施氮量對(duì)南疆機(jī)采棉生長(zhǎng)特性及產(chǎn)量的影響

石洪亮，張巨松，嚴(yán)青青，田立文，崔建平，林 濤，郭仁松

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 棉花工程研究中心,烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 經(jīng)濟(jì)作物研究所,烏魯木齊 830091)

施氮量對(duì)南疆機(jī)采棉生長(zhǎng)特性及產(chǎn)量的影響

石洪亮1，張巨松1，嚴(yán)青青1，田立文2，崔建平2，林 濤2，郭仁松2

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 棉花工程研究中心,烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 經(jīng)濟(jì)作物研究所,烏魯木齊 830091)

研究施氮量對(duì)南疆機(jī)采棉生長(zhǎng)特性及產(chǎn)量的影響，以期為南疆機(jī)采棉栽培技術(shù)提供科學(xué)理論依據(jù)。在南疆自然生態(tài)條件下，以‘新陸中54號(hào)’為材料，采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置4個(gè)施氮(純 N)水平，分別為0 (N0)、150 (N1)、300 (N2)和450 kg/hm2(N3)。結(jié)果表明，N2、N3處理較N1、N0處理花鈴期延長(zhǎng)4～8 d，N2處理有效增加真葉數(shù)、莖粗、倒四葉寬和有效果枝數(shù)，果枝始節(jié)高度合理(平均25.15 cm)，符合機(jī)采要求；至盛花期，棉花的葉面積指數(shù)(LAI)及凈光合速率(Pn)均達(dá)到最大值，分別為4.81和36.32 μmol/(m2·s)；N2處理干物質(zhì)積累量大，且向生殖器官轉(zhuǎn)運(yùn)率最高，為61.02%，增產(chǎn)效果最顯著，為36.30%。在南疆機(jī)采棉種植模式下，施氮量為300 kg/hm2時(shí)，棉花生長(zhǎng)優(yōu)，單株結(jié)鈴數(shù)多，單鈴質(zhì)量大，籽棉產(chǎn)量最高，為5 781.7 kg/hm2，且投入產(chǎn)出比最小，為0.72。

機(jī)采棉；施氮量；生長(zhǎng)特性；產(chǎn)量；投入產(chǎn)出比

棉花是重要的經(jīng)濟(jì)作物，種植面積大、分布范圍廣，尤其是在中國(guó)的三大棉區(qū)。新疆地區(qū)光熱資源豐富，日照時(shí)間長(zhǎng)，棉花單產(chǎn)水平高，是中國(guó)棉花主要生產(chǎn)基地之一。施肥一直對(duì)棉花的增產(chǎn)發(fā)揮著巨大的作用[1]，氮磷鉀是農(nóng)田土壤養(yǎng)分的重要來(lái)源，也是作物正常生長(zhǎng)所吸收的必需養(yǎng)分，尤其氮肥是影響棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一，氮肥的合理施用一直是調(diào)控作物生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量和品質(zhì)的主要措施[2-3]。適宜的施氮均能促進(jìn)植株健康成長(zhǎng)，改善蕾鈴脫落的情況，增加產(chǎn)量[4-5]。但是盲目大量施用氮肥，則會(huì)造成肥料利用率低、生產(chǎn)成本增加和生態(tài)環(huán)境惡化等一系列問(wèn)題[6]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中如何合理運(yùn)籌氮肥實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效成為科研工作者的重要研究目標(biāo)，關(guān)于棉花適宜施氮量，在長(zhǎng)江流域[7-9]、西北內(nèi)陸棉區(qū)[10-12]和黃河流域棉區(qū)[13-14]均有研究報(bào)道。如何根據(jù)新疆水資源不足的情況下，并且在機(jī)采棉的種植模式下，合理使用氮肥，最終達(dá)到高產(chǎn)、高效且優(yōu)質(zhì)的目的[15]，目前關(guān)于南疆機(jī)采棉對(duì)氮肥的響應(yīng)研究報(bào)道較少。本試驗(yàn)在南疆大田自然條件下，設(shè)置不同施氮量處理，研究施氮量對(duì)南疆機(jī)采棉生長(zhǎng)特性及產(chǎn)量的影響，闡明施氮量對(duì)南疆機(jī)采棉生長(zhǎng)特性及產(chǎn)量的影響機(jī)理，為南疆機(jī)采棉栽培技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)于2015年4至10月在新疆農(nóng)科院經(jīng)作所實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行。該基地位于新疆阿克蘇市阿瓦提縣豐收二場(chǎng)一連，地處北緯39°31′～40°50′、東經(jīng)79°45′～81°5′，屬暖溫帶大陸性干旱氣候，無(wú)霜期183～227 d，年均日照2 750～3 029 h，全年≥10 ℃積溫3 802.9 ℃，多年平均降水量46.7 mm，多年平均蒸發(fā)量1 890.7 mm，試驗(yàn)區(qū)耕作層(0～40 cm)土壤為砂壤土，土壤平均體積質(zhì)量 1.43 g/cm3。供試土壤全氮0.91 g/kg、有機(jī)質(zhì)12.50 g/kg、水解性氮175.80 mg/kg、有效磷54.00 mg/kg、速效鉀299.00 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)方案

