不同密度、施氮量和施肥模式對棉花岡８６產量和纖維品質的影響

張華崇　閆振華　趙樹琪　黃曉莉　戴寶生　李蔚

摘要：為了探討棉花（Gossypium spp.）高效綜合栽培管理模式，以自育的棉花品種岡86為材料，研究了不同密度、施氮量和施肥模式對棉花產量和纖維品質的影響。結果顯示，岡86在3.3萬株/hm2、低氮水平180 kg/hm2和見花一次施肥的條件下增產，不同施氮量和施肥模式對岡86產量構成因素鈴數(shù)、鈴重和衣分沒有顯著影響，對岡86部分纖維品質有顯著影響;不同施氮量對整齊度指數(shù)有顯著影響;不同施肥模式對斷裂比強度存在顯著影響，一次見花施肥處理的斷裂比強度顯著高于常規(guī)施肥處理。

關鍵詞：棉花（Gossypium spp.）;岡86;密度;施氮量;施肥模式;產量;纖維品質

中圖分類號：S562? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）22-0046-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.22.011? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of different densities，nitrogen application rates and fertilizer patterns on yield and fiber quality of cotton variety Gang 86

ZHANG Hua-chong，YAN Zhen-hua，ZHAO Shu-qi，HUANG Xiao-li，DAI Bao-sheng，LI Wei

（Huanggang Academy of Agricultural Sciences，Huanggang 438000，Hubei，China）

Abstract： In order to investigate the efficient comprehensive cultivation management model of cotton（Gossypium spp.）， Gang 86 was used as material to study the impact of different planting density， nitrogen application and fertilization modes on yield and fiber quality. Results showed that the treatment of the planting density was 3.3×104 plants/hm2， 180 kg/hm2 fertilization level and one-time fertilization at the time of flowering had the highest cotton yield. The number of bells， boll weight and lint percentage were not significant under different treatments. Some fiber quality of Gang 86 were significant difference? between different nitrogen application treatments. Uniformity index was significant difference between different nitrogen application， different fertilization modes had significant effects on the specific breaking strength， and the specific breaking strength of the one-time fertilization at the time of flowering treatment was significantly higher than that of the conventional fertilizer treatment.

Key words： cotton（Gossypium spp.）; Gang 86; density; nitrogen application; fertilization modes; yield; fiber quality

棉花（Gossypium spp.）在國防和國民經濟中占有重要地位，據(jù)農業(yè)農村部公布的數(shù)據(jù)2018年中國進口棉花162.7萬t，同比增長19.4%，中國日益成為全球重要的棉花消費國。但是，受全國種植業(yè)結構調整影響，棉花種植面積不斷減少，而且近年來由于遺傳基礎狹窄，棉花育種已進入了平臺期，很難取得突破性進展。這使得通過栽培技術來提高棉花產量的方法日益重要，有研究顯示先進的栽培技術促進了棉花產量水平的不斷提高，其在增產份額中占比達35%[1]。種植密度、施氮量和施肥模式對棉花產量發(fā)揮重要的作用[2-4]。合理的種植密度可以塑造棉花理想的株型，充分利用生長空間和光、熱、水、氣等自然資源，種植密度應與品種和地理位置相適應才能發(fā)揮作用，如北疆早熟棉花品種新陸早33的適宜種植密度為22.5萬株/hm2[5]，長江流域下游棉區(qū)抗蟲雜交棉湘雜棉8號適宜密度為3.0萬株/hm2左右[6]，而魯西北棉區(qū)以6.0萬～7.5萬株/hm2的密度種植可獲得較高的棉花產量[7]。適宜的施氮量能改善蕾鈴脫落的情況，增加產量[8]。石洪亮等[9]以新陸中54號為材料，采用單因素試驗設計，設置了0、150、300和450 kg/hm2 4個施氮（純N）水平，發(fā)現(xiàn)施氮量為300 kg/hm2時，棉花生長優(yōu)，單株結鈴數(shù)多，單鈴質量大，子棉產量最高。李鵬程等[10]以中棉所79為材料，設置了純氮用量分別為0、90、180、270、360、450 kg/hm2 6個水平，發(fā)現(xiàn)黃河流域棉區(qū)華北平原亞區(qū)中等肥力棉田施氮量超過270 kg/hm2時，棉花氮肥農學利用率、氮素內在利用率、氮素生理利用率、氮肥回收率開始下降，該區(qū)棉田推薦經濟施氮量為299.7 kg/hm2。以往研究大多是針對不同施氮量、不同密度或不同施肥模式對棉花的影響，而在不同密度、不同施氮量和不同施肥模式綜合影響下對棉花的影響則鮮見報道。鑒于此，本研究以岡86棉花為材料，研究不同密度、不同施氮量和不同施肥對其產量及纖維品質的影響，旨在探明最適合湖北省黃岡市種植棉花的栽培技術措施，為指導棉花高產栽培、加速岡86的推廣應用、實現(xiàn)良種良法配套提供理論與實踐依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料

