氮肥减量深施对油后直播棉花干物质与氮素积累、分配及产量的影响

李飞，郭莉莉，赵瑞元，尹凌洁，王家珍，李彩红，何叔军，梅正鼎*

（1. 湖南省棉花科学研究所，湖南 常德 415101；2. 湖南省农情研究分析中心，长沙 410005；3. 常德市鼎城区谢家铺镇农科站，湖南 常德 415126）

油菜棉花一年两熟制是环洞庭湖植棉区主要的种植制度， 不仅实现了温光资源的合理利用，而且利于用地养地相结合，提高了棉田的周年收益[1-2]。 棉花油后直播作为一种新型的种植模式， 实现了棉花生产过程中农机与农艺相结合，顺应了棉花生产轻简化与机械化的需求，在环洞庭湖植棉区具有广阔的应用前景[3-4]。 油后直播棉品种以早熟棉为主，通过迟播增密，提高群体成铃，以群体优势代替传统的个体优势实现棉花稳产[5-6]。 但是，环洞庭湖植棉区4-6 月规律性的多雨天气容易造成高密度群体苗蕾期营养生长过旺，7-8 月的高温干旱抑制棉花生殖生长， 从而影响产量。 因此，研究并形成油棉轮作模式下密植群体的轻简高产栽培技术势在必行。

生物量是棉花产量的物质基础，养分的吸收则是生物量累积的重要前提，养分中以氮肥最为关键[7]，因此，氮肥调控是影响棉花生长、产量及品质形成的重要手段[8-9]。杨长琴等[10]研究表明，施氮量为150～300 kg·hm-2，在出苗后和初花期分2 次施入，可显著提高功能叶的光合性能，利于初花后生物量和氮素的累积，最终可获得较高的籽棉产量。 Rochester 等[11]研究显示，增加氮肥施用量利于棉株养分吸收和生物量累积，但是过量施用氮肥会影响营养生长与生殖生长之间的平衡，造成棉花后期贪青晚熟、产量和品质下降。 另外有研究证明， 棉花生物量累积模型呈S 型曲线，其生长特征值受氮素影响显著[12-13]。 氮肥运筹与生物量的累积和产量的形成密切相关，因此可通过氮肥运筹调控棉株生物量，获得较高产量。

肥料深施是提高作物产量和肥料利用率的重要手段，在生产中应用广泛[14-15]。 相对于化肥地表撒施（表施）或浅施，深施是将肥料施入特定土层，减少了雨水淋溶和地表径流的影响，有助于作物根系吸收营养元素。 研究表明，碳酸氢铵表施和深施7 cm，5 d 后氮素损失率分别为13.8%和0.88%；相比表施，碳酸氢铵与尿素深施6～10 cm 条件下，氮肥当季利用率分别提高31%和13%[16]。化肥深施有助于土壤胶体吸附铵离子，促进铵态氮向硝态氮转化，保障土壤在较长时间内持续为作物供给养分，满足作物整个生育期的养分需求，减少施肥次数，节约化肥用量。 同时深施又显著减少了肥料中有效成分的挥发和流失，使作物生长健壮，实现作物提质增产[16-17]。

目前关于肥料深施的研究主要集中于小麦、玉米、大豆、水稻、油菜等作物[18-22]，在棉花中的研究相对较少，特别是肥料深施对长江流域油后直播棉的影响鲜有报道。 本试验选用早熟棉品种湘FZ001[23]，研究氮肥施用深度及用量对油后直播棉花氮素、干物质积累及产量的影响，探明氮肥深施减量模式下油后直播棉密植稳产的物质基础，为调控环洞庭湖植棉区油后直播棉生长发育和化肥减施增效提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

供试棉花品种为湘FZ001[23]，由湖南省棉花科学研究所选育。 试验于2018 年和2019 年在湖南省棉花科学研究所茅湾科研基地（28°57′4″N，111°40′40″E）进行。 试验采用棉花- 油菜周年轮作种植模式， 棉花秸秆与油菜秸秆机械粉碎还田。前茬油菜纯氮、纯磷、纯钾的用量分别为105、45 和45 kg·hm-2。 土壤为河潮土，0～20 cm 耕层土壤有机质含量为17.4 g·kg-1， 碱解氮含量为104.0 mg·kg-1，有效磷含量为14.5 mg·kg-1，速效钾含量为146.9 mg·kg-1，pH 为7.10。

