摘 要：【目的】研究不同氮肥與密度互作對(duì)海島棉生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控效應(yīng)，為海島棉合理密植及優(yōu)化施氮提供理論依據(jù)。

【方法】在新疆南疆自然生態(tài)條件下，以海島棉新78為材料，采用雙因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，主區(qū)處理設(shè)2種種植密度，副區(qū)處理設(shè)4個(gè)施氮水平，研究氮肥與密度互作對(duì)海島棉生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。

【結(jié)果】海島棉的株高、莖粗、果枝臺(tái)數(shù)、主莖葉片數(shù)與施氮量呈正相關(guān)，但與種植密度呈負(fù)相關(guān)。海島棉葉片SPAD值在整個(gè)生育期隨著施氮量和密度的增加而增加。不同處理下海島棉干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)曲線均符合Logistic模型，D24N2處理的干物質(zhì)積累量最大，達(dá)到22 462 kg/hm2，但D20N0處理的生殖器官干物質(zhì)積累分配占比最大，達(dá)到了72%。海島棉的單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴重與施氮量呈正相關(guān)，與種植密度呈負(fù)相關(guān)，但單位面積收獲株數(shù)與種植密度呈正相關(guān)，在氮肥與密度互作條件下，D24N2處理的皮棉產(chǎn)量與籽棉產(chǎn)量最高，分別比較最低的D24N0處理增加了2 251.65、774.77 kg/hm2。種植密度與施氮量對(duì)海島棉纖維品質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)影響均不顯著。

【結(jié)論】在新疆南疆機(jī)采棉種植模式下，種植密度為24×104株/hm2、施氮量為320 kg/hm2時(shí)，海島棉的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)表現(xiàn)較好，且皮棉產(chǎn)量最高，達(dá)到2 122.62 kg/hm2。

關(guān)鍵詞：海島棉；種植密度；施氮量；生長(zhǎng)發(fā)育；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S562 ""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ""文章編號(hào)：1001-4330（2024）08-1821-11

收稿日期（Received）：2024-01-08

基金項(xiàng)目：新疆維吾爾自治區(qū)重大科技專項(xiàng)“棉花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)集成示范”（2020A01002-4）

作者簡(jiǎn)介：張承潔（1998-），女，新疆伊犁人，碩士研究生，研究方向?yàn)槊藁ǜ弋a(chǎn)栽培，（E-mail）985487211@qq.com

通訊作者：張巨松（1963-） ，男，江蘇人，教授，博士，碩士生/博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)槊藁ǜ弋a(chǎn)栽培與生理生態(tài)，（E-mail）xjndzjs@163.com

0 引 言

【研究意義】長(zhǎng)絨棉纖維品質(zhì)優(yōu)異，但皮棉產(chǎn)量相對(duì)較低［1］。施氮量和種植密度是棉花生產(chǎn)中重要的可控因子，增施氮肥是提高棉花產(chǎn)量的有效途徑之一［2］。施氮可使棉花獲得理想的生育進(jìn)程和農(nóng)藝性狀，氮肥施用量過多易造成棉株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)較旺而貪青晚熟［3］，營養(yǎng)器官的干物質(zhì)積累增加可影響?zhàn)B分向蕾鈴的充分轉(zhuǎn)移，使生殖器官所占比減少，從而導(dǎo)致減產(chǎn)［2］。氮肥施用量過少則加速棉花葉片衰老，葉綠素SPAD值降低［4］，顯著減少光合產(chǎn)物在葉片中分配，棉株干物質(zhì)積累量降低，棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)也隨之下降［5］。【前人研究進(jìn)展】合理種植密度可以有效地提高棉花單株果枝數(shù)、成鈴質(zhì)量和纖維品質(zhì)，影響棉株衰老進(jìn)程，進(jìn)而影響棉花群體光合效率和棉花產(chǎn)量，但密度過高則導(dǎo)致棉花單株結(jié)鈴數(shù)降低，產(chǎn)量下降［6-7］。此外，氮肥和密度在一定范圍內(nèi)呈互補(bǔ)性效應(yīng)，從而提高經(jīng)濟(jì)效益［8］。【本研究切入點(diǎn)】目前關(guān)于棉花種植密度與施氮量互作已有相關(guān)的報(bào)道，但研究對(duì)象多為陸地棉，有關(guān)海島棉栽培的研究較少，需研究不同氮肥與密度互作對(duì)海島棉生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控效應(yīng)?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以海島棉為材料，以不同施氮量與種植密度為主區(qū)和副區(qū)處理，測(cè)定海島棉生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)等相關(guān)指標(biāo)，分析不同密度下海島棉的最佳施氮量，為海島棉合理密植及優(yōu)化施氮水平提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)于2022年4～10月在新疆阿瓦提縣新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行。該地處天山南簏，塔克拉瑪干沙漠北緣，屬暖溫帶大陸性干旱氣候，年均氣溫10.40℃，年均日照時(shí)數(shù)2 750～3 029 h，無霜期183～211 d，年均降水量46.70 mm，年均蒸發(fā)量1 890.70 mm。供試品種為當(dāng)?shù)刂髟院u棉品種新78（由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供）。表1