供試棉花品種為岡86，由黃岡市農業(yè)科學院棉麥研究所選育;供試肥料為尿素（N 46%，山西陽煤豐喜肥業(yè)有限責任公司）、過磷酸鈣（P2O5 12%，黃岡富池化肥廠）、復合肥（N∶P2O5∶K2O=16∶16∶16）、氯化鉀（K2O 60%），復合肥和氯化鉀均由俄羅斯進口）。

1.2? 試驗地概況

試驗在黃岡市現(xiàn)代農業(yè)科技示范園進行，土質為壤土，肥力中上等，試驗地無雜草，前茬作物為水稻。

1.3? 試驗設計

采用完全隨機設計，密度（A）設2個水平：2.7萬（A1）、3.3萬株/hm2（A2）;施氮量（B）設3個水平：180（B1）、270（B2）和375 kg/hm2（B3）;施肥模式（C）設2個水平：常規(guī)施肥（C1）和見花一次施肥（C2），其中常規(guī)施肥苗期施總氮量10%，蕾期施總氮量20%，花鈴期施總氮量60%。共12個處理組合，每個小區(qū)面積為20 m2，4行區(qū)，3次重復，試驗地周圍沒有保護行，試驗期間各處理區(qū)其他栽培管理措施均一致。

9月15日田間調查單株鈴數(shù);植株吐絮后每重復分別取上、中、下部鈴各10個，室內測定單鈴重、衣分，送樣棉到中國農業(yè)科學院棉花研究所棉花纖維品質檢測中心檢測絨長、伸長率、斷裂比強度、馬克隆值和整齊度。

1.4? 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用DPS統(tǒng)計軟件檢驗差異顯著性 （Duncan新復極差法）。

2? 結果與分析

2.1? 不同密度、施氮量和施肥模式對岡86產量的影響

由表1可知，不同密度間岡86產量差異達到顯著水平，即3.3萬株/hm2（A2）栽培密度產量顯著高于2.7萬株/hm2（A1）栽培密度;不同施氮量之間沒有顯著差異，且不同施肥模式對岡86產量的影響差異不顯著。依據(jù)減少施肥量的原則結合以上結果，棉花品種岡86在3.3萬株/hm2、低氮水平180 kg/hm2和見花一次施肥的情況下有利于增產。

2.2? 不同密度、施氮量和施肥模式對岡86產量構成因素的影響

分析不同密度、施氮量和施肥模式對岡86產量構成因素的影響，結果（表1）表明，不同栽培密度處理岡86的鈴數(shù)有顯著差異，3.3萬株/hm2（A2）栽培密度鈴數(shù)顯著高于2.7萬株/hm2（A1）栽培密度，不同施氮量和施肥模式下岡86產量構成因素鈴數(shù)、單鈴重和衣分沒有顯著差異，說明施氮量的多少和施肥模式對產量的影響不大。

2.3? 不同密度、施氮量和施肥模式對岡86纖維品質的影響

從表2可以看出，不同處理對岡86部分纖維品質有顯著影響，不同施氮量對岡86整齊度指數(shù)有明顯影響，B2（270 kg/hm2）和B3（375 kg/hm2）處理差異顯著，隨著施氮量增加整齊度指數(shù)先升高后降低;不同施肥模式對岡86斷裂比強度有顯著影響，C2處理（一次見花施肥）的斷裂比強度顯著高于C1處理（常規(guī)施肥）;不同處理對上半部平均長度、馬克隆值和伸長率沒有顯著影響。

