劉 偉，袁方方，李志坤,2*，馬宗斌*

（1 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南鄭州 450046；2 浙江省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江杭州 310020）

棉花生長期長，生物量大，對氮(N)的需求量總體較多[1]，合理施氮能顯著提高棉花產(chǎn)量和氮肥利用率[2]。棉花種植區(qū)域、棉田肥力都影響著棉花的適宜施N 量。黃河流域棉區(qū)中等肥力棉田，以施N 270 kg/hm2時籽棉產(chǎn)量最高[3]，黃河灘地低肥力棉田則以施N 量為300 kg/hm2時籽棉產(chǎn)量最高[4]。在南疆棉區(qū)，覆膜滴灌條件下，施 N 220～270 kg/hm2時的棉花產(chǎn)量、生物量、產(chǎn)值和氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收達到最佳[5-6]，而北疆棉區(qū)同樣滴灌條件下，棉花最適施N 量為 299～402.5 kg/hm2[7]。

棉花具有無限生長的習(xí)性，因此在生產(chǎn)中需要通過適度化控來協(xié)調(diào)營養(yǎng)生長與生殖生長。國內(nèi)外普遍采用縮節(jié)胺(DPC)來抑制棉花營養(yǎng)生長，促進產(chǎn)量形成[8]。黃河流域麥棉套種棉田，分4 次噴施129 g/hm2的DPC 可增產(chǎn)皮棉7.9%[9]。在長江流域短季棉種植區(qū)，一般噴施DPC 90.0～135.0 g/hm2，雜交種品種區(qū)噴施DPC 180.0 g/hm2[10]。但在長江流域采用晚播種、高密度和低施肥為特征的高效種植模式時，則不需要使用DPC 化控[11-12]。

在實際生產(chǎn)上，施用氮肥與DPC 化控配合已經(jīng)是棉花栽培的重要措施。在長江流域棉區(qū)中等偏上肥力地塊，春棉優(yōu)化方案為純N 112.5～150 kg/hm2，DPC 用量為30～72 g/hm2[13]；麥后直播棉田高密度種植時，施N 112.5 kg/hm2配合噴施DPC 180.0 g/hm2[14]。在南疆棉區(qū)，施氮量和DPC 用量分別為300～320.0 kg/hm2和240～260.5 g/hm2時有利于塑造良好株型，進而提高產(chǎn)量[15-16]。而在北疆棉區(qū)，隨水滴施N 150 kg/hm2和DPC 1050～2100 g/hm2較為可行[17]。但目前棉花配施N 肥及DPC 的協(xié)同機理還不完全明確，且在黃河流域棉區(qū)協(xié)同施用氮肥及DPC的研究鮮見報道。為此，開展了N 肥和DPC 用量對棉花干物質(zhì)和氮素分配以及產(chǎn)量影響的研究，以期為棉花合理施用氮肥并配合進行化控提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

試驗于2015—2017 年在鄭州市惠濟區(qū)黃河灘地進行。3 年棉花生長期(4—10 月份)氣象數(shù)據(jù)較為接近，氣候總體正常(表1)。試驗地前茬為棉花，一年一熟，肥力中等(表2)，土質(zhì)為砂壤。供試棉花品種為百棉5 號，由河南科技學(xué)院提供。

表1 2015—2017 年河南省棉花生長季月均氣象數(shù)據(jù)Table 1 Meteorological data in Henan Province during cotton growing seasons from 2015 to 2017

表2 供試土壤養(yǎng)分含量和pHTable 2 Nutrient content and pH of test soil

1.1 試驗設(shè)計

采用裂區(qū)設(shè)計，以氮肥用量為主區(qū)，縮節(jié)胺(DPC) 用量為副區(qū)，3 次重復(fù)。氮肥用量設(shè)3 個水平，分別是不施氮肥(N0)、常量氮肥(N1)和過量氮肥(N2)，對應(yīng)施N 量分別為0、225 和450 kg/hm2。全生育期施3 次，基肥和蕾肥各占1/4，花鈴肥占1/2。DPC 用量設(shè)3 個水平，分別為不噴施DPC (D0)、常量DPC (D1)和過量DPC (D2)，其用量分別為0、75 和150 g/hm2。全生育期葉面噴施2 次，初花期占2/5，花鈴期占3/5。

