密度和施肥量對雜交棉產(chǎn)量及其構成因素的影響

楊健 黃鑫 羅新寧

摘要 以新疆阿克蘇一桿旗鄉(xiāng)試驗站2017年度雜交棉3414田間試驗數(shù)據(jù)為依據(jù)，研究密度、氮肥和磷肥施用量對雜交棉產(chǎn)量及其構成因素的影響。結果表明，加大種植密度可顯著提高產(chǎn)量，雜交棉的產(chǎn)量構成與氮、磷的吸收量具有協(xié)同效應，但密度過量增加，氮、磷投入過多改變了棉田的群體結構，導致棉鈴早衰，造成產(chǎn)量及其構成因素呈負增長。當種植密度為28.5萬株/hm2、尿素施用量為750 kg/hm2、磷肥施用量為337.5 kg/hm2時，豫雜37號能獲得較好的產(chǎn)量結構。

關鍵詞 雜交棉;密度;氮肥;磷肥;產(chǎn)量

Abstract Based on the field test data of hybrid cotton in 3414 test in 2017 at Yiganqi Township test station in Aksu of Xinjiang， we studied the effects of density， nitrogen and phosphorus fertilizer amount on the yield and its component factors of hybrid cotton. The results showed that increasing the planting density had a significant effects on the increase of yield， and the yield composition of hybrid cotton had a synergistic effect with the absorption of nitrogen and phosphorus. However， the excessive increase of density and the over input of nitrogen and phosphorus changed the population structure of cotton field， reduced the photosynthetic capacity， led to the premature senescence of cotton boll， and caused negative growth of yield and its component factors. When the planting density was 285 000 plants/hm2， the urea application was 750 kg/hm2 and the phosphorus application was 337.5 kg/hm2， Yuza 37 could get a better yield structure.

Key words Hybrid cotton;Density;Nitrogen;Phosphorus;Yield

棉花是當今世界上需求量較多的經(jīng)濟作物，也是紡織工業(yè)不可或缺的主要原料。受到植棉區(qū)向西北遷移的影響，棉花產(chǎn)區(qū)面積降低，因此其節(jié)本增效栽培手段需要進一步摸索。西北內陸氣候環(huán)境條件特殊，干旱、鹽堿等在極大程度上限制了西北內陸棉花產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)力，利用合理的栽培手段打破局限是關鍵。經(jīng)過長久發(fā)展，新疆植棉很早就具有了“早、密、矮、膜”的技術特色，密植是新疆棉花增產(chǎn)的主要途徑，但并不意味著栽培密度越大收獲的產(chǎn)量就越高，合理密植才是植棉增產(chǎn)的技術關鍵。棉花高密度種植模式的出現(xiàn)給棉花生產(chǎn)再奪高產(chǎn)能帶來了希望和可能[1]。目前，各種先進植棉技術在棉花生產(chǎn)上廣泛應用起來，棉花的單產(chǎn)水平也隨之不斷提高，栽培技術在總增產(chǎn)份額中占比35%[2]。在生產(chǎn)上，不僅密度對產(chǎn)量有影響，施肥處理對棉花增產(chǎn)效果也很明顯。在適當?shù)姆秶鷥?，隨著施氮量的增多，棉花產(chǎn)量呈增高的趨勢[3]，過量的追施氮肥雖然會使棉花在花鈴期間擴大葉面積和冠層對光能的截獲率，但同樣會使棉花后期葉面積指數(shù)迅速下降[4]。李春燕等[5]在研究探索密度與氮肥對機采棉葉鈴分布的影響及與產(chǎn)量的關系時，指出在同一種栽培密度下，隨著施氮量的增加，單株結鈴數(shù)、單鈴重、衣分、籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量均呈上升趨勢。在新疆南疆棉區(qū)，棉花合理栽培密度與當?shù)貧夂颉⒚藁ㄆ贩N、土壤條件及管理栽培措施等相關。而在實際生產(chǎn)當中，棉花種植戶為了提高產(chǎn)量，除了調節(jié)種植密度，往往都不會考慮施肥量的投入和對周邊環(huán)境所帶來的影響。因此，在雜交棉大面積推廣之前必須在當?shù)剡M行密度及相應的高產(chǎn)栽培技術措施的摸索。為充分發(fā)掘南疆光照和熱量資源潛力，發(fā)揮雜交棉的雜種優(yōu)勢，筆者進行了雜交棉密度和施肥措施的研究，探索密度、氮肥和磷肥施用量對雜交棉產(chǎn)量及其構成因素的影響，為良種良法配套、實現(xiàn)南疆棉花持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試材料為豫雜37號。

1.2 試驗方法 試驗于2017年在新疆阿克蘇市一桿旗進行，共設密度、氮肥、磷肥3個因素，采用3414試驗設計，試驗設置14個處理，每處理重復3次。通過探索3因素的不同組合對雜交棉生物性狀、產(chǎn)量和品質的影響，篩選出適合南疆生態(tài)條件的雜交棉密度、施肥措施，以充分發(fā)揮雜交優(yōu)勢，實現(xiàn)皮棉單產(chǎn)2 700 kg/hm2的目標。試驗于4月24日播種，采用人工穴播，播種配置方式（20+40+20+60） cm×10 cm，密度分別為16.5萬、22.5萬、28.5萬、34.5萬株/hm2，肥料配置方案見表1。試驗過程中，在關鍵生育時期進行形態(tài)指標和植株干物質及養(yǎng)分測定，在收獲期調查產(chǎn)量構成因素，同時進行棉花品質分析。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀。收獲期從每個小區(qū)選擇連續(xù)10株長勢均勻的棉株，測定果枝長度，果枝結鈴數(shù)（1～3臺果枝結鈴為棉花下部鈴，4～6臺果枝結鈴為棉花中部鈴，7臺果枝及以上的結鈴為棉花上部鈴）。