3? 小結與討論

通過研究不同密度、不同施氮量和不同施肥對岡86產量及纖維品質的影響，結果顯示，岡86在3.3萬株/hm2、低氮水平180 kg/hm2和見花一次施肥的情況下有利于增產，高密度（3.3萬株/hm2）栽培下鈴數(shù)顯著高于低密度（2.7萬株/hm2），不同施氮量和施肥模式對岡86產量構成因素鈴數(shù)、單鈴重和衣分沒有顯著影響，這與前人研究一致[11，12]。密度與鈴數(shù)關聯(lián)性最大，一次見花施肥處理與常規(guī)施肥處理的產量相當;不同密度處理對棉花纖維品質沒有顯著影響，Bridge等[13]也得到類似結果，密度與纖維品質關系不密切，但是周永萍等[14]研究結果表明，不同種植密度對棉花纖維上半部平均長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強度與伸長率無顯著影響，而馬克隆值隨著種植密度的增大呈先降低后升高的趨勢。本研究發(fā)現(xiàn)不同施氮量對整齊度指數(shù)有顯著影響，這與王子勝[15]的研究結果正好相反，其發(fā)現(xiàn)適宜施氮量對遼棉19和美棉33 B纖維長度、斷裂比強度、馬克隆值和伸長率均有顯著影響，而對纖維整齊度影響不顯著，這可能與不同品種需氮水平和氣候條件有關;不同施肥模式對斷裂比強度存在顯著影響，一次見花施肥處理的斷裂比強度顯著高于常規(guī)施肥處理，一次性施肥是一種生產輕便、節(jié)本增效和保護環(huán)境的技術模式，也符合棉花生產輕簡化發(fā)展的趨勢，但其對纖維品質的影響還需要進一步深入研究。

目前，長江流域棉區(qū)的栽培管理過程出現(xiàn)種植密度下降，增產潛力得不到有效發(fā)揮，施氮量高、氮肥利用效率低，傳統(tǒng)施肥復雜、不易操作等問題[4，16，17]，本研究通過增密、減肥和見花一次施肥等栽培措施達到減投不減產的目的，鑒于本研究試驗年限較短，研究結果還需多年田間試驗進一步驗證。

參考文獻：

[1] 毛樹春.我國棉花種植技術的應用和發(fā)展[J].中國棉花，2009， 36（9）：17-22.

[2] 牛玉萍，陳宗奎，楊林川，等.干旱區(qū)滴灌模式和種植密度對棉花生長和產量性能的影響[J].作物學報，2016，42（10）：1506-1515.

[3] 張? 炎，王講利，李? 磐，等.新疆棉田土壤養(yǎng)分限制因子的系統(tǒng)研究[J].水土保持學報，2005，19（6）：59-62.

[4] 楊國正.棉花氮素響應特性及氮肥高效利用機理研究[D].武漢：華中農業(yè)大學，2011.

[5] 寧新柱，林? 海，宿俊吉，等.不同種植密度對棉花產量性狀的影響[J].安徽農業(yè)科學，2011，39（15）：8878-8880.

[6] 劉瑞顯，史? 偉，徐立華，等.長江下游棉區(qū)抗蟲雜交棉適宜密度研究[J].棉花學報，2010，22（6）：634-638.

[7] 王愛玉，孔祥良，張桂芝，等.不同種植密度對棉花產量及其相關性狀的影響[J].山東農業(yè)科學，2016，48（12）：80-82.

[8] 胡明芳，田長彥，馬英杰，等.氮素營養(yǎng)對棉鈴形成與脫落的影響[J].干旱地區(qū)農業(yè)研究，2005，23（1）：95-98.

[9] 石洪亮，張巨松，嚴青青，等.施氮量對南疆機采棉生長特性及產量的影響[J].西北農業(yè)學報，2017，26（3）：397-404.

[10] 李鵬程，董合林，劉愛忠，等.施氮量對棉花功能葉片生理特性、氮素利用效率及產量的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2015， 21（1）：81-91.

[11] 李玉芳，李景龍，楊春安.不同栽培密度對棉花產量及經濟性狀的影響[J].江西棉花，2009，31（5）：31-33.

[12] 王? 強.一次施肥時間對棉花產量形成和養(yǎng)分累積的影響[D].武漢：華中農業(yè)大學，2014.

[13] BRIDGE P R，MEREDITH W R，CHISM J F. Influence of planting method and plant population on cotton （Gossypium hirsutum L.）[J].Agronomy journal，1973，65（1）：104-109.

[14] 周永萍，杜海英，田海燕，等.不同種植密度對棉花生長結鈴及產量品質的影響[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2018，32（4）：95-99.

[15] 王子勝.種植密度和施氮量對東北特早熟棉區(qū)棉花生物量和氮素累積的影響[D].南京：南京農業(yè)大學，2011.

[16] 陳昌安.江蘇沿海地區(qū)棉花種植密度現(xiàn)狀[J].中國棉花，2009， 36（5）：40-43.

[17] 謝丕江，劉志成，陳榮華，等.2017年湖南桃源縣棉花施肥存在問題與對策探討[J].中國棉花，2018，45（1）：42-44.