赵强 娄善伟 姜婷婷 吕戈

摘要：在机采模式下，设置5种不同的氮肥基追比例处理（N1～N5），研究不同基追比对机采棉产量形成的影响。结果表明：棉花的LAI并不是随着基施比例的增加而增加，而是具有随基施量增加而先增加后减少的趋势；在干物质积累上，符合“缓慢-迅速-缓慢”的S型变化趋势，但处理间同样是以中间N3处理的积累量较高；在棉铃空间分布上，基施比例越高则越易增结内围铃而不利于上部成铃；在最终产量构成中，以处理N3的单株铃数最高，产量最好，为7492.33 kg/hm2，说明机采模式下氮肥基追比例过高或过低均不利于高产，以2︰8的基追比较合适。

关键词：机采棉；氮肥；基追比；产量；新疆

中图分类号：S562.042 文献标识码：A 文章编号：2095-3143（2018）02-0009-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2018.02.003

0 引言

氮素是植物需求量最大的矿质营养元素，也是影响作物产量的重要元素之一[1-2]。研究表明，施氮不足会导致作物减产和经济损失，而氮肥过量，则会增加生产成本，造成土壤中氮素的损失，进而引起土壤环境污染[3]。新疆植棉面积在166.7万hm2以上，生产水平的进步离不开合理的施肥和机械化的发展[4-5]。过去一些年，施氮曾是棉花增产的重要手段，氮肥能够影响棉花的农艺性状， 合理的施用氮肥能够增加茎粗， 保证一定的株高和果枝数， 促进棉花的光合， 为棉花的高产打下基础[6]。另外，研究发现棉花生物量的增长对氮肥施用量较为敏感，氮肥施用合理可以使棉花快速增长期启动早，增长速率变大，增加干物质重和产量等。但随着全程机械化的发展，新疆棉花生产模式逐渐变为机采模式，该模式下滴灌技术应用更加普通，是否减少氮肥基施比例已引起了生产上的重视[7]，如何分配氮肥基追比才能获得高产呢？本研究针对机采模式，设置氮肥不同的基施比例，研究不同基追比对产量形成的影响，以期找到合适的基追比例，通过合理施肥，增加机采棉棉花产量。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2016年在阿克苏地区阿瓦提县丰收2场进行。该试验区处于天山南麓，塔克拉玛干大沙漠北缘，阿克苏河、叶尔羌河与喀什噶尔河的冲积平原上。海拔1028～1064 m，年均气温10.40℃，年均降水量46.70 mm，属暖温带大陆性干旱气候。试验地为沙壤土，耕作层有机质4.33 g/kg，全氮0.51 g/kg，碱解氮40.70 mg/kg，速效磷13.00 mg/kg，速效鉀147.50 mg/kg。pH为7.0，总盐分含量为1.28%。地下水位在2.50 m以下，土壤平均容重为1.45 g/cm3。

1.2 试验设计

试验采用单因子随机区组设计，供试品种为新陆中47号。试验以氮肥施用策略为处理，总施氮量相同为尿素900 kg/hm2，基肥比例设5个水平，用N1、N2、N3、N4、N5表示，分别为0，10%，20%，30%，40%，剩余做追肥，分6次进行，追1～追6的比例分别为剩余的12%、14%、30%、25%、11%和8%，各处理的比例一样，具体施氮肥量见表1。种植密度28.20万株/hm2，行距配置为10 cm+66 cm+10 cm，株距为9.5 cm，各处理的灌水量一致，为3900 m3/hm2，试验设重复3次，共15个小区。小区长为7 m、宽4.5 m、面积为31.5 m2，留有走道，基肥氮肥和磷钾肥在翻地时一起施入，追肥采取随水滴施方法。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 叶面积指数（LAI）及干物质

叶面积指数用LAI-2000叶面积指数仪测量。干物质测定是在棉花主要生育时期选取生长一致的代表性棉株3株，分茎、叶和蕾花铃等器官，在105℃下杀青半小时后再降至80℃烘至恒重。

1.3.2 棉铃时空分布

于开花期选代表性植株定株30株，分别在7月15日、8月15日和9月5日调查伏前桃、伏桃和秋桃，在9月10～20日，对定点棉株再调查10株棉花，分别数计不同果枝、果节上的成铃数。

1.3.3 产量性状

棉花吐絮后测定各小区收获株数、吐絮铃数，并选取30个吐絮铃测其铃重和衣分。

1.3.4 数据分析

试验数据分别用Microsoft Excel 2010和dps7.05软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 氮肥基追比对LAI的影响

由图1可以看出，在不同氮肥基追比条件下，各处理棉花叶面积指数变化没有大的差异，均是先增加后降低的单峰抛物线，在盛铃前逐渐变为N3>N4>N2>N5>N1，最高峰值出现在盛铃期（7月25日）左右，处理N3的LAI峰值最高，为5.6，处理N5的LAI峰值最低，为4.5，两者相差1.1，这一趋势与产量趋势一致。