常規(guī)滴灌下(3 800 m3/hm2)，單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置4個(gè)施氮(純 N)水平，即 0、150、300、450 kg/hm2，分別用N0、N1、N2、N3表示，當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施氮量(純 N)為379.5 kg/hm2(按照尿素平均55 kg/667 m2計(jì)算)。供試棉花品種為‘新陸中54號(hào)’。機(jī)采棉種植模式，1膜4行，行距配置(66+10)cm，株距11 cm，理論株數(shù)為24.25萬(wàn)株/hm2，滴灌毛管鋪在窄行中間。小區(qū)長(zhǎng)6.5 m，寬4.5 m，(3膜)面積29.25 m2，重復(fù)3次，重復(fù)間距50 cm，占地面積為378 m2。

施氮量經(jīng)電子秤稱(chēng)量后，對(duì)應(yīng)各處理放入施氮罐中，隨水滴施，按照1水1肥進(jìn)行。施用的肥料為尿素[w(N)=46.4%]、顆粒狀過(guò)磷酸鈣[w(P2O5)=12%]和農(nóng)用顆粒鉀肥[w(K2O)= 40%]?；剩耗蛩厥┯每偭康?0%，顆粒狀過(guò)磷酸鈣200 kg/hm2，農(nóng)用顆粒鉀肥100 kg/hm2；追肥：全部施用尿素(總量的80%)，具體方案見(jiàn)表1。

表1 施肥方案Table 1 Fertilization scheme kg/hm2

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 生育時(shí)期 記載苗期、盛蕾期、初花期、盛花期、盛鈴期、吐絮期的日期，各生育時(shí)期的確定以達(dá)到調(diào)查數(shù)量50%為標(biāo)準(zhǔn)。

1.3.2 農(nóng)藝性狀 自現(xiàn)蕾開(kāi)始調(diào)查各生育時(shí)期的蕾數(shù)、鈴數(shù)，在8月25日調(diào)查株高、真葉數(shù)、主莖到3葉寬、莖粗、果枝數(shù)等主要農(nóng)藝性狀。在定點(diǎn)區(qū)域選擇長(zhǎng)勢(shì)均勻具有代表性連續(xù)10株棉花，內(nèi)外行各5株，取平均值。

1.3.3 葉面積指數(shù)(LAI) 蕾期至吐絮期(5月30日至9月15日)的各個(gè)生育時(shí)期，選取具有代表性的6株棉花(每隔15 d取樣1次)，利用打孔法測(cè)定葉面積，最后折算出各處理葉面積指數(shù)。

1.3.4 凈光合速率(Pn) 在棉花現(xiàn)蕾期、盛蕾期、初花期、盛花期、盛鈴期、吐絮期測(cè)定葉片凈光合速率，選擇11：00-13：00內(nèi)的晴朗天氣(測(cè)定倒四葉，打頂后倒三葉)。

1.3.5 干物質(zhì) 蕾期至吐絮期(5月30日-9月15日)的各個(gè)生育時(shí)期，選取具有代表性的6株棉花(每隔15 d取樣1次)，按照莖枝、葉、蕾花鈴等器官分開(kāi)，放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱105 ℃殺青30 min，然后80 ℃恒溫至恒質(zhì)量，測(cè)定其干物質(zhì)質(zhì)量。

