密度及施氮量對(duì)短季直播棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響

王欣悅等

基金項(xiàng)目：湖南省棉花產(chǎn)業(yè)體系栽培專家崗位項(xiàng)目（湘農(nóng)業(yè)聯(lián)[2012]278號(hào)）。

作者簡(jiǎn)介：王欣悅（1989-），女，碩士研究生，主要從事棉花栽培研究工作，Email：wxy391673751@163.com。

通信作者：劉愛玉，教授，主要從事棉花栽培研究工作，Email：lay8155@163.com。

摘要：在油后短季直播條件下，研究了種植密度、株行距配置、施氮量對(duì)于棉花群體產(chǎn)量性狀和纖維品質(zhì)各指標(biāo)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：施氮量對(duì)于提高棉花群體成鈴數(shù)具有重要意義。密度對(duì)于提高籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量具有至關(guān)重要的作用。三種因素分別對(duì)籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量有極顯著影響，交互作用對(duì)產(chǎn)量的提高也有極顯著影響。施氮量180 kg/hm2處理的群體具有較高的上半部纖維長(zhǎng)度、伸長(zhǎng)率和斷裂比強(qiáng)度。高密度比低密度群體具有相對(duì)高的整齊度指數(shù)；等行距處理比寬窄行處理整齊度指數(shù)高。

關(guān)鍵詞：短季棉；種植密度；株行距配置；施氮量；產(chǎn)量性狀；纖維品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S562.048 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-3143（2015）02-0024-06

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2015.02.005

Effects of Planting Density and Nitrogen Application

Rate on Yield and Fiber Quality of Cotton

Wang Xinyue，Liu Aiyu，Zou Xi，Xiang Fengling，Ouyang Yansha

（Cotton Research Institute，Hunan Agricultural University.， Changsha 410128，China）

Abstract：The paper studied the effects of planting density、planting space and the different nitrogen on yield and quality of cotton population under high yield cultivation conditions. The result showed that the nitrogen application rate had important significance in bolls of cotton population. The planting density played the important role in increasing the yield of seed cotton and lint cotton. The yield of seed cotton and lint cotton were significantly influenced by three factors. The interactions of three factors had a significant effect on increasing yield. Under the nitrogen application rate of 180kg/hm2， the fiber length ， tensile stretch were much higher. The high density cotton population get higher uniformity index than the low density. Uniformity index of same line spacing treatment was higher than wide-and narrow-row treatment.

Keywords： Short-season cotton； Planting density； Allocations of row-spacing； Nitrogen application rate； Yield traits； Fiber quality

0引言

從20世紀(jì)80年代中后期開始，湖南棉花生產(chǎn)逐漸形成了“寬行稀植，大棵壯株，大水大肥”為主要特色的高產(chǎn)栽培體系，行距由最初的50～60 cm，逐步放寬到70～80 cm，90年代初進(jìn)一步放寬到90～100 cm，種植密度由原來的60000～75000株/hm2下降到33000～37500株/hm2[1]。隨著密度的不斷降低，一定程度地導(dǎo)致了群體漏光損失嚴(yán)重，尤其是棉花生長(zhǎng)前中期漏光損失嚴(yán)重，光熱水土資源利用率均降低，棉花的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)不夠合理，影響到棉花的產(chǎn)量及其品質(zhì)等[2]。

羅宏海，等[3] 認(rèn)為低密度群體棉花單株生長(zhǎng)條件較好，個(gè)體得到發(fā)展，但群體不足，群體光合速率低，光合物質(zhì)累積少，產(chǎn)量水平低；高密度群體過大，個(gè)體生長(zhǎng)受到限制，發(fā)育不良，對(duì)環(huán)境條件敏感，植株衰老較早，也難獲得高產(chǎn)。

隨著種植密度的提高，單株鈴數(shù)、鈴重都在下降，當(dāng)群體生產(chǎn)力的上升不能抵消個(gè)體生產(chǎn)力下降的總和時(shí)，隨密度增大，單位面積產(chǎn)量下降。因此尋找最適合的栽培密度成為目前調(diào)整棉花群體結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)。張先亮，等[4]在研究密度對(duì)產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響中，得出籽棉產(chǎn)量隨著種植密度的增加呈現(xiàn)拋物線趨勢(shì)變化，小區(qū)皮棉產(chǎn)量隨密度的增加而有所增加[4]。在湖南地區(qū)短季直播棉栽培中，在一定范圍內(nèi)合理密植有效調(diào)控了個(gè)體及群體間同化產(chǎn)物的生產(chǎn)能力，密度的提高可以提高棉花產(chǎn)量[5]。棉花的株高、單鈴重、葉面積指數(shù)、光合速率、群體光合物質(zhì)積累等都對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生了關(guān)鍵性作用，密度的合理在于能否合理運(yùn)用這些影響因素。