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂區(qū)試驗(yàn)，主區(qū)處理設(shè)2個(gè)種植密度，分別為D20（20×104株/hm2）和D24（24×104株/hm2），副區(qū)處理設(shè)4個(gè)施氮（純N）水平，分別為N0（0 kg/hm2）、N1（160 kg/hm2）、N2（320 kg/hm2）和N3（480 kg/hm2），其中基肥比例均占各氮肥處理總量的20%，剩余80%作為追肥隨水滴施，使用施肥罐控制施N量，純磷（P2O5）118.6 kg/hm2和純鉀（K2O）80 kg/hm2均作基肥施用。

采用機(jī)采棉種植模式，即：1膜6行寬窄行距（66 cm+10 cm），各小區(qū)長(zhǎng)6.5 m，寬6.84 m，面積44.46 m2，8個(gè)處理重復(fù)3次，共24個(gè)小區(qū)，占地面積1 067.04 m2，小區(qū)隨機(jī)排列。試驗(yàn)于4月11日播種，4月25日出苗。表2

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)

1.2.2.1 土壤背景值

播種前用五點(diǎn)取樣法獲取0～80 cm土層土樣，每10 cm為一層，將取得的土樣晾干研磨過篩后測(cè)定土壤全氮、速效N、有效P、速效K及有機(jī)質(zhì)含量。

1.2.2.2 農(nóng)藝性狀

從棉株三葉期開始，每個(gè)處理定樣點(diǎn)3個(gè)，每個(gè)樣點(diǎn)標(biāo)記10株棉花（邊行5株、中行5株）；收獲期在各大區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)一致的棉花10株（中行、邊行各5株）定株測(cè)量棉花株高（子葉節(jié)至生長(zhǎng)點(diǎn)）、莖粗、主莖葉片數(shù)和果枝臺(tái)數(shù)。

1.2.2.3 葉片SPAD值

使用SPAD-502便攜式葉綠素儀測(cè)定各生育時(shí)期不同處理棉花葉片SPAD值，在每個(gè)處理的中行、邊行各選取5株棉花，測(cè)定功能葉片的SPAD值，每片葉重復(fù)5次取平均值。

1.2.2.4 地上部干物質(zhì)積累與分配

各生育時(shí)期選取具有代表性的棉花6株（中間行3株、邊行3株），按照營養(yǎng)器官（莖、葉）、生殖器官（蕾、花、鈴）等分開，在105℃下殺青30 min，80℃下烘干后稱重。

1.2.2.5 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

當(dāng)棉花完全吐絮時(shí)，測(cè)量小區(qū)內(nèi)實(shí)收株數(shù)與鈴數(shù)，得出收獲株數(shù)和單株結(jié)鈴數(shù)。同時(shí)在3個(gè)點(diǎn)取棉纖維樣品（上部30朵、中部40朵、下部30朵）稱量得出單鈴重，分別軋花計(jì)算出衣分。棉纖維品質(zhì)指標(biāo)（纖維長(zhǎng)度、纖維強(qiáng)度、馬克隆值）在新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel與SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，進(jìn)行方差分析，采用Origin作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥與密度互作對(duì)海島棉農(nóng)藝性狀的影響

