氮肥运筹对高品质棉棉铃形成及纤维品质的影响

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1、氮肥运筹对高品质棉棉铃形成及纤维品质的影响吕治荭 2220032601210708级农学4 班摘要:相关分析表明, 铃体积、铃重与产量及纤维品质呈正相关, 尤其促花肥施用, 有利于大 铃形成, 显著促进产量提高和纤维品质改善, 因此对于高品质棉促进大铃形成是高产和纤维 品质保优的关键。关键词: 高品质棉; 氮肥运筹; 棉铃; 纤维品质; 高产引言：一般认为, 植株体内的氮素变化会影响内源激素的新陈代谢与运输分配, 氮肥运筹可 以有效促进棉铃发育, 增加铃重, 提高纤维品质，而高品质棉品种是由陆地棉和海岛棉杂交 选育而成的, 其棉铃纤维品质形成等与常规棉相比有明显的变化, 主要表现在高品质棉铃在

2、 花后20 d 内体积和铃重增长快, 纤维长度、比强度和成熟度等品质指标在开花20 d 以后增 长速度也显著加快, 且棉铃数量的增长在花铃中后期表现出随营养生长的增强而增多的特 征,因此, 氮素运筹如仍按照常规的栽培技术进行容易导致高品质棉产量优势得不到充分发 挥、纤维生产品质低于遗传品质。为此, 本文针对高品质棉的棉铃和纤维发育特点, 探讨其 高产保优的氮肥运筹方案,以期为大面积生产上高品质棉栽培提供技术参考。材料与方法试验设计20032005 年在扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室实验农场种植高品质棉品种科棉1号（杂交种）和科棉4号（常规种）。试验土壤含有机质1.68%、水解氮134.7

3、 mg kg-1、速效 磷25.2 mg kg-1、速效钾80.6 mg kg-1。3年试验都于4月3日播种、5月13日移栽，密 度为每公顷27 000 株, 磷钾肥、化控等栽培措施均按高产要求进行。按单因素随机区组设 计，小区面积27 m2,重复3次，氮施用量为375 kg hm-2。共设计以下5个试验。试验 1: 2003 年设不同时期施肥比例试验。基肥花铃肥桃肥对于杂交种科棉1 号分别 设20 ： 60 ： 20、10 ： 60 ： 30、25 ： 65 ： 10三种处理，对于常规种科棉4号分别设20 ： 60 ： 20、15 ： 70 ： 15、10 ： 75 ： 15 三种处理。试验

4、 2: 2004 年设基肥比例试验。对科棉1 号设3 个处理（10%、 20%和30%）， 科棉4 号设 3 个处理（10%、 15%和20%）， 科棉1 号的花铃肥按总追肥量的65%施用， 科棉4 号的花铃 肥按总追肥量的 70%施用， 其余肥料作桃肥施用。试验 3: 2004 年设桃肥施用比例试验。对科棉1 号分别设3 个处理（10%、 20%和25%）， 科 棉4 号设3 个处理（10%、 15%和20%）。科棉1 号的花铃肥按总追肥量的65%施用， 科棉4 号的花铃肥按总追肥量的70%施用， 其余肥料作基肥施用。试验 4: 2005 年设促花肥比例试 验。科棉1 号的花铃肥为总追肥量的

5、65%， 科棉4 号的花铃肥为总追肥量的70%， 科棉1 号 和科棉4 号的促花肥分别按照花铃肥的0 、 20%、 30%和40%设4 个处理; 其余肥料作保铃 肥施用， 基肥和桃肥比例按高产要求设定。试验 5: 2005 年设保铃肥施用时间试验。对科棉1 号和科棉4 号分别设主茎叶龄为17 叶、19 叶和 21 叶 3 个处理， 基肥、促花肥、桃肥施用按高产要求设定。测定项目排水法测定棉铃体积; 成熟期取各小区 10 个定点棉株所有棉铃称重， 取平均值为棉铃重; 应用Y146-3B光电长度仪测定纤维长度，用Y162型束纤维强度仪测定纤维强度、应用 Y147-III 型偏光成熟度仪测定纤维马克

6、隆值和成熟度。于9 月 20 日后按小区测产， 各小区 定点中间两行各连续10 株棉花单铃采收， 计算各处理单株结铃数及铃重， 轧花测定衣分，根据密度计算产量。结果与分析2.1 不同时期氮肥运筹比例对铃重、产量及纤维品质的影响表1高品质棉不同氮肥运筹对铃体积、铃重及纤维品质的影响Table 1 Effects of nitrogen fertilizer application on boll size, boll weight, and fiber quality of the high fiber quality cotton品种Cultivar基肥：花铃肥：桃肥 NFT:FBS:PBS皮

