适量氮肥和缩节胺配施提高黄河流域棉区棉花产量的机理

2023-10-24 09:46袁方方李志坤马宗斌
植物营养与肥料学报 2023年9期
关键词:衣分皮棉籽棉

刘 伟,袁方方,李志坤,2*,马宗斌*

(1 河南农业大学农学院,河南郑州 450046;2 浙江省农业技术推广中心,浙江杭州 310020)

棉花生长期长,生物量大,对氮(N)的需求量总体较多[1],合理施氮能显著提高棉花产量和氮肥利用率[2]。棉花种植区域、棉田肥力都影响着棉花的适宜施N 量。黄河流域棉区中等肥力棉田,以施N 270 kg/hm2时籽棉产量最高[3],黄河滩地低肥力棉田则以施N 量为300 kg/hm2时籽棉产量最高[4]。在南疆棉区,覆膜滴灌条件下,施 N 220~270 kg/hm2时的棉花产量、生物量、产值和氮、磷、钾养分吸收达到最佳[5-6],而北疆棉区同样滴灌条件下,棉花最适施N 量为 299~402.5 kg/hm2[7]。

棉花具有无限生长的习性,因此在生产中需要通过适度化控来协调营养生长与生殖生长。国内外普遍采用缩节胺(DPC)来抑制棉花营养生长,促进产量形成[8]。黄河流域麦棉套种棉田,分4 次喷施129 g/hm2的DPC 可增产皮棉7.9%[9]。在长江流域短季棉种植区,一般喷施DPC 90.0~135.0 g/hm2,杂交种品种区喷施DPC 180.0 g/hm2[10]。但在长江流域采用晚播种、高密度和低施肥为特征的高效种植模式时,则不需要使用DPC 化控[11-12]。

在实际生产上,施用氮肥与DPC 化控配合已经是棉花栽培的重要措施。在长江流域棉区中等偏上肥力地块,春棉优化方案为纯N 112.5~150 kg/hm2,DPC 用量为30~72 g/hm2[13];麦后直播棉田高密度种植时,施N 112.5 kg/hm2配合喷施DPC 180.0 g/hm2[14]。在南疆棉区,施氮量和DPC 用量分别为300~320.0 kg/hm2和240~260.5 g/hm2时有利于塑造良好株型,进而提高产量[15-16]。而在北疆棉区,随水滴施N 150 kg/hm2和DPC 1050~2100 g/hm2较为可行[17]。但目前棉花配施N 肥及DPC 的协同机理还不完全明确,且在黄河流域棉区协同施用氮肥及DPC的研究鲜见报道。为此,开展了N 肥和DPC 用量对棉花干物质和氮素分配以及产量影响的研究,以期为棉花合理施用氮肥并配合进行化控提供科学依据。

1 材料与方法

试验于2015—2017 年在郑州市惠济区黄河滩地进行。3 年棉花生长期(4—10 月份)气象数据较为接近,气候总体正常(表1)。试验地前茬为棉花,一年一熟,肥力中等(表2),土质为砂壤。供试棉花品种为百棉5 号,由河南科技学院提供。

表1 2015—2017 年河南省棉花生长季月均气象数据Table 1 Meteorological data in Henan Province during cotton growing seasons from 2015 to 2017

表2 供试土壤养分含量和pHTable 2 Nutrient content and pH of test soil

1.1 试验设计

采用裂区设计,以氮肥用量为主区,缩节胺(DPC) 用量为副区,3 次重复。氮肥用量设3 个水平,分别是不施氮肥(N0)、常量氮肥(N1)和过量氮肥(N2),对应施N 量分别为0、225 和450 kg/hm2。全生育期施3 次,基肥和蕾肥各占1/4,花铃肥占1/2。DPC 用量设3 个水平,分别为不喷施DPC (D0)、常量DPC (D1)和过量DPC (D2),其用量分别为0、75 和150 g/hm2。全生育期叶面喷施2 次,初花期占2/5,花铃期占3/5。

3 年棉花均在4 月22 日采用机播,地膜覆盖栽培。行距110 cm,株距20 cm,密度为45450 株/hm2。除N 肥外,播前耙地时施入过磷酸钙600 kg/hm2和硫酸钾180 kg/hm2作基肥。7 月30 日打顶,其他管理同一般大田。