研究表明，2個(gè)密度條件下海島棉的農(nóng)藝性狀各項(xiàng)指標(biāo)施氮與不施氮處理差異顯著。在D20處理下，海島棉的株高、莖粗與施氮量呈正相關(guān)，最大值均出現(xiàn)在N3處理，分別較最低的N0處理增加了57.5%、25.1%；主莖葉片數(shù)最大值N3處理較N0、N1和N2處理分別增加了2.6、0.8和2.4個(gè)；果枝臺(tái)數(shù)則隨著施氮量的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，N2處理達(dá)到最大值，較最低的N0處理增加了4.3臺(tái)。在D24處理下，海島棉的株高、莖粗、果枝臺(tái)數(shù)均與施氮量呈正相關(guān)，N3處理達(dá)最大值，分別比最低的N0處理增加了122.7%、47.2%和75.2%；主莖葉片數(shù)與施氮量無明顯規(guī)律性，N3處理最大，較N0、N1和N2處理分別增加了5、2.2和3個(gè)。海島棉的株高、莖粗、果枝臺(tái)數(shù)隨著密度的增加而增加，而主莖葉片數(shù)無明顯的規(guī)律性，但D20較D24處理株高、莖粗、主莖葉片數(shù)、果枝數(shù)的平均值分別增加了3.85 cm、0.832 mm、0.55個(gè)和1.075臺(tái)。種植密度與施氮量的交互作用對(duì)海島棉的農(nóng)藝性狀有著不同程度的影響，二者的交互作用對(duì)株高和主莖葉片數(shù)顯著，對(duì)莖粗和果枝數(shù)不顯著；在D24N3組合下，海島棉的株高、莖粗、主莖葉片數(shù)達(dá)最高，分別較最低的D24N0組合增加了60.1 cm、3.91 mm和5個(gè)，果枝臺(tái)數(shù)在D20N2組合達(dá)最大，較最低的D24N0組合增加了5.5臺(tái)，高密低氮不利于海島棉的生長(zhǎng)。表3

2.2 氮肥與密度互作對(duì)海島棉葉片SPAD值的影響

研究表明，海島棉葉片的SPAD值隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)呈增高-降低-增高的趨勢(shì)，在盛蕾期開始降低，海島棉由營養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)為生殖生長(zhǎng)，又在盛花期后快速上升，盛鈴期后增長(zhǎng)緩慢并達(dá)到最大值。海島棉葉片SPAD值在施氮情況下顯著高于不施氮處理，并且基本隨著施氮量的增加而增加，在整個(gè)生育進(jìn)程中N3處理為最大SPAD值。在施氮條件下，SPAD值整體表現(xiàn)為隨著密度的增加而增加，但在不施氮條件下SPAD值與其相反。氮肥與密度互作條件下，D24N3處理的葉片SPAD值在整個(gè)生育期基本處于最大值，為葉片合成更多的營養(yǎng)物質(zhì)提供了基本條件。圖1

2.3 氮肥與密度互作對(duì)海島棉干物質(zhì)積累的影響

研究表明，氮肥與密度互作下海島棉干物質(zhì)積累速率隨生育進(jìn)程呈慢-快-慢的趨勢(shì)。在D20密度下，N0處理干物質(zhì)快速積累開始與結(jié)束時(shí)期出現(xiàn)最早，N3處理則出現(xiàn)最晚，N2處理的干物質(zhì)快速積累持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，較N0、N1和N3處理分別多了15.81、6.7和7.09 d，N3處理干物質(zhì)最大增長(zhǎng)速率最大，較N0、N1和N2處理分別增加了41.86%、15.31%和14.28%，N2處理的快速增長(zhǎng)期生長(zhǎng)特征值最大，較N0、N1和N3處理分別增加了85.00%、16.48%和2.63%；在D24處理下N0處理干物質(zhì)快速積累開始時(shí)期與結(jié)束時(shí)期出現(xiàn)的最早并且N1處理出現(xiàn)的最晚，N2的干物質(zhì)快速積累持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)較N0、N1和N3處理分別多了24.78、2.97和12.39 d，N3處理干物質(zhì)最大增長(zhǎng)速率最大，較N0、N1和N2處理分別增加了51.44%、15.07%和8.39%，N2處理的快速增長(zhǎng)期生長(zhǎng)特征值最大，較N0、N1和N3處理分別增加了113.13%、10.74%和11.45%。在同一密度條件下，干物質(zhì)快速積累持續(xù)時(shí)間與快速增長(zhǎng)期生長(zhǎng)特征值隨著施氮量的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，干物質(zhì)最大增長(zhǎng)速率增加。在同一施氮量條件下，D20較D24處理干物質(zhì)快速積累開始與結(jié)束時(shí)期出現(xiàn)的早，隨著密度的增加干物質(zhì)快速積累持續(xù)時(shí)間與快速增長(zhǎng)期生長(zhǎng)特征值均增加，干物質(zhì)最大增長(zhǎng)速率則降低。在兩因素交互作用下，D24N2處理干物質(zhì)積累量最高，快速積累期最長(zhǎng)，達(dá)71.94 d，不同密度條件下，在施氮量為N3處理（480 kg/hm2）時(shí)，可縮短干物質(zhì)快速積累時(shí)間，積累特征值亦下降，導(dǎo)致海島棉干物質(zhì)的積累量降低。表4