2.2 氮肥基追比对棉花单株干物质积累的影响

如图2可知，在不同的氮肥基追比条件下，棉花单株干物质积累量均呈现“缓慢-迅速-缓慢”的S型变化趋势。进一步比较可以得出，虽然蕾期各处理单株干物质差距不大，但从全生育期看，各处理单株干物质量表现为N3>N2>N4>N5>N1，且处理N3的单株干物质始终维持较高水平，并与处理N1差距越来越大，最大差距可达23.17 g/株。

2.3 氮肥基追比对棉铃空间分布的影响

由表2可知，不同处理间，单株结铃呈现先增后减的趋势，以处理N3表现最好，单株结铃最多为7.6个，且与处理N1、N5差异显著。在水平方向上，棉花仍以第一果节成铃为主，各处理第一果节成铃占比均在89%以上，有基施比例越大第一果节结铃比例越高的趋势，且处理N4、N5与处理N3之间存在显著差异，而第二果节具有相反趋势。在垂直分布上，下部成铃占比最高，占到了45%以上，其次为中部，占比35%左右，上部最低，处理间N3、N2的上、中、下分配比例相对适中，处理N4、N5下部比例过高，而处理N1的上部比例过高，且与其他处理间差异显著。

2.4 氮肥基追比对棉花产量及其构成因素的影响

由表3可以看出，各处理收获植株数相差不大，受氮肥基追比影响较小，单株铃数、衣分则以中间处理（N3）最高，两头处理较低，与叶面积变化和干物质积累趋势基本一致，籽棉产量与单株铃数变化相一致，处理N3产量最高，达到了7492.33 kg/hm2，且处理N3与N1、N5间均差异显著，单铃重也具有同样趋势，但以处理N4的最高，为6.09 g， 并与处理N1、N2、N5间差异显著。

3 讨论与结论

合理的氮肥调控，是促进棉花产量增加的重要措施[8]。以前种植棉花的栽培管理模式中，滴灌技术的应用还不完善，后期水肥很难及时跟上，这就要求增施基肥以促进出苗，保证棉花前期的生长发育，以便棉花花铃期前有足够的养分。目前新疆地区普遍采用的基追比例以3︰7和4︰6较多，但比例不一，不合理的氮肥运筹会造成棉花前期营养不足而缺苗和苗弱，造成叶绿素含量低、光合能力差，蕾铃易脱落等。而氮肥过量又会造成旺长，营养浪费严重，后期贪青晚熟，不利于收获[9]。余策金，等[10]在江西地区研究发现，追肥的不同比例对棉花产量具有一定的影响， 且随着基肥比例增加， 其产量表现为逐渐下降的趋势。而新疆地区随着滴灌技术的应用和机采棉模式的大面积推广，后期水肥更加精准，随时可以为棉花补充养分，以前的基追比例模式自然会发生改变[11]。本研究发现在机采模式下，滴灌棉田不同基追比例条件下，棉花LAI随生育期的推进呈先增加后减小趋势，干物质积累仍满足“缓慢-迅速-缓慢”的S型规律，但处理间同样是以中间N3处理的积累量较高，棉铃空间分布随基施量增加而更加緊凑，更多的依赖内围铃和中下部成铃，只有适当的基追比才能调整空间分布，得到较好的产量，在最终产量构成中，以处理N3的单株铃数最高、产量最好，籽棉产量为7492.33 kg/hm2。通过上述分析综合认为，在机采滴灌随水追肥模式下，氮肥基追比例过高或过低均不利于高产，以2︰8的基追比较为合适。

参考文献

[1] 毛树春. 棉花营养与施肥[M]. 北京：中国农业科技出版社，2004.

[2] 王海江，崔静，候振安，等. 膜下滴灌棉花水氮耦合对其干物质和水分利用效率的影响[J]. 西北农业学报，2010，19（3）：76-80.

[3] 薛晓萍，陈兵林，郭文琦，等. 棉花临界需氮量动态定量模型[J]. 应用生态学报， 2006，17（12）：2363-2370.

[4] 刘涛，褚贵新，魏亦农，等. 杂交棉干物质积累与养分吸收分配特点[J]. 中国农业科学， 2011，44（6）：1117-1124.

[5] 徐海江，田立文，林涛，等. 施氮量对南疆膜下滴灌陆地棉干物质积累与分配的影响[J]. 新疆农业科学，2012，49（10）：1765-1772.

[6] 郭仁松，徐海江，刘正兴，等. 适宜新疆枣棉间作种植模式棉花品种筛选研究[J]. 棉花科学，2013，35（4）：16-20.

[7] 刘新永，田长彦. 棉花膜下滴灌水氮耦合效应研究[J]. 植物营养与肥料学报， 2007， 13（2）： 286-291.

[8] 郭勇，马兴旺，杨涛，等. 氮肥追施策略对棉花蕾铃脱落的影响[J]. 新疆农业科学，2010，47（1）：180-183.

[9] 刘翠，张巨松，郑慧，等. 氮肥基追比对杂交棉光合生理特性及产量的影响[J]. 干旱地区农业研究 2015，2（33）：159-164.

[10] 余策金，李北京，郭在斌，等. 棉花氮肥基追不同比例的效果初探[J]. 江西棉花，2009，31（4）：25-26.

[11] 徐新霞，雷建峰，王立红，等. 不同氮肥基追比对机采棉光合物质生产及产量的影响[J]. 西北农业学报，2015，24（6）：46-52.