1.2 测定项目和方法

1.2.1 叶片SPAD 值 分别于7 月15 日、8 月15日和9 月15 日,采用叶绿素仪(SPAD-502 型,日本)测量。打顶前测量棉花主茎倒4 叶,打顶后测量主茎倒1 叶,每小区每次测量15 株。

1.2.2 器官干物质质量及含氮量 于9 月15 日,每小区取有代表性植株5 株,分成茎枝、叶片和蕾铃3 个部分(不含脱落器官),杀青后烘干至恒重,称量器官干物质质量,并计算茎枝、叶片和蕾铃各器官干物质质量的比例;将不同器官的烘干样品粉碎,用凯氏定氮法测定其含N 量,并根据其干物质质量计算各器官中总N 量,再计算出各器官中N 素所占比例。

1.2.3 “四桃”及成铃空间分布 于7 月15 日、8 月15 日、8 月25 日和9 月15 日分别调查棉花伏前桃、伏桃、早秋桃和晚秋桃,每小区测量20 株,并计算伏桃和早秋桃占总成铃的百分比作为优质铃率;于9 月15 日调查成铃在果枝上的纵向分布,每小区测量12 株;10 月25 日以前所收籽棉为霜前籽棉,10 月25 日至11 月10 日所收籽棉为霜后籽棉,霜前籽棉重量占籽棉总重量的百分率作为霜前花率。

1.2.4 产量及其构成因素 于9 月15 日调查每个小区中间两行的成铃数,折算成单位面积总铃数;于8 月15 日每小区连续测定10 株,分批收获全部吐絮铃,晒干后称重计算铃重;将测算铃重的籽棉轧花,计算出衣分;根据产量构成因素计算得到籽棉产量和皮棉产量。

1.3 数据统计和分析

采用SPSS 19.0 (SPSS Institute, Inc., Cary, NC,USA)和WPS Office 2022 进行图表制作与数据分析。

2 结果与分析

2.1 氮肥和缩节胺配合对棉花叶片SPAD 值的影响

由表3 可以看出,不同N 和DPC 用量组合对棉花叶片SPAD 值有较大影响。总体来看,叶片SPAD值随着N 和DPC 用量的增加而增加。从2015 年来看,7 月15 日调查,不同施氮量处理间差异达到显著水平,但DPC 用量对叶片SPAD 值影响不显著,主要是因为此时距第1 次喷洒DPC 时间较短,其作用还未充分显现。至8 月15 日和9 月15 日,同一施氮量下,D2 和D1 处理的叶片SPAD 值均显著高于D0 处理,且D2 处理显著高于D1 处理;同一DPC用量下,N2 和N1 处理的叶片SPAD 值均显著高于N0 处理,且N2 处理显著高于N1 处理。说明不施氮肥或不喷施DPC 的叶片SPAD 值显著低于施用处理,且过量施氮或喷施DPC 的处理与常量施用相比,叶片SPAD 值也显著增加。2016 和2017 年,N 和DPC 用量对叶片SPAD 值的影响与2015 年总体趋势一致。3 年3 个测量时期平均,叶片SPAD 值表现为N2D2>N2D1>N1D2>N1D1>N0D2>N2D0>N0D1>N1D0>N0D0。DPC 用量对叶片SPAD 值的影响总体大于N 用量,尤其是N0D1 处理组合比N0D0的叶片SPAD 值增加14.69%,且在8 月15 日和9 月15 日均达到显著水平,因此,在不施N 肥时喷施常量的DPC 能增加叶片SPAD 值。

表3 不同氮肥和DPC 用量下棉花叶片SPAD 3 年监测值Table 3 Three monitoring SPAD values of cotton leaves in response to N fertilizer rates and DPC dosages