棉花播种后0～150 d（全生育期）的气象条件如图1 所示：2018 年全生育期总降水量为657.10 mm，日均气温为26.93 ℃，日均日照时间为5.61 h；2019 年全生育期总降水量为671.50 mm，日均气温为26.63 ℃，日均日照时间为4.81 h。

图1 2018 年（A）和2019 年（B）棉花全生育期日平均气温、降水量和日照时间Fig. 1 Mean daily temperature, precipitation and sunshine time during the whole growth period of cotton in 2018 (A) and 2019 (B)

1.2 试验设计

本试验设置2 个施氮深度：5 cm（H5）和15 cm（H15）；5 个 施 氮量：0（N0）、90（N90）、180（N180）、270（N270）和360（N360）kg·hm-2的纯氮。 试验肥料为尿素（总氮≥46.4%），其中30%的氮肥在棉花两叶一心时 （2018 年6 月9 日、2019 年6 月8日）沟施，距棉行5～10 cm；70%的氮肥作追肥，于初花期 （2018 年7 月24 日、2019 年7 月26日）在棉行中间沟施。 本研究采用裂区试验设计，主区为氮肥施用深度，副区为施氮量，小区行长10 m，6 行区，76 cm 等行距种植， 小区面积为45.6 m2，3 次重复。 2 年均于5 月25 日机械播种，种植密度为7.5 万株·hm-2。 P2O5（过磷酸钙）和K2O（氯化钾）施用量分别为75、180 kg·hm-2，全部磷钾肥于播种时施入，距播种行10 cm，深度为15 cm。 2 年缩节胺用量一致，分别为现蕾期7.5 g·hm-2、初花期15 g·hm-2、打顶后75 g·hm-2。 其他田间栽培管理措施同当地棉田一致。

1.3 测定项目与方法

1.3.1干物质质量和氮素含量测定。 两叶一心时定苗， 分别于定苗后15、30、45、60、75、90、105 d在各小区选取长势均匀且连续的棉株3 株，将每株按器官分为主茎、果枝、真叶、蕾花铃和根系，放入烘箱，在105℃下杀青30 min，然后将温度调到80 ℃烘干至质量恒定，测定干物质质量，根据营养器官和生殖器官干物质质量计算其分配比例。 采用凯式定氮法测定各器官氮素含量。 根据各器官氮含量计算营养器官、生殖器官和单株含氮量。

干物质积累量（kg·hm-2）＝单株干物质质量（g）×种植密度（株·hm-2）×10-3

氮素积累量（kg·hm-2） ＝单株干物质质量（g）×单株含氮量（%）×种植密度（株·hm-2）×10-3

棉株干物质和氮素的累积量呈S 型曲线，符合逻辑斯谛（logistic）方程，其方程基本形式为：

式中：Y为棉株干物质质量或氮素积累量（kg·hm-2），Ym为相应的理论最大值（kg·hm-2），t为播种出苗后时间（d），a、b为生长参数[8,13]。 分别对公式（1）求1 阶、2 阶和3 阶导数，可得相应生长曲线的最快生长时段的起始时间（t1）、终止时间（t2）、最大积累速率（vm）及其出现时间（tm）[13]；并得出快速累积持续期t。 其中：

1.3.2棉花氮肥利用率的计算方法[9]。 氮肥表观利用率（%）＝（施氮的棉株氮素积累量-不施氮的棉株氮素积累量）／施氮量×100%；

氮肥农学利用率（kg·kg-1）＝（施氮的籽棉产量-不施氮的籽棉产量）／施氮量；

氮肥偏生产力（kg·kg-1）＝施氮的籽棉产量／施氮量；

氮素生产效率（kg·kg-1）＝籽棉产量／氮素积累量。

1.3.3产量及构成因素。 于9 月15 日在每小区中间4 行标记长势均匀的连续10 株棉花， 记录铃数并称量，计算单株成铃数和铃重；分小区收花计产，计算籽棉产量，收花截止日期为10 月25日。 轧花后根据各小区的皮棉产量计算衣分。