1.3.6 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量 吐絮后實(shí)數(shù)每小區(qū)株數(shù)和鈴數(shù)，選取有代表性的棉株，分上(30朵)、中(40朵)、下(30朵)取樣，測(cè)其鈴質(zhì)量和衣分，重復(fù)3次。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2013、SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，方差分析均為0.05水平，采用Duncan’s新復(fù)極差多重比較法處理數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮量對(duì)機(jī)采棉生育進(jìn)程的影響

由表2中看出，不同氮肥處理間在盛蕾期以前差異不大，在初花期后差異顯著，不施氮肥要比施氮肥處理提前進(jìn)入各生育時(shí)期，施氮肥處理中，N3處理生育進(jìn)程又比N1、N2處理明顯滯后，到吐絮期，N3處理比N1、N2分別滯后7 d和3 d；由表3中看出，就整個(gè)生育階段來(lái)看，N3處理的生育期也顯著長(zhǎng)于其他處理的生育期，分別比N0、N1、N2延長(zhǎng)11 d、7 d、4 d，而不施氮肥的棉花生育期顯著偏短，說(shuō)明不施氮肥使棉花的生育期縮短，造成輕度早衰的現(xiàn)象，不利于棉花的產(chǎn)量形成。

2.2 施氮量對(duì)機(jī)采棉農(nóng)藝性狀的影響

由表4可以看出，施氮量對(duì)有效果枝數(shù)影響不顯著，N2、N3處理的其余農(nóng)藝性狀都要高于其他處理，N0處理的株高和果枝數(shù)與N1的差異不顯著，但是與N2、N3處理差異顯著，相差最大為株高10.2 cm、果枝數(shù)2.0臺(tái)，并且不施氮肥的始節(jié)高度、真葉數(shù)、倒四葉寬、莖粗都與施氮肥的處理差異顯著，其中差值最大的為N0和N3，分別為9.8 cm、2.6片、4.00 cm、0.387 cm。不施氮肥處理的始節(jié)高度過(guò)低會(huì)影響機(jī)采棉的采收質(zhì)量，N2、N3處理果枝始節(jié)高度合理，平均為25.15 cm，同時(shí)，倒四葉作為棉株的功能葉，倒四葉寬的大小能影響光合的吸收和積累，并且，N3處理施肥過(guò)多與N1、N2相比有貪青的現(xiàn)象。

表2 不同處理下棉花生育時(shí)期的比較Table 2 Comparison of cotton growing periods under different treatments

表3 不同處理下棉花生育階段的比較Table 3 Comparison of cotton growing stages under different treatments d

表4 不同處理下棉花主要農(nóng)藝性狀的比較Table 4 Comparison of main agronomic characters of cotton under different treatments

注：不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)0.05顯著水平。

Note:Different lowercase letters mean significant differences at 0.05 level.

2.3 施氮量對(duì)機(jī)采棉LAI的影響

由圖1可以看出， 各處理LAI都呈單峰趨勢(shì)，都在82 d達(dá)到峰值，隨著施氮量的增加LAI呈先增后減的趨勢(shì)，N2>N3>N1>N0，N0、N1、N2、N3在盛花期LAI最大值分別為3.01、3.19、4.81、4.51，在峰值處N2、N3、N1處理LAI較N0處理分別增加36.02%、31.19%、3.81%，盛花期后，各處理的LAI都呈下降趨勢(shì)，至吐絮期，N2、N3處理相較于N0、N1處理LAI仍然保持較高水平，說(shuō)明N2、N3處理保證棉花后期葉片的光合有效面積，提高光合產(chǎn)物積累能力，有利于產(chǎn)量形成。

2.4 施氮量對(duì)機(jī)采棉Pn的影響響葉片的凈光合速率，使葉片的光合作用低于其他施肥處理，導(dǎo)致產(chǎn)量的形成也受到影響，施氮量的增加使Pn也增加，但是N3的Pn卻低于N2的，說(shuō)明過(guò)多的施氮量不利于Pn的增加。

由圖2可以看出，隨著施氮量的增加Pn呈先增后減的趨勢(shì)，在盛花期各處理的Pn均達(dá)到最大，N0、N1、N2、N3在盛花期Pn最大值分別為29.32、31.50、36.32、34.61 μmol/(m2·s)，盛蕾期至吐絮期N2、N3的Pn始終大于N0、N1，并且N0處理的Pn明顯低于N2處理，不施氮肥影

圖1 不同處理下棉花LAI的變化Fig.1 Dynamic changes of cotton LAI under different treatments

圖2 不同處理下棉花凈光合速率的變化Fig.2 Dynamic changes of net photosynthetic rate of cotton under different treatments