2.2 氮肥和缩节胺配合对棉花不同器官干物质分配的影响

表4 表明,N 和DPC 用量对棉花不同器官干物质分配有明显影响。以2016 年为例,除N0 处理外,在同一施N 处理下,D1 处理的茎枝干物质分配比例显著低于D0 和D2,而D1 处理的蕾铃干物质分配比例显著高于D0 和D2,但3 个DPC 处理的叶片干物质分配比例差异不显著;同一DPC 用量下,N0处理的茎枝干物质分配比例显著高于N1 和N2 处理,叶片和蕾铃干物质分配比例则显著低于N1 和N2 处理(N0D2 处理的叶片干物质分配比例除外)。2015 和2017 年,N 用量和DPC 用量对茎枝、叶片和蕾铃干物质分配比例的影响尽管在数值的差异显著性上与2016 年有区别,但总体趋势一致。总之,N 和DPC 用量越少,茎枝干物质分配比例越高;N和DPC 用量越高,叶片干物质分配比例越高;N 和DPC 用量适中,蕾铃干物质分配比例较高,有利于获得高产。

表4 不同氮和DPC 用量下干物质在棉花各器官中的分配(%)Table 4 Dry matter distribution in cotton organs as affected by N fertilizer rate and DPC dosage

2.3 氮肥和缩节胺配合对棉花不同器官氮素分配的影响

由表5 可知,氮肥和DPC 用量对棉花不同器官氮素分配有显著影响。对2015 年数据进行方差分析表明,同一施氮处理下,D0 处理的茎枝氮素分配比例显著高于D1 和D2 处理,而叶片氮素分配比例则表现为D1 和D2 处理显著大于D0 处理(N1 除外),但相同施氮量下,不同DPC 用量间蕾铃氮素分配比例差异不显著(N1D0 处理除外);在同一DPC 用量下,N0 处理的茎枝N 素分配比例显著高于N1 和N2 处理,而叶片氮素分配比例则表现为N1 和N2处理显著高于N0 处理,但不同施N 量处理间蕾铃N 素分配比例差异不显著(N2D1 与N2D2 除外)。2016 和2017 年N 用量和DPC 用量对茎枝、叶片和蕾铃氮素分配比例的影响总体与2015 年类似。总之,不施氮和DPC,棉株的氮素分配到茎枝的比例提高,不利于生殖器官的形成。施N 量和DPC 用量适中或较大时,叶片和蕾铃积累较多氮素,有利于提高产量。此外,不同处理组合茎枝和叶片氮素分配的变异系数较大,分别为14.44%和17.31%。而蕾铃中氮素分配比例的变异系数较小,仅为1.43%。说明氮肥与DPC 处理对营养器官中的氮素积累影响相对较大,而对生殖器官的影响较小。

表5 棉花不同器官氮素分配比例对氮肥和DPC 用量的响应(%)Table 5 N distribution ratio in different cotton organs in response to N fertilizer rates and DPC dosages

2.4 氮肥和缩节胺配合对棉花成铃时空分布的影响

2.4.1 棉花成铃时间分布 由表6 可见,氮肥和DPC 用量对棉花成铃时间有较大影响。2016 年,不同氮肥用量处理下伏前桃、伏桃、早秋桃和晚秋桃数以及优质铃率和霜前花率的差异均达到显著水平,不同DPC 用量下伏前桃数差异显著,氮肥与DPC 对伏前桃的互作效应也达到显著水平。同一缩节胺用量下,伏前桃和伏桃数总体表现为N1>N2>N0;而早秋桃和晚秋桃数随着N 肥用量的增加而增加。同一施N 量下,随着DPC 用量的增加,伏前桃和伏桃数增加。从氮肥与DPC 处理组合来看,N1D1、N1D2 和N2D1 处理的伏前桃比N0D1、N0D2、N0D0、N1D0 和N2D0 处理显著增加;N1D1 和N1D2 处理的伏桃比N0D2、N2D0、N0D1和N0D0 显著增加。N2D1 和 N2D2 处理的早秋桃比N0D2 和N0D0 处理显著增加;N2D1 和N2D0 处理的晚秋桃比除N2D2 外的其余6 个处理显著增加。说明随着氮肥用量的增加,棉花成铃时间呈现后移趋势,将会推迟成熟。另外,随着N 肥用量加大,棉花优质铃率和霜前花率均有不同程度降低,也证实这一趋势。2015 和2017 年,氮肥和DPC 用量对棉花成铃时间的影响与2016 年表现基本一致。

