荣义华，梅汉成，闫显会，段保权

（1.襄阳市农业科学院，湖北襄阳441057；2.宜城市农业技术推广中心，湖北宜城441400）

鄂北植棉区地处长江流域棉区南襄盆地亚区南沿，是湖北省三大植棉区之一，亦是重要的粮食生产基地，粮棉争地矛盾突出。近年来，随着劳动力成本的上升和粮食生产轻简化技术的应用，棉花生产相对于粮食生产的比较效益下降，因而面临严峻挑战。本植棉区的核心区襄阳市棉花种植面积由21 世纪初的4 万 hm2左右下降到目前1.3 万hm2，仍有进一步下滑的趋势。发展棉花夏播轻简化栽培，减少劳动力投入，降低植棉成本，破解粮棉争地矛盾，实现粮棉协调稳定发展是解决棉花供需矛盾的重要途径[1]。2016年引进华中农业大学棉花高效栽培课题组麦（油）后直播棉花轻简高效种植技术，通过2年的试验，获得初步成功[2-3]。该技术的主要内容为麦后直播、增密减氮、见花一次施肥、缩短生育期、降低投入成本、提高植棉效益。为进一步探索本区麦后直播棉栽培关键技术，按“棉花高效种植技术协作研究联盟”要求，于2018年开展了一次性施肥模式下的品种、密度和氮肥用量等栽培因素的试验研究。

1 材料与方法

1.1 试验设计与田间管理

试验地为黄褐土，中等地力水平，前茬为小麦，小麦实收产量为 7 235 kg·hm－2，秸秆直接还田，实测还田秸秆7 467 kg·hm－2。试验采用单因子设计，分品种试验（V）、密度试验（D）和氮肥用量试验（N）等3 个独立的试验同时进行。每个试验均为3次重复，随机区组排列，小区面积30.4 m2（3.04 m×10 m），等行距（76 cm）种植。均为 5月28日播种。品种试验（V）中，5 个品种（系）为中 425、中 619、华棉 3097、晶华棉 116 和 ZD2040。

密度试验（D）中，设置5 个种植密度处理，分别为 6.0 万株·hm－2[D1（6.0）]、6.75 万株·hm－2[D2（6.75）]、7.5 万株·hm－2[D3（7.5）]、8.25 万株·hm－2[D4（8.25）]、9.0 万株·hm－2[D5（9.0）]。

氮肥用量试验（N）中，设置5 个处理，分别为N1（120 kg·hm－2）、N2（150 kg·hm－2）、N3（180 kg·hm－2）、N4（210 kg·hm－2）、N5（240 kg·hm－2）。

品种试验（V）、氮肥用量试验（N）中，种植密度7.5 万株·hm－2；密度试验（D）、氮肥用量试验（N）中，试验品种为晶华棉116；品种试验（V）、密度试验（D）中，肥料用量按纯氮 180 kg·hm－2，P2O554 kg·hm－2，K2O 180 kg·hm－2。氮肥用量试验（N）中，磷肥用量按P2O554 kg·hm－2，钾肥用量按K2O 180 kg·hm－2。

全生育期不整枝，8月6日打侧枝生长点，8月9日打主茎顶尖，10月9日喷施欣噻利脱叶催熟。

1.2 数据调查及方法

1.2.1生育期。出苗期、现蕾期、开花期、吐絮期，以达到50%为标准。

1.2.2棉花农艺性状。选取1 行中连续且长相均匀一致的棉株15 株，8月15日调查果枝始节位、小铃（含白花）、大铃、烂铃数；9月15日调查株高、果枝数、成铃数；10月20日调查吐絮铃数（含已采收的），同时调查另外一整行实际棉株数、无效（无正常吐絮铃）的株数，计算实际密度。

1.2.3棉花产量和纤维品质。分次收花，累计实收产量。第二次收获时取正常吐絮棉铃100 个，考察铃重和衣分，取20 g 皮棉样品寄送农业农村部棉花品质监督检验测试中心测定纤维品质。并以铃重、小样衣分及9月15日调查的铃数为依据计算理论产量； 将每个处理分次收获的籽棉分别充分混合，各取1 kg，2 次重复轧出皮棉取平均数计算大样衣分，按“小区籽棉产量×大样衣分”计算小区实际皮棉产量。

1.3 数据分析

用ExcelStat 2.0 进行数据处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种表现

2.1.1不同品种（系）的产量。各品种（系）实际密度在 7.6～8.3 株·m－2，各品种（系）间实际密度无显著差异。5 个品种（系）的实收籽棉产量在2 648.9～3 455.5 kg·hm－2，皮棉产量在 1 087.1～1 521.1 kg·hm－2（表 1）。品种（系）间实际籽棉产量和皮棉产量均有显著差异，籽棉产量最高的是晶华棉116，其次为华棉3097，最低为中425；晶华棉 116 皮棉产量最高，极显著高于中425、ZD2040，与中619 有显著差异，但与华棉3097 无显著差异。

从产量构成因素来看，华棉3097 单株铃数最多，晶华棉116 的单株铃数最少，但品种（系）间无显著差异。晶华棉 116 的铃重最高（5.2 g），显著高于中 425、中 619 和 ZD2040；其次为华棉 3097（4.8 g），显著高于中425。衣分最高为华棉3097，其次为晶华棉116，最低为ZD2040。

表1 不同棉花品种（系）的产量

2.1.2不同品种（系）的生育进程。各品种（系）生育进程见表2。中619 最早进入现蕾期、开花期和吐絮期，华棉3097 最晚进入现蕾期、 开花期和吐絮期，其他品种（系）介于两者之间。华棉3097 的生育期最长，生育期与晶华棉116 有显著差异，与其他品种（系）有极显著差异。