7、棉产量Lint yield (kg hni-2)铃体积Boll size(cm1)铃重Boll weight(g)长度Length(min)强度Strength(cN tex-1马克隆值Micronaire成熟度 Maturity科棉1号20:60:202307.0 c32.8 c5 45 c31.6 a353 b4.41 a1.62 bKemian 110:60:301537.5 a29.2 a5.01 a31.7 a34.6 a4.54 b1.58 a25:65:101909.5 b30.9 b5.23 b31.2 a35.3 b4.55 b1.57 a科棉4号20:60:201407.0

8、 a273 a4.87 a29.4 a31.2 a4.52 a1.60 aKemian 415:70:151837.5 c30.5 c5.11 c30.7 b32 8 b4.60 a1.61 a10:75:151762.5 b29.1 b5.02 b30.5 b32 1 b4.58 a1.65 a同一列中标以不同小写字母的数值差异达0.05显著水平。表1表明，基肥、花铃肥和桃肥运筹比例，科棉1号20 ： 60 ： 20、科棉4号15 ： 70 ： 15的 棉铃体积最大、铃重最高, 产量亦最高。棉铃体积分别达32.8 cm3 和30.5 cm3, 棉铃重分别 达5.45 g和5.11 g,最终产

9、量分别为2 307 kg hm_2和1 837.5 kg hm_2。并且棉纤维品质也 以这一处理最佳， 科棉1 号的纤维比强度达35.3 cN tex-1， 科棉4号纤维比强度亦达到32.8 cN tex-1, 科 1 和科 4 的纤维长度分别达 31.6mm 和 30.7 mm。2.2 不同基肥施用比例对铃重、产量和纤维品质影响表2不同的基肥比例对铃体积、铃重及纤维品质的影响Table 2 Effects of the nitrogen fertiliser ratios on boll size, boll weight, aud fiber quality at transplantin

10、g品种Cultivar基肥比例Ratio of basic nitrogen fertilizer (%)皮棉产量Lint yield (kg Inn-2)铃体积Boll size铃重Boll weight(g)长度Length(nmi)强度Strength(cN tex1)马克隆值Micronaire成熟度Maturity科棉1号101390.2 b29.5 b4.73 a31.2 b34.4 b5.1 b1.63 bKemian 1202063.1 c31.1 c5.21 b31.8 c35.3 c4.6 a1.65 b301291.5 a28.3 a4.62 a30.5 a33.1 a4

11、.5 a1.58 a科棉4号101278.8 a27.1 a4.85 a29.2 a323 b4.9 b1.60 bKennan 4151833.0 b30 6 b5.18 b30.8 b331 c4.4 a1_64 b201204.5 a26.3 a4.71 a30.5 b31.6 a4.4 a1.59 a同一列中标以不同小写字母的数值差异达0.05显著水平。表 2 表明， 在每公顷施纯氮375 kg 水平下， 科棉 1 号和科棉4 号基肥的比例均10%时， 及分别为 30%和 20%时， 产量低， 铃体积和铃重均不高， 纤维品质性状也不是最优; 而分别 为 20%和 15%时， 铃体积大，

12、 铃重最高， 铃重分别为 5.21 g 和 5.18 g， 最终产量分别达2 063.1 kg hm-2 和 1 833 kg hm-2; 纤维品质性状马克隆值和成熟度差异不显著， 纤维长度、 纤维比强度显著优化，纤维长度分别达31.8 mm和30.8 mm,纤维比强度分别为35.3 cN tex-1 和 33.1cN tex-1。2.3 不同促花肥施用比例对铃重、产量和纤维品质影响表3不同的促花肥(第一次花铃肥)比例对高品质棉铃体积、铃重及纤维品质的影响Table 3 Effects of ratios of the nitrogen fertilizer at early flowerin

13、g period ou boll size, boll weight, and fiber quality品种Cultivar促花肥所占比例 Ratio of the nitrogen fertilizer at early flowering period (%)铃体积Boll size(on3)铃重Boll weight(g)纤维品质Fiber quality长度Length(nun)强度Strength (cN tex-1)马克隆值Micronaire成熟度Maturity单株成铃数Valid boll per plant科棉1号026.4 a4.67 a29.4 a32.1 a43 a

