密度及施氮量对短季直播棉花产量和纤维品质的影响

王欣悦等

基金项目：湖南省棉花产业体系栽培专家岗位项目（湘农业联[2012]278号）。

作者简介：王欣悦（1989-），女，硕士研究生，主要从事棉花栽培研究工作，Email：wxy391673751@163.com。

通信作者：刘爱玉，教授，主要从事棉花栽培研究工作，Email：lay8155@163.com。

摘要：在油后短季直播条件下，研究了种植密度、株行距配置、施氮量对于棉花群体产量性状和纤维品质各指标的影响。试验结果表明：施氮量对于提高棉花群体成铃数具有重要意义。密度对于提高籽棉产量和皮棉产量具有至关重要的作用。三种因素分别对籽棉产量和皮棉产量有极显著影响，交互作用对产量的提高也有极显著影响。施氮量180 kg/hm2处理的群体具有较高的上半部纤维长度、伸长率和断裂比强度。高密度比低密度群体具有相对高的整齐度指数；等行距处理比宽窄行处理整齐度指数高。

关键词：短季棉；种植密度；株行距配置；施氮量；产量性状；纤维品质

中图分类号：S562.048 文献标志码： A 文章编号：2095-3143（2015）02-0024-06

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2015.02.005

Effects of Planting Density and Nitrogen Application

Rate on Yield and Fiber Quality of Cotton

Wang Xinyue，Liu Aiyu，Zou Xi，Xiang Fengling，Ouyang Yansha

（Cotton Research Institute，Hunan Agricultural University.， Changsha 410128，China）

Abstract：The paper studied the effects of planting density、planting space and the different nitrogen on yield and quality of cotton population under high yield cultivation conditions. The result showed that the nitrogen application rate had important significance in bolls of cotton population. The planting density played the important role in increasing the yield of seed cotton and lint cotton. The yield of seed cotton and lint cotton were significantly influenced by three factors. The interactions of three factors had a significant effect on increasing yield. Under the nitrogen application rate of 180kg/hm2， the fiber length ， tensile stretch were much higher. The high density cotton population get higher uniformity index than the low density. Uniformity index of same line spacing treatment was higher than wide-and narrow-row treatment.

Keywords： Short-season cotton； Planting density； Allocations of row-spacing； Nitrogen application rate； Yield traits； Fiber quality

0引言

从20世纪80年代中后期开始，湖南棉花生产逐渐形成了“宽行稀植，大棵壮株，大水大肥”为主要特色的高产栽培体系，行距由最初的50～60 cm，逐步放宽到70～80 cm，90年代初进一步放宽到90～100 cm，种植密度由原来的60000～75000株/hm2下降到33000～37500株/hm2[1]。随着密度的不断降低，一定程度地导致了群体漏光损失严重，尤其是棉花生长前中期漏光损失严重，光热水土资源利用率均降低，棉花的产量结构不够合理，影响到棉花的产量及其品质等[2]。

罗宏海，等[3] 认为低密度群体棉花单株生长条件较好，个体得到发展，但群体不足，群体光合速率低，光合物质累积少，产量水平低；高密度群体过大，个体生长受到限制，发育不良，对环境条件敏感，植株衰老较早，也难获得高产。

随着种植密度的提高，单株铃数、铃重都在下降，当群体生产力的上升不能抵消个体生产力下降的总和时，随密度增大，单位面积产量下降。因此寻找最适合的栽培密度成为目前调整棉花群体结构的重点。张先亮，等[4]在研究密度对产量和产量构成因素的影响中，得出籽棉产量随着种植密度的增加呈现抛物线趋势变化，小区皮棉产量随密度的增加而有所增加[4]。在湖南地区短季直播棉栽培中，在一定范围内合理密植有效调控了个体及群体间同化产物的生产能力，密度的提高可以提高棉花产量[5]。棉花的株高、单铃重、叶面积指数、光合速率、群体光合物质积累等都对产量产生了关键性作用，密度的合理在于能否合理运用这些影响因素。

不同的株行距配置方式通过影响光能利用率进而与群体冠层结构息息相关，并最终影响棉花群体的光合特性。

李祥云[6]研究表明，在棉花单株产量和单位面积产量中，氮肥的影响效果大于钾和磷，氮肥可以适量多施，磷和钾中等施用量即可满足棉花生长发育的需求。胡明芳[7]也在对氮肥的研究中说明施用氮肥可使棉花增产， 氮肥效应在不同栽培条件下的表现虽然有所不同， 但都有随着氮肥用量的增加而增大的趋势， 超过一定范围后则呈下降的趋势。