表6 棉花不同时期成铃数对氮肥和DPC 用量的响应Table 6 Setting number of cotton bolls at different stages as affected by N fertilizer and DPC dosages

2.4.2 氮肥和缩节胺配合对棉花成铃空间分布的影响 1) 纵向分布 表7 表明,氮肥和DPC 用量对棉花不同部位的果枝成铃比例有一定影响。以2016 年为例,3 个N0 处理的1~5 果枝成铃占比均显著高于N1 和N2;N1 处理的6~10 果枝成铃显著高于N0 和N2,但N1D0 与N2D2 处理差异不显著;N2 处理(除N2D2 处理)的11 及以上果枝成铃占比最高。随着DPC 用量加大,1~5 果枝和6~10 果枝的成铃占比增加,11 及以上果枝成铃的占比下降。2015 和2017 年,氮肥和DPC 用量对棉花成铃纵向分布的影响与2016 年表现出相同趋势。从3 年平均结果来看,氮肥用量少但DPC 用量多时,棉株下部成铃占比大;N1 配合D1 和D2 均有利于中部果枝成铃;N2 配合D0 导致成铃部位上移。

表7 棉花不同果枝成铃比例对氮肥和DPC 用量的响应(%)Table 7 Boll setting ratio of different cotton fruit branches in response to N fertilizer rates and DPC dosages

2) 横向分布 由表8 可见,氮肥和DPC 用量对棉花不同部位的果节成铃比例有一定影响。以2016年为例,在同一施氮量下,不同DPC 用量处理的第1~2 果节成铃占比差异不显著(仅N2D1 处理的1~2 果节成铃占比显著大于N2D0 处理),可能原因是1~2 果节成铃时期氮肥和DPC 用量处理效应还未完全显现;在相同DPC 用量下,棉株第3~4 果节成铃占比总体表现为N1 处理高于N0 和N2 处理,其中,N1D1 和N1D2 处理显著大于N1D0、N2D0 和N2D2 处理,说明常量施N 的成铃空间较不施N 或过量施N 更加合理,有利于棉花产量和品质的形成;不同DPC 用量下,棉株第5 及以上果节成铃的占比表现为N2 处理高于N0 和N1 处理,其中N2D0 和N2D1 处理显著高于其余7 个处理,说明过量施氮导致棉株外围空间成铃较多,不利于早熟。2015 和2017 年,氮肥和DPC 用量对棉花成铃纵向分布的影响与2016 年有类似趋势,但有较大差异,这可能与气候不同有关。3 年平均,不同氮肥与DPC处理组合1~2 果节成铃占比为58.50%~60.31%,3~4 果节成铃占比为29.23%~33.57%,棉株第5 及以上果节成铃占比为8.07%~12.28%。

表8 不同氮肥和DPC 用量下棉花各果节成铃比例(%)Table 8 Boll setting ratio in fruit nodes of cotton as affected by N fertilizer rates and DPC dosages

2.5 氮肥和缩节胺配合对棉花产量及其构成因素的影响

从表9 可以看出,氮肥和DPC 用量对棉花产量及其构成因素均有较大影响。以2016 年为例,经方差分析,氮肥用量对总铃数、衣分、籽棉产量和皮棉产量的影响均达极显著水平,总体表现为N0 处理的总铃数、铃重和衣分以及籽棉和皮棉产量最低;N1 处理的总铃数居中,但铃重和衣分最大;N2 处理的总铃数最多,铃重和衣分居中。N1 处理的籽棉产量比N0 处理增加47.01%,比N2 处理降低1.84%。N1 处理皮棉产量分别比N0 和N2 处理增加58.20%和3.04%。DPC 用量对总铃数影响达到显著水平,对铃重、衣分以及籽棉产量和皮棉产量影响极显著,表现为D0 处理的总铃数最少,铃重最低,衣分居中;D1 的总铃数、铃重和衣分均为最高;D2 的总铃数和铃重居中,但衣分最低。N 肥与DPC 用量对衣分和籽棉产量的互作效应达到显著水平,对皮棉产量的互作效应达极显著水平。其中,N2D1、N1D1 和N1D2 处理的籽棉产量显著高于N1D0、N0D1、N0D2 和N0D0 处理;N1D1、N2D1 和N1D2 处理皮棉产量显著高于N1D0、N0D1、N0D2 和N0D0 处理。2015 和2017 年,N 肥和DPC 用量对棉花产量及其构成因素的影响表现出与2016 年相同的趋势。3 年平均,不同处理组合的籽棉产量表现为N2D1>N1D1>N1D2>N2D2>N2D0>N1D0>N0D2>N0D1>N0D0,其中,N2D1 处理的籽棉产量为4922.42 kg/hm2,分别比N0D0、N1D1 和N2D2 处理增加93.65%、2.47%和8.84%,N1D1 的籽棉产量分别比N0D0 和N2D2 增加88.99% 和6.21%;皮棉产量表现为N1D1>N2D1>N1D2>N2D0>N2D2>N1D0>N0D2>N0D1>N0D0,其中,N1D1 的皮棉产量为1949.52 kg/hm2,分别比N0D0、N2D1和N2D2 处理增加106.75%、1.38%和20.36%。