1.4 数据处理

数据统计分析采用SAS（9.1.3）软件，采用邓肯氏新复极差法进行差异显著性分析，在Microsoft Excel 2003 中制作图表。

2 结果与分析

2.1 氮肥施用深度及用量对干物质积累的影响

随着施肥深度增加，棉株干物质积累理论最大值（Ym）和最大积累速率（vm）升高，快速积累持续期（t）缩短。 其中2018 年，快速生长起始时间（t1）和最大积累速率出现时间（tm）推后，快速生长终止时间（t2）提前；2019 年，快速生长起始时间（t1）、快速生长终止时间（t2）和最大积累速率出现时间（tm） 均推后。 棉株干物质积累理论最大值（Ym）、最大积累速率（vm）随着施氮量增加呈先上升后下降的变化趋势，其中干物质积累理论最大值（Ym）均在N270下达到峰值，最大积累速率（vm）均在N180下达到峰值；快速积累持续期（t）呈现先下降后上升趋势，在N180下达到谷值；N360下的干物质快速积累起始时间（t1）、终止时间（t2）和最大积累速率出现时间（tm）均最早（表1）。

氮肥施用深度及用量互作下，棉株干物质积累理论最大值（Ym）在H15N180达到最大值。 2018年，H15N180的快速累积持续期（t）为39.34 d，最大累积速率（vm）为240.15 kg·hm-2·d-1；相比各处理的平均值，H15N180的棉株干物质积累理论最大值（Ym）提高12.42%，快速累积持续期（t）缩短了2.96 d，最大累积速率（vm）提高20.87%。 2019 年，H15N180的快速累积持续期（t）为39.85 d，最大累积速率（vm）为227.16 kg·hm-2·d-1，相比各处理的平均值，棉株干物质积累理论最大值（Ym）提高12.67%，快速累积持续期（t）缩短2.77 d，最大累积速率（vm）提高20.52%（表1）。 整体来看，2018年的干物质积累理论最大值（Ym）和最大积累速率（vm）高于2019 年，这可能是因为2019 年棉花全生育期的降水量略高于2018 年， 一定程度上影响了棉花的正常生长。

棉花干物质积累随生育进程呈S 型曲线变化，且表现为“慢-快-慢”的变化趋势（图2）。 相比H5，2018 和2019 年收获期（定苗后105 d）H15的干物质积累量分别提高了2.84%和3.45%。 随着施氮量增加，棉花收获期干物质积累量表现为先升高后下降， 两年的变化趋势一致， 均在N270下达到最大值（附表1）；相比N0，2018 年收获期N90、N180、N270、N360处理下的干物质积累量分别提高了11.43%、25.61%、25.64%和21.50%，2019 年收获期N90、N180、N270、N360处理下的干物质积累量分别提高了10.08%、24.84%、25.14%和22.14%（附表1）。 干物质积累量均在H15N180处理下达最大值， 表明氮肥深施提高了棉株干物质积累量；同时施氮量过低或过高均会影响棉花干物质积累，因此，适量氮肥深施利于棉株群体干物质的积累。

表1 氮肥不同施用深度及用量下的棉花干物质累积动态特征值Table 1 Dynamic characteristic values of cotton dry matter accumulation under different application depths and amounts of nitrogen fertilizer