3 年棉花均在4 月22 日采用機播，地膜覆蓋栽培。行距110 cm，株距20 cm，密度為45450 株/hm2。除N 肥外，播前耙地時施入過磷酸鈣600 kg/hm2和硫酸鉀180 kg/hm2作基肥。7 月30 日打頂，其他管理同一般大田。

1.2 測定項目和方法

1.2.1 葉片SPAD 值 分別于7 月15 日、8 月15日和9 月15 日，采用葉綠素儀(SPAD-502 型，日本)測量。打頂前測量棉花主莖倒4 葉，打頂后測量主莖倒1 葉，每小區(qū)每次測量15 株。

1.2.2 器官干物質(zhì)質(zhì)量及含氮量 于9 月15 日，每小區(qū)取有代表性植株5 株，分成莖枝、葉片和蕾鈴3 個部分(不含脫落器官)，殺青后烘干至恒重，稱量器官干物質(zhì)質(zhì)量，并計算莖枝、葉片和蕾鈴各器官干物質(zhì)質(zhì)量的比例；將不同器官的烘干樣品粉碎，用凱氏定氮法測定其含N 量，并根據(jù)其干物質(zhì)質(zhì)量計算各器官中總N 量，再計算出各器官中N 素所占比例。

1.2.3 “四桃”及成鈴空間分布 于7 月15 日、8 月15 日、8 月25 日和9 月15 日分別調(diào)查棉花伏前桃、伏桃、早秋桃和晚秋桃，每小區(qū)測量20 株，并計算伏桃和早秋桃占總成鈴的百分比作為優(yōu)質(zhì)鈴率；于9 月15 日調(diào)查成鈴在果枝上的縱向分布，每小區(qū)測量12 株；10 月25 日以前所收籽棉為霜前籽棉，10 月25 日至11 月10 日所收籽棉為霜后籽棉，霜前籽棉重量占籽棉總重量的百分率作為霜前花率。

1.2.4 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 于9 月15 日調(diào)查每個小區(qū)中間兩行的成鈴數(shù)，折算成單位面積總鈴數(shù)；于8 月15 日每小區(qū)連續(xù)測定10 株，分批收獲全部吐絮鈴，曬干后稱重計算鈴重；將測算鈴重的籽棉軋花，計算出衣分；根據(jù)產(chǎn)量構(gòu)成因素計算得到籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析

采用SPSS 19.0 (SPSS Institute, Inc., Cary, NC,USA)和WPS Office 2022 進行圖表制作與數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥和縮節(jié)胺配合對棉花葉片SPAD 值的影響

由表3 可以看出，不同N 和DPC 用量組合對棉花葉片SPAD 值有較大影響?？傮w來看，葉片SPAD值隨著N 和DPC 用量的增加而增加。從2015 年來看，7 月15 日調(diào)查，不同施氮量處理間差異達到顯著水平，但DPC 用量對葉片SPAD 值影響不顯著，主要是因為此時距第1 次噴灑DPC 時間較短，其作用還未充分顯現(xiàn)。至8 月15 日和9 月15 日，同一施氮量下，D2 和D1 處理的葉片SPAD 值均顯著高于D0 處理，且D2 處理顯著高于D1 處理；同一DPC用量下，N2 和N1 處理的葉片SPAD 值均顯著高于N0 處理，且N2 處理顯著高于N1 處理。說明不施氮肥或不噴施DPC 的葉片SPAD 值顯著低于施用處理，且過量施氮或噴施DPC 的處理與常量施用相比，葉片SPAD 值也顯著增加。2016 和2017 年，N 和DPC 用量對葉片SPAD 值的影響與2015 年總體趨勢一致。3 年3 個測量時期平均，葉片SPAD 值表現(xiàn)為N2D2＞N2D1＞N1D2＞N1D1＞N0D2＞N2D0＞N0D1＞N1D0＞N0D0。DPC 用量對葉片SPAD 值的影響總體大于N 用量，尤其是N0D1 處理組合比N0D0的葉片SPAD 值增加14.69%，且在8 月15 日和9 月15 日均達到顯著水平，因此，在不施N 肥時噴施常量的DPC 能增加葉片SPAD 值。

