鲁西南地区氮肥减施对蒜套棉产量品质以及效益的影响*

樊海潮，赵中亭，周亭英，许向阳，张志恒，曹光，张桂花

(1.菏泽市农业科学院，山东 菏泽 274000；2.菏泽市经济作物站，山东 菏泽 274000；3.单县经济作物站， 山东 菏泽 274300)

鲁西南地区气候条件有利于棉花的种植和生产，是山东省棉花主产区之一[1]。同时鲁西南地区也是全国最大的大蒜产区，近年来，蒜套棉已成为鲁西南植棉区普遍采用的种植模式[2-5]。施肥是目前棉花增产的主要措施之一，但过量施肥不利于棉花增产、破坏土壤中大量元素与微量元素的平衡，严重引起土壤质量下降，危害环境[6]。如何平衡施肥发挥最大经济效益是当前亟待解决的重要问题[7]。因此，作者在鲁西南地区研究了蒜套棉种植模式下减施氮量对棉花产量和品质及经济效益的影响，以期为鲁西南蒜套棉种植模式合理施肥提供参考。

1材料与方法

1.1试验材料

供试棉花品种为瑞杂818，由济南鑫瑞种业科技有限公司提供。

1.2试验设计

试验在菏泽市巨野县陶庙镇后店子村进行。试验地为黏壤土，土壤含全氮0.54 g/kg、有效磷8.7 mg/kg、速效钾100.4 mg/kg、碱解氮61.05 mg/kg、有机质10.16 g/kg。试验设施纯氮量180 kg/hm2(N12水平，常规施肥，CK)和施纯氮量0 kg/hm2(N0水平)、45 kg/hm2(N3水平)、90 kg/hm2(N6水平)、135 kg/hm2(N9水平)4个减氮梯度处理。全部氮肥分2次追施(即大蒜收获后行间追施和棉花初花期追施各占一半)，所有处理均施磷肥(P2O5)90 kg/hm2、钾肥(K2O)120 kg/hm2，磷钾肥全部在大蒜收获后行间追施。采用随机区组设计，3次重复，4行区等行距种植，行长为15.5 m，行距为1.075 m，小区面积为66.7 m2。4月2日育苗，4月25日移栽，密度为30000株/hm2，田间管理措施同大田生产一致。

1.3测定项目与方法

1.3.1氮肥残留率

在棉花播种前和收花后进行土壤取样，在每小区内随机取一个点，采0～20 cm土样，同处理三重复样混合，共5个样品，测定养分含量，计算氮肥残留率。

1.3.2 生育期和农艺性状调查

记载各小区棉花的生育时期 (各期达到50%的日期)和生育期(从出苗期到吐絮期的天数)。调查棉花三桃形成情况和第一果枝节位(在棉花现蕾后调查)；于9月15日调查棉花株高、果枝数、单株结铃数。

1.3.3 产量测定

进入吐絮期后，分3次收花：以处理N6为标准，待该处理的吐絮率达到40%左右时，第1次收花；20天后第2次收花；10月30日所有处理最后一次收花，剩余未开裂棉铃不计产量。所有小区选取中间2行棉花收花计产，每小区在三次收花时均随机选取50个棉铃，晒干后称重，取平均值作为平均铃重，轧花后计算衣分，依据该衣分和籽棉产量计算出皮棉产量。

1.3.4 品质测定

第二次收花时同处理取样棉铃的皮棉3个重复混合后取100 g棉样，进行纤维品质检测分析。

1.4数据分析与处理

采用Microsoft Excel 2007处理数据及绘图，采用DPS 7.05软件进行差异显著性分析。

2结果与分析

2.1 土壤氮肥残留量

土壤中氮肥一部分被棉株吸收利用，一部分被淋溶，剩余的残留在了土壤中。从表1可以看出， N0水平处理在棉花收获后的氮含量比施肥前减少了10.10 mg/kg，N3水平处理减少了5.41 mg/kg，而N6水平、N9水平、N12水平处理分别增加了0.18 mg/kg、1.40 mg/kg、6.16 mg/kg。说明土壤中氮肥残留量随着施氮量的提高而增加。