2.2 氮肥施用深度及用量对干物质分配的影响

分析定苗后105 d 棉花干物质分配规律发现（表2），不同施肥深度下，棉花生殖器官的干物质质量差异显著， 其中2018 年生殖器官的干物质质量差异极显著；不同施氮量下，营养器官与生殖器官的干物质质量差异极显著；两者互作极显著影响生殖器官的干物质质量。2018 年，H15处理下的生殖器官干物质质量较H5显著提高6.46%；随着施氮量增加，营养器官的干物质质量呈升高趋势，在N360下达到最大，但与N270及N180差异不显著， 生殖器官干物质质量呈先升高后降低的变化趋势，在N180处理下达到最高，但与N270差异不显著。 2018 年氮肥施用深度与用量互作下，营养器官干物质质量在H5N270时最大，其分配比例为43.21%； 生殖器官干物质质量在H15N180时最大，其分配比例为59.77%。 2019 年，氮肥施用深度、 施用量及其互作下营养器官干物质质量与生殖器官干物质质量的变化趋势与2018 年基本一致， 其中随着施氮量增加，生殖器官干物质质量在N270下达到最高，但与N180差异不显著。 受2019 年天气影响，各处理的生殖器官干物质质量及分配比例均低于2018 年（表2）。

2.3 氮肥施用深度及用量对氮素积累动态特征的影响

与H5相比，H15的氮素积累理论最大值（Ym）、最大累积速度（vm）提高，快速积累持续期（t）缩短；2018 年，氮素快速积累起始时间（t1）、终止时间（t2）和最大积累速率出现时间（tm）推后；2019 年，氮素快速积累起始时间（t1）、终止时间（t2）和最大积累速率出现时间（tm）提前。不同施氮量处理间，2018 和2019 年的氮素累计特征值变化趋势一致。 其中N270的棉株氮素积累理论最大值（Ym）和最大积累速率（vm）最高，快速积累起始时间（t1）、终止时间（t2）和最大积累速率出现时间（tm）最晚，快速积累持续期（t）最短（表3）。

施肥深度和施氮量互作下，H15N270处理的棉株氮素积累理论最大值 （Ym） 最大。 2018 年，H15N270的快速累积持续期（t）为41.26 d，最大累积速率（vm）为4.06 kg·hm-2·d-1；相比各处理的平均值，H15N270处理的氮素积累理论最大值（Ym）提高了12.77%，快速累积持续期（t）缩短了0.21 d，最大累积速率（vm）提升了13.41%。 2019年，H15N270的快速累积持续期（t）为41.26 d，最大累积速率（vm）为3.95 kg·hm-2·d-1，相比各处理的平均值， 氮素积累理论最大值 （Ym） 提高了14.33%，快速累积持续期（t）缩短0.41 d，最大累积速率（vm）提升了15.50%。与2018 年相比，2019年氮素最大累积速率（vm）较低，这也是氮素积累量低的主要原因。

结合表1 和表3， 各处理的平均氮素快速积累起始时间（t1）、平均最大积累速率出现时间（tm）均略早于干物质积累的相关时间，由此推测棉花氮素吸收高峰期在干物质快速积累之前，氮素吸收是干物质积累的重要前提。

表3 氮肥不同施用深度及用量下的棉花氮素累积动态特征值Table 3 Dynamic characteristic values of cotton nitrogen accumulation under different application depths and amounts of nitrogen fertilizer

棉花氮素积累曲线与干物质积累曲线变化一致，随生育进程呈现S 型曲线，表现为“慢-快- 慢”的变化趋势（图3）。 随着施肥深度增加，棉花生育中后期氮素积累量升高。 相比H5，2018和2019 年收获期H15处理下的氮素积累量分别提高了3.90%和2.30%。随着施氮量增加，棉花收获期氮素积累量表现为先升高后下降，2 年的变化趋势一致， 均在N270处理下达到最大值；2018年收获期N90、N180、N270和N360的氮素积累量分别比N0提高18.07%、26.65%、34.83%和32.22%，2019 年 收 获 期N90、N180、N270和N360的 氮 素 积 累量分别比N0提高了16.07%、28.19%、35.18%和32.10%（附表2）。这说明深施提高了氮素的累积，这可能是因为氮肥深施促进了根系发育，提高了根系对养分的吸收能力；适宜的施氮量利于协调棉株的营养生长和生殖生长，构建合理的群体结构，提高棉株对氮素的吸收，从而促进干物质积累。相比2018 年，2019 年各处理的氮素积累量均下降，且干物质积累量降低。

