种植密度和水氮互作对南疆棉花生长和水氮利用的影响

李越鹏，张富仓，侯翔皓，严富来，肖 超，李 菊，成厚亮

(西北农林科技大学 旱区农业水土工程教育部重点实验室/旱区节水农业研究院，陕西 杨凌712100)

新疆是我国重要的优质高产棉区，其农业灌溉用水占到总用水量的95%左右[1-2]。膜下滴灌技术早已应用于棉花、番茄等作物，可实时、精量控制水分，有效减少棵间蒸发、深层渗漏和地表径流[3]，较传统灌溉模式节约灌溉用水50%以上，明显提高了作物的水分利用效率[4]，且滴灌施肥方法可以调整土壤水、肥的时空分布。因此膜下滴灌作为适合新疆盐碱地的有效灌溉技术得到广泛应用[5-6]，2014年全疆膜下滴灌技术的推广面积达到200万hm2，且取得了显著的节水和增产效益[7]。

种植密度、灌水量和施氮量是影响棉花生长的关键因素。适宜的种植密度可以塑造合理的群体结构，协调棉花群体与个体间的矛盾，最大程度地利用光热等资源，从而实现棉花高产[8]。邢晋等[9]研究表明，群体干物质量随种植密度增加呈先增后减趋势。牛玉萍等[10]研究表明，在有限滴灌条件下，种植密度36万株/hm2时的棉花产量、灌溉水利用效率等较12和24万株/hm2处理高。刘梅先等[11]在北疆的研究表明，滴灌水量少于300 mm时虽能获得较高的水分利用效率，但棉花产量严重降低，而灌水量过多增产不显著，北疆膜下滴灌棉田应以滴灌水量375 mm的中低频(每隔7～10 d灌水1次)滴灌制度为宜。在一定氮肥用量条件下，棉花产量随施氮量增加呈增加趋势，氮肥过量施用会导致棉花产量和氮肥利用率下降[12-14]；窦海涛等[15]认为，施氮量300 kg/hm2时的南疆籽棉产量显著高于施氮量150和450 kg/hm2处理。增密减氮能显著增加棉花铃数，在长江流域采用与氮素相当的钾素配比也可获得客观的收益[16-17]。充足的灌水施氮能够提高棉花地上干物质的积累[18]，但灌水和施氮过多不仅会浪费水肥资源，还会导致土壤盐渍化，进而导致棉花的产量和品质下降[19]。李培岭等[20-21]对北疆棉花水氮高效利用的水氮耦合效应模式进行了研究，指出当灌溉量为430.71～440.12 mm、施氮量为270.95～318.45 kg/hm2时，棉花水分利用效率、产量和氮素利用效率可同时达到最大值的90%[22-23]。

近年来，有关种植密度和水氮耦合对作物产量互作效应的研究报道均表明，在水氮供应条件不足时，适当增加密度有利于提高干物质累积量；而在低种植密度条件下，灌水量是影响棉花生长的主要因素，高种植密度下增加灌水、施氮有助于提高棉花群体的干物质积累[24-25]，但并未见提出明确的种植密度和灌水施肥制度。为此，本研究在南疆研究了种植密度和水氮互作对棉花生长、产量及水氮利用效率的影响，以期为南疆棉花的合理密植和水氮用量优化提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019年4-9月在新疆库尔勒市尉犁县31团试验基地进行。试验地位于东经84°02′50″，北纬40°10′30″，年平均降雨量为58 mm，年蒸发量为2 417 mm，属典型的大陆性干旱荒漠气候。年平均气温为10.9 ℃，≥10 ℃的年平均积温为4 218.3 ℃，平均日照时数为2 941.8 h，无霜期180～220 d。试验地0～0.6 m土壤以沙壤土为主，0.6～1.0 m以砂性土为主,0～0.8 m土层平均土壤体积质量(干)为1.59 g/cm3，棉花生育期地下水埋深为1.2～1.5 m，田间持水量为19.39%，土壤全氮含量35.50 mg/kg，速效磷含量7.09 mg/kg，速效钾含量658.39 mg/kg。试验期间气象条件如图1所示，蒸发蒸腾量在播后30～60 d(5-6月)达到最高。

图1 试验期间降雨量和蒸发量的变化Fig.1 Changes in evaporation and precipitation during growing season