表3 不同氮肥和DPC 用量下棉花葉片SPAD 3 年監(jiān)測值Table 3 Three monitoring SPAD values of cotton leaves in response to N fertilizer rates and DPC dosages

2.2 氮肥和縮節(jié)胺配合對棉花不同器官干物質(zhì)分配的影響

表4 表明，N 和DPC 用量對棉花不同器官干物質(zhì)分配有明顯影響。以2016 年為例，除N0 處理外，在同一施N 處理下，D1 處理的莖枝干物質(zhì)分配比例顯著低于D0 和D2，而D1 處理的蕾鈴干物質(zhì)分配比例顯著高于D0 和D2，但3 個DPC 處理的葉片干物質(zhì)分配比例差異不顯著；同一DPC 用量下，N0處理的莖枝干物質(zhì)分配比例顯著高于N1 和N2 處理，葉片和蕾鈴干物質(zhì)分配比例則顯著低于N1 和N2 處理(N0D2 處理的葉片干物質(zhì)分配比例除外)。2015 和2017 年，N 用量和DPC 用量對莖枝、葉片和蕾鈴干物質(zhì)分配比例的影響盡管在數(shù)值的差異顯著性上與2016 年有區(qū)別，但總體趨勢一致?？傊?，N 和DPC 用量越少，莖枝干物質(zhì)分配比例越高；N和DPC 用量越高，葉片干物質(zhì)分配比例越高；N 和DPC 用量適中，蕾鈴干物質(zhì)分配比例較高，有利于獲得高產(chǎn)。

表4 不同氮和DPC 用量下干物質(zhì)在棉花各器官中的分配(%)Table 4 Dry matter distribution in cotton organs as affected by N fertilizer rate and DPC dosage

2.3 氮肥和縮節(jié)胺配合對棉花不同器官氮素分配的影響

由表5 可知，氮肥和DPC 用量對棉花不同器官氮素分配有顯著影響。對2015 年數(shù)據(jù)進行方差分析表明，同一施氮處理下，D0 處理的莖枝氮素分配比例顯著高于D1 和D2 處理，而葉片氮素分配比例則表現(xiàn)為D1 和D2 處理顯著大于D0 處理(N1 除外)，但相同施氮量下，不同DPC 用量間蕾鈴氮素分配比例差異不顯著(N1D0 處理除外)；在同一DPC 用量下，N0 處理的莖枝N 素分配比例顯著高于N1 和N2 處理，而葉片氮素分配比例則表現(xiàn)為N1 和N2處理顯著高于N0 處理，但不同施N 量處理間蕾鈴N 素分配比例差異不顯著(N2D1 與N2D2 除外)。2016 和2017 年N 用量和DPC 用量對莖枝、葉片和蕾鈴氮素分配比例的影響總體與2015 年類似?？傊?，不施氮和DPC，棉株的氮素分配到莖枝的比例提高，不利于生殖器官的形成。施N 量和DPC 用量適中或較大時，葉片和蕾鈴積累較多氮素，有利于提高產(chǎn)量。此外，不同處理組合莖枝和葉片氮素分配的變異系數(shù)較大，分別為14.44%和17.31%。而蕾鈴中氮素分配比例的變異系數(shù)較小，僅為1.43%。說明氮肥與DPC 處理對營養(yǎng)器官中的氮素積累影響相對較大，而對生殖器官的影響較小。

表5 棉花不同器官氮素分配比例對氮肥和DPC 用量的響應(yīng)(%)Table 5 N distribution ratio in different cotton organs in response to N fertilizer rates and DPC dosages