表1 各处理的土壤速效氮含量及氮肥残留情况

2.2棉花生长发育情况

由表2可知，移栽后施用氮肥开花期和吐絮期分别后移，随着施氮量的增加而延长， N0水平处理开花期和吐絮期最早，而N12水平处理最晚，开花期和吐絮期分别推迟到了7月5日和8月26日，开花期相比N0水平处理推迟了9天，吐絮期相比N0水平处理推迟了10天。生育期随着施氮量的增加而延长，N12处理的生育期最长，达到了140天。

表2 各处理的棉花生育时期及生育期

2.3 棉花农艺性状情况

从表3可以看出，施氮量对第一果枝着生节位和果枝数影响不明显，而对株高和单株结铃数有不同的影响，株高和单株结铃数均随着施氮量的增加先升高后降低，分别在N9水平处理达到最大值，最大值时株高为91.33 cm，单株结铃数为24.47个。

表3 各处理的棉花农艺性状情况

2.4 棉花“三桃比例”情况

由表4可以看出，随着施氮量的增加棉花伏前桃减少，N0、N3和N6处理之间差异不显著，而N9和N12处理伏前桃减少明显；伏桃随着施氮量的增加呈先增加后减少趋势，在N9处理时达到最大值；而秋桃随着施氮量的增加而增加，N12处理增加量达到显著水平，可能是由于施氮量过大造成后期的贪青旺长。

表4 各处理的棉花“三桃”及比例情况

2.5棉花产量和纤维品质

从表5可以看出，随着施氮量的增加，籽棉产量和皮棉产量均先升高后降低，峰值出现在N6处理，分别为5228.9 kg/hm2和2134.5 kg/hm2；施氮量对棉花的品质指标有不同的影响，上半部平均长度和整齐度指数均随着施氮量的增加而降低，而断裂比强度和马克隆值随着施氮量的增加呈先增加后降低趋势，于N6处理达到最大值，断裂比强度最大值为35.2 cN/tex，马克隆值最大值为5.1(负向)。

表5 各处理的棉花产量和纤维品质情况

2.6 经济效益

由表6可知，产品收益与产量变化规律基本一致，均随着施氮量的增加呈先增加后降低的趋势，N6处理产品收益最高，而去除氮肥投入成本后的收益由高到低为：N6>N9>N3>N12>N0，N6处理收益达到32053.0元/hm2。

表6 各处理的棉花收益减投和经济效益情况

3 讨论与结论

提高氮肥施用量是棉花获得高产的主要技术手段之一，而过量施氮造成氮肥利用效率下降，提高了土壤氮肥残留量，加剧氮素的淋溶，导致农田环境受到污染[8-9]。董合林[10-12]等研究表明，施用氮肥能够显著提高棉花铃重及其单株成铃数。李鹏程[13-14]等研究表明，棉花单株籽棉量与干物重随施氮量的增加而增加。本试验结果表明，在磷肥和钾肥施用量固定的情况下，施氮量对蒜套棉的农艺性状、产量和品质有不同的影响；土壤中氮肥残留量在N6处理出现氮肥过剩，说明施纯氮量为90 kg/hm2时已经满足蒜套棉的生长发育，超过这个施用量就造成氮肥过剩；株高和单株结铃数均随着施氮量的增加呈先升高后降低趋势，而施氮量对第一果枝着生节位和单株果枝数影响不明显；施氮量的增加会推迟棉花的开花期和吐絮期，延长生育期；不同施氮量对棉花“三桃比例”影响显著，随着施氮量的增加伏前桃减少而秋桃增加，可能是由于氮肥过多造成棉株后期的贪青。

棉花的产量和品质是获得较高经济效益的重要指标，本试验中，棉花产量随着施氮量的增加呈先升高后降低趋势，在N6处理下达到最高值，去除氮肥投入后的净收益与籽棉产量规律一致，在N6处理下达到最大净收益，为32053.0元/hm2；而上半部平均长度和整齐度指数随着施氮量的增加而减小，断裂比强度和马克隆值随着施氮量的增加先升高后降低，最大值均为N6处理。因此，鲁西南植棉区蒜套棉种植模式下，氮肥追施量以90 kg/hm2较为适宜。