2.5 施氮量對(duì)機(jī)采棉地上部干物質(zhì)積累與分配的影響

2.5.1 干物質(zhì)積累 干物質(zhì)是形成產(chǎn)量的基礎(chǔ)，合理的施肥可以顯著增加棉花干物質(zhì)的積累。用Logistic生長(zhǎng)函數(shù)對(duì)不同施氮量的機(jī)采棉干物質(zhì)積累進(jìn)行擬合，其Logistic模型及其特征值見(jiàn)表5。

由表5可知，隨著施氮量的增加，棉株干物質(zhì)積累量、快速積累持續(xù)時(shí)間及其最大積累速率呈先升后降的趨勢(shì)，說(shuō)明它們并不是與施氮量一直呈正比的，N2、N3處理棉花總干物質(zhì)積累最快時(shí)期出現(xiàn)在出苗后53～108 d。N2、N3、N1處理分別較N0處理干物質(zhì)積累量每株分別增加47.08、31.91、15.68 g，干物質(zhì)積累持續(xù)時(shí)間也分別增長(zhǎng)7、3、2 d，同時(shí)，最大積累速率也分別提高36.75%、31.73%、18.12% ，因此，N0相較于其他處理植株干物質(zhì)積累時(shí)間短，最大積累速率持續(xù)時(shí)間也短，不施氮肥讓植株的干物質(zhì)積累明顯低于其他處理，N3處理雖施氮最多，卻沒(méi)有N2處理的干物質(zhì)積累量多，可見(jiàn)，施氮過(guò)多，不利于植株干物質(zhì)積累。

表5 機(jī)采棉干物質(zhì)積累的Logistic模型及其特征值Table 5 Logistic model and its characteristics of dry matter accumulation of machine-picking cotton

注：t.棉花出苗后的時(shí)間(d)；y.單株棉花干物質(zhì)積累量(g)；t0.干物質(zhì)積累最大速率出現(xiàn)時(shí)間；t1和t2分別為L(zhǎng)ogistic生長(zhǎng)函數(shù)的2個(gè)拐點(diǎn)；△t.干物質(zhì)快速積累持續(xù)時(shí)間；Vm.干物質(zhì)最大增長(zhǎng)速率；R2.決定系數(shù)；“*”表示差異顯著(P<0.05)。

Note:t.times after the emergence of cotton;y.cotton dry matter accumulation;t0.days of accumulation rate of maximum dry matter ;t1andt2are two inflexions of the logistic equations,respectively;△t.times of dry matter rapid accumulation;Vm.maximum increase rate of dry matter;R2.determination coefficient；“*”significant difference at 0.05 level.

2.5.2 干物質(zhì)分配 由圖3可以看出，在出苗后65 d以前，植株一直在進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，也就是初花期植株才開(kāi)始生殖生長(zhǎng)，從出苗后65 d至96 d，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)同時(shí)在進(jìn)行，但是營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)明顯高于生殖生長(zhǎng)，說(shuō)明此階段植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)為主，生殖生長(zhǎng)為輔，到96 d以后，棉花開(kāi)始進(jìn)入盛花期，生殖生長(zhǎng)開(kāi)始加速，超過(guò)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，一直到吐絮期，說(shuō)明此階段生殖生長(zhǎng)為主。在116 d和132 d N2處理的營(yíng)養(yǎng)生殖干物質(zhì)積累與營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)積累比其他處理多，但是比例卻是最小的，為1.27和1.57，說(shuō)明隨著施氮量的增加，生殖生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的比例先增加后減少，各處理中，N2處理向生殖器官轉(zhuǎn)運(yùn)率最高，為61.02%。由于生殖生長(zhǎng)的干物質(zhì)量也是隨著施氮量增大而在減少，說(shuō)明適當(dāng)?shù)氖┓誓苁範(fàn)I養(yǎng)器官干物質(zhì)量與生殖器官干物質(zhì)量達(dá)到協(xié)調(diào)的比例，過(guò)多的施肥使?fàn)I養(yǎng)器官增長(zhǎng)，抑制生殖器官的增加。