2.4 氮肥和縮節(jié)胺配合對棉花成鈴時空分布的影響

2.4.1 棉花成鈴時間分布 由表6 可見，氮肥和DPC 用量對棉花成鈴時間有較大影響。2016 年，不同氮肥用量處理下伏前桃、伏桃、早秋桃和晚秋桃數(shù)以及優(yōu)質(zhì)鈴率和霜前花率的差異均達到顯著水平，不同DPC 用量下伏前桃數(shù)差異顯著，氮肥與DPC 對伏前桃的互作效應(yīng)也達到顯著水平。同一縮節(jié)胺用量下，伏前桃和伏桃數(shù)總體表現(xiàn)為N1＞N2＞N0；而早秋桃和晚秋桃數(shù)隨著N 肥用量的增加而增加。同一施N 量下，隨著DPC 用量的增加，伏前桃和伏桃數(shù)增加。從氮肥與DPC 處理組合來看，N1D1、N1D2 和N2D1 處理的伏前桃比N0D1、N0D2、N0D0、N1D0 和N2D0 處理顯著增加；N1D1 和N1D2 處理的伏桃比N0D2、N2D0、N0D1和N0D0 顯著增加。N2D1 和 N2D2 處理的早秋桃比N0D2 和N0D0 處理顯著增加；N2D1 和N2D0 處理的晚秋桃比除N2D2 外的其余6 個處理顯著增加。說明隨著氮肥用量的增加，棉花成鈴時間呈現(xiàn)后移趨勢，將會推遲成熟。另外，隨著N 肥用量加大，棉花優(yōu)質(zhì)鈴率和霜前花率均有不同程度降低，也證實這一趨勢。2015 和2017 年，氮肥和DPC 用量對棉花成鈴時間的影響與2016 年表現(xiàn)基本一致。

表6 棉花不同時期成鈴數(shù)對氮肥和DPC 用量的響應(yīng)Table 6 Setting number of cotton bolls at different stages as affected by N fertilizer and DPC dosages

2.4.2 氮肥和縮節(jié)胺配合對棉花成鈴空間分布的影響 1) 縱向分布 表7 表明，氮肥和DPC 用量對棉花不同部位的果枝成鈴比例有一定影響。以2016 年為例，3 個N0 處理的1～5 果枝成鈴占比均顯著高于N1 和N2；N1 處理的6～10 果枝成鈴顯著高于N0 和N2，但N1D0 與N2D2 處理差異不顯著；N2 處理(除N2D2 處理)的11 及以上果枝成鈴占比最高。隨著DPC 用量加大，1～5 果枝和6～10 果枝的成鈴占比增加，11 及以上果枝成鈴的占比下降。2015 和2017 年，氮肥和DPC 用量對棉花成鈴縱向分布的影響與2016 年表現(xiàn)出相同趨勢。從3 年平均結(jié)果來看，氮肥用量少但DPC 用量多時，棉株下部成鈴占比大；N1 配合D1 和D2 均有利于中部果枝成鈴；N2 配合D0 導(dǎo)致成鈴部位上移。

表7 棉花不同果枝成鈴比例對氮肥和DPC 用量的響應(yīng)(%)Table 7 Boll setting ratio of different cotton fruit branches in response to N fertilizer rates and DPC dosages

2) 橫向分布 由表8 可見，氮肥和DPC 用量對棉花不同部位的果節(jié)成鈴比例有一定影響。以2016年為例，在同一施氮量下，不同DPC 用量處理的第1～2 果節(jié)成鈴占比差異不顯著(僅N2D1 處理的1～2 果節(jié)成鈴占比顯著大于N2D0 處理)，可能原因是1～2 果節(jié)成鈴時期氮肥和DPC 用量處理效應(yīng)還未完全顯現(xiàn)；在相同DPC 用量下，棉株第3～4 果節(jié)成鈴占比總體表現(xiàn)為N1 處理高于N0 和N2 處理，其中，N1D1 和N1D2 處理顯著大于N1D0、N2D0 和N2D2 處理，說明常量施N 的成鈴空間較不施N 或過量施N 更加合理，有利于棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的形成；不同DPC 用量下，棉株第5 及以上果節(jié)成鈴的占比表現(xiàn)為N2 處理高于N0 和N1 處理，其中N2D0 和N2D1 處理顯著高于其余7 個處理，說明過量施氮導(dǎo)致棉株外圍空間成鈴較多，不利于早熟。2015 和2017 年，氮肥和DPC 用量對棉花成鈴縱向分布的影響與2016 年有類似趨勢，但有較大差異，這可能與氣候不同有關(guān)。3 年平均，不同氮肥與DPC處理組合1～2 果節(jié)成鈴占比為58.50%～60.31%，3～4 果節(jié)成鈴占比為29.23%～33.57%，棉株第5 及以上果節(jié)成鈴占比為8.07%～12.28%。

