秦宇坤，陳俊英，王玉萍，張允昔，董合林，張麗娟*

（1.江西省棉花研究所，江西九江332105；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所／棉花生物學(xué)國家重點實驗室，河南安陽455000)

在贛北植棉區(qū)，油后直播棉是理想的種植方式[1-3]。棉花油后直播要求在選擇早熟品種的前提下合理密植，縮短生育期，并且合理進行肥水管理[4]。 但近年來， 贛北植棉區(qū)存在氮肥投入量不合理現(xiàn)象[5-7]。不合理施用氮肥既無法提升棉花產(chǎn)量與品質(zhì)，造成氮素資源持續(xù)性流失，肥料成本逐年增加，環(huán)境污染問題加劇，又會降低當(dāng)季氮肥利用率和下季作物對氮素的吸收利用，持續(xù)阻礙棉花增產(chǎn)[8-10]。 因此，開展氮肥長期定位試驗，找出減氮增產(chǎn)的合理氮肥投入量，有利于提高贛北地區(qū)油后直播棉肥料運籌水平和增產(chǎn)效果，符合綠色植棉的要求。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試棉花品種為早熟品種中棉所425，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所提供。試驗田塊為沖擊灰潮土，質(zhì)地為沙壤土。試驗地0～20 cm 基礎(chǔ)土壤養(yǎng)分含量：有機質(zhì)為6.76 g·kg－1，全氮為0.52 g·kg－1，堿解氮為40.23 mg·kg－1，速效磷為19.97 mg·kg－1，速效鉀為113.10 mg·kg－1，pH 為8.32。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2019 年江西省棉花研究所科研基地進行。試驗為田間大區(qū)試驗，設(shè)6 個處理共6 大區(qū)，施氮量分別為0、60、120、180、240、300 kg·hm－2，分別以N0、N1、N2、N3、N4、N5 表示。 將每個大區(qū)除去邊界后等面積劃分為4 個小區(qū)， 每個大區(qū)長度18 m，寬度13.68 m，每個處理4 次重復(fù)，共24 個試驗小區(qū)，小區(qū)行距0.76 m，株距0.16 m，平均密度為82 500 株·hm－2。 施用氮肥為尿素（含純氮46.4%），氮肥按照基追比4∶6 分2 次施用，磷、鉀肥均一次基施，P2O5與K2O 用量分別為90 kg·hm－2和180 kg·hm－2。 試驗采用油后直播的方式，5 月21 日播種，采用灌溉、化學(xué)調(diào)控、蟲害防治、整枝打頂?shù)却胧镩g管理同大田。

1.3 測定內(nèi)容及方法

1.3.1生長發(fā)育指標(biāo)。分別于6 月19 日、7 月1日、7 月19 日、8 月2 日、8 月19 日和8 月30 日于每小區(qū)選取相同連續(xù)10 株代表性棉株進行株式圖調(diào)查，統(tǒng)計棉花株高、莖粗（子葉節(jié)處主莖直徑）、單株果節(jié)數(shù)和單株成鈴數(shù)。

1.3.2收獲期干物質(zhì)積累。11 月20 日在每小區(qū)取代表性棉株3 株，并收集落葉，按照根、莖、葉、籽棉、鈴殼等部位分樣，在105 ℃烘箱中殺青0.5 h，80 ℃下烘干至質(zhì)量恒定，測定單株干物質(zhì)質(zhì)量。

1.3.3棉花產(chǎn)量及構(gòu)成。11 月20 日實收每小區(qū)籽棉產(chǎn)量，按小區(qū)整株收獲100 鈴，計算鈴重，并調(diào)查代表性棉株10 株，統(tǒng)計單株成鈴數(shù)。軋花后測定皮棉產(chǎn)量和衣分。

1.3.4纖維品質(zhì)。取各小區(qū)百鈴皮棉送往原農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心（安陽）檢測棉花纖維品質(zhì)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010 及SPSS19.0 軟件處理數(shù)據(jù)與方差分析， 采用Duncan’s 法進行顯著性差異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮對油后直播棉生長發(fā)育的影響