关于密度和施氮量对棉花产量品质的研究很多，但在长江流域短季直播栽培条件下的研究较少。因此，作者在短季直播栽培下，研究不同栽培措施（密度、株行距配置、施氮水平）下的棉花群体农艺性状、产量构成因素和纤维品质各指标，以期为棉花短季直播高产优质栽培提供参考。

1材料与方法

1.1试验设计

试验于2014年5～10月在湖南农业大学浏阳试验基地进行。试验地前茬作物为油菜，土壤pH值为5.28 ，有机质含量为30.569 g/kg，全氮 1.462 g/kg，全磷0.507 g/kg，全钾3.74 g/kg，水解性氮75.246 mg/kg，速效磷66.209 mg/kg，速效钾139.87 mg/kg。供试品种为中棉所76，试验采用随机区组设计，试验设密度（A），株行距配置（B）和施氮量（C）3个因素；密度2个水平：A1为60000株/hm2，A2为90000株/hm2；株行距配置设2个水平：B1为50 cm等行距，B2为80与20 cm的宽窄行；施氮量设3个水平：C1为120 kg/hm2， C2为180 kg/hm2，C3为240 kg/hm2（均分为两次施入，基肥均施纯N 80 kg/hm2，在花铃期分别追施40、100、160 kg/hm2，共计12个组合，每组合3次重复，每小区面积30 m2。5月29日播种， 6月10 日定苗，8月15日打顶。各处理均在基肥时施入P2O5为120 kg/hm2、K2O为150 kg/hm2。喷施缩节胺调控4次。

1.2测定内容及方法

1.2.1群体农艺性状指标 在各生育时期测定植株的高度和果枝层数。

1.2.2群体产量性状指标 在吐絮后期测定棉株的成铃数，并每小区取中部内围铃100个晒干后测定单铃重，衣分，计算理论产量。

2结果与分析

2.1株高和果枝数的变化

2.1.1株高 从图1和图2可看出，低密度和高密度处理的株高在7月17～24日增长较慢，7月24日到8月7日增长较快，8月7日后增长趋于平缓，均在8月21日达到最高点，分别为87.54 cm和87.01 cm。低密度下，处理A1B2C3的株高在整个生育期内一直处于最高，A1B1C2最低；高密度下，处理A2B2C1的株高明显高于其他处理，A2B1C3最低。

2.1.2果枝层数 如图3和图4所示：随着时间的推移，两种密度下的果枝层数呈逐渐上升趋势。低密度下，A1B2C1处理相对长势较旺，果枝层数较多，A1B1C2处理较少；高密度下，A2B2C1处理果枝数较多，A2B2C2处理较少，两密度均在8月14日达到最高点，平均值分别为10.54和10.18个/株，在这之后果枝层数趋于稳定。

2.2不同栽培措施对棉花产量及其构成因素的影响

在所有处理中，成铃数、单铃重和衣分的最大值处理分别为A2B2C2、A2B1C2、A1B1C1；最小值处理分别是A2B1C3、A2B2C2、A1B1C3。籽棉产量和皮棉产量的最大值处理分别为A2B2C2、A2B2C2；最小值处理分别是A1B1C1、A1B1C1（见表1）。

在成铃数的变化中，在等行距的条件下，低密度处理随着施氮量的提高成铃数提高，高密度处理随着施氮量的提高成铃数降低；在宽窄行条件下，两种密度处理均随着施氮量的提高，成铃数呈现抛物线变化趋势，先上升后下降，且满足C1施氮量处理略高于C3的施氮量处理。

在衣分的变化中，等行距处理的衣分值略高于宽窄行处理，且随着施氮量的增加略有下降。

在籽棉产量和皮棉产量中是高密度处理均高于对应的低密度处理。在等行距条件下，低密度处理随施氮量的增加产量提高，高密度处理随着施氮量的增加而产量降低；在宽窄行条件下，两种密度处理均随着施氮量的增加呈现抛物线变化趋势，先上升后下降。

方差分析表明（表1）：密度、株行距配置和施氮量对成铃数、单铃重、衣分、籽棉产量、皮棉产量均呈正相关关系。其中成铃数受密度的影响显著，株行距配置和施氮量对成铃数有极显著影响。同时密度与施氮量、株行距配置与施氮量的两两交互作用，三者交互作用对成铃数有极显著的影响。