1.3.2 產(chǎn)量及其構成因素。吐絮初期在每個小區(qū)測量記錄6.67 m2內的棉花株數(shù)與結鈴數(shù)，選擇具有代表性的棉株，采摘棉株上部、中部、下部正常吐絮棉花各50朵，測定單鈴重和衣分。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析 采用Excel軟件對試驗數(shù)據(jù)進行初步統(tǒng)計和整理分析。

2 結果與分析

2.1 密度對雜交棉產(chǎn)量及其構成因素的影響

由表2可知，尿素用量為750 kg/hm2時，雜交棉產(chǎn)量隨著密度的增長而增加，當密度增加到一定程度時，又隨著密度的增加產(chǎn)量逐漸下降。當尿素用量為750 kg/hm2時，由密度與產(chǎn)量的數(shù)據(jù)結果模擬出密度、產(chǎn)量的二次方程y=-7 719.76+1 066.28x-19.47x2。從方程可以推出，當密度為27.38 萬株/hm2時，雜交棉可獲得較高產(chǎn)量，為6 881.3 kg/hm2。

2.2 氮肥施用量對雜交棉產(chǎn)量及其構成因素的影響

氮肥的施用對雜交棉的產(chǎn)量的形成具有決定性的影響。從表3可以看出，當雜交棉種植密度為密度28.5萬株/hm2時，隨著氮肥施用量的增加，單鈴重呈增加的趨勢。雜交棉有生長旺盛的特點，必須保證大量的養(yǎng)分供應才能維持強烈的生長勢，因此氮肥施用量比常規(guī)棉大。密度為28.5萬株/hm2時，氮肥用量與產(chǎn)量擬合方程為y=3 602.68+11.04x-0.008 3x2， 從方程可以推出，當尿素施用量為661.2 kg/hm2時，雜交棉產(chǎn)量最高，為7 253.5 kg/hm2。

2.3 磷肥施用量對雜交棉產(chǎn)量及其構成因素的影響

從表4可以看出，當雜交棉密度為28.5 萬株/hm2時，磷肥的施用同樣可使單鈴重增加，但對雜交棉單株結鈴數(shù)和衣分的影響不顯著。磷肥的施用量和產(chǎn)量之間的關系可以擬合為y=6 143.049 1+6.36x-0.009 8x2，從方程可以推出，當磷肥施用量為324.8 kg/hm2時，雜交棉產(chǎn)量最高，為7 175.9 kg/hm2。

3 結論與討論

棉花不同生育階段對養(yǎng)分的需求和分配不同，前期主要是以促進棉花的生長發(fā)育為主，后期棉花吸收氮、磷、鉀的效果對于產(chǎn)量及其構成因素至關重要[6]。但過量使用氮肥一方面會造成棉株奢侈吸收、營養(yǎng)生長過旺，導致貪青晚熟、產(chǎn)量明顯下降;另一方面，大水漫灌可能使氮淋洗到土壤深層，造成環(huán)境污染。棉株不同部位的成鈴分布及其所占經(jīng)濟產(chǎn)量的份額與鈴重存在一定的相關關系， 并與最終產(chǎn)量密切相關[7]。在該研究條件下，隨著密度、氮施用量、磷施用量的增加，雜交棉產(chǎn)量及其構成因素均呈線性增高，但過量時會產(chǎn)生抑制作用，后期棉鈴吸肥量過多，造成貪青晚熟、產(chǎn)量降低。

高密度會造成各果枝，尤其是下部果枝營養(yǎng)早衰、鈴重降低，這與高密度群體葉面積過大、冠層通風透光差，特別是群體下部隱蔽等息息相關，從而嚴重影響群體下部葉片的光合作用，使其下部棉鈴有機養(yǎng)分供應不足。在盛鈴期以前，隨著種植密度的增加，葉面積指數(shù)增大，冠層對光能的截獲率增加，群體光合速率明顯增強[8]。在一定范圍內，單位面積的群體產(chǎn)量會隨栽培密度、總鈴數(shù)的增加呈直線增長趨勢，但單株結鈴數(shù)卻隨著栽培密度的增加而減少[9-10]。該研究結果顯示，種植密度對雜交棉產(chǎn)量的形成有顯著影響，隨著種植密度的增加，單鈴重和衣分隨之增加，而當密度超過一定范圍時，可能由于棉株之間的養(yǎng)分競爭、空間過于密閉、冠層結構透風效果差、群體間光合作用能力降低，導致群體 營養(yǎng)早衰、棉株單株結鈴降低，最終降低群體產(chǎn)量。因此，針對雜交棉種植管理，施用合適的水肥管理措施，配合上特有的“矮、密、早”種植模式，對新疆植棉區(qū)提高肥料利用率、降低棉田生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)量具有重要意義。

綜上所述，在南疆的光熱條件下，當種植密度為28.5萬株/hm2、尿素施用量為750 kg/hm2、重過磷酸鈣施用量為337.5 kg/hm2時，雜交棉獲得較好的產(chǎn)量結構和較高的產(chǎn)量。在此條件下，雜交棉要達到單產(chǎn)2 700 kg/hm2皮棉的產(chǎn)量是完全可以實現(xiàn)的。

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