1.2 试验设计

采用裂区设计，以种植密度为主区，灌水量为裂区，施氮量为裂裂区。种植密度设置26万株/hm2(D1，株距10 cm，当地种植密度)和32万株/hm2(D2，株距8 cm) 2个水平，灌水量设置80%ETC(W1，ETC为作物蒸发蒸腾量)和100%ETC(W2) 2个水平，施氮量设置200 kg/hm2(N1)、300 kg/hm2(N2)和400 kg/hm2(N3)3个水平，共12个处理。每个处理重复3次，共计36个小区。

供试棉花品种为“新陆中67号”，由塔里木大学培育。肥料分别选用尿素(含N 46%，质量分数，下同)、酸性二铵(含N 18%，P2O546%)和硫酸钾(含K2O 60%)，磷、钾肥施用量采用当地用量，分别为120，45 kg/hm2，试验期间的打顶、喷药、除草等田间管理措施均与当地大田保持一致。

2019年4月上旬播种，采用1膜2管4行种植模式，种植行距为10 cm×66 cm×10 cm，膜间裸地宽46 cm，一个小区4膜，宽6 m，长7 m，地膜采用聚氯乙烯。各处理灌水日期相同，第1次灌水均为10 mm，其余每次灌水时间间隔7 d，每次计算灌水量采用的ETC为灌水当日及前7 d之和。灌水从6月中旬开始，至8月底停止，全生育期共灌水10次，滴头流量2.4 L/h，肥料随灌水施入。棉花种植密度由株距确定，滴灌灌水施肥实施方案见表1。

其中，ETC为作物蒸发蒸腾量(mm/d)，计算公式为：

ETC=ET0·KC。

(1)

式中：KC为棉花作物系数，生育前期取0.75，生育中期取1.15，生育后期取0.70；ET0为参考作物蒸发蒸腾量，按照FAO-56推荐使用的Penman-Monteith公式(1990年)计算。

表1 南疆棉花滴灌灌水施肥方案Table 1 Irrigation and fertilization treatments for cotton in southern Xinjiang

1.3 测定项目及方法

1.3.1 株高、茎粗和叶面积指数的测定 在棉花苗期、蕾期、花期、铃期和吐絮期，每小区随机选取3株可以代表整体长势的棉花，测定各生长指标，其中株高用米尺测量，茎粗用游标卡尺测量。棉花的叶面积采用打孔称重(质量)法[26]测定，即先用打孔器获取已知面积的叶片，将其烘干至质量恒定，称量植株总叶片与已知面积叶片的干物质量并进行比较，得出转换系数，进而求得单株植物叶面积，再计算叶面积指数(leaf area index，LAI)：叶面积指数=单株叶面积×种植密度/小区面积。

1.3.2 棉花干物质量测定 在棉花苗期、蕾期、花期、铃期和吐絮期，各小区随机选取3株可以代表整体长势的棉花，分离棉花的根、茎、叶等组分，去掉表面尘土后分别放入烘箱，于105 ℃杀青0.5 h，75 ℃烘干至质量恒定，用电子天平称量其质量。

1.3.3 棉花产量及其构成要素测定 在棉花吐絮期，各小区随机选取具有代表性的3处区域测定棉花籽棉产量，实收计产。在每个区域内棉株的上、中、下层分别摘取5个棉铃，用电子天平称取15个棉铃的质量并计算单铃质量。在各小区内随机选取8株可以代表整体长势的棉花，测定其有效铃数。

1.3.4 植株氮素吸收量测定 在棉花各生育期取整株样品，将苗期棉花分为根、茎、叶3部分，其他时期分为根、茎、叶和蕾4部分。将各样品在105 ℃杀青0.5 h，75 ℃烘干至质量恒定，粉碎并过1 mm筛，经H2SO4-H2O2消煮后用连续流动分析仪(AutoAnalyzer-Ⅲ，德国Bran Luebbe公司)测定植株各组织器官的全氮含量。

1.3.5 相关指标及计算方法 收获指数=籽棉产量(kg/hm2)/地上部干物质累积量(生物学产量)(kg/hm2)；水分利用效率(WUE，kg/m3)=籽棉产量(kg/hm2)/耗水量(mm)；植株氮素累积量(kg/hm2)=植株氮素含量(%)×干物质质量(kg/hm2)；氮素利用效率(NUE，kg/kg)=籽棉产量(kg/hm2)/植株氮素吸收量(kg/hm2)；氮素吸收效率(UPE，kg/kg)=植株氮素累积量(kg/hm2)/施氮量(kg/hm2)；氮肥偏生产力(NPFP，kg/kg)=籽棉产量(kg/hm2)/施氮量(kg/hm2)。