施氮量顯著影響海島棉的單位面積干物質(zhì)積累量，在整個(gè)生育期，無論是高密度還是低密度均以N2處理為最大值；在初花期以前不同施氮處理間的單位面積干物質(zhì)積累量差異不顯著，在盛花期2個(gè)密度處理時(shí)干物質(zhì)積累量均為N2處理最高且顯著高于其他處理。在施氮條件下，D24處理的單位面積干物質(zhì)積累量較D20處理高，但在不施氮條件下現(xiàn)蕾期至盛花期的干物質(zhì)積累量處理為D20＞D24，在盛鈴期及吐絮期處理D24＞D20。密度與施氮量互作條件下吐絮期的單位面積干物質(zhì)積累量為D24N2處理最大，達(dá)到22 462 kg/hm2。圖2

2.4 氮肥與密度互作對(duì)海島棉干物質(zhì)分配的影響

研究表明，在整個(gè)生育期，海島棉的生殖器官干物質(zhì)積累量占比在盛蕾期后呈快速上升的趨勢(shì)，盛鈴期后增加緩慢趨于平穩(wěn)。施氮量和種植密度對(duì)海島棉的生殖器官干物質(zhì)積累量有顯著的影響，在同一密度下，吐絮期生殖器官的干物質(zhì)積累量隨著施氮量的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，并且施氮處理顯著高于不施氮處理，總體表現(xiàn)為處理N2＞N3＞N1＞N0，但生殖器官占比則是N0處理為最大值；在同一施氮量條件下，吐絮期生殖器官的干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為處理D24＞D20，并且差異顯著，而生殖器官占比卻表現(xiàn)為處理D20＞D24。在氮肥與密度互作條件下，海島棉的生殖器官干物質(zhì)積累量在D24N2處理最大，為12 485.2 kg/hm2，而生殖器官最大占比則為D20N0處理，達(dá)到了72%。圖3

2.5 氮肥與密度互作對(duì)海島棉產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

研究表明，施氮量對(duì)海島棉的產(chǎn)量有顯著影響，施氮條件下海島棉的單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴重、籽棉產(chǎn)量與皮棉產(chǎn)量與不施氮處理差異顯著，在D20處理下，N1處理的單株結(jié)鈴數(shù)最高，較最低的N0處理增加了1.87個(gè)，單鈴重N3處理最高，較最低的N0處理增加了19.93%，籽棉產(chǎn)量最大值出現(xiàn)在N3處理，分別較N0、N1和N2增產(chǎn)35.84%、0.37%和2.19%，皮棉產(chǎn)量為N1處理最高，較最低的N0處理增加了32.65%；在N24處理下，N2處理的單株結(jié)鈴數(shù)、籽棉產(chǎn)量與皮棉產(chǎn)量均為最大值，較最低的N0處理分別增加了29.63%、57.16%和57.48%，但單鈴重為N3最高，比N0處理增加了27.24%；而收獲株數(shù)與衣分未受施氮量的影響，N0處理也有最大值出現(xiàn)。在同一施氮量條件下，收獲株數(shù)隨著密度的增加而增加，D24比D20處理平均增加了4.01×104株/hm2，但單株結(jié)鈴數(shù)隨著密度的增加而減少，D20較D24處理平均增加了1.27個(gè)；單鈴重在N0、N2和N3處理下表現(xiàn)為隨著密度的增加而減少，但N1處理下的單鈴重則表現(xiàn)為D24＞D20；籽棉產(chǎn)量與皮棉產(chǎn)量基本表現(xiàn)為D24＞D20，但在N0處理下，D24的產(chǎn)量小于D20處理；各處理之間衣分差異不顯著且無規(guī)律性。在密度與施氮量雙因子交互作用下，D24N2處理的籽棉產(chǎn)量與皮棉產(chǎn)量最高，分別比最低的D24N0處理增加了57.16%、57.48%，D20N3處理的皮棉產(chǎn)量與D24N1處理的產(chǎn)量相近，而皮棉產(chǎn)量低于D24N1處理，在一定范圍內(nèi)，增施氮肥可以有效地提高海島棉產(chǎn)量，并且增加密度的同時(shí)減少氮肥施用量可以保證海島棉的皮棉不減產(chǎn)。表5