表8 不同氮肥和DPC 用量下棉花各果節(jié)成鈴比例(%)Table 8 Boll setting ratio in fruit nodes of cotton as affected by N fertilizer rates and DPC dosages

2.5 氮肥和縮節(jié)胺配合對棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

從表9 可以看出，氮肥和DPC 用量對棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均有較大影響。以2016 年為例，經(jīng)方差分析，氮肥用量對總鈴數(shù)、衣分、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量的影響均達極顯著水平，總體表現(xiàn)為N0 處理的總鈴數(shù)、鈴重和衣分以及籽棉和皮棉產(chǎn)量最低；N1 處理的總鈴數(shù)居中，但鈴重和衣分最大；N2 處理的總鈴數(shù)最多，鈴重和衣分居中。N1 處理的籽棉產(chǎn)量比N0 處理增加47.01%，比N2 處理降低1.84%。N1 處理皮棉產(chǎn)量分別比N0 和N2 處理增加58.20%和3.04%。DPC 用量對總鈴數(shù)影響達到顯著水平，對鈴重、衣分以及籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量影響極顯著，表現(xiàn)為D0 處理的總鈴數(shù)最少，鈴重最低，衣分居中；D1 的總鈴數(shù)、鈴重和衣分均為最高；D2 的總鈴數(shù)和鈴重居中，但衣分最低。N 肥與DPC 用量對衣分和籽棉產(chǎn)量的互作效應(yīng)達到顯著水平，對皮棉產(chǎn)量的互作效應(yīng)達極顯著水平。其中，N2D1、N1D1 和N1D2 處理的籽棉產(chǎn)量顯著高于N1D0、N0D1、N0D2 和N0D0 處理；N1D1、N2D1 和N1D2 處理皮棉產(chǎn)量顯著高于N1D0、N0D1、N0D2 和N0D0 處理。2015 和2017 年，N 肥和DPC 用量對棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響表現(xiàn)出與2016 年相同的趨勢。3 年平均，不同處理組合的籽棉產(chǎn)量表現(xiàn)為N2D1＞N1D1＞N1D2＞N2D2＞N2D0＞N1D0＞N0D2＞N0D1＞N0D0，其中，N2D1 處理的籽棉產(chǎn)量為4922.42 kg/hm2，分別比N0D0、N1D1 和N2D2 處理增加93.65%、2.47%和8.84%，N1D1 的籽棉產(chǎn)量分別比N0D0 和N2D2 增加88.99% 和6.21%；皮棉產(chǎn)量表現(xiàn)為N1D1＞N2D1＞N1D2＞N2D0＞N2D2＞N1D0＞N0D2＞N0D1＞N0D0，其中，N1D1 的皮棉產(chǎn)量為1949.52 kg/hm2，分別比N0D0、N2D1和N2D2 處理增加106.75%、1.38%和20.36%。

表9 棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素對氮肥和DPC 用量的響應(yīng)Table 9 Cotton yield and yield components in response to N fertilizer rates and DPC dosages