1.4 数据处理

采用Excel 2010进行数据的初步整理、统计与分析，分别采用SPSS 23.0、Origin 9.0 Pro软件进行差异显著性分析和绘图。

2 结果与分析

2.1 种植密度和水氮互作对棉花生长的影响

2.1.1 株高和茎粗 种植密度和水氮互作对棉花株高和茎粗的影响及其方差分析结果见表2和表3。由表2可知，在棉花吐絮期，低种植密度(D1)条件下，不同灌水处理棉花株高和茎粗均随施氮量增加呈先增加后降低的趋势，D1W1N2处理株高和茎粗较D1W1N1、D1W1N3处理分别提高了7.63%，4.06%和5.05%，3.08%，D1W2N2处理较D1W2N1、D1W2N3分别提高了10.10%，6.40%和6.69%，3.65%；而在高种植密度(D2)条件下，棉花株高和茎粗均随施氮量增加呈增加趋势，如在高密度低水条件下，高施氮处理的株高较低、中施氮处理分别提高了9.39%，7.13%和10.14%，3.53%。 总体来看，不同处理棉花的株高和茎粗在全生育期内不断增加，苗期各处理差异不显著，蕾期时增长量最大，花期后株高和茎粗增长速率变缓。收获时，棉花株高和茎粗均以低密度高水中氮处理(D1W2N2)下达到最大值，分别为105.33 cm和11.16 mm。此外，增加密度会显著抑制单个植株的生长，低密度(D1)高施氮处理也会在一定程度上抑制棉花的生长，而D2处理棉花群体对灌水量、氮素的需求量有所增加。

表2 不同处理对棉花株高和茎粗的影响Table 2 Effects of different treatments on cotton plant height and stem thickness

表3 不同处理对棉花株高和茎粗影响的方差分析(F值)Table 3 Variance analysis on effects of different treatments on cotton plant height and stem thickness (F value)

由表3可知，在苗期时，种植密度对棉花株高和茎粗有极显著影响(P<0.01)，而在其他生育期，种植密度、灌水量和施氮量对棉花株高和茎粗均有极显著影响(P<0.01)，种植密度与灌水量、种植密度与施氮量的互作效应也对棉花株高和茎粗有极显著影响(P<0.01)。在铃期和吐絮期，灌水量与施氮量以及种植密度、灌水量和施氮量三因素的互作效应对棉花株高影响显著(P<0.05)，对棉花茎粗影响不显著(P>0.05)。

2.1.2 叶面积指数(LAI) 不同处理下棉花叶面积指数随生育期的变化见表4，方差分析结果见表5。由表4可以看出，低种植密度(D1)条件下，在除苗期外的其他生育期内，不同灌水处理棉花的LAI整体均随施氮量增加呈先增加后降低的趋势。如在铃期时，D1W1N2处理LAI较D1W1N1、D1W1N3分别提高46.25%和3.34%，D1W2N2处理LAI较D1W2N1、D1W2N3分别提高3.80%和1.90%；而在高种植密度(D2)条件下，棉花全生育期内的LAI大体均随施氮量增加呈增加趋势。如在铃期，D2W1N3处理LAI较D2W1N1、D2W1N2分别提高44.48%和22.46%。总体来看，全生育期各处理LAI均在铃期达到最大值，且以高种植密度和高水高氮处理(D2W2N3)最高，为5.76。叶面积指数随施氮量的变化和株高、茎粗的变化趋势一致。另外，在低灌水量条件下，增加种植密度可以显著降低全生育期LAI，而高种植密度下提高灌水水平可显著提高棉花的LAI，这可能是因为密度增加致使棉花群体对水分、养分的需求增大，而较小的灌水量不能满足其生长需求所致。

表4 不同处理对棉花叶面积指数的影响Table 4 Effects of different treatments on cotton leaf area index

表5 不同处理对棉花叶面积指数影响的方差分析(F值)Table 5 Variance analysis on effects of different treatments on cotton leaf area index (F value)

由表5可以看出，在全生育期内，灌水量和施氮量对棉花LAI有极显著影响 (P<0.01)，种植密度与灌水量、灌水量与施氮量的互作效应对棉花LAI均有极显著影响(P<0.01);种植密度对除花期外的棉花LAI影响均达极显著水平(P<0.01)；种植密度与施氮量的互作效应对除苗期外的棉花LAI均有极显著影响(P<0.01)；种植密度、灌水量和施氮量三因素的互作效应对蕾期、花期棉花LAI有极显著影响(P<0.01)。