2.6 氮肥與密度互作對(duì)海島棉纖維品質(zhì)的影響

研究表明，種植密度與施氮量對(duì)海島棉纖維品質(zhì)有影響但差異不顯著。在D20處理下，棉花上半部平均長(zhǎng)度、整齊度、斷裂比強(qiáng)度與紡織參數(shù)隨著施氮量的增加而增加，在N3處理達(dá)到最大值，較最低的N0處理分別增加了3.55%、1.32%、0.47%和3.74%，斷裂伸長(zhǎng)率在N1處理達(dá)最大值，較N0處理增加了8.70%，馬克隆值在N2處理達(dá)到B級(jí)；在D24處理下，棉花上半部平均長(zhǎng)度、整齊度、斷裂比強(qiáng)度與紡織參數(shù)在N1處理達(dá)到最大值，較最低的N0處理分別增加了4.21%、1.62%、5.92%和7.73%，斷裂伸長(zhǎng)率在N3處達(dá)最大值，較最低的N0處理分別增加了10.12%，而馬克隆值為N2處理最優(yōu)（為A級(jí)）。密度對(duì)海島棉纖維品質(zhì)影響不大且無規(guī)律性。種植密度與施氮量對(duì)海島棉纖維品質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)影響均不顯著，在D24N2組合下，海島棉纖維品質(zhì)較好。表6

3 討 論

3.1

農(nóng)藝性狀是判斷棉花生長(zhǎng)狀況的重要指標(biāo)，對(duì)棉花后期產(chǎn)量的形成有重要影響［9］。施氮顯著影響棉花的農(nóng)藝性狀，與不施氮相比，施氮顯著增加棉花的株高、莖粗、果枝始節(jié)高度和倒四葉寬［10］。王海洋等［10］研究發(fā)現(xiàn)，隨著施氮量的增加，棉花株高、果枝數(shù)、單株果節(jié)數(shù)均呈先增加后降低的趨勢(shì)。石洪亮等［11］研究表明，在新疆南疆機(jī)采棉種植模式下，施氮量為300 kg/hm2時(shí)能獲得較為理想的農(nóng)藝性狀。隨密度的增加，棉花株高增高，主莖節(jié)間數(shù)減少，葉面積指數(shù)增高、果枝數(shù)減少［12-13］。試驗(yàn)研究結(jié)果與前人研究一致，海島棉的農(nóng)藝性狀隨著施氮量的增加而增加，N3處理達(dá)最大值，密度對(duì)海島棉農(nóng)藝影響不顯著，當(dāng)施氮量為320 kg/hm2時(shí)海島棉的農(nóng)藝性狀較為理想，當(dāng)施氮量為480 kg/hm2時(shí)海島棉棉株旺長(zhǎng)，干物質(zhì)積累量達(dá)最大值，其營養(yǎng)器官干物質(zhì)積累量增加，降低生殖器官干物質(zhì)占比。

3.2

SPAD值用于表達(dá)葉片葉色情況，可較直觀反映出葉片中光合色素的含量［14］，進(jìn)而間接反映棉株光合作用情況。羅新寧等［15］認(rèn)為，追施氮肥可以提高棉株葉片葉綠素含量，提高光合產(chǎn)物的生產(chǎn)能力，延緩葉片衰老。張娜等［16］研究表明隨著種植密度的增加，葉片SPAD值在各生育時(shí)期均呈先升后降的趨勢(shì)。試驗(yàn)結(jié)果表明，海島棉葉片SPAD值在整個(gè)生育期呈增高-降低-增高的趨勢(shì)，并于盛鈴期后趨于穩(wěn)定，隨著施氮量和密度的增加，SPAD值也呈增加趨勢(shì)，與前人研究結(jié)果基本一致。吐絮期D24N3處理SPAD值最大，為后期光合物質(zhì)的合成提供物質(zhì)基礎(chǔ)，但SPAD值過高容易導(dǎo)致海島棉生長(zhǎng)過旺并貪青晚熟，不利于上部棉鈴的發(fā)育，從而導(dǎo)致減產(chǎn)。