表2 不同棉花品种（系）生育进程

2.1.3不同棉花品种（系）的纤维品质。由表3 可知，ZD2040、 晶华棉116 纤维上半部平均长度超过30 mm，优于其他品种（系）。各品种（系）断裂比强度均在 30 cN·tex－1以上，其中 ZD2040 最高，为35.5 cN·tex－1；马克隆值除 ZD2040 外，均超过 5.0，长度整齐度指数在85.0%～86.0%，断裂伸长率在6.8%～6.9%。综合来看，ZD2040 品质最优，其次是晶华棉116。

表3 不同棉花品种（系）纤维品质表现

2.2 密度对产量、品质的影响

2.2.1对产量的影响。不同密度处理间的籽棉产量与皮棉产量无明显差异（表4）。在产量构成中，随着密度的增加，单株结铃数减少，但单位面积总铃数增加；而铃重与衣分无明显差异。籽棉、皮棉产量随密度增加先增后降，以6.75 万株·hm－2表现最佳。

2.2.2不同密度处理农艺性状表现。不同密度处理对晶华棉116 的生育期没有明显的影响（表5），对株高、果枝始节位也没有明显影响，但对单株铃数有显著影响。8月15日大铃及花＋小铃数有显著差异，大铃数以6.0 万株·hm－2处理最高，花＋小铃以 6.75 万株·hm－2处理最高。9月15日单株大铃差异显著，仍以6.0 万株·hm－2处理为最高，但花＋小铃没有差异。随着密度的增加，8月15日、9月15日单株铃数呈减少趋势（表5）。

表4 不同密度产量及其相关性状比较

表5 晶华棉116 在不同密度下农艺性状表现

2.2.3不同密度对纤维品质的影响。不同密度处理间纤维品质各指标没有显著差异，但随着密度的增加，断裂比强度有降低的趋势（表6）。

表6 晶华棉116 在不同密度下的纤维品质表现

2.3 氮肥用量对棉花产量和品质的影响

2.3.1氮肥用量对产量的影响。各氮肥用量处理籽棉产量在 3 289.1～4 177.3 kg·hm－2，皮棉产量在1 446.9～1 858.1 kg·hm－2，处理之间有显著差异（表7）。籽棉产量和皮棉产量均以氮肥用量150 kg·hm－2处理最高，其次为 180 kg·hm－2处理，最低为 240 kg·hm－2处理。从产量构成因素来看，单株铃数随着氮肥用量的增加先增后减，铃重随氮肥用量增加有减小的趋势，而衣分变化不明显。

2.3.2氮肥用量对生育期的影响。不同氮肥用量对生育期有一定的影响，其影响主要表现在花铃期，而对苗期和蕾期影响不大（表8）。

表7 晶华棉116 在不同氮肥用量下产量及其相关性状表现

表8 不同氮肥用量下晶华棉116 的生育进程比较

2.3.3氮肥用量对农艺性状的影响。不同氮肥用量对株高和果枝始节位无明显影响。8月15日对大铃无影响，但对小铃有一定影响；随着氮肥用量增加，花和小铃先增后减。9月15日大铃数与8月15日花和小铃的变化趋势基本一致（表9）。

2.3.4氮肥用量对纤维品质的影响。不同氮肥用量对纤维上半部平均长度和马克隆值有显著影响，对纤维品质其他指标无明显影响（表10）。

3 讨论与结论

选择合适的品种是麦后直播棉在本植棉区能否成功的最重要因素。试验结果表明，在麦后栽培条件下，各棉花品种（系）在生育期长短上有很大的差异。中425 和中619 的生育期较短，果枝始节位低；而华棉3097 和晶华棉116 的生育期相对较晚，果枝始节位较高。但在一次性施肥条件下，各品种（系）的生育期均在102 d 以内，能满足麦后直播的要求。不同品种（系）的产量和品质在麦后直播条件下有显著差异。一般认为，棉花的产量由铃数、铃重和衣分共同决定，其中铃数对产量的影响较大[4-5]。在本试验中，各品种（系）单株成铃数和总成铃数均没有显著差异，影响产量的因子主要为铃重和衣分。5 个试验品种（系）中，晶华棉116 和华棉3097的铃重和衣分显著高于其他3 个品种（系），其皮棉产量分别居第一位和第二位。因此，适合鄂北植棉区麦后栽培种植的棉花品种应是生育期在100 d左右、铃重中等、衣分较高的早熟或中早熟品种。

表9 不同氮肥用量下晶华棉116 的农艺性状比较

表10 不同氮肥用量下晶华棉116 的纤维品质比较

密度和氮肥用量也是影响麦后直播棉产量的重要因素。本试验设计范围内，密度对试验品种晶华棉116 的产量没有明显的影响，但以6.75 万株·hm－2处理的产量最高。试验品种晶华棉116 的产量一定程度上受氮肥用量影响，呈现为随着氮肥用量的增加先增加后降低，且以150 kg·hm－2处理的产量最高。考虑到2018年后期干旱较重，可能一次性见花施肥在干旱的条件下肥效并没有得到充分的发挥，在正常天气条件下，密度和氮肥用量应还有下降的空间。棉花纤维品质主要受品种和环境的影响[6]。不同棉花品种（系）纤维品质差异明显，但在试验条件下，不同密度对晶华棉116 的纤维品质影响不大。而不同氮肥用量对纤维上半部平均长度和马克隆值有显著影响，对纤维品质其他指标无明显影响，这有待进一步研究确定。

综上所述，鄂北植棉区麦后直播轻简化栽培的品种应选择纤维品质较优、铃重适中、衣分较高的早熟和中早熟品种，种植密度在6 万～6.75 万株·hm－2，氮肥用量在 120～150 kg·hm－2。