魯西南植棉區(qū)蒜套棉氮肥施用量試驗初探

徐勤青，于謙林，張杰，高涵

（山東省棉花生產(chǎn)技術指導站，濟南250013）

山東是我國重要的產(chǎn)棉大省。 近年來，隨著種植業(yè)結(jié)構(gòu)性改革，魯西南蒜/ 麥茬（特別是蒜套棉）植棉區(qū)域集中度相對顯著[1-2]。在棉花生產(chǎn)中氮肥管理至關重要，氮肥過量施用或供應不足會影響皮棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)。過量施氮可導致棉花營養(yǎng)生長過旺，產(chǎn)量下降，也會造成不必要的浪費及棉田環(huán)境污染；氮肥供應不足會導致棉花生物量較小，皮棉產(chǎn)量降低，纖維品質(zhì)下降[3-5]。為此，本文研究了蒜套棉種植模式下不同氮肥施用量對棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量效益的影響，以期為山東蒜套棉種植模式合理施肥提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗點概況

試驗于2019 年在山東金鄉(xiāng)縣雞黍鎮(zhèn)李固堆村大田進行。 該地區(qū)4 至10 月份平均氣溫24.1 ℃，日照時間1 435 h，降水量406.7 mm。試驗地為兩熟蒜套棉田。

1.2 試驗設計

試驗以瑞雜818 為供試材料，設置5 個不同施氮水平， 分別為45 （N1）、90 （N2）、135（N3）、180（N4）、225 kg·hm－2（N5），其中N4 為當?shù)剞r(nóng)戶常規(guī)施氮量。 各處理氮肥均選用尿素 （氮質(zhì)量分數(shù)46%）， 按照基肥 （大蒜收獲后，5 月25 日施于行間）、初花肥（6 月10 日，行間撒施后中耕起壟）1∶1施用。各處理施磷肥（P2O5）、鉀肥（K2O）用量分別為90 kg·hm－2、120 kg·hm－2，均做基施（大蒜收獲后，施于行間）。

試驗采用隨機區(qū)組排列，重復3 次，共15 個小區(qū)，每小區(qū)面積66.7 m2。 等行距種植，行距1.075 m，4 行區(qū)，密度30 000 株·hm－2。除施氮量外，其他管理成本均一致。 其他栽培管理措施同一般大田[6-7]。

1.3 數(shù)據(jù)計算和統(tǒng)計方法

用堿解擴散法檢測施肥前與收獲后各處理0～20 cm 土樣的速效氮含量， 并檢測不同氮肥施用量處理的土壤中速效氮新增殘留量：

新增殘留量＝收獲后土壤速效氮含量－施肥前土壤速效氮含量。

調(diào)查各處理的生育期（開花期、吐絮期）初始時間；調(diào)查伏前桃、伏桃、秋桃數(shù)、株高和果枝數(shù)，計算伏前桃、伏桃、秋桃占比。

棉花產(chǎn)量測定，10 月10 日， 每小區(qū)選中間2行，調(diào)查成鈴數(shù)。收獲10 株絮鈴，測算鈴重和衣分，測算產(chǎn)量。

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0 進行方差分析，所有數(shù)據(jù)均為3 次重復的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量對土壤氮肥殘留量的影響

通過對施肥前和收獲后各處理0～20 cm 的土樣速效氮檢測， 去除棉花吸收利用和流失以外，土壤中氮的含量隨施肥量的增加而增加，N2 與N3處理收獲后氮肥新增殘留量無顯著差異，其他處理間都有差異，其中N1 處理收獲后較施肥前氮肥殘留量減少2 mg·kg－1，N5 處理土壤氮肥殘留最大，收獲后較施肥前增加8.6 mg·kg－1（表1）。

2.2 不同施氮量對棉花生長發(fā)育的影響

由表2 可以看出，各處理育苗、出苗和移栽時間均按統(tǒng)一標準進行。隨氮肥施用量增加生育進程推遲，開花時間越來越遲，吐絮時間越來越晚，生育期越長，主要是由于隨氮肥施用量增多，造成棉株前期營養(yǎng)生長旺盛，生殖生長延后，棉田營養(yǎng)生長和生殖生長平衡動態(tài)發(fā)生變化。N1 與N4、N5 處理開花期和吐絮期初始日期相差時間較大，而N2 與N3 處理開花期和吐絮期初始日期差別不大。

