不同密度、施氮量和施肥模式对棉花冈８６产量和纤维品质的影响

张华崇　闫振华　赵树琪　黄晓莉　戴宝生　李蔚

摘要：为了探讨棉花（Gossypium spp.）高效综合栽培管理模式，以自育的棉花品种冈86为材料，研究了不同密度、施氮量和施肥模式对棉花产量和纤维品质的影响。结果显示，冈86在3.3万株/hm2、低氮水平180 kg/hm2和见花一次施肥的条件下增产，不同施氮量和施肥模式对冈86产量构成因素铃数、铃重和衣分没有显著影响，对冈86部分纤维品质有显著影响;不同施氮量对整齐度指数有显著影响;不同施肥模式对断裂比强度存在显著影响，一次见花施肥处理的断裂比强度显著高于常规施肥处理。

关键词：棉花（Gossypium spp.）;冈86;密度;施氮量;施肥模式;产量;纤维品质

中图分类号：S562         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）22-0046-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.22.011           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of different densities，nitrogen application rates and fertilizer patterns on yield and fiber quality of cotton variety Gang 86

ZHANG Hua-chong，YAN Zhen-hua，ZHAO Shu-qi，HUANG Xiao-li，DAI Bao-sheng，LI Wei

（Huanggang Academy of Agricultural Sciences，Huanggang 438000，Hubei，China）

Abstract： In order to investigate the efficient comprehensive cultivation management model of cotton（Gossypium spp.）， Gang 86 was used as material to study the impact of different planting density， nitrogen application and fertilization modes on yield and fiber quality. Results showed that the treatment of the planting density was 3.3×104 plants/hm2， 180 kg/hm2 fertilization level and one-time fertilization at the time of flowering had the highest cotton yield. The number of bells， boll weight and lint percentage were not significant under different treatments. Some fiber quality of Gang 86 were significant difference  between different nitrogen application treatments. Uniformity index was significant difference between different nitrogen application， different fertilization modes had significant effects on the specific breaking strength， and the specific breaking strength of the one-time fertilization at the time of flowering treatment was significantly higher than that of the conventional fertilizer treatment.

Key words： cotton（Gossypium spp.）; Gang 86; density; nitrogen application; fertilization modes; yield; fiber quality

棉花（Gossypium spp.）在国防和国民经济中占有重要地位，据农业农村部公布的数据2018年中国进口棉花162.7万t，同比增长19.4%，中国日益成为全球重要的棉花消费国。但是，受全国种植业结构调整影响，棉花种植面积不断减少，而且近年来由于遗传基础狭窄，棉花育种已进入了平台期，很难取得突破性进展。这使得通过栽培技术来提高棉花产量的方法日益重要，有研究显示先进的栽培技術促进了棉花产量水平的不断提高，其在增产份额中占比达35%[1]。种植密度、施氮量和施肥模式对棉花产量发挥重要的作用[2-4]。合理的种植密度可以塑造棉花理想的株型，充分利用生长空间和光、热、水、气等自然资源，种植密度应与品种和地理位置相适应才能发挥作用，如北疆早熟棉花品种新陆早33的适宜种植密度为22.5万株/hm2[5]，长江流域下游棉区抗虫杂交棉湘杂棉8号适宜密度为3.0万株/hm2左右[6]，而鲁西北棉区以6.0万～7.5万株/hm2的密度种植可获得较高的棉花产量[7]。适宜的施氮量能改善蕾铃脱落的情况，增加产量[8]。石洪亮等[9]以新陆中54号为材料，采用单因素试验设计，设置了0、150、300和450 kg/hm2 4个施氮（纯N）水平，发现施氮量为300 kg/hm2时，棉花生长优，单株结铃数多，单铃质量大，子棉产量最高。李鹏程等[10]以中棉所79为材料，设置了纯氮用量分别为0、90、180、270、360、450 kg/hm2 6个水平，发现黄河流域棉区华北平原亚区中等肥力棉田施氮量超过270 kg/hm2时，棉花氮肥农学利用率、氮素内在利用率、氮素生理利用率、氮肥回收率开始下降，该区棉田推荐经济施氮量为299.7 kg/hm2。以往研究大多是针对不同施氮量、不同密度或不同施肥模式对棉花的影响，而在不同密度、不同施氮量和不同施肥模式综合影响下对棉花的影响则鲜见报道。鉴于此，本研究以冈86棉花为材料，研究不同密度、不同施氮量和不同施肥对其产量及纤维品质的影响，旨在探明最适合湖北省黄冈市种植棉花的栽培技术措施，为指导棉花高产栽培、加速冈86的推广应用、实现良种良法配套提供理论与实践依据。

