種植密度和施氮量對直播棉岡棉11 號產(chǎn)量及相關性狀的影響

趙樹琪，閆振華，張華崇，李 蔚，黃曉莉，戴寶生

（黃岡市農(nóng)業(yè)科學院，湖北 黃岡 438000）

棉花是中國重要的經(jīng)濟作物，在國民經(jīng)濟中占有重要地位。隨著中國種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，植棉種植面積縮減。棉花由于育種時限較長，獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種相對困難，而栽培技術(shù)在棉花產(chǎn)量增加中的貢獻率可高達35%［1］，適宜的栽培管理措施是提高棉花產(chǎn)量的關鍵［2-4］。種植密度和施氮量是棉花生產(chǎn)中的重要調(diào)控因子，合理的種植密度不僅能為棉花群體提供適宜生物量，調(diào)節(jié)群體與個體之間的矛盾，還可以充分利用水、氣、光、熱等自然資源，使個體發(fā)育壯而不衰，使得單位面積株數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴重能夠協(xié)同發(fā)展，從而實現(xiàn)棉花高產(chǎn)［5］。合理施氮量為棉花群體與個體的生長發(fā)育提供充足的養(yǎng)分，平衡營養(yǎng)生長和生殖生長的關系，達到棉花高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目標。關于種植密度及施氮量對棉花產(chǎn)量的影響報道較多。研究者普遍認為在一定范圍內(nèi)，單位面積棉花產(chǎn)量隨種植密度的增加而增加，當種植密度達到一定程度時，產(chǎn)量達最高，如再繼續(xù)增加種植密度，產(chǎn)量反而會下降［6-9］。合理的施氮量不僅有助于高產(chǎn)，還可以改善蕾鈴脫落。而施氮量過多會引起棉花群體與個體、營養(yǎng)生長和生殖生長的矛盾加劇，造成棉株干物質(zhì)積累量增加，出現(xiàn)蕾鈴大量脫落，經(jīng)濟產(chǎn)量顯著降低，同時造成巨大的能源浪費和環(huán)境污染［10，11］?？梢姡N植密度與施氮量只有相互協(xié)調(diào)，相互平衡才能促進棉花生長發(fā)育，有助于獲得高產(chǎn)。有研究表明，開花初期一次性施肥有利于提高棉花產(chǎn)量［12，13］。本研究以岡棉11 號為材料，研究不同種植密度、不同施氮量對直播棉產(chǎn)量及其相關性狀的影響，為鄂東植棉區(qū)麥（油）后直播棉高產(chǎn)栽培技術(shù)及綠色高效輕簡化技術(shù)集成提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為岡棉11 號；供試肥料為尿素（N 46%，山西陽煤豐喜肥業(yè)有限責任公司）、過磷酸鈣（P2O512%，黃岡富池化肥廠）、復合肥（N、P2O5、K2O含量均為16%）、氯化鉀（K2O 60%），復合肥和氯化鉀均由俄羅斯進口。

1.2 試驗設計

試驗于2019 年在黃岡市農(nóng)業(yè)科技示范園進行，土壤類型為沙壤土，前茬作物為油菜，5 月20 日收獲，收獲后秸稈還田，機械旋耕和開溝。

試驗采用裂區(qū)設計，設置密度（D）、施氮量（N）2個因素。以種植密度為主區(qū)設置，設60 000 株/hm2（D1）、71 250 株/hm2（D2）、82 500 株/hm2（D3）共3 個水平；以施氮量為副區(qū)，設0（N0）、75.0 kg/hm2（N1）、112.5 kg/hm2（N2）、150.0 kg/hm2（N3）、187.5 kg/hm2（N4）5 個水平。共計15 個處理，3 個重復。每個小區(qū)行長5.26 m，行距0.76 m，5 行區(qū)，面積20 m2。施磷（P2O5）量和施鉀（K2O）量分別為90、180 kg/hm2，氮肥按試驗方案進行施用，施肥方式為見花一次性施肥。

1.3 性狀調(diào)查及數(shù)據(jù)處理

棉花打頂后調(diào)查株高、果枝數(shù)，10 月下旬調(diào)查單株鈴數(shù)，每個小區(qū)連續(xù)調(diào)查20 株。待吐絮后，收取吐絮較好的中部30 鈴考種，分批次收花計產(chǎn)，11月20 日之后收花不計入產(chǎn)量。調(diào)查數(shù)據(jù)用Excel 2010 整理，采用SPSS 22.0 進行分析。