14、1.52 a27.9 aKemian 12029 6 b5 14 b30.8 be33.7 b4.5 b1.60 b35.5 b3031.2 c5.35 c313 c35.1 c4.6 b1.62 b43.6 c4030 J b5.20 b30.5 b34.2 be4.6 b1.65 b34.3 b科棉4号025.7 a4.52 a28.6 ab31J a4.2 a1.54 a25.5 aKemian 120283 b4.76 b29.8 b32.4 b4.4 a1.58 a30 J b3029.5 c5 12 c30.6 c32.7 b4.6 b1.65 b40.1 c4028.1 b4.8

15、4 be29.2 b31.8 a4.7 b1.58 a29.2 b表 3 表明, 在每公顷施纯氮375 kg, 科棉1 号花铃肥占总追肥量的65%, 科棉4 号花铃肥 占总追肥量的 70%条件下, 促花肥（第一次花铃肥）占花铃肥的比例不同, 对铃体积、铃重和 纤维品质的影响也不一样, 促花肥施用比例为 30%时, 铃体积大、铃重高和纤维品质最优, 并且最终单株成铃数最多, 科棉1 号和科棉4 号铃重分别为5.35 g 和5.12 g, 单株成铃数分 别达43.6 个和40.1 个, 纤维长度分别为31.3 mm 和 30.6 mm, 纤维比强度分别为35.1 cNtex-1和32.7 cN t

16、ex-1。促花肥占40%时，成熟度和马克隆值高，但纤维长度和强度不高。 这表明, 初花期施氮过多, 不利于棉铃发育, 铃体积和铃重不高。不施促花肥时, 将全部花铃 肥集中于保铃肥（第二次花铃肥）施用的，可能不利于在盛花前光合强度和LAI的增加，从而 不利于棉铃发育和纤维品质改善。由此可见， 第一次花铃肥以施用 30%为宜， 能促进库的形 成和发育， 同时更有利于伏桃的大量形成，并为发挥其余 70%的保铃肥作用创造了条件。2.4 不同保铃肥施用时间对铃重、产量和纤维品质影响表4保铃肥(第二次花铃肥)施用时间对高品质棉花铃体积、铃重的彩响Table 4 Effects of the nitroge

17、n fertilizer application time on boll sire, boll weight, and fiber quality at the peak flowering period品种叶龄铃体积铃重长度强度马克隆值成熟度皮棉产星CultivarLeaf ageBoll size(cm)Boll weight(g)Length(mm)Strength(cN tex-1)MicronaireMaturityLint yield (kg hrn-2)科棉1号1931.5 b5.46 b31.8 b36.2 b4.6 a1.66 b2187.0 cKemian 11728.8

18、 a4.58 a29.9 a33.5 a4.4 a1.57 a1767.0 b2129.1 a4.78 a30.2 a34.2 a5.2 b1.60 ab1422.0 a科棉4号1930.8 b531 c30.5 b32.3 b4.7 a1.62 b1891.5 cKemian 41728.1 a4.51 a28.4 a30.6 a4.5 aL55 a1578.0 b2128.4 a4.85 b29.4 a31.1 ab5.3 b1.58 a1297.5 a保铃肥施用量占花铃肥的70%;同一列中标以不同小写字母的数值差异达0.05显著水平。表 4 表明， 保铃肥施用过早（主茎叶龄17）， 过迟

19、（主茎叶龄21）， 科棉1 号和科棉4 号的铃 重、最终产量和纤维品质均下降。在打顶前10 d， 倒花位在89、主茎叶龄在1920 叶时施 用保铃肥最有利于棉铃发育、纤维品质改善和产量提高， 科棉 1 号和科棉4 号铃重分别达 到5.46 g和5.31 g,产量分别达到2 187 kg hm-2、1 891.5 kg hm2,纤维长度达31.8 mm和30.5 mm,纤维强度分别达36.2 cN tex1和32.3cN tex-1。表明此时棉株吸收的养分能够促 进成铃和棉铃发育。保铃肥施用过早， 容易与促花肥重叠， 造成结铃期 LAI 过大， 恶化群体 光能， 不利棉铃发育;而施用过迟， 又会