表1 土壤速效氮含量及氮肥殘留情況調(diào)查表

表2 生育階段初始日期及生育期

2.3 不同施氮量對棉花農(nóng)藝性狀的影響

從表3 可以看出， 氮肥施用越多伏前桃越少，秋桃越多，N1、N2、N3 處理伏前桃和伏桃占比無顯著差異，N1、N2 處理秋桃占比無顯著差異，N2、N3處理秋桃占比無顯著差異，N4、N5 處理伏前桃、伏桃和秋桃比例較N1、N2、N3 處理差別較大。 各處理間第一果枝節(jié)位基本一致，說明不同的氮肥施用量，對第一果枝節(jié)位影響不大；不同處理間果枝數(shù)差別不大，株高隨氮施用量的增加呈先減后增再減趨勢，但差異不顯著。

表3 農(nóng)藝性狀表

2.4 不同施氮量對棉花產(chǎn)量的影響

隨施氮量的增加， 棉花結(jié)鈴數(shù)呈逐漸增加趨勢，鈴重、籽棉和皮棉產(chǎn)量呈先增加再下降的趨勢（表4）。各處理籽棉、皮棉產(chǎn)量均表現(xiàn)為N3＞N4＞N2＞N5＞N1，其中N3 處理與N4 處理籽棉和皮棉產(chǎn)量差異不顯著，N3 處理與N2 處理籽棉和皮棉產(chǎn)量差異顯著，N3 處理與N1 處理籽棉和皮棉產(chǎn)量差異極顯著，N3 處理比N1 處理籽棉和皮棉產(chǎn)量分別增加21.75%、22.07%， 比N5 處理籽棉和皮棉產(chǎn)量分別增加10.05%、10.35%。再次證實施氮量過高或過低都不利于產(chǎn)量的提高。施氮量過高導致棉株貪青晚熟， 施氮量過低則會使養(yǎng)分供應不足，導致棉花生長緩慢，結(jié)鈴數(shù)減少，產(chǎn)量降低。

表4 施氮量對棉花產(chǎn)量構(gòu)成的影響

2.5 不同施氮量對棉花效益的影響

根據(jù)施氮量對棉花產(chǎn)量的影響分析，隨著施氮量增加， 棉花產(chǎn)量呈現(xiàn)先增后減趨勢。 按2019 年12 月底前的市場平均價格計算， 植棉收益同樣呈現(xiàn)先增后減趨勢（表5）。 此外，由表5 也可以看出，施氮量與去除氮肥投入的收益不成正相關，且N1、N2、N3、N5 差異顯著，N3 處理去除氮肥投入后的收益最高，與N4 處理差異不顯著。

3 討論與結(jié)論

通過本試驗來看，在磷鉀肥施用量一致的情況下， 不同氮肥的施用量對蒜套棉第一果枝節(jié)位、株高、果枝數(shù)影響很小，但對生育期、單株結(jié)鈴數(shù)、“三桃”（伏前桃、伏桃和秋桃）比例和鈴重均有較大影響。 蒜套棉栽培的棉花采用育苗移栽的形式，受育苗、移栽緩苗和蒜棉共生等因素的影響，本試驗中各處理生育期均較長，N1 和N5 處理的生育期分別為143 d 和157 d，差14 d。 差異最明顯的是“三桃”比例，尤其是伏前桃和秋桃，N1 較N5 處理伏前桃多18.1%，而N1 較N5 處理秋桃少36.1%。 盡管N5 處理的鈴重低于N1，但是N5 處理的秋桃中有相當一部分是早秋桃， 對產(chǎn)量貢獻大， 所以N5處理的產(chǎn)量仍然高于N1 處理。 N4 處理（對照）是金鄉(xiāng)當?shù)剞r(nóng)戶常規(guī)施肥量，N2、N3 處理與N4 處理皮棉產(chǎn)量差異均不顯著，N2 處理皮棉產(chǎn)量比對照低1.7% ；N1 處理皮棉比對照低16.5%；N3 處理皮棉產(chǎn)量比對照高2.0%；N5 處理較對照低7.6%，差異極顯著。

表5 不同施氮量處理氮肥投入和皮棉收益情況

試驗條件下，N1 處理施氮肥量最小， 產(chǎn)量最低；N5 處理施氮肥量大，單株結(jié)鈴數(shù)與對照差異不顯著，但秋桃多，鈴重低，嚴重影響了產(chǎn)量，且氮肥殘留高，利用率低；N3 處理產(chǎn)量最高，且氮肥施用量比對照少，經(jīng)濟效益較高。因此，魯西南植棉區(qū)蒜套棉種植模式施氮量以135 kg·hm－2較為適宜。