对单铃重的影响中，株行距配置对单铃重的大小有显著影响，同时密度、株行距配置和施氮量三者之间的交互作用对单铃重有显著性影响，其他因素对单铃重影响不显著。

衣分受施氮量的影响极显著，密度、行距及三种因素的交互作用对衣分的影响均不显著。

在对籽棉产量和皮棉产量的影响中，密度、株行距配置和施氮量分别对籽棉产量和皮棉产量有极显著影响；同时密度与施氮量、行距与施氮量的两两交互作用，密度、行距和施氮量三者交互作用对籽棉产量和皮棉产量值有极显著的影响。

2.3不同栽培措施对棉花纤维品质的影响

不同栽培措施对棉花纤维品质的影响见表2。在上半部纤维长度中，当密度和株行距条件相同时，以C2施氮量的上半部纤维长度为最高。施氮量相同时，在等行距中是高密度处理高于低密度处理，而在宽窄行中的趋势正好相反，但均没有显著性差异。

整齐度指数是低密度处理随着施氮量的提高而呈现先上升后下降的抛物线变化趋势，高密度处理普遍高于低密度处理，宽窄行处理整体低于等行距处理。

伸长率是以C2施氮量比C1、C3施氮量的值高。在等行距下，低密度处理有较好的伸长率；在宽窄行处理下，高密度处理有较好的伸长率。

断裂比强度是随着施氮量的提高呈先上升后下降的抛物线变化趋势。在等行距下，高密度处理有较高的断裂比强度；在宽窄行处理下，密度间差异不大，以高密度低于低密度。

方差分析表明（表2）：施氮量水平对上半部纤维长度、整齐度和断裂比强度均影响显著，密度和行距分别对马克隆值有显著性影响。在几种因素的交互作用中，只有密度和施氮量的交互作用对整齐度和马克隆值达到极显著影响，其他交互作用对各项纤维品质均影响不显著。

3结论与讨论

施氮量对于提高棉花群体成铃数具有重要意义。C2施氮量水平下有较高数量的成铃数，但衣分值则随着施氮量的提高呈现下降趋势。

等行距条件下具有较高的单铃重，株行距配置对单铃重有显著影响。

密度对于提高籽棉产量和皮棉产量具有至关重要的作用。高密度处理的理论产量（籽棉产量和皮棉产量）显著高于同等条件下的低密度处理，且低密度条件下提高施氮量水平可提高产量；在高密度条件下C2施氮量具有较高的产量水平。三种因素分别对籽棉产量和皮棉产量有极显著影响，交互作用对产量的提高也有极显著影响。

C2施氮量处理具有较高的上半部纤维长度、伸长率和断裂比强度。高密度比低密度具有相对高的整齐度，等行距比宽窄行整齐度指数高。

在等行距条件下的高密度和在宽窄行条件下的低密度均具有相应高的上半部纤维长度和断裂比强度。

密度和施氮量水平的交互作用对整齐度和马克隆值有显著性影响。

参考文献

[1] 陈金湘，余筱南.湖南棉花高产栽培技术体系的特色及其发展趋势[J].湖南农业大学学报，1996，22（6）：537-541.

[2] 骆雪姣.棉花不同密度效应研究[D].武汉：华中农业大学，2010.

[3] 罗宏海，张旺锋，赵瑞海，等.种植密度对新疆膜下滴灌棉花群体光合速率、冠层结构及产量的影响[J].中国生态农业学报，2006，14（4）：112-114.

[4] 张先亮，刘克锋，高俊山，等.种植密度对豫东地区棉花产量和产量构成的影响[C].中国棉花学会2010年年会论文汇编，2010：273-275.

[5] 王欣悦，刘爱玉，邹茜，等.密度与播种期对直播棉生长发育和产量品质的影响[J].作物研究，2014，28（6）：597-601.

[6] 李祥云，宋朝玉，王瑞英，等.氮磷钾不同配比对棉花生物学形状和产量的影响[J].山东农业科学，2009（4）：68-70.

[7] 胡明芳，田长彦，吕昭智，等.氮肥施用量对新疆棉花产量及植株和土壤中硝态氮含量的影响[J].西北农林科技大学学报（自然科学版）. 2006（04）：63-68.