20、造成前后养分不平衡， 影响成铃和棉铃发育。因此， 保铃肥的施用应使其肥效发挥期正好与棉花的结铃高峰期相吻合。2.5 不同桃肥施用比例对铃重、产量和纤维品质影响表5不同桃肥比例对高品质棉花铃体积、铃重和纤维品质的影响Table 5 Effects of ratios of the nitrogen fertilizer at the peak boll setting period ou boll size, boll weight, and fiber quality品种Cultivar处理Treatment铃体积Boll size (cmJ)铃重-Boll weight(g)纤维品质Fibe

21、r quality皮棉产量Lint yield(kg hm2)长度Length(mtn)强度Strength(cN tex)马克隆值Micronaire成熟度Maturity科棉1号10%29.5 b4.53 b30.1 b33.5 a4.5 a1.59 a1461.0 aKemian 120%31.2 c4.87 c30.8 b34.2 b4.6 a1.61 a1909.5 c25%27.3 a4.31 a29.6 a32.7 a4.6 a1.57 a1584.0 b科棉斗号10%28.2b4.45 b28.5 a31.6 a4.3 a1.58 a1278.0 aKemian 415%29.

22、5 c4.70 c29一7 b32.4 b4.5 aL60 b1732.5 c20%261 a4.25 a28.1 a31.4 a4.6 a1.55 a1359.0 b同一列中标以不同小写字母的数值差异达0.05显著水平。表 5 表明， 桃肥比例科棉1 号以20%、科棉4号以15%的棉铃体积大、铃重高和纤维品质 优， 而且产量也最高， 铃重分别为4.87 g 和4.7 g， 产量分别达1 909.5 kg hm2、 1 732.5 kg hm2,纤维长度为30.8 mm 和29.7 mm,纤维强度达34.2 cN tex1和32.4 cN tex10高品 质棉高产田的实践亦表明， 占总施氮量1

23、5%20%的桃肥能够促进秋桃的形成， 主要是由于 充足的营养供应, 使后期能保持较强的源活性和较大的库强, 充分促进成铃和棉铃发育, 发 挥棉株的高产潜力和促进纤维品质性状的进一步表达。讨论本研究表明, 氮肥运筹对高品质棉棉铃发育和纤维品质形成有显著影响, 杂交种科棉 1 号 基肥为 10%或 25%时, 皮棉产量显著下降, 纤维品质也不高, 而基肥施用比例为20%时,产量 高, 纤维品质改善; 常规种科棉 4 号基肥为 10%和 20%时, 不利于产量和品质的提高, 而基 肥比例为 15%时, 产量、铃重、棉体积均显著提高, 纤维长度、比强度等也显著改善。桃肥 施用比例结果也有同样趋势(表

24、1 和表5)。由于处理间花铃肥比例有5%差异, 使得基肥和桃 肥的处理分别也有 5%的差异,但在氮肥施用总量相同情况下, 三年结果一致表明杂交种基肥 和桃肥分别施用10%和 25%以上, 常规种基肥和桃肥分别施用10%和20%以上时产量低,品 质差。究其原因, 可能与高品质棉生育特性有关, 高品质棉苗蕾期营养生长快, 基肥比例高 时, 易使苗蕾期旺长, 结铃盛期高品质棉又表现营养生长和生殖生长两旺, 同样氮素太多, 造成群体过大, 蕾铃大量脱落。但前后期施氮比例在 10%时,又表现生长不足, 同样影响产量 和品质的形成, 这也可能是在不同氮肥运筹下产量相差较大的原因。结论合理的氮肥运筹能有效发

25、挥高品质棉棉铃发育的潜力, 实现高产保优。公顷施氮量为375 kg 时, 高品质棉杂交种科棉1 号的适宜氮肥运筹方案为基肥、花铃肥和桃肥分别为 20%、60% 和 20%, 常规高品质棉品种科棉 4 号的相应比例分别为 15%、 70%和 15%;其中促花肥施用 比例占花铃肥的30%; 保铃肥施用时间为打顶前10 d 左右, 倒花位在89、主茎叶龄为 1920 叶。致谢扬州大学 / 江苏省作物遗传生理重点实验室参考文献：氮肥运筹对高品质棉棉铃形成及纤维品质的影响，陈源 王永慧 杨朝华 肖健 栾 娜 张祥 陈德华，作物学报 2009, 35(12): 2266 2272论江苏省的工业化超级棉，何旭平，冷苏凤,季春梅，承泓良.中国棉花，2001,28(8): 6 -8 中国棉花与外国纤维品质的比较和分析，万少安，任琪，中国棉花加工，2007, (1): 27 - 28