氮肥農(nóng)學利用率=（施氮肥處理產(chǎn)量-不施氮肥處理產(chǎn)量）/施氮量。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植密度與施氮量對岡棉11號生育時期的影響

不同種植密度與施氮量對岡棉11 號各生育時期的影響見表1。由表1 可知，中、低種植密度水平下，生育期隨施氮量變化波動變化；高密度種植水平下，施氮越多，表現(xiàn)越晚熟。對生育期影響是種植密度、施氮量對各個生育時期影響的綜合反映。從各個生育時期產(chǎn)生變異來源看，播種至開花受種植密度影響顯著且處理間差異達顯著水平；施氮量對開花至吐絮、全生育期影響極顯著，并且是開花后影響棉花生長發(fā)育的主要因素；種植密度與施氮量互作對開花至吐絮影響達極顯著水平，并影響全生育期。

2.2 種植密度與施氮量對岡棉11 號產(chǎn)量及其相關性狀的影響

不同種植密度與施氮量對岡棉11 號產(chǎn)量與相關性狀的影響見表2。從總的方差分析來看，株高、單鈴重、衣分等受種植密度與施氮量影響不顯著。果枝數(shù)受種植密度影響極顯著，總體表現(xiàn)為隨著種植密度的增大，相同施氮量處理的果枝數(shù)減少?？傮w來看，低密度果枝數(shù)高于中、高密度。皮棉產(chǎn)量在不同種植密度下表現(xiàn)出相同的變化規(guī)律，當施氮量達到112.5 kg/hm2時，單位面積皮棉產(chǎn)量達到最大，分別為1 526、1 627、1 656 kg/hm2，再增加密度，產(chǎn)量降低。單位面積結(jié)鈴數(shù)受種植密度與施氮量影響顯著，施氮量增加，單位面積結(jié)鈴數(shù)有增加趨勢。由此可見，棉花產(chǎn)量及其產(chǎn)量因素受施氮量、種植密度影響較大。

3 結(jié)論

種植密度和施氮量是作物調(diào)節(jié)干物質(zhì)積累、氮素積累分配的重要手段，對棉株的生長發(fā)育有重要的調(diào)控作用。不同植棉區(qū)獲得高產(chǎn)適宜密度有所差異。寧新柱等［14］研究表明早熟棉在北疆適宜種植密度為22.5 萬株/hm2；王愛玉等［15］研究表明適合魯西北地區(qū)的棉花種植密度為6.0 萬～7.5 萬株/hm2時易獲得高產(chǎn)；劉瑞顯等［16］研究表明湘雜棉8 號在長江流域適宜密度為3.0 萬株/hm2。Dong 等［17］研究認為，鹽堿地棉花在種植密度7.5 萬株/hm2、施氮量120 kg/hm2時得到較高產(chǎn)量。李鵬程等［18］研究表明，在種植密度7.5 萬株/hm2、施氮量112.5 kg/hm2時皮棉獲得高產(chǎn)。本研究發(fā)現(xiàn)，種植密度對岡棉11號生育時期的影響主要表現(xiàn)在播種至開花，而且對單位面積鈴數(shù)、果枝數(shù)影響較顯著；施氮量主要影響開花至吐絮這段時期，且對單位面積結(jié)鈴數(shù)、皮棉產(chǎn)量影響顯著。各種植密度處理下，一定范圍內(nèi)產(chǎn)量隨施氮量增加而增加，當施氮量在112.5 kg/hm2時，皮棉產(chǎn)量最高、氮肥農(nóng)學利用率最高，施氮量超過112.5 kg/hm2時，皮棉產(chǎn)量降低、氮肥農(nóng)學利用率降低。

表1 種植密度與施氮量對岡棉11 號生育時期的影響 （單位：d）

表2 種植密度與施氮量對岡棉11 號產(chǎn)量及相關性狀的影響

增密減氮有利于發(fā)揮群體增產(chǎn)潛力，種植密度控制在適宜范圍，可以通過調(diào)控氮肥施用量達到控制單位面積鈴數(shù)實現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。在鄂東植棉區(qū)麥（油）后直播岡棉11 號建議種植密度為7.2 萬～8.2萬株/hm2，施氮量減少至112.5 kg/hm2。