2.2 种植密度和水氮互作对棉花干物质累积量的影响

种植密度和水氮互作对棉花干物质累积量的影响见表6，其方差分析结果见表7。由表6可以看出，在低种植密度(D1)条件下，不同灌水处理吐絮期棉花的干物质累积量均随施氮量增加呈现先增加后降低的趋势，D1W1N2处理棉花的干物质累积量较D1W1N1、D1W1N3处理分别提高29.04%和5.62%，D1W2N2处理较D1W2N1、D1W2N3分别提高13.26%和5.63%；而在高种植密度(D2)条件下，吐絮期棉花的干物质累积量均与施氮量呈正相关关系，D2W1N3处理棉花的干物质累积量较D2W1N1、D2W1N2分别提高43.78%和25.49%，D2W2N3处理较D2W2N1、D2W2N2分别提高5.36%和3.11%。说明高施氮量会抑制低密植棉花的生长，选择适当的施氮量有助于提高密植棉花生育期的干物质积累量。总体来看，全生育期内各处理棉花的干物质积累量均以花期到铃期最大，铃期和吐絮期时2种种植密度相比，二者在低灌水量下有显著差异，在低灌水和低、中施氮条件下表现为“D1>D2”，而在低灌水高施氮条件下表现为“D1

表6 不同处理对棉花干物质积累的影响Table 6 Effects of different treatments on cotton dry matter accumulation kg/hm2

表7 不同处理对棉花干物质积累影响的方差分析(F值)Table 7 Variance analysis on effects of different treatments on cotton dry matter accumulation(F value)

由表7可知，在棉花全生育期内，种植密度、灌水量对棉花干物质积累均有极显著影响(P<0.01)；施氮量及灌水量与施氮量的互作效应对苗期棉花的干物质积累有显著影响(P<0.05)，对其他时期均有极显著影响(P<0.01)；在棉花铃期和吐絮期，种植密度和施氮量、种植密度和灌水量以及种植密度、灌水量和施氮量的互作效应对干物质累积量均有极显著影响(P<0.01)。

2.3 种植密度和水氮互作对棉花产量及构成要素的影响

种植密度和水氮互作对棉花产量及构成要素的影响及其方差分析结果见表8和表9。由表8可以看出，在低种植密度条件下，不同灌水处理棉花的籽棉产量均随施氮量增加呈现先增加后降低的趋势，D1W1N2处理较D1W1N1、D1W1N3处理分别增加6.34%和2.86%，D1W2N2处理较D1W2N1、D1W2N3分别增加12.32%和0.94%；而在高种植密度条件下，D2W1N3处理的籽棉产量较D2W1N1、D2W1N2分别增加20.79%和5.07%，D2W2N3处理较D2W2N1、D2W2N2分别增加6.99%和2.80%。

表9 不同处理对棉花籽棉产量及其构成要素影响的方差分析(F值)Table 9 Variance analysis on effects of different treatments on cotton yield and its components(F value)

由表9可知，灌水量和施氮量对籽棉产量、生物学产量、单铃质量和收获指数有极显著影响(P<0.01)；种植密度对有效铃数、收获指数影响不显著(P>0.05)；种植密度与施氮量、种植密度与灌水量的互作效应对籽棉产量、生物学产量、单铃质量影响极显著(P<0.01),对有效铃数影响不显著(P>0.05)；种植密度、施氮量和灌水量三因素的互作效应对籽棉产量、生物学产量和收获指数影响极显著(P<0.01)。

结合表8和表9可知，种植密度和水氮互作效应主要通过影响棉花有效铃数与单铃质量进而影响籽棉产量，在低密度高水中氮(D1W2N2)条件下，由于有效铃数与单铃质量的乘积相对较高，故该处理的籽棉产量最高，为7 421.0 kg/hm2，显著高于除D1W2N3、D2W2N3外的其他处理。而D2W2N3处理产量接近最大产量，说明高种植密度条件下，增加灌水量和施氮量有利于棉花增产，选择合理的氮肥用量与生育期灌水100%ETC相耦合，有助于棉花根系对水、肥等营养物质的吸收和利用，进而获得高产。