图3 氮肥不同施用深度及用量处理下棉花氮素积累动态Fig.3 Dynamics of cotton nitrogen accumulation under different application depths and amounts of nitrogen fertilizer

表2 氮肥施用深度及用量对棉花干物质分配的影响Table 2 Effects of nitrogen application depth and rate on dry matter distribution of cotton （kg·hm-2）

2.4 氮肥施用深度及用量对氮素分配的影响

2 年试验中施肥深度显著影响定苗后105 d棉花营养器官的氮素分配量和生殖器官的氮素分配量，施氮量、施氮量与施肥深度的互作都极显著影响棉花营养器官的氮素分配量和生殖器官的氮素分配量。2018 年，随着施肥深度增加，营养器官和生殖器官氮素分配量均呈升高趋势，H15显著高于H5；随着施氮量增加，营养器官氮素分配量呈升高趋势，在N360下达到最大，生殖器官氮素分配量呈先升高后降低趋势，在N270下达到最大；氮肥施用深度与用量互作下，营养器官氮素分配量在H5N360时达到最大， 其分配比例为44.84%，生殖器官氮素分配量在H15N180时达到最大，其分配比例为59.37%。2019 年生殖器官氮素分配量随氮肥施用深度增加而显著提高。 随着施氮量增加，营养器官氮素分配量提高，生殖器官氮素分配量呈先升后降的变化趋势。 氮肥施用深度与用量互作下， 营养器官氮素分配量在H5N360下最大，其分配比例为46.99%；生殖器官氮素分配量在H15N180下最大，其分配比例为57.94%（表4）。 相比2018 年，2019 年的氮素分配到生殖器官的比例较低，与干物质分配比例的变化趋势一致。

表4 氮肥施用深度及用量对棉花氮素分配的影响Table 4 Effects of nitrogen application depth and rate on nitrogen distribution in cotton （kg·hm-2）

2.5 氮肥施用深度及用量对氮素利用效率的影响

施氮深度对氮肥偏生产力的影响显著；施氮量对氮肥表观利用率、农学利用率、偏生产力及氮素生产效率均有显著或极显著影响；氮肥施用深度及用量互作对氮肥表观利用率的影响极显著（表5）。 与H5相比，H15提高了氮肥的利用效率，其中，2018 年H15处理下氮肥的表观利用率、农学利用率、偏生产力和氮素生产效率分别提高了5.91 百分点、51.26%、7.25%和1.23%，2019 年H15处理下氮肥的表观利用率、农学利用率、偏生产力和氮素生产效率分别提高了5.36 百分点、43.27%、5.28%和1.14%。2 年的氮肥表观利用率、农学利用率、偏生产力随施氮量提高均呈现下降趋势。 2018 年，N180的氮素生产效率最高， 且与N270、N360差异显著。 2019 年，N0的氮素生产效率最高，且与N270、N360差异显著（表5）。 两者互作下，H15N180处理可以获得较为理想的氮肥表观利用率、农学利用率、偏生产力和氮素生产效率，说明氮肥深施（15 cm）条件下，适当减少施氮量能提高棉花的氮肥利用效率。

表5 氮肥施用深度及用量对氮肥利用的影响Table 5 Effects of nitrogen application depth and rate on the utilization of nitrogen fertilizer

2.6 氮肥施用深度及用量对产量及构成因素的影响

施氮深度对棉花产量有显著影响，受影响的

产量构成因子主要是铃重；施氮量对籽棉产量的影响极显著，受影响的产量构成因子主要是铃数和铃重；氮肥施用深度与用量互作对棉花产量有显著或极显著影响，受影响的产量构成因子主要是铃数。 衣分主要由品种遗传特性决定，栽培管理和环境因素对其影响不显著（表6）。