1  材料与方法

1.1  试验材料

供试棉花品种为冈86，由黄冈市农业科学院棉麦研究所选育;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（P2O5 12%，黄冈富池化肥厂）、复合肥（N∶P2O5∶K2O=16∶16∶16）、氯化钾（K2O 60%），复合肥和氯化钾均由俄罗斯进口）。

1.2  试验地概况

试验在黄冈市现代农业科技示范园进行，土质为壤土，肥力中上等，试验地无杂草，前茬作物为水稻。

1.3  试验设计

采用完全随机设计，密度（A）设2个水平：2.7万（A1）、3.3万株/hm2（A2）;施氮量（B）设3个水平：180（B1）、270（B2）和375 kg/hm2（B3）;施肥模式（C）设2个水平：常规施肥（C1）和见花一次施肥（C2），其中常规施肥苗期施总氮量10%，蕾期施总氮量20%，花铃期施总氮量60%。共12个处理组合，每个小区面积为20 m2，4行区，3次重复，试验地周围没有保护行，试验期间各处理区其他栽培管理措施均一致。

9月15日田间调查单株铃数;植株吐絮后每重复分别取上、中、下部铃各10个，室内测定单铃重、衣分，送样棉到中国农业科学院棉花研究所棉花纤维品质检测中心检测绒长、伸长率、断裂比强度、马克隆值和整齐度。

1.4  数据分析

试验数据采用DPS统计软件检验差异显著性 （Duncan新复极差法）。

2  结果与分析

2.1  不同密度、施氮量和施肥模式对冈86产量的影响

由表1可知，不同密度间冈86产量差异达到显著水平，即3.3万株/hm2（A2）栽培密度产量显著高于2.7万株/hm2（A1）栽培密度;不同施氮量之间没有显著差异，且不同施肥模式对冈86产量的影响差异不显著。依据减少施肥量的原则结合以上结果，棉花品种冈86在3.3万株/hm2、低氮水平180 kg/hm2和见花一次施肥的情况下有利于增产。

2.2  不同密度、施氮量和施肥模式对冈86产量构成因素的影响

分析不同密度、施氮量和施肥模式对冈86产量构成因素的影响，结果（表1）表明，不同栽培密度处理冈86的铃数有显著差异，3.3万株/hm2（A2）栽培密度铃数显著高于2.7万株/hm2（A1）栽培密度，不同施氮量和施肥模式下冈86产量构成因素铃数、单铃重和衣分没有显著差异，说明施氮量的多少和施肥模式对产量的影响不大。

2.3  不同密度、施氮量和施肥模式对冈86纤维品质的影响

从表2可以看出，不同处理对冈86部分纤维品质有显著影响，不同施氮量对冈86整齐度指数有明显影响，B2（270 kg/hm2）和B3（375 kg/hm2）处理差异显著，随着施氮量增加整齐度指数先升高后降低;不同施肥模式对冈86断裂比强度有显著影响，C2处理（一次见花施肥）的断裂比强度显著高于C1处理（常规施肥）;不同处理对上半部平均长度、马克隆值和伸长率没有显著影响。

3  小结与讨论

通过研究不同密度、不同施氮量和不同施肥对冈86产量及纤维品质的影响，结果显示，冈86在3.3万株/hm2、低氮水平180 kg/hm2和见花一次施肥的情况下有利于增产，高密度（3.3万株/hm2）栽培下铃数显著高于低密度（2.7万株/hm2），不同施氮量和施肥模式对冈86产量构成因素铃数、单铃重和衣分没有显著影响，这与前人研究一致[11，12]。密度与铃数关联性最大，一次见花施肥处理与常规施肥处理的产量相当;不同密度处理对棉花纤维品质没有显著影响，Bridge等[13]也得到类似结果，密度与纤维品质关系不密切，但是周永萍等[14]研究结果表明，不同种植密度对棉花纤维上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度与伸长率无显著影响，而马克隆值随着种植密度的增大呈先降低后升高的趋势。本研究发现不同施氮量对整齐度指数有显著影响，这与王子胜[15]的研究结果正好相反，其发现适宜施氮量对辽棉19和美棉33 B纤维长度、断裂比强度、马克隆值和伸长率均有显著影响，而对纤维整齐度影响不显著，这可能与不同品种需氮水平和气候条件有关;不同施肥模式对断裂比强度存在显著影响，一次见花施肥处理的断裂比强度显著高于常规施肥处理，一次性施肥是一种生产轻便、节本增效和保护环境的技术模式，也符合棉花生产轻简化发展的趋势，但其对纤维品质的影响还需要进一步深入研究。

目前，长江流域棉区的栽培管理过程出现种植密度下降，增产潜力得不到有效发挥，施氮量高、氮肥利用效率低，传统施肥复杂、不易操作等问题[4，16，17]，本研究通过增密、减肥和见花一次施肥等栽培措施达到减投不减产的目的，鉴于本研究试验年限较短，研究结果还需多年田间试验进一步验证。

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