不同施氮量棉花農(nóng)藝性狀如圖1～圖4。 隨生育進程推進各處理棉花農(nóng)藝性狀指標(biāo)均呈持續(xù)增加趨勢。 與N2、N3、N4 和N5 處理相比，N0 和N1處理棉花生長與發(fā)育受到抑制，表現(xiàn)出株高與莖粗降低、 單株果節(jié)數(shù)減少。 在8 月2 日之后，N3、N4和N5 處理株高較N2 降低（圖1），在8 月19 日之后，N4 和N5 處理單株果節(jié)數(shù)較N3 降低 （圖3）。在8 月30 日，N5 處理單株成鈴數(shù)最高， 施氮量較高的N3、N4、N5 處理單株成鈴數(shù)較N0、N1 與N2處理顯著增加（圖4）。

圖1 施氮對油后直播棉株高的影響

圖2 施氮對油后直播棉莖粗的影響

圖3 施氮對油后直播棉單株果節(jié)數(shù)的影響

圖4 施氮對油后直播棉單株成鈴數(shù)的影響

2.2 施氮對油后直播棉吐絮期干物質(zhì)分配的影響

表1 結(jié)果顯示，N0 與N1 處理收獲期棉株各器官干物質(zhì)質(zhì)量均無顯著差異，N3、N4 和N5 處理的莖、葉、籽棉、單株干物質(zhì)質(zhì)量較N0、N1 處理顯著增加，N3、N4 和N5 處理間各器官及單株干物質(zhì)質(zhì)量差異不顯著；N3 處理單株籽棉質(zhì)量較N0、N1處理顯著增加50.42%、66.17%，較N2、N4 和N5 處理增加18.72%、7.69%、4.57%；N3 處理單株干物質(zhì)質(zhì)量較N0、N1 處理顯著增加56.22%、51.63%，較N2 處理增加13.51%，較N4 和N5 處理未顯著降低。

2.3 施氮對油后直播棉產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表2 可知，N3 處理籽棉產(chǎn)量最高，較N0 和N1 處理分別顯著增加70.47%和67.96%， 與N2、N4 和N5 處理差異不顯著。 N0 與N1 處理籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、單株成鈴數(shù)和鈴重差異不顯著，均顯著低于N3、N4 和N5 處理。N2、N3 和N5 處理鈴重差異不顯著，N3、N4 和N5 處理單株成鈴數(shù)差異不顯著，各處理衣分差異不顯著。

2.4 施氮對油后直播棉纖維品質(zhì)的影響

由表3 可知，各施氮處理的纖維上半部平均長度、斷裂比強度、馬克隆值及斷裂伸長率較N0 處理無顯著性差異；N3 處理長度整齊度指數(shù)較N0顯著增加，與N1、N2 及N5 處理無顯著差異。

3 討論與結(jié)論

氮肥施用量不同，棉花各器官干物質(zhì)分配比例與單株干物質(zhì)積累量不同[11-13]。 阿麗艷·肉孜等[14]研究指出，不施氮肥或氮肥量不足均會造成棉花干物質(zhì)積累量下降，使棉花產(chǎn)量下降。 本試驗結(jié)果表明， 施氮180 kg·hm－2和240 kg·hm－2棉花生殖器官干物質(zhì)積累量較高，這與宋興虎[15]的研究結(jié)果一致；在一定范圍內(nèi)增加施氮量，棉花產(chǎn)量呈增加趨勢，在施氮量180 kg·hm－2左右時，棉花可獲得較高籽棉產(chǎn)量，這與張國偉等[16-18]的研究結(jié)果基本一致。 因此，建議贛北地區(qū)早熟油后直播棉施氮量為180 kg·hm－2。 由于本試驗只進行了一年，所得最高產(chǎn)量施氮量并不準(zhǔn)確，今后應(yīng)結(jié)合多年大田肥料定位試驗結(jié)果，模擬出最佳棉花產(chǎn)量施氮量。

表1 施氮對油后直播棉單株干物質(zhì)分配的影響g

表2 施氮對油后直播棉產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

表3 施氮對油后直播棉纖維品質(zhì)的影響