3 討論

3.1 氮肥和DPC 用量對棉花葉片SPAD 值的影響

盡管植物葉片葉綠素含量與 SPAD 值的關(guān)系受到植物種類、葉齡、取樣位置和生長環(huán)境等因素的影響，但是二者之間存在的顯著關(guān)系已被證實[18]；研究證實，棉花葉片SPAD 值與葉綠素含量呈顯著的正相關(guān)[19]。本研究表明，增加氮肥用量或DPC 用量均能提高棉花葉片SPAD 值，在8 月15 日和9 月15 日測量比在7 月15 日的效果更加明顯，表現(xiàn)出時間上的積累效應(yīng)，且DPC 用量對葉片SPAD 值的作用大于氮肥用量；氮肥與DPC 處理組合N2D2 的葉片SPAD 值最大，N0D0 處理最低，說明棉花過量施用氮肥和DPC 有利于提高葉片SPAD 值。前人研究也表明，隨著施氮量的增加，棉花葉片SPAD 值增加[4,20-21]；同樣，隨著DPC 用量的增加，棉花葉片SPAD 值也同步增加[15,22]；另外，氮肥和DPC 對棉花葉片SPAD 值有協(xié)同增加作用[19]，這與本研究結(jié)果一致。本研究還發(fā)現(xiàn)，N0D1 比N0D0 處理組合的葉片SPAD 值平均增加14.69%，且在8 月15 和9 月15 日時差異達到顯著水平。這為缺氮棉田通過適量噴施DPC 以提高葉片SPAD 值，進而提升光合能力提供一個可能途徑。

3.2 氮肥和DPC 用量對棉花器官干物質(zhì)及氮素分配的影響

本研究表明，氮肥與DPC 用量對棉花不同器官干物質(zhì)和氮素分配比例有顯著互作效應(yīng)。在常量施氮或常量噴施DPC 時，干物質(zhì)和氮素分配到蕾鈴的比例最高，有利于多結(jié)鈴、結(jié)大鈴，提高產(chǎn)量；不施氮肥或不噴施DPC 時，干物質(zhì)和氮素分配到莖枝比例最高，對生殖生長不利；過量施用氮肥或噴施DPC 時，葉片SPAD 值較高，有利于光合產(chǎn)物的生產(chǎn)，但增加葉片全氮含量和谷氨酰胺合成酶(GS)活性[4]以及蔗糖和淀粉在葉片中的積累[11]，干物質(zhì)和氮素分配至葉片中比例較高，也不利于棉花增產(chǎn)。前人研究也表明，施用適量的氮肥和DPC 有利于棉花干物質(zhì)和氮素更多的分配到產(chǎn)量器官。在長江流域棉區(qū)，麥后直播棉在適宜氮肥和DPC 用量時，生殖器官氮素積累量多，氮素回收利用率高[14]；在南疆棉區(qū)，棉花現(xiàn)蕾期與花期各部位氮素積累量隨氮肥和DPC 用量的增加而增加，但是鈴期與吐絮期棉花氮素積累量隨著施氮量的增加先增加后減小[16]；在北疆棉區(qū)，中等氮量配合中等劑量DPC 的處理干物質(zhì)向經(jīng)濟器官分配較多，產(chǎn)量最高[23]。前人的研究主要涉及N 肥和DPC 用量對營養(yǎng)器官和生殖器官干物質(zhì)及氮素分配的影響，本研究表明，氮肥和DPC 用量對營養(yǎng)器官中的莖枝和葉片干物質(zhì)積累和氮素分配的影響也不同，進一步完善了棉花合理施用氮肥與DPC 的理論基礎(chǔ)。本研究還發(fā)現(xiàn)，不同處理組合相比，棉花莖枝和葉片中氮素分配比例變異系數(shù)較大，分別為14.44%和17.31%，在蕾鈴中的變異系數(shù)較小，僅為1.43%。說明氮肥和DPC 用量主要調(diào)節(jié)了棉花營養(yǎng)器官中氮素分配，對生殖器官影響相對較小。