2.6 施氮量對(duì)機(jī)采棉產(chǎn)量的影響

由表6可以看出，隨著施氮量的增加單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量和籽棉產(chǎn)量呈先增加后降低的趨勢(shì)。各處理間棉花單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量2個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素顯著差異，收獲株數(shù)、衣分無(wú)顯著差異。N2、N3、N1處理較N0處理單鈴質(zhì)量分別增加0.86、0.85、0.65 g，籽棉產(chǎn)量分別增產(chǎn)36.30%、33.65%、20.68%。投入產(chǎn)出比N2處理最小，為0.72。單株結(jié)鈴數(shù)表現(xiàn)為N0

圖3 不同處理下棉花營(yíng)養(yǎng)器官與生殖器官干物質(zhì)分配比例Fig.3 Dry matter distribution ratio of vegetative organs and reproductive organs of cotton under different treatments

表6 不同處理下棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的比較Table 6 Comparison of yield and its components of cotton under different treatments

注：不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)0.05顯著水平。

Note:Different lowercase letters mean significant difference at 0.05 level.

3 討 論

3.1 施氮量對(duì)棉花LAI及Pn的影響

棉花在盛鈴期適宜的LAI在4.0左右，吐絮期為2.0～2.5，盛鈴期維持在3.5～4.6[13]。本試驗(yàn)中，施氮量為300 kg/hm2時(shí)棉花盛鈴期LAI分別為4.81，吐絮期分別為2.77。施氮能提高棉花功能葉凈光合速率，表現(xiàn)為隨施氮量增加而增大[16]，本試驗(yàn)得到相同的結(jié)果。不同生育期棉花功能葉LAI隨著施氮量增加呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，與馬宗斌等[13]的研究結(jié)果一致。說(shuō)明適量施氮有利于棉花在盛鈴期建成適宜的葉面積指數(shù)，提高棉花葉片的凈光合速率，為棉花產(chǎn)量奠定光合物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.2 施氮量對(duì)地上部干物質(zhì)積累與分配的影響

作物整個(gè)生育時(shí)期都在進(jìn)行干物質(zhì)積累[17-18]。Rochester等[19]研究表明，增施氮肥有利于棉花植株生物量積累，但過(guò)量施氮會(huì)導(dǎo)致棉花因營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺而貪青晚熟、品質(zhì)下降。薛曉萍等[8]研究發(fā)現(xiàn)，施氮有利于棉花植株前期干物質(zhì)的快速積累，可以調(diào)節(jié)快速生長(zhǎng)期的起止時(shí)間和持續(xù)的時(shí)間，影響干物質(zhì)積累速率。適宜的施氮量有利于促進(jìn)最大積累速率提前出現(xiàn)、調(diào)節(jié)干物質(zhì)積累過(guò)程及棉株各部位干物質(zhì)的積累和分配[9]。趙新華等[20]研究表明，當(dāng)施氮量為240 kg/hm2時(shí)，單鈴籽棉和纖維積累的生物量最大，不施氮或高于480 kg/hm2時(shí)則不利于棉株生物量的積累。馬宗斌等[13]研究表明，施氮量為300 kg/hm2時(shí)，棉花干物質(zhì)積累量較大，且分配到生殖器官的比例較高。本試驗(yàn)條件下，300 kg/hm2處理干物質(zhì)積累多，且前期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)快，為生殖生長(zhǎng)提供基礎(chǔ)，后期向生殖器官轉(zhuǎn)運(yùn)多，為產(chǎn)量提供基礎(chǔ)。因此，合理的施用氮肥，可以增加有效的生物量積累，但在不同地區(qū)生態(tài)條件下，氮肥施用量也不盡一致。

3.3 施氮量對(duì)棉花產(chǎn)量的影響

研究表明，同一生態(tài)區(qū)域的棉花因栽培品種、氣候條件、土壤肥力等差異最高產(chǎn)量施氮量不一致，棉花的適宜施氮量差異較大[7,10-11,14,21-22]。美國(guó)加利福尼亞，棉花施氮量在56～224 kg/hm2之間時(shí)產(chǎn)量為增加趨勢(shì)，過(guò)少或過(guò)多施氮量均不利于產(chǎn)量的提高[23]。中國(guó)長(zhǎng)江流域和黃河流域棉區(qū)，配置相同的氮肥用量，結(jié)果皮棉產(chǎn)量最高的氮肥用量不同[8-9]。王肖娟等[24]研究得出，隨施氮量的增加，棉花產(chǎn)量呈先增大后減小的趨勢(shì)，當(dāng)施氮量為360 kg/hm2時(shí)，棉花產(chǎn)量最高。但也有研究表明，施氮量在300 kg/hm2以上時(shí)，氮肥的增產(chǎn)效果已經(jīng)不顯著[6]。鄧忠等[25]采用‘新陸中26號(hào)’，在南疆庫(kù)爾勒地區(qū)(土壤全氮為0.84 g/kg，速效氮58.96 mg/kg)試驗(yàn)，結(jié)果表明施氮量300 kg/hm2有效地提高單株鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量和產(chǎn)量。本試驗(yàn)在南疆阿克蘇地區(qū)，采用‘新陸中54號(hào)’，設(shè)置0、150、300、450 kg/hm24個(gè)施氮量處理，結(jié)果表明，施氮量為300 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，且增產(chǎn)效果最為顯著。