2018 年， 与H5相比，H15籽棉产量显著提高5.09%。 籽棉产量随施氮量增加呈先升高后降低的趋势，N270下达到峰值， 且与N180差异不显著，与其他处理差异均显著。相比N0，N90、N180、N270和N360的籽棉产量分别提高了15.33%、29.22%、29.85%和19.80%。 2018 年施氮深度和用量互作下，在H15N180条件下籽棉产量最高，且与其他各处理的差异均达到显著水平； 产量构成因素方面，H15N180的成铃数和铃重均高于其他处理，其中铃数与H15N270差异不显著，但与其他各处理均差异显著。 2018 年和2019 年铃重随着施氮深度的增加显著提高；同时深施15 cm 条件下，N180和N270的群体成铃数显著高于其他处理。 2 年间，不同氮肥施用深度、施氮量处理间籽棉产量的变化趋势相同。 2019 年两者互作条件下，在H15N180条件下籽棉产量最高，且与H15N270和H5N270差异不显著，但显著高于其他处理（表6）。

表6 氮肥施用深度及用量对棉花产量及其构成因素的影响Table 6 Effects of nitrogen application depth and rate on cotton yield and yield components

在施用深度15 cm 和施氮量180～270 kg·hm-2条件下，籽棉产量均不低于3 300 kg·hm-2，因此提高氮肥施用深度， 同时适当降低氮肥施用量，也可以实现棉花稳产。 相比2018 年，2019 年各处理的平均籽棉产量降低了6.47%， 这主要是受不同年份间棉花生长季气象条件的影响。 2019年，棉花播种后15～52 d 阴雨天气较多，苗蕾期营养生长偏旺， 一定程度上影响了快速生长期棉株的生殖生长，进而影响了籽棉产量。

3 讨论

环洞庭湖植棉区是长江流域的棉花主产区之一，温光资源良好，有效开花结铃期长，利于棉花优质高产。 但是该地区晚春初夏的低温阴雨、夏末秋初的高温干旱等气候条件影响直播棉花肥料利用效率，容易造成棉花蕾铃脱落，产量降低[24]。深施肥料不仅能促进棉株对养分的吸收，还能提高氮素和干物质在生殖器官中的分配，从而提高棉花产量， 可以减轻不利气候条件的影响，充分利用区域优势和气候资源。

3.1 氮肥施用深度及用量对棉花干物质积累与分配的影响

在作物生长发育过程中，氮肥对作物生长的调控能力最强[25]，因此氮肥的使用量最大、使用次数最频繁。 氮肥施用深度及用量作为氮肥运筹的主要栽培管理措施，不仅可以调控干物质积累与分配，而且可在一定程度上影响作物的产量[26-28]。适宜的群体干物质累积的动态，不仅可以协调棉株群体的营养生长与生殖生长、塑造良好的群体结构，而且可以提高生殖器官干物质与营养器官干物质的比例，为棉花高产构建合理的物质基础[29]。 在生产中，氮肥的施用方式多为撒施或5 cm 浅施，施用量一般为270～300 kg·hm-2。 李熠等[30]研究表明，氮肥深施可有效增加棉花吐絮期群体干物质质量，对吐絮期群体生殖器官干物质积累量具有显著影响，且在深施10 cm 条件下群体干物质质量最高。 杨长琴等[31]和王子胜等[32]研究表明， 施氮过量或不足均影响干物质的累积，笔者前期的研究也证明了这一点[8]。

本试验在前人研究基础上进一步提高了氮肥施用深度，从试验结果来看，随着氮肥施用深度和用量的增加，棉花群体干物质质量均呈现不同程度地提高，其中H15N180条件下干物质积累量最大，同时生殖器官的分配比例最高。 这可能是因为深施氮肥可促进根系发育， 增强棉株对养分、水分的吸收及其抗旱能力，利于棉株生长，从而促进干物质的积累；同时施氮量过高或过低均影响生殖器官的干物质分配，营养器官和生殖器官的积累与分配在一定程度上反映了棉花 “源-库”的供求关系，充足的“源”利于“库”的营养物质累积，但是过量或过少的“源”都会影响“库”的物质积累，只有适宜的施氮量才能促进生殖器官干物质积累量的提高。 因此，通过深施氮肥提高棉株干物质积累量，且在一定范围内合理调控施氮量可适度调控棉花生殖器官的干物质分配比例，从而为稳定和提高棉花产量提供良好的物质基础。