3.3 氮肥和DPC 用量對棉花成鈴時空分布的影響

有研究表明，噴施DPC 會減少棉株上部果枝結(jié)鈴數(shù)[24]，增加中下部成鈴比例[6,25-26]。本研究也表明，隨著DPC 用量加大，棉株1～5 果枝和6～10 果枝成鈴比例增加，而11 及以上果枝成鈴的比例下降。目前，施氮量以及氮肥與DPC 互作對棉花成鈴時空分布的影響鮮見報道。本研究表明，從時間分布來看，在N1 處理下，全部DPC 處理的伏前桃和伏桃數(shù)量最多，優(yōu)質(zhì)鈴率和霜前花率也較高；而N2 處理的早秋桃和晚秋桃數(shù)較多，優(yōu)質(zhì)鈴率和霜前花率下降。表現(xiàn)出隨著N 肥用量的增加，棉花成鈴時間后移的趨勢。同時，氮肥用量對成鈴空間分布也有影響。不同縮節(jié)胺用量下，N0 處理的1～5 果枝成鈴占比最高，N1 處理下6～10 果枝成鈴占比最高，N2處理下11 及以上果枝成鈴占比最高。棉株第3～4 果節(jié)成鈴占比總體表現(xiàn)為不同DPC 用量下N1 處理高于N0 和N2 處理，棉株第5 及以上果節(jié)成鈴的占比表現(xiàn)為N2 處理高于N0 和N1 處理，其中N2D0 和N2D1 處理顯著高于其余7 個處理。由此看出，N1 處理下棉花中下部果枝和內(nèi)圍果節(jié)的優(yōu)質(zhì)鈴比例高，有利于產(chǎn)量和品質(zhì)的形成；而N2 處理導(dǎo)致成鈴時間后移，并增加上部果枝和外圍果節(jié)成鈴的比例，不利于早熟。

3.4 氮肥和DPC 用量對棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

本研究表明，氮肥用量對棉花總鈴數(shù)、衣分、籽棉產(chǎn)量及皮棉產(chǎn)量均有顯著影響。3 年平均，不同DPC 用量下，N0 處理的總鈴數(shù)、鈴重和衣分以及籽棉和皮棉產(chǎn)量均為最低。N1 處理的總鈴數(shù)居中，但鈴重和衣分最大，籽棉產(chǎn)量比N0 處理增加47.01%，比N2 處理降低1.84%。但N1 處理皮棉產(chǎn)量最高，分別比N0 和N2 處理增加58.20%和3.04%。N2 處理的總鈴數(shù)最多，籽棉產(chǎn)量最高，皮棉產(chǎn)量居中。前人研究也表明，施氮過多過少均不利于提高棉花產(chǎn)量。在黃河流域棉區(qū)低肥力棉田，最佳施N 量為277.0 kg/hm2，超過 360 kg/hm2時，養(yǎng)分積累量和N 肥利用率降低，增產(chǎn)效果不明顯[2]；在長江流域，麥后棉在早花期施N 180 kg/hm2可獲得最高產(chǎn)量[27]；在新疆鹽堿水灌區(qū)，最佳施N 量是197.04～237.94 kg/hm2[28]，與本研究結(jié)果一致。本試驗條件下，N2 處理由于葉片SPAD 值高，總成鈴數(shù)大，并不會造成顯著減產(chǎn)，甚至籽棉產(chǎn)量還高于N1 處理，但會增加生產(chǎn)成本，并造成環(huán)境污染，應(yīng)當禁止。

試驗表明，不同DPC 用量下棉花總成鈴差異顯著，對衣分、籽棉產(chǎn)量及皮棉產(chǎn)量的影響達到極顯著水平。3 年平均，不同施N 量下，D0 處理的總鈴數(shù)和鈴重最低，但衣分最高，籽棉和皮棉產(chǎn)量最低；D1 處理的總鈴數(shù)、鈴重以及籽棉和皮棉產(chǎn)量均為最高，但衣分居中；D2 處理成鈴數(shù)、鈴重以及籽棉和皮棉產(chǎn)量居中，衣分最低。在N1 和N2 處理下，為何D1 處理的產(chǎn)量高于D2 處理？從本研究來看，主要是N1 處理的棉花干物質(zhì)(表4)和氮素(表5)更多的分配到蕾鈴中，有利于產(chǎn)量形成，而N2 處理的干物質(zhì)和氮素更多的分配到葉片中。前人研究也表明，適量使用DPC 才能協(xié)調(diào)棉花營養(yǎng)生長和生殖生長，提高產(chǎn)量。在黃河流域棉區(qū)，麥棉套種種植時，噴施DPC 4 次共計129 g/hm2，比對照皮棉增產(chǎn)7.9%[9]；在長江流域棉區(qū)，種植雜交種時DPC 用量為180.0 g/hm2，能塑造理想的機采棉群體，促進集中成鈴、集中吐絮，提高鈴重，增加籽棉產(chǎn)量[10]。但在晚播種、高密度、低施肥新型種植模式下，可以不使用DPC 化控[12]。由此看出，棉花不噴施或過量使用DPC 均會造成減產(chǎn)，尤其是過量使用DPC 還會增加投入，造成污染，應(yīng)該引起重視。