3.3

馬騰飛等［17］研究表明，棉株干物質(zhì)累積隨施氮量增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，施氮量過高或過低的均不利于干物質(zhì)積累。適當(dāng)?shù)氖┯玫?，有利于棉株群體的合理生長(zhǎng)，最終達(dá)到增產(chǎn)目的，但如果施用過量的氮肥，則容易造成營養(yǎng)生長(zhǎng)過旺，影響?zhàn)B分向蕾鈴的充分轉(zhuǎn)移，使生殖器官所占比例減少，導(dǎo)致減產(chǎn)［2］。王士紅等［18］研究表明，群體干物質(zhì)隨種植密度的增加而升高，且群體干物質(zhì)最大值出現(xiàn)在密度8.25×104株/hm2處理。試驗(yàn)研結(jié)果與上述試驗(yàn)結(jié)果一致，海島棉的單位面積地上部分干物質(zhì)積累量與生殖器官的干物質(zhì)積累量均為D24N2處理達(dá)到最大值，生殖器官與營養(yǎng)器官的分配比例接近1∶1，而N0處理的生殖器官占比為最大值，增加密度可以增加群體干物質(zhì)積累量，但降低施氮量可以增加生殖器官的占比；當(dāng)施氮量為480 kg/hm2時(shí)海島棉棉株旺長(zhǎng)，干物質(zhì)積累量達(dá)最大值，其營養(yǎng)器官干物質(zhì)積累量與占比增加，而其生殖器官干物質(zhì)積累量與占比降低，導(dǎo)致海島棉產(chǎn)量降低。

3.4

施氮肥可以有效地提高棉花的單鈴重和單株結(jié)鈴數(shù)，對(duì)衣分無顯著影響，單鈴重隨著施氮量的增加而增加，當(dāng)施氮量過高時(shí)，棉花冠層中上部的葉片發(fā)育較好致使冠層郁閉，導(dǎo)致中下部的棉鈴大量脫落，因此單株結(jié)鈴數(shù)隨著施氮量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)［19-20］。石洪亮等［11］研究發(fā)現(xiàn)，在新疆南疆機(jī)采棉種植模式下，籽棉產(chǎn)量隨著施氮量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，施氮量為300 kg/hm2時(shí)，單株結(jié)鈴數(shù)與單鈴重最大，籽棉產(chǎn)量最高，達(dá)到5 781.7 kg/hm2。種植密度主要是通過提高單位面積鈴數(shù)來提高棉花的籽棉產(chǎn)量，隨著密度的增加棉花的果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)減少，鈴重減輕［21-22］。李鵬程等［23］認(rèn)為在一定密度范圍內(nèi)棉花的單位面積鈴數(shù)隨著密度的增加而增加。新疆南疆棉花種植密度為18×104株/hm2時(shí)皮棉產(chǎn)量最高［24-25］，與試驗(yàn)結(jié)果不同。種植密度為24×104株/hm2且施氮量為320 kg/hm2時(shí)海島棉的皮棉產(chǎn)量與籽棉產(chǎn)量均為最大值，最適種植密度不同。

3.5

Ma等［26］認(rèn)為棉花的纖維長(zhǎng)度、整齊度指數(shù)、斷裂比強(qiáng)度隨著施氮量的增加呈先增加后遞減的趨勢(shì)，但各處理間無顯著性差異。但郭小琰等［27］研究發(fā)現(xiàn)，隨施氮量的增加，棉纖維馬克隆值呈上升趨勢(shì)，而纖維長(zhǎng)度、纖維整齊度和伸長(zhǎng)率未呈規(guī)律性變化。不同密度處理之間的棉花纖維品質(zhì)上半部平均長(zhǎng)度、整齊度指數(shù)、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值和伸長(zhǎng)率差異均不顯著，纖維品質(zhì)主要受遺傳特性的影響［25］。周永萍等［28］研究發(fā)現(xiàn)，只有馬克隆值隨著密度的增加呈先增后降的趨勢(shì)，其他指標(biāo)無顯著差異。試驗(yàn)研究表明，種植密度與施氮量對(duì)棉花纖維品質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)影響均不顯著，在D24N2組合下，海島棉纖維品質(zhì)較好。