2.4 种植密度和水氮互作对棉花水氮利用效率的影响

种植密度和水氮互作对棉花水氮利用效率的影响及其方差分析结果见表10和表11。由表10可以看出，在低种植密度条件下，不同灌水处理棉花的水分利用效率均随施氮量增加呈先增加后降低的趋势，D1W1N2处理水分利用效率较D1W1N1、D1W1N3处理分别提高8.57%和2.01%，D1W2N2处理较D1W2N1、D1W2N3分别提高14.50%和2.04%；而在高种植密度条件下，棉花水分利用效率与施氮量呈正相关关系，D2W1N3处理的水分利用效率较D2W1N1、D2W1N2分别提高19.49%和2.17%，D2W2N3处理较D2W2N1和D2W2N2分别提高11.45%和2.10%。另外，低种植密度下增加灌水量会降低水分利用效率，而高种植密度下的水分利用效率随着灌水量的增加而增大。各处理中，以低种植密度低灌水中氮(D1W2N2)处理的水分利用效率最高，为1.52 kg/m3。

由表10还可知，在相同种植密度和灌水量条件下，棉花的氮素累积量均随施氮量的增加而增加，如D1W2N3处理较D1W2N1、D1W2N2分别提高12.49%和15.96%；而氮素利用效率(NUE)、氮肥偏生产力(NPFP)和氮素吸收效率(UPE)基本均随施氮量增加而降低。在高种植密度条件下，各处理NUE均无显著性差异，且均低于大部分低密度处理。另外，D2W2N1处理的UPE最高，为0.77 kg/kg，但其产量较产量最高的D1W2N2处理降低约7.0%。

表10 不同处理对棉花水氮利用效率的影响Table 10 Effects of different treatments on water and nitrogen use efficiency

表11显示，种植密度、灌水量和施氮量对水分利用效率(WUE)、氮素累积量、氮素利用效率、氮素吸收效率和氮肥偏生产力(NPFP)均有极显著影响(P<0.01)，种植密度和灌水量的互作效应对上述指标也均有极显著影响(P<0.01)，而种植密度、灌水量和施氮量三因素交互效应对WUE、NPFP有极显著影响(P<0.01)。

表11 不同处理对棉花水氮利用效率影响的方差分析(F值)Table 11 Variance analysis on effects of different treatments on cotton water and nitrogen use efficiency (F value)

3 讨 论

3.1 种植密度和水氮互作对棉花生长的影响

适宜的种植密度和施氮量有利于棉花建成合理群体，提高光能利用率，促进光合产物形成，进而提高棉花产量[27]。水氮互作效应对棉花株高和叶面积指数(LAI)影响显著[28]，棉花的株高、茎粗和LAI随灌水量的增加而增加，随施氮量的增加呈先增加后降低趋势[29]。牛玉萍等[30]在南疆的研究表明，棉花株高随种植密度的增加而降低，LAI随种植密度增大而增大。王潭刚等[31]在南疆的研究表明，棉花全生育期叶面积指数随种植密度增大呈增大趋势。本研究结果表明，在高、低2种种植密度下，低灌水量时增大种植密度会降低LAI，而高灌水量时的LAI则随种植密度的增大而增大。这些研究结果存在差异的原因可能有三：一是由于低灌水量时棉花叶片生长差；二是试验地土壤基础条件不同，施肥量、气候条件也不同；三是试验的棉花品种不一样。种植密度的增加会提高氮素的需求量，恰当比例水肥与种植密度的互作效应可显著促进密植棉花生育期的生长，有利于光合作用的进行，为后期增加籽棉产量提供基础。

3.2 种植密度和水氮互作对棉花干物质累积量的影响

种植密度和水氮供应作为棉花生长的主要措施，影响棉花的干物质累积，促进营养生长和生殖生长，进而为棉花高产建立群体基础[32-33]。Rochester等[34]研究表明，增加施氮量有利于棉花干物质累积，但过量施氮会使棉花晚熟、品质下降。马宗斌等[35]在黄河流域的研究表明，施氮量影响棉花干物质积累，当施氮量为300 kg/hm2时干物质积累量较大。郭琛等[25]的研究表明，高种植密度下增加灌水量和施氮量有利于增加棉花群体的干物质积累量。本研究结果表明，在高种植密度条件下，高灌水高施氮处理棉花的干物质积累量显著高于除高灌水中施氮处理外的其他处理，在低种植密度条件下，高灌水中施氮处理的干物质积累量最大，为24 595.50 kg/hm2，且显著高于其他处理，这与文献[25,34-35]的研究结果一致。对于种植密度来说，棉花群体的干物质累积量随种植密度的增加而增加[9]，而本试验显示，在低灌水量和低、中施氮条件下,高、低种植密度间有显著性差异，表现为“D1>D2”，而在低灌水高施氮条件下表现为“D1