表9 棉花产量及其构成因素对氮肥和DPC 用量的响应Table 9 Cotton yield and yield components in response to N fertilizer rates and DPC dosages

3 讨论

3.1 氮肥和DPC 用量对棉花叶片SPAD 值的影响

尽管植物叶片叶绿素含量与 SPAD 值的关系受到植物种类、叶龄、取样位置和生长环境等因素的影响,但是二者之间存在的显著关系已被证实[18];研究证实,棉花叶片SPAD 值与叶绿素含量呈显著的正相关[19]。本研究表明,增加氮肥用量或DPC 用量均能提高棉花叶片SPAD 值,在8 月15 日和9 月15 日测量比在7 月15 日的效果更加明显,表现出时间上的积累效应,且DPC 用量对叶片SPAD 值的作用大于氮肥用量;氮肥与DPC 处理组合N2D2 的叶片SPAD 值最大,N0D0 处理最低,说明棉花过量施用氮肥和DPC 有利于提高叶片SPAD 值。前人研究也表明,随着施氮量的增加,棉花叶片SPAD 值增加[4,20-21];同样,随着DPC 用量的增加,棉花叶片SPAD 值也同步增加[15,22];另外,氮肥和DPC 对棉花叶片SPAD 值有协同增加作用[19],这与本研究结果一致。本研究还发现,N0D1 比N0D0 处理组合的叶片SPAD 值平均增加14.69%,且在8 月15 和9 月15 日时差异达到显著水平。这为缺氮棉田通过适量喷施DPC 以提高叶片SPAD 值,进而提升光合能力提供一个可能途径。

3.2 氮肥和DPC 用量对棉花器官干物质及氮素分配的影响

本研究表明,氮肥与DPC 用量对棉花不同器官干物质和氮素分配比例有显著互作效应。在常量施氮或常量喷施DPC 时,干物质和氮素分配到蕾铃的比例最高,有利于多结铃、结大铃,提高产量;不施氮肥或不喷施DPC 时,干物质和氮素分配到茎枝比例最高,对生殖生长不利;过量施用氮肥或喷施DPC 时,叶片SPAD 值较高,有利于光合产物的生产,但增加叶片全氮含量和谷氨酰胺合成酶(GS)活性[4]以及蔗糖和淀粉在叶片中的积累[11],干物质和氮素分配至叶片中比例较高,也不利于棉花增产。前人研究也表明,施用适量的氮肥和DPC 有利于棉花干物质和氮素更多的分配到产量器官。在长江流域棉区,麦后直播棉在适宜氮肥和DPC 用量时,生殖器官氮素积累量多,氮素回收利用率高[14];在南疆棉区,棉花现蕾期与花期各部位氮素积累量随氮肥和DPC 用量的增加而增加,但是铃期与吐絮期棉花氮素积累量随着施氮量的增加先增加后减小[16];在北疆棉区,中等氮量配合中等剂量DPC 的处理干物质向经济器官分配较多,产量最高[23]。前人的研究主要涉及N 肥和DPC 用量对营养器官和生殖器官干物质及氮素分配的影响,本研究表明,氮肥和DPC 用量对营养器官中的茎枝和叶片干物质积累和氮素分配的影响也不同,进一步完善了棉花合理施用氮肥与DPC 的理论基础。本研究还发现,不同处理组合相比,棉花茎枝和叶片中氮素分配比例变异系数较大,分别为14.44%和17.31%,在蕾铃中的变异系数较小,仅为1.43%。说明氮肥和DPC 用量主要调节了棉花营养器官中氮素分配,对生殖器官影响相对较小。