不同的株行距配置方式通過影響光能利用率進(jìn)而與群體冠層結(jié)構(gòu)息息相關(guān)，并最終影響棉花群體的光合特性。

李祥云[6]研究表明，在棉花單株產(chǎn)量和單位面積產(chǎn)量中，氮肥的影響效果大于鉀和磷，氮肥可以適量多施，磷和鉀中等施用量即可滿足棉花生長(zhǎng)發(fā)育的需求。胡明芳[7]也在對(duì)氮肥的研究中說明施用氮肥可使棉花增產(chǎn)， 氮肥效應(yīng)在不同栽培條件下的表現(xiàn)雖然有所不同， 但都有隨著氮肥用量的增加而增大的趨勢(shì)， 超過一定范圍后則呈下降的趨勢(shì)。

關(guān)于密度和施氮量對(duì)棉花產(chǎn)量品質(zhì)的研究很多，但在長(zhǎng)江流域短季直播栽培條件下的研究較少。因此，作者在短季直播栽培下，研究不同栽培措施（密度、株行距配置、施氮水平）下的棉花群體農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量構(gòu)成因素和纖維品質(zhì)各指標(biāo)，以期為棉花短季直播高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2014年5～10月在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)瀏陽(yáng)試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)地前茬作物為油菜，土壤pH值為5.28 ，有機(jī)質(zhì)含量為30.569 g/kg，全氮 1.462 g/kg，全磷0.507 g/kg，全鉀3.74 g/kg，水解性氮75.246 mg/kg，速效磷66.209 mg/kg，速效鉀139.87 mg/kg。供試品種為中棉所76，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，試驗(yàn)設(shè)密度（A），株行距配置（B）和施氮量（C）3個(gè)因素；密度2個(gè)水平：A1為60000株/hm2，A2為90000株/hm2；株行距配置設(shè)2個(gè)水平：B1為50 cm等行距，B2為80與20 cm的寬窄行；施氮量設(shè)3個(gè)水平：C1為120 kg/hm2， C2為180 kg/hm2，C3為240 kg/hm2（均分為兩次施入，基肥均施純N 80 kg/hm2，在花鈴期分別追施40、100、160 kg/hm2，共計(jì)12個(gè)組合，每組合3次重復(fù)，每小區(qū)面積30 m2。5月29日播種， 6月10 日定苗，8月15日打頂。各處理均在基肥時(shí)施入P2O5為120 kg/hm2、K2O為150 kg/hm2。噴施縮節(jié)胺調(diào)控4次。

1.2測(cè)定內(nèi)容及方法

1.2.1群體農(nóng)藝性狀指標(biāo) 在各生育時(shí)期測(cè)定植株的高度和果枝層數(shù)。

1.2.2群體產(chǎn)量性狀指標(biāo) 在吐絮后期測(cè)定棉株的成鈴數(shù)，并每小區(qū)取中部?jī)?nèi)圍鈴100個(gè)曬干后測(cè)定單鈴重，衣分，計(jì)算理論產(chǎn)量。

2結(jié)果與分析

2.1株高和果枝數(shù)的變化

2.1.1株高 從圖1和圖2可看出，低密度和高密度處理的株高在7月17～24日增長(zhǎng)較慢，7月24日到8月7日增長(zhǎng)較快，8月7日后增長(zhǎng)趨于平緩，均在8月21日達(dá)到最高點(diǎn)，分別為87.54 cm和87.01 cm。低密度下，處理A1B2C3的株高在整個(gè)生育期內(nèi)一直處于最高，A1B1C2最低；高密度下，處理A2B2C1的株高明顯高于其他處理，A2B1C3最低。

2.1.2果枝層數(shù) 如圖3和圖4所示：隨著時(shí)間的推移，兩種密度下的果枝層數(shù)呈逐漸上升趨勢(shì)。低密度下，A1B2C1處理相對(duì)長(zhǎng)勢(shì)較旺，果枝層數(shù)較多，A1B1C2處理較少；高密度下，A2B2C1處理果枝數(shù)較多，A2B2C2處理較少，兩密度均在8月14日達(dá)到最高點(diǎn)，平均值分別為10.54和10.18個(gè)/株，在這之后果枝層數(shù)趨于穩(wěn)定。

2.2不同栽培措施對(duì)棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

在所有處理中，成鈴數(shù)、單鈴重和衣分的最大值處理分別為A2B2C2、A2B1C2、A1B1C1；最小值處理分別是A2B1C3、A2B2C2、A1B1C3。籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量的最大值處理分別為A2B2C2、A2B2C2；最小值處理分別是A1B1C1、A1B1C1（見表1）。