3.2 氮肥施用深度及用量对棉花氮素积累与分配的影响

干物质累积的基础在于养分吸收，养分吸收的关键在于氮素的吸收，因此，氮素吸收直接影响干物质累积和产量形成[33]。多数研究证明，棉花氮素的吸收与干物质积累的变化趋势一致[13,34]，同时王士红等[13]研究表明，氮素的快速增长起始时间比干物质快速积累起始期提早4～6 d。

从本研究的氮素和干物质积累特征值可以看出，棉花对氮素和干物质的累积与分配基本同步，其中氮素的平均快速积累期起始时间略早于干物质积累，说明棉花氮素吸收可能是干物质积累的基础和前提，这与王士红等[13]的研究结果基本一致。 本研究结果显示，棉花氮素积累与干物质积累的变化趋势一致；深施氮肥不仅提高了棉株氮素积累量，同时提高了生殖器官氮素积累量的分配比例；随着施氮量的增加，氮素积累量及其在生殖器官的分配比例均呈现先升高后降低的变化趋势；二者互作条件下，氮素积累量及其在生殖器官的分配比例分别在H15N270和H15N180下取得最大值。 因此，氮肥深施有利于根系发育，促进棉株对氮素的吸收；施氮量不足，易在棉花生长发育后期引起早衰，进而影响棉花对氮素的吸收及其在生殖器官的积累；氮肥过量，易造成棉花旺长，营养器官与生殖器官争夺养分，导致氮素分配失调。 因此，适氮深施利于协调棉花的营养生长与生殖生长，提高氮素在生殖器官的积累，促进氮素的高效利用。

3.3 氮肥施用深度及用量对棉花产量的影响

氮肥施用深度及用量是氮肥运筹的重要措施，是调节干物质和氮素的积累与分配的重要手段， 对棉株的生长发育和产量具有明显调控作用。 沙莎等[35]的研究表明，施肥深度为6～8 cm时，对衣分、籽指和衣指的影响较小，但提高了成铃数，利于棉花增产；而李熠等[30]的研究结果显示，施氮深度10 cm 条件下，皮棉产量和铃重均显著高于其他处理。刘芳等[36]的研究提出，在常德地区， 施氮210～220 kg·hm-2的籽棉产量较高，这与笔者在环洞庭湖植棉区棉花配方施肥优化试验中提出的推荐氮肥用量210 kg·hm-2基本相当[37]。本研究中氮肥施用深度提高到15 cm 后，在施氮量180 kg·hm-2条件下，籽棉产量最高，这主要是因为产量构成因素中的群体成铃数和铃重在H15N180条件下最高，这表明可通过采取深施减量的氮肥运筹方式提高群体成铃数和铃重，确保籽棉产量的稳定。

传统的化肥深施技术劳动强度高、工作效率低， 一定程度上影响了农业生产的规模化发展。随着精准农业的发展，作物种肥同播技术发展迅速，并逐渐在生产中应用推广，种肥同播将精量播种与施肥技术结合使用，既提高了施肥的精准度， 又减少了劳动力投入， 真正实现了良种、良肥、良法的配套，促进了农业种植的节本增效。因此，本研究成果的应用推广或将加速推进传统高投入、低效益的棉花生产模式向轻简化、机械化、规模化方向转变。

4 结论

在氮肥深施15 cm 模式下，通过合理调控氮肥施用量，可促进氮素和干物质向生殖器官转移和积累，提高棉株群体成铃数和铃重，确保棉花稳产高产。 推荐洞庭湖植棉区或类似区域棉花油后直播种植模式下，氮肥施用深度从常规的撒施或浅施5 cm 提高到15 cm， 施氮量从常规的270～300 kg·hm-2减少至180 kg·hm-2。

附表：

详见本刊网站（http://journal.cricaas.com.cn/）本文网页版。

附表1 氮肥施用深度及用量对棉花干物质积累的影响

Table S1 Effects of nitrogen application depth and amount on dry matter accumulation in cotton

附表2 氮肥施用深度及用量对棉花氮素积累的影响

Table S2 Effects of nitrogen application depth and rate on nitrogen accumulation in cotton