4 結(jié) 論

增加施氮量可以顯著提高海島棉的農(nóng)藝性狀、葉片SPAD值、單位面積干物質(zhì)積累量、單株結(jié)鈴數(shù)與單鈴重，進(jìn)而提高產(chǎn)量，施氮量為480 kg/hm2時(shí)棉株?duì)I養(yǎng)體生長(zhǎng)過旺，生殖器官分配占比降低，從而造成減產(chǎn)；種植密度與海島棉的農(nóng)藝性狀呈負(fù)相關(guān)，與葉片SPAD值與單位面積干物質(zhì)積累量呈正相關(guān)，增加種植密度雖然降低了單株結(jié)鈴數(shù)，但其顯著增加海島棉的單位面積收獲株數(shù)，從而增加單位面積鈴數(shù)，使海島棉的群體產(chǎn)量增加，進(jìn)而增加產(chǎn)量。在種植密度為24×104株/hm2且施氮量為320 kg/hm2時(shí)，海島棉的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)表現(xiàn)較好，且皮棉產(chǎn)量最高，達(dá)到2 122.62 kg/hm2，新疆南疆海島棉的種植密度為24×104株/hm2，施氮量為320 kg/hm2時(shí)海島棉產(chǎn)量最高。

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Effects of nitrogen-dense interaction on growth， development，

yield and quality of Gossypium barbadense L.

ZHANG Chengjie， HU Haoran， DUAN Songjiang， WU Yifan， ZHANG Jusong

（Cotton Engineering Research Center of the Ministry of Education /College of Agronomy， Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052， China）

Abstract：【Objective】 The objective of this study is to study the regulatory effects of different nitrogen fertilizations and densities on the growth and development of cotton in the hope of providing a theoretical basis for rational dense planting and optimal nitrogen application of s Gossypium barbadense L. in the future.

【Methods】 Under the natural ecological conditions in southern Xinjiang， the effects of nitrogen-dense interaction on the growth， development， yield and quality of sea-island cotton were studied by using Xin 78 as the material and a two-factor experimental design， with two planting densities in the main area and four nitrogen application levels in the secondary area.

【Results】 The results showed that the plant height， stem diameter， number of fruit branches and the number of main stem leaves were positively correlated with nitrogen application rate， but negatively correlated with planting density. The SPAD value of leaves increased with the increase of nitrogen application rate and density during the whole growth period. The dynamic curves of dry matter accumulation of Gossypium barbadense L. under different treatments were in line with the logistic model， and the dry matter accumulation of D24N2 was the largest， reaching 22，462 kg/hm2， but the dry matter accumulation and distribution of D20N0 in the reproductive organs accounted for the largest proportion， reaching 72%. The number of boll per plant and the weight of each boll were positively correlated with nitrogen application rate， and negatively correlated with planting density， but the number of plants harvested per unit area was positively correlated with planting density， and the lint yield and seed cotton yield of D24N2 combination were the highest， which increased by 2，251.65 kg/hm2 and 774.77 kg/hm2， respectively compared with the lowest D24N0 combination. Planting density and nitrogen fertilization rate had no significant effect on the fiber quality of sea-island cotton.

【Conclusion】 Under the planting mode of machine picking cotton in southern Xinjiang， when the planting density is 240，000 plants/hm2 and the nitrogen application rate is 320 kg/hm2， the growth indexes of sea-island cotton performed well， and the lint yield is the highest， reaching 2，122.62 kg/hm2.

Key words：Gossypium barbadense L.；plant density；fertilizer rate；growth and development；yield；quality

Fund projects：The Major Science and Technology Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region\"Integration Demonstration of High Quality， High yield and High Efficiency Standardized Production Technology of Cotton\" （2020A01002-4）

Correspondence author：ZHANG Jusong （1963-）， male， from Jiangsu， professor， Ph.D.， master / doctoral supervisor， research direction：high-yield cultivation and physiological ecology of cotton， （E-mail）xjndzjs@ 163.com