3.3 氮肥和DPC 用量对棉花成铃时空分布的影响

有研究表明,喷施DPC 会减少棉株上部果枝结铃数[24],增加中下部成铃比例[6,25-26]。本研究也表明,随着DPC 用量加大,棉株1~5 果枝和6~10 果枝成铃比例增加,而11 及以上果枝成铃的比例下降。目前,施氮量以及氮肥与DPC 互作对棉花成铃时空分布的影响鲜见报道。本研究表明,从时间分布来看,在N1 处理下,全部DPC 处理的伏前桃和伏桃数量最多,优质铃率和霜前花率也较高;而N2 处理的早秋桃和晚秋桃数较多,优质铃率和霜前花率下降。表现出随着N 肥用量的增加,棉花成铃时间后移的趋势。同时,氮肥用量对成铃空间分布也有影响。不同缩节胺用量下,N0 处理的1~5 果枝成铃占比最高,N1 处理下6~10 果枝成铃占比最高,N2处理下11 及以上果枝成铃占比最高。棉株第3~4 果节成铃占比总体表现为不同DPC 用量下N1 处理高于N0 和N2 处理,棉株第5 及以上果节成铃的占比表现为N2 处理高于N0 和N1 处理,其中N2D0 和N2D1 处理显著高于其余7 个处理。由此看出,N1 处理下棉花中下部果枝和内围果节的优质铃比例高,有利于产量和品质的形成;而N2 处理导致成铃时间后移,并增加上部果枝和外围果节成铃的比例,不利于早熟。

3.4 氮肥和DPC 用量对棉花产量及其构成因素的影响

本研究表明,氮肥用量对棉花总铃数、衣分、籽棉产量及皮棉产量均有显著影响。3 年平均,不同DPC 用量下,N0 处理的总铃数、铃重和衣分以及籽棉和皮棉产量均为最低。N1 处理的总铃数居中,但铃重和衣分最大,籽棉产量比N0 处理增加47.01%,比N2 处理降低1.84%。但N1 处理皮棉产量最高,分别比N0 和N2 处理增加58.20%和3.04%。N2 处理的总铃数最多,籽棉产量最高,皮棉产量居中。前人研究也表明,施氮过多过少均不利于提高棉花产量。在黄河流域棉区低肥力棉田,最佳施N 量为277.0 kg/hm2,超过 360 kg/hm2时,养分积累量和N 肥利用率降低,增产效果不明显[2];在长江流域,麦后棉在早花期施N 180 kg/hm2可获得最高产量[27];在新疆盐碱水灌区,最佳施N 量是197.04~237.94 kg/hm2[28],与本研究结果一致。本试验条件下,N2 处理由于叶片SPAD 值高,总成铃数大,并不会造成显著减产,甚至籽棉产量还高于N1 处理,但会增加生产成本,并造成环境污染,应当禁止。

试验表明,不同DPC 用量下棉花总成铃差异显著,对衣分、籽棉产量及皮棉产量的影响达到极显著水平。3 年平均,不同施N 量下,D0 处理的总铃数和铃重最低,但衣分最高,籽棉和皮棉产量最低;D1 处理的总铃数、铃重以及籽棉和皮棉产量均为最高,但衣分居中;D2 处理成铃数、铃重以及籽棉和皮棉产量居中,衣分最低。在N1 和N2 处理下,为何D1 处理的产量高于D2 处理?从本研究来看,主要是N1 处理的棉花干物质(表4)和氮素(表5)更多的分配到蕾铃中,有利于产量形成,而N2 处理的干物质和氮素更多的分配到叶片中。前人研究也表明,适量使用DPC 才能协调棉花营养生长和生殖生长,提高产量。在黄河流域棉区,麦棉套种种植时,喷施DPC 4 次共计129 g/hm2,比对照皮棉增产7.9%[9];在长江流域棉区,种植杂交种时DPC 用量为180.0 g/hm2,能塑造理想的机采棉群体,促进集中成铃、集中吐絮,提高铃重,增加籽棉产量[10]。但在晚播种、高密度、低施肥新型种植模式下,可以不使用DPC 化控[12]。由此看出,棉花不喷施或过量使用DPC 均会造成减产,尤其是过量使用DPC 还会增加投入,造成污染,应该引起重视。