在成鈴數(shù)的變化中，在等行距的條件下，低密度處理隨著施氮量的提高成鈴數(shù)提高，高密度處理隨著施氮量的提高成鈴數(shù)降低；在寬窄行條件下，兩種密度處理均隨著施氮量的提高，成鈴數(shù)呈現(xiàn)拋物線變化趨勢(shì)，先上升后下降，且滿足C1施氮量處理略高于C3的施氮量處理。

在衣分的變化中，等行距處理的衣分值略高于寬窄行處理，且隨著施氮量的增加略有下降。

在籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量中是高密度處理均高于對(duì)應(yīng)的低密度處理。在等行距條件下，低密度處理隨施氮量的增加產(chǎn)量提高，高密度處理隨著施氮量的增加而產(chǎn)量降低；在寬窄行條件下，兩種密度處理均隨著施氮量的增加呈現(xiàn)拋物線變化趨勢(shì)，先上升后下降。

方差分析表明（表1）：密度、株行距配置和施氮量對(duì)成鈴數(shù)、單鈴重、衣分、籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量均呈正相關(guān)關(guān)系。其中成鈴數(shù)受密度的影響顯著，株行距配置和施氮量對(duì)成鈴數(shù)有極顯著影響。同時(shí)密度與施氮量、株行距配置與施氮量的兩兩交互作用，三者交互作用對(duì)成鈴數(shù)有極顯著的影響。

對(duì)單鈴重的影響中，株行距配置對(duì)單鈴重的大小有顯著影響，同時(shí)密度、株行距配置和施氮量三者之間的交互作用對(duì)單鈴重有顯著性影響，其他因素對(duì)單鈴重影響不顯著。

衣分受施氮量的影響極顯著，密度、行距及三種因素的交互作用對(duì)衣分的影響均不顯著。

在對(duì)籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量的影響中，密度、株行距配置和施氮量分別對(duì)籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量有極顯著影響；同時(shí)密度與施氮量、行距與施氮量的兩兩交互作用，密度、行距和施氮量三者交互作用對(duì)籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量值有極顯著的影響。

2.3不同栽培措施對(duì)棉花纖維品質(zhì)的影響

不同栽培措施對(duì)棉花纖維品質(zhì)的影響見表2。在上半部纖維長(zhǎng)度中，當(dāng)密度和株行距條件相同時(shí)，以C2施氮量的上半部纖維長(zhǎng)度為最高。施氮量相同時(shí)，在等行距中是高密度處理高于低密度處理，而在寬窄行中的趨勢(shì)正好相反，但均沒有顯著性差異。

整齊度指數(shù)是低密度處理隨著施氮量的提高而呈現(xiàn)先上升后下降的拋物線變化趨勢(shì)，高密度處理普遍高于低密度處理，寬窄行處理整體低于等行距處理。

伸長(zhǎng)率是以C2施氮量比C1、C3施氮量的值高。在等行距下，低密度處理有較好的伸長(zhǎng)率；在寬窄行處理下，高密度處理有較好的伸長(zhǎng)率。

斷裂比強(qiáng)度是隨著施氮量的提高呈先上升后下降的拋物線變化趨勢(shì)。在等行距下，高密度處理有較高的斷裂比強(qiáng)度；在寬窄行處理下，密度間差異不大，以高密度低于低密度。

方差分析表明（表2）：施氮量水平對(duì)上半部纖維長(zhǎng)度、整齊度和斷裂比強(qiáng)度均影響顯著，密度和行距分別對(duì)馬克隆值有顯著性影響。在幾種因素的交互作用中，只有密度和施氮量的交互作用對(duì)整齊度和馬克隆值達(dá)到極顯著影響，其他交互作用對(duì)各項(xiàng)纖維品質(zhì)均影響不顯著。

3結(jié)論與討論

施氮量對(duì)于提高棉花群體成鈴數(shù)具有重要意義。C2施氮量水平下有較高數(shù)量的成鈴數(shù)，但衣分值則隨著施氮量的提高呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

等行距條件下具有較高的單鈴重，株行距配置對(duì)單鈴重有顯著影響。

密度對(duì)于提高籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量具有至關(guān)重要的作用。高密度處理的理論產(chǎn)量（籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量）顯著高于同等條件下的低密度處理，且低密度條件下提高施氮量水平可提高產(chǎn)量；在高密度條件下C2施氮量具有較高的產(chǎn)量水平。三種因素分別對(duì)籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量有極顯著影響，交互作用對(duì)產(chǎn)量的提高也有極顯著影響。

C2施氮量處理具有較高的上半部纖維長(zhǎng)度、伸長(zhǎng)率和斷裂比強(qiáng)度。高密度比低密度具有相對(duì)高的整齊度，等行距比寬窄行整齊度指數(shù)高。

在等行距條件下的高密度和在寬窄行條件下的低密度均具有相應(yīng)高的上半部纖維長(zhǎng)度和斷裂比強(qiáng)度。

密度和施氮量水平的交互作用對(duì)整齊度和馬克隆值有顯著性影響。

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