本研究還表明，施氮量對棉花總鈴數(shù)、衣分、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量的影響均達極顯著水平。DPC用量對總鈴數(shù)的影響顯著，對鈴重、衣分、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量的影響達到極顯著水平。不同N 肥和DPC 用量處理造成棉花衣分差異的原因是N 肥和DPC 用量影響種子大小和不孕籽率，并對棉花纖維的馬克隆值等有影響(本研究結(jié)果，待發(fā)表)，進而影響衣分。前人研究也表明，棉花噴施DPC 可增加種子重量，降低衣分[9,29]。方差分析表明，不同氮肥及DPC 用量對棉花衣分及籽棉產(chǎn)量有顯著的互作效應(yīng)，對皮棉產(chǎn)量有極顯著的互作效應(yīng)。其中，N1D1處理的皮棉產(chǎn)量最高，N2D1 處理的籽棉產(chǎn)量最高，但N1D1 和N2D1 處理的籽棉和皮棉產(chǎn)量差異均不顯著。N1D1 的籽棉產(chǎn)量分別比N0D0 和N2D2 增加88.99%和6.21%，N1D1 皮棉產(chǎn)量分別比N0D0 和N2D2 增加106.75%和20.36%。綜合考慮，N1D1 為最佳處理組合，而目前棉花生產(chǎn)上存在的過量施氮配合過量使用DPC 的管理方式并未顯著提升產(chǎn)量，但卻增加投入，并造成環(huán)境污染。前人研究也表明，氮肥和DPC 用量對棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素存在互作效應(yīng)。長江流域麥后棉高密度種植下，施N 量112.5 kg/hm2配合DPC 180 g/hm2時,有利于增加鈴數(shù)和鈴重，獲得高產(chǎn)[14]。在新疆棉區(qū)，N 和DPC 用量分別為320.0 kg/hm2和260.5 g/hm2時可增加單株鈴數(shù)與鈴重，進而提高產(chǎn)量[15]。本研究還表明，在N 0 處理下，噴施D P C 能較明顯增加葉片SPAD 值、總鈴數(shù)和鈴重，進而提高產(chǎn)量，噴施DPC 對缺氮有一定的補償效應(yīng)，這對肥力低、施肥量少的地塊或漏肥的砂地植棉等有一定的指導(dǎo)意義。氮肥及DPC 用量對棉花纖維品質(zhì)和種子質(zhì)量的影響值得進一步研究。

4 結(jié)論

本試驗條件下，不同氮肥用量的棉花皮棉產(chǎn)量表現(xiàn)為N1＞N2＞N0。N 用量為225 kg/hm2時，棉株干物質(zhì)和氮素在蕾鈴中分配比例高，伏前桃和伏桃數(shù)量多，中下部果枝和內(nèi)圍果節(jié)成鈴占比大，鈴重和衣分大，最終表現(xiàn)為皮棉產(chǎn)量最高。不同縮節(jié)胺用量下籽棉和皮棉產(chǎn)量均表現(xiàn)為D1＞D2＞D0。噴施常量縮節(jié)胺，提高了干物質(zhì)和氮素在蕾鈴中的分配比例，增加了總鈴數(shù)和鈴重，提高了產(chǎn)量。

氮肥用量與縮節(jié)胺噴施量對棉花衣分及籽棉產(chǎn)量有顯著的互作效應(yīng)，對皮棉產(chǎn)量有極顯著的互作效應(yīng)。常量氮肥和縮節(jié)胺配合情況下，棉花干物質(zhì)和氮素分配在蕾鈴較多，成鈴時空分布合理，有利于獲得高產(chǎn)；過量氮肥與縮節(jié)胺配合施用情況下，盡管葉片SPAD 值較高，但干物質(zhì)和氮素分配在葉片中較多，不能顯著提升產(chǎn)量也不會顯著減產(chǎn)。