3.3 种植密度和水氮互作对棉花产量的影响

因为生态气候、栽培管理措施不同，不同地区达到最高产量的灌水量、施氮量和种植密度相差较大。吴立峰等[28]认为，新疆膜下滴灌在灌水量为100%ETC、施氮量为250 kg/hm2时可以获得最高籽棉产量。施氮是增产的重要措施，但过多的施氮会给土壤和水环境带来负面影响，也会降低氮素吸收率。邓忠等[36]在南疆的研究结果表明，在不同灌水量下施氮量为300 kg/hm2时，棉花单位面积铃数和单铃质量均较高。郭琛等[25]认为，灌水量为5 400 m3/hm2、施氮量为300 kg/hm2、种植密度为18万株/hm2时，籽棉产量较高。本研究发现，在南疆灌水量为100%ETC(3 119.8 m3/hm2)、施氮量为300 kg/hm2和种植密度为26万株/m2的处理(D1W2N2)条件下，籽棉产量达到最大值，为7 421.0 kg/hm2。而对于种植密度而言，北疆皮棉在种植密度为18万株/hm2时的产量较6.0和30.0万株/hm2处理高[37]，有限滴灌条件下籽棉产量随种植密度增加而增加[9]。本试验显示，低种植密度(26万株/hm2)处理可以获得最高产量，这与文献[37]的结果并不一致，造成这种差异的原因可能有两方面：一是施氮量不同，本试验高产处理的施氮量为300 kg/hm2，而文献[37]的施氮量为531 kg/hm2；二是试验地土壤基础条件不同，气候条件也不同。本研究结果表明，在产量构成因素中，单位面积铃数和单铃质量是能否获得高产的重要因素，相比常规种植密度，增密条件下虽然单位面积铃数有所增加，但差异并不显著(P>0.05)，这是因为过高的种植密度会抑制棉花群体的光合作用，导致单铃质量显著降低(P<0.05)，且从偏低的收获指数(0.31)可以看出，种植密度过大时无效铃数也较多，进而影响最高产量的获得。尽管高种植密度下增加灌水量、施氮量会得到较大产量，但并不利于资源的高效利用。

3.4 种植密度和水氮互作对棉花水氮利用效率的影响

提高水氮利用效率有利于农业资源的高效合理利用。在一定氮素供应范围内，植物吸收利用的土壤水分与氮素供应量呈正相关关系，提高水分利用效率(WUE)有利用产量的增加，而适宜灌水量、施氮量均可以有效增大棉花的WUE[28]。蔡焕杰等[38]的研究表明，生育期滴灌量为345～380 mm时，棉花产量和水分利用效率均较高。本试验结果表明，D1W2N2处理的WUE较高，为1.50 kg/m3，此时的灌水量为322 mm(100%ETC)，这与文献[38]的结论相似。同一种植密度下，氮肥偏生产力(NPFP)随施氮量增加而显著下降[39]。谢志良等[40]在新疆的研究表明，水分胁迫条件下氮素利用效率(NUE)随施氮量增加而降低。本试验结果与文献[39-40]一致，且在低灌水处理条件下，尽管提高了棉花的氮素利用效率，但是经济产量过低，不利于资源的高效利用。而在高灌水量时，低种植密度条件下的施氮处理可在获得高产的前提下兼顾水氮的高效利用，因而更利于实际生产中推广应用。

4 结 论

在南疆膜下滴灌施肥条件下，种植密度和水氮交互对棉花生长、干物质累积量、产量和水氮利用效率均有显著影响。相比低种植密度处理，高密度种植对棉花群体生长无显著促进作用，生育期灌水100%ETC和中施氮互作对棉花生长有显著影响，可以提高水分利用效率和氮肥利用率，促进干物质积累，使单位面积铃数和单铃质量获得较大值，最终实现棉花高产。在低种植密度高水处理条件下，施氮量300 kg/hm2与施氮量200,400 kg/hm2处理相比,可获得最高的籽棉产量，为7 421.0 kg/hm2，此时水氮利用效率也最高。

在高种植密度高水低氮(D2W2N1)处理时，棉花的氮素吸收率最高，为0.77 kg/kg，但其产量较最高产量的低种植密度高水中氮处理(D1W2N2)降低了7.0%。因此，在南疆地区，棉花生育期灌水量100%ETC(3 119.8 m3/hm2)、施氮量300 kg/hm2、种植密度26万株/hm2是最优的水、氮、种植密度组合栽培方式，可为当地棉田高效生产提供理论依据。