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 葉面積指數(shù)（LAI）及干物質(zhì)

葉面積指數(shù)用LAI-2000葉面積指數(shù)儀測量。干物質(zhì)測定是在棉花主要生育時(shí)期選取生長一致的代表性棉株3株，分莖、葉和蕾花鈴等器官，在105℃下殺青半小時(shí)后再降至80℃烘至恒重。

1.3.2 棉鈴時(shí)空分布

于開花期選代表性植株定株30株，分別在7月15日、8月15日和9月5日調(diào)查伏前桃、伏桃和秋桃，在9月10～20日，對(duì)定點(diǎn)棉株再調(diào)查10株棉花，分別數(shù)計(jì)不同果枝、果節(jié)上的成鈴數(shù)。

1.3.3 產(chǎn)量性狀

棉花吐絮后測定各小區(qū)收獲株數(shù)、吐絮鈴數(shù)，并選取30個(gè)吐絮鈴測其鈴重和衣分。

1.3.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別用Microsoft Excel 2010和dps7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥基追比對(duì)LAI的影響

由圖1可以看出，在不同氮肥基追比條件下，各處理棉花葉面積指數(shù)變化沒有大的差異，均是先增加后降低的單峰拋物線，在盛鈴前逐漸變?yōu)镹3>N4>N2>N5>N1，最高峰值出現(xiàn)在盛鈴期（7月25日）左右，處理N3的LAI峰值最高，為5.6，處理N5的LAI峰值最低，為4.5，兩者相差1.1，這一趨勢與產(chǎn)量趨勢一致。

2.2 氮肥基追比對(duì)棉花單株干物質(zhì)積累的影響

如圖2可知，在不同的氮肥基追比條件下，棉花單株干物質(zhì)積累量均呈現(xiàn)“緩慢-迅速-緩慢”的S型變化趨勢。進(jìn)一步比較可以得出，雖然蕾期各處理單株干物質(zhì)差距不大，但從全生育期看，各處理單株干物質(zhì)量表現(xiàn)為N3>N2>N4>N5>N1，且處理N3的單株干物質(zhì)始終維持較高水平，并與處理N1差距越來越大，最大差距可達(dá)23.17 g/株。

2.3 氮肥基追比對(duì)棉鈴空間分布的影響

由表2可知，不同處理間，單株結(jié)鈴呈現(xiàn)先增后減的趨勢，以處理N3表現(xiàn)最好，單株結(jié)鈴最多為7.6個(gè)，且與處理N1、N5差異顯著。在水平方向上，棉花仍以第一果節(jié)成鈴為主，各處理第一果節(jié)成鈴占比均在89%以上，有基施比例越大第一果節(jié)結(jié)鈴比例越高的趨勢，且處理N4、N5與處理N3之間存在顯著差異，而第二果節(jié)具有相反趨勢。在垂直分布上，下部成鈴占比最高，占到了45%以上，其次為中部，占比35%左右，上部最低，處理間N3、N2的上、中、下分配比例相對(duì)適中，處理N4、N5下部比例過高，而處理N1的上部比例過高，且與其他處理間差異顯著。

2.4 氮肥基追比對(duì)棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表3可以看出，各處理收獲植株數(shù)相差不大，受氮肥基追比影響較小，單株鈴數(shù)、衣分則以中間處理（N3）最高，兩頭處理較低，與葉面積變化和干物質(zhì)積累趨勢基本一致，籽棉產(chǎn)量與單株鈴數(shù)變化相一致，處理N3產(chǎn)量最高，達(dá)到了7492.33 kg/hm2，且處理N3與N1、N5間均差異顯著，單鈴重也具有同樣趨勢，但以處理N4的最高，為6.09 g， 并與處理N1、N2、N5間差異顯著。

