种植密度和施氮量对直播棉冈棉11 号产量及相关性状的影响

2020-12-30赵树琪闫振华张华崇黄晓莉戴宝生

湖北农业科学 2020年23期

赵树琪，闫振华，张华崇，李蔚，黄晓莉，戴宝生

（黄冈市农业科学院，湖北黄冈 438000）

棉花是中国重要的经济作物，在国民经济中占有重要地位。随着中国种植业结构的调整，植棉种植面积缩减。棉花由于育种时限较长，获得高产稳产品种相对困难，而栽培技术在棉花产量增加中的贡献率可高达35%［1］，适宜的栽培管理措施是提高棉花产量的关键［2-4］。种植密度和施氮量是棉花生产中的重要调控因子，合理的种植密度不仅能为棉花群体提供适宜生物量，调节群体与个体之间的矛盾，还可以充分利用水、气、光、热等自然资源，使个体发育壮而不衰，使得单位面积株数、单株结铃数、单铃重能够协同发展，从而实现棉花高产［5］。合理施氮量为棉花群体与个体的生长发育提供充足的养分，平衡营养生长和生殖生长的关系，达到棉花高产优质的目标。关于种植密度及施氮量对棉花产量的影响报道较多。研究者普遍认为在一定范围内，单位面积棉花产量随种植密度的增加而增加，当种植密度达到一定程度时，产量达最高，如再继续增加种植密度，产量反而会下降［6-9］。合理的施氮量不仅有助于高产，还可以改善蕾铃脱落。而施氮量过多会引起棉花群体与个体、营养生长和生殖生长的矛盾加剧，造成棉株干物质积累量增加，出现蕾铃大量脱落，经济产量显著降低，同时造成巨大的能源浪费和环境污染［10，11］。可见，种植密度与施氮量只有相互协调，相互平衡才能促进棉花生长发育，有助于获得高产。有研究表明，开花初期一次性施肥有利于提高棉花产量［12，13］。本研究以冈棉11 号为材料，研究不同种植密度、不同施氮量对直播棉产量及其相关性状的影响，为鄂东植棉区麦（油）后直播棉高产栽培技术及绿色高效轻简化技术集成提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为冈棉11 号；供试肥料为尿素（N 46%，山西阳煤丰喜肥业有限责任公司）、过磷酸钙（P2O512%，黄冈富池化肥厂）、复合肥（N、P2O5、K2O含量均为16%）、氯化钾（K2O 60%），复合肥和氯化钾均由俄罗斯进口。

1.2 试验设计

试验于2019 年在黄冈市农业科技示范园进行，土壤类型为沙壤土，前茬作物为油菜，5 月20 日收获，收获后秸秆还田，机械旋耕和开沟。

试验采用裂区设计，设置密度（D）、施氮量（N）2个因素。以种植密度为主区设置，设60 000 株/hm2（D1）、71 250 株/hm2（D2）、82 500 株/hm2（D3）共3 个水平；以施氮量为副区，设0（N0）、75.0 kg/hm2（N1）、112.5 kg/hm2（N2）、150.0 kg/hm2（N3）、187.5 kg/hm2（N4）5 个水平。共计15 个处理，3 个重复。每个小区行长5.26 m，行距0.76 m，5 行区，面积20 m2。施磷（P2O5）量和施钾（K2O）量分别为90、180 kg/hm2，氮肥按试验方案进行施用，施肥方式为见花一次性施肥。

1.3 性状调查及数据处理

棉花打顶后调查株高、果枝数，10 月下旬调查单株铃数，每个小区连续调查20 株。待吐絮后，收取吐絮较好的中部30 铃考种，分批次收花计产，11月20 日之后收花不计入产量。调查数据用Excel 2010 整理，采用SPSS 22.0 进行分析。

氮肥农学利用率=（施氮肥处理产量-不施氮肥处理产量）/施氮量。

2 结果与分析

2.1 种植密度与施氮量对冈棉11号生育时期的影响

不同种植密度与施氮量对冈棉11 号各生育时期的影响见表1。由表1 可知，中、低种植密度水平下，生育期随施氮量变化波动变化；高密度种植水平下，施氮越多，表现越晚熟。对生育期影响是种植密度、施氮量对各个生育时期影响的综合反映。从各个生育时期产生变异来源看，播种至开花受种植密度影响显著且处理间差异达显著水平；施氮量对开花至吐絮、全生育期影响极显著，并且是开花后影响棉花生长发育的主要因素；种植密度与施氮量互作对开花至吐絮影响达极显著水平，并影响全生育期。

2.2 种植密度与施氮量对冈棉11 号产量及其相关性状的影响

不同种植密度与施氮量对冈棉11 号产量与相关性状的影响见表2。从总的方差分析来看，株高、单铃重、衣分等受种植密度与施氮量影响不显著。果枝数受种植密度影响极显著，总体表现为随着种植密度的增大，相同施氮量处理的果枝数减少。总体来看，低密度果枝数高于中、高密度。皮棉产量在不同种植密度下表现出相同的变化规律，当施氮量达到112.5 kg/hm2时，单位面积皮棉产量达到最大，分别为1 526、1 627、1 656 kg/hm2，再增加密度，产量降低。单位面积结铃数受种植密度与施氮量影响显著，施氮量增加，单位面积结铃数有增加趋势。由此可见，棉花产量及其产量因素受施氮量、种植密度影响较大。

3 结论

种植密度和施氮量是作物调节干物质积累、氮素积累分配的重要手段，对棉株的生长发育有重要的调控作用。不同植棉区获得高产适宜密度有所差异。宁新柱等［14］研究表明早熟棉在北疆适宜种植密度为22.5 万株/hm2；王爱玉等［15］研究表明适合鲁西北地区的棉花种植密度为6.0 万～7.5 万株/hm2时易获得高产；刘瑞显等［16］研究表明湘杂棉8 号在长江流域适宜密度为3.0 万株/hm2。Dong 等［17］研究认为，盐碱地棉花在种植密度7.5 万株/hm2、施氮量120 kg/hm2时得到较高产量。李鹏程等［18］研究表明，在种植密度7.5 万株/hm2、施氮量112.5 kg/hm2时皮棉获得高产。本研究发现，种植密度对冈棉11号生育时期的影响主要表现在播种至开花，而且对单位面积铃数、果枝数影响较显著；施氮量主要影响开花至吐絮这段时期，且对单位面积结铃数、皮棉产量影响显著。各种植密度处理下，一定范围内产量随施氮量增加而增加，当施氮量在112.5 kg/hm2时，皮棉产量最高、氮肥农学利用率最高，施氮量超过112.5 kg/hm2时，皮棉产量降低、氮肥农学利用率降低。