4 結(jié) 論

試驗(yàn)表明，N2處理棉花生育進(jìn)程更為合理，棉株莖稈粗壯，果枝始節(jié)較高，有效果枝數(shù)多，倒四葉寬，葉面積指數(shù)高，葉片的凈光合速率高，單株地上部干物質(zhì)積累量最高，且向生殖器官轉(zhuǎn)化的比例較高，為61.02%。施氮量對(duì)機(jī)采棉產(chǎn)量影響顯著，N2處理顯著增加單株結(jié)鈴數(shù)和單鈴質(zhì)量，籽棉產(chǎn)量最高，增產(chǎn)效果最優(yōu)，為36.30%，且投入產(chǎn)出比最小，為0.72。

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(責(zé)任編輯：成 敏 Responsible editor:CHENG Min)

Effects of Nitrogen Application Rates on Growth Characteristics and Yield of Machine-picking Cotton in South Xinjiang

SHI Hongliang1,ZHANG Jusong1,YAN Qingqing1,TIAN Liwen2,CUI Jianping2,LIN Tao2and GUO Rensong2

(1.Research Center of Cotton Engineering,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China; 2.Institute of Economic Crops,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumqi 830091,China)

To study effects of nitrogen application rates on growth characteristics and yield of machine-picking in south Xinjiang,so as to provide scientific theoretical basis for cultivation of machine-picking cotton in south Xinjiang.Under natural ecological conditions in south Xinjiang,we took ‘Xinluzhong 54’ as test material,and used single factor experiment design to set up four nitrogen (pure N) levels,namely N0 (0 kg/hm2),N1 (150 kg/hm2),N2 (300 kg/hm2),N3 (450 kg/hm2).The results showed that blooming period was prolonged 4-8 days compared treatments of N2,N3 with N1,N0; N2 treatment effectively increased the number of stem leaf,fall four leaf width,stem diameter,effective fruit branch number; under the treatments of N2,N3,the height of first node was reasonable(Average 25.15 cm),and this met the requirements of machine-picking cotton; for full bolls stage,theLAIandPnof cotton reached maximum,it was 4.81 and 36.32 μmol/(m2·s) respectively; under the N2 treatment,dry matter accumulation was more,and highest rate to transit yield organs was greatest,it was 61.02% ,and could increase yield obviously,it reached to 36.30%.In cultivation practice for machine-picking cotton in south Xinjiang,cotton grew better when nitrogen application rate was 300 kg/hm2,per plant had more boll number and heavy mass,the seed cotton yield was about 5 781.7 kg/hm2and the input and output ratio was the least,of which was 0.72.

Machine-picking cotton; Nitrogen application rate; Growth characteristics; Yield; Input and output ratio

SHI Hongliang,male,master student.Research area:physiology and ecology of high yield cultivation in cotton.E-mail:xjndshl@163.com

ZHANG Jusong,male,professor.Research area:physiology and ecology of high yield cultivation in cotton.E-mail:xjndzjs@163.com

日期：2017-03-03

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20170303.0835.064.html

2016-03-26

2016-07-13

國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃(2014BAD11B02)

石洪亮，男，碩士研究生，從事棉花高產(chǎn)栽培生理生態(tài)研究。E-mail:xjndshl@163.com

張巨松，男，教授，主要從事棉花高產(chǎn)栽培生理生態(tài)研究。E-mail:xjndzjs@163.com

S562

A

1004-1389(2017)03-0397-08

Received 2016-03-26 Returned 2016-07-13

Foundation item Technology Support Program of National 12thFive-Year-Plan(No.2014BAD11B02).