3 討論與結(jié)論

合理的氮肥調(diào)控，是促進(jìn)棉花產(chǎn)量增加的重要措施[8]。以前種植棉花的栽培管理模式中，滴灌技術(shù)的應(yīng)用還不完善，后期水肥很難及時(shí)跟上，這就要求增施基肥以促進(jìn)出苗，保證棉花前期的生長發(fā)育，以便棉花花鈴期前有足夠的養(yǎng)分。目前新疆地區(qū)普遍采用的基追比例以3︰7和4︰6較多，但比例不一，不合理的氮肥運(yùn)籌會(huì)造成棉花前期營養(yǎng)不足而缺苗和苗弱，造成葉綠素含量低、光合能力差，蕾鈴易脫落等。而氮肥過量又會(huì)造成旺長，營養(yǎng)浪費(fèi)嚴(yán)重，后期貪青晚熟，不利于收獲[9]。余策金，等[10]在江西地區(qū)研究發(fā)現(xiàn)，追肥的不同比例對(duì)棉花產(chǎn)量具有一定的影響， 且隨著基肥比例增加， 其產(chǎn)量表現(xiàn)為逐漸下降的趨勢。而新疆地區(qū)隨著滴灌技術(shù)的應(yīng)用和機(jī)采棉模式的大面積推廣，后期水肥更加精準(zhǔn)，隨時(shí)可以為棉花補(bǔ)充養(yǎng)分，以前的基追比例模式自然會(huì)發(fā)生改變[11]。本研究發(fā)現(xiàn)在機(jī)采模式下，滴灌棉田不同基追比例條件下，棉花LAI隨生育期的推進(jìn)呈先增加后減小趨勢，干物質(zhì)積累仍滿足“緩慢-迅速-緩慢”的S型規(guī)律，但處理間同樣是以中間N3處理的積累量較高，棉鈴空間分布隨基施量增加而更加緊湊，更多的依賴內(nèi)圍鈴和中下部成鈴，只有適當(dāng)?shù)幕繁炔拍苷{(diào)整空間分布，得到較好的產(chǎn)量，在最終產(chǎn)量構(gòu)成中，以處理N3的單株鈴數(shù)最高、產(chǎn)量最好，籽棉產(chǎn)量為7492.33 kg/hm2。通過上述分析綜合認(rèn)為，在機(jī)采滴灌隨水追肥模式下，氮肥基追比例過高或過低均不利于高產(chǎn)，以2︰8的基追比較為合適。

參考文獻(xiàn)

[1] 毛樹春. 棉花營養(yǎng)與施肥[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2004.

[2] 王海江，崔靜，候振安，等. 膜下滴灌棉花水氮耦合對(duì)其干物質(zhì)和水分利用效率的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，19（3）：76-80.

[3] 薛曉萍，陳兵林，郭文琦，等. 棉花臨界需氮量動(dòng)態(tài)定量模型[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2006，17（12）：2363-2370.

[4] 劉濤，褚貴新，魏亦農(nóng)，等. 雜交棉干物質(zhì)積累與養(yǎng)分吸收分配特點(diǎn)[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2011，44（6）：1117-1124.

[5] 徐海江，田立文，林濤，等. 施氮量對(duì)南疆膜下滴灌陸地棉干物質(zhì)積累與分配的影響[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，49（10）：1765-1772.

[6] 郭仁松，徐海江，劉正興，等. 適宜新疆棗棉間作種植模式棉花品種篩選研究[J]. 棉花科學(xué)，2013，35（4）：16-20.

[7] 劉新永，田長彥. 棉花膜下滴灌水氮耦合效應(yīng)研究[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 2007， 13（2）： 286-291.

[8] 郭勇，馬興旺，楊濤，等. 氮肥追施策略對(duì)棉花蕾鈴脫落的影響[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，47（1）：180-183.

[9] 劉翠，張巨松，鄭慧，等. 氮肥基追比對(duì)雜交棉光合生理特性及產(chǎn)量的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究 2015，2（33）：159-164.

[10] 余策金，李北京，郭在斌，等. 棉花氮肥基追不同比例的效果初探[J]. 江西棉花，2009，31（4）：25-26.

[11] 徐新霞，雷建峰，王立紅，等. 不同氮肥基追比對(duì)機(jī)采棉光合物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)量的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2015，24（6）：46-52.