本研究还表明,施氮量对棉花总铃数、衣分、籽棉产量和皮棉产量的影响均达极显著水平。DPC用量对总铃数的影响显著,对铃重、衣分、籽棉产量和皮棉产量的影响达到极显著水平。不同N 肥和DPC 用量处理造成棉花衣分差异的原因是N 肥和DPC 用量影响种子大小和不孕籽率,并对棉花纤维的马克隆值等有影响(本研究结果,待发表),进而影响衣分。前人研究也表明,棉花喷施DPC 可增加种子重量,降低衣分[9,29]。方差分析表明,不同氮肥及DPC 用量对棉花衣分及籽棉产量有显著的互作效应,对皮棉产量有极显著的互作效应。其中,N1D1处理的皮棉产量最高,N2D1 处理的籽棉产量最高,但N1D1 和N2D1 处理的籽棉和皮棉产量差异均不显著。N1D1 的籽棉产量分别比N0D0 和N2D2 增加88.99%和6.21%,N1D1 皮棉产量分别比N0D0 和N2D2 增加106.75%和20.36%。综合考虑,N1D1 为最佳处理组合,而目前棉花生产上存在的过量施氮配合过量使用DPC 的管理方式并未显著提升产量,但却增加投入,并造成环境污染。前人研究也表明,氮肥和DPC 用量对棉花产量及其构成因素存在互作效应。长江流域麦后棉高密度种植下,施N 量112.5 kg/hm2配合DPC 180 g/hm2时,有利于增加铃数和铃重,获得高产[14]。在新疆棉区,N 和DPC 用量分别为320.0 kg/hm2和260.5 g/hm2时可增加单株铃数与铃重,进而提高产量[15]。本研究还表明,在N 0 处理下,喷施D P C 能较明显增加叶片SPAD 值、总铃数和铃重,进而提高产量,喷施DPC 对缺氮有一定的补偿效应,这对肥力低、施肥量少的地块或漏肥的砂地植棉等有一定的指导意义。氮肥及DPC 用量对棉花纤维品质和种子质量的影响值得进一步研究。

4 结论

本试验条件下,不同氮肥用量的棉花皮棉产量表现为N1>N2>N0。N 用量为225 kg/hm2时,棉株干物质和氮素在蕾铃中分配比例高,伏前桃和伏桃数量多,中下部果枝和内围果节成铃占比大,铃重和衣分大,最终表现为皮棉产量最高。不同缩节胺用量下籽棉和皮棉产量均表现为D1>D2>D0。喷施常量缩节胺,提高了干物质和氮素在蕾铃中的分配比例,增加了总铃数和铃重,提高了产量。

氮肥用量与缩节胺喷施量对棉花衣分及籽棉产量有显著的互作效应,对皮棉产量有极显著的互作效应。常量氮肥和缩节胺配合情况下,棉花干物质和氮素分配在蕾铃较多,成铃时空分布合理,有利于获得高产;过量氮肥与缩节胺配合施用情况下,尽管叶片SPAD 值较高,但干物质和氮素分配在叶片中较多,不能显著提升产量也不会显著减产。

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鲁西南植棉区种植密度对蒜后直播短季棉农艺性状和产量的影响
籽棉加湿刍议
浅析棉花衣分和价格的关系
气流喷气式皮棉清理机
美国2018/2019年度皮棉总产达400万t
自花授粉与自然授粉对棉花F2群体铃重和衣分的影响
棉花产量组分等性状的品种间及收花期间差异性分析
组合式籽棉清理机在机采棉清理工艺中的应用
调运皮棉