種植密度和施氮量對東北特早熟棉區(qū)棉花生物量和氮素累積的影響.pdf

1、東北特早熟棉區(qū)是我國短季棉育種與生產的重要基地，短季棉產量與品質是制約該地區(qū)棉花產業(yè)發(fā)展的主要因素，通過合理的種植密度與氮肥運籌建立高效的群體結構是棉花產量提高的基本途徑。我們以自育的品種遼棉19號和美棉33B兩個品種為材料，于2007-2009年在東北特早熟棉區(qū)（遼寧遼陽，41°26′N，123°14′E）開展了“種植密度和施氮量對東北特早熟棉區(qū)棉花生物量和氮素累積的影響”的研究，設置了棉花種植密度和施氮量試驗，研究了棉花群體生物量與

2、氮素動態(tài)累積特征的差異及其與產量品質形成的關系，建立了不同群體棉花的臨界氮稀釋模型，并對不同群體棉花生長的氮營養(yǎng)狀況進行診斷。主要研究結果如下:
　　 1.種植密度對東北特早熟棉區(qū)棉花生物量和氮素累積的影響棉花群體生物量和氮素的累積動態(tài)隨生育進程的變化符合“S”型曲線，氮素累積快速起始期及終止期均較生物量的累積提前10 d左右。兩品種均以97500株/hm2密度下的棉花生物量、氮素動態(tài)累積過程最為優(yōu)化，皮棉產量最高，纖維品質最優(yōu)

3、;密度過高條件下盡管群體生物量、氮素累積量較高，但經濟產量下降。
　　 2.施氮量對東北特早熟棉區(qū)棉花生物量和氮素累積的影響棉花生物量和氮素累積量隨生育進程的動態(tài)變化符合“S”型曲線，氮素的快速累積起始日較生物量早10～12 d;遼棉19號和美棉33B均以240 kg/hm2施氮量棉花生物量和氮素累積速率峰值出現時間最早，累積速率最高，生物量、氮素累積量和皮棉產量最高，纖維品質最優(yōu)，同時氮素利用效率較高。480 kg/hm2施氮

4、量不僅降低棉花生物量和氮素累積速率及累積量，而且降低了生殖器官分配系數，導致產量較低。
　　 3.施氮量和種植密度對東北特早熟棉區(qū)棉花生物量和氮素累積及氮素利用率的影響棉花生物量和氮素累積量隨生育進程的動態(tài)變化符合“S”型曲線，種植密度和施氮量顯著影響其動態(tài)特征，進而影響棉花產量與品質;氮素的快速累積起始日較生物量早13d左右;兩個品種均以97500株/hm2密度、240 kg/hm2施氮量的棉花生物量、氮素動態(tài)累積模型的特征參

5、數最為協(xié)調，皮棉產量最高，纖維品質最優(yōu)，同時氮素利用效率較高。
　　 4.施氮量和種植密度對東北特早熟棉區(qū)棉花棉鈴生物量和氮素累積分配的影響棉鈴各組分生物量和氮素累積隨生育進程的動態(tài)變化符合“S”型曲線，種植密度和施氮量可顯著影響其動態(tài)特征，并進而影響棉花產量與品質;當單鈴、棉籽、纖維均達到生物量累積最大時:(1)生物量累積對應的快速累積起始時間和終止時間較其他處理提前但快速累積持續(xù)期較短，同時快速累積最大速率較高、出現時間提前

6、;(2)氮素累積對應的快速累積起始時間和終止時間亦提前，快速累積持續(xù)期較短、累積速率較平緩;(3)生物量和氮素在鈴殼中的分配系數最低，在棉籽和纖維中最高，當纖維生物量最大時纖維品質最優(yōu)。本研究推薦東北特早熟棉區(qū)種植密度97500株/hm2和施氮量240 kg/hm2處理最適宜。
　　 5.東北特早熟棉區(qū)不同群體棉花臨界氮濃度稀釋模型的建立及應用棉花的臨界氮濃度與最大生物量間均符合冪函數關系（Nc=aW-bmax），模型參數a值和

7、b值在不同群體和不同品種間存在差異表明，同一種植密度下生產相同的生物量美棉33B的氮吸收量高于遼棉19號，而同一品種下隨著種植密度的增大生產相同的生物量需氮量逐漸增加?；谂R界氮濃度稀釋條件下的異速生長參數、氮素營養(yǎng)指數及動態(tài)臨界氮素累積量等指標得到的東北特早熟棉區(qū)不同群體適宜施氮量的結果一致。本研究中，當種植密度和施氮量組合分別為75000株/hm2和360 kg/hm2、97500株/hm2和240 kg/hm2、120000株/h

8、m2和360 kg/hm2時，氮稀釋曲線較適宜棉花的生長。
　　 綜上所述，棉花生物量和氮素的累積動態(tài)隨生育進程的變化符合“S”型曲線，棉花生物量和氮素存在異速累積現象，生物量的快速累積是以氮素的大量累積為前提，較早的生物量和氮素快速累積起始日以及較高的累積速率有利于產量的形成。通過協(xié)調種植密度和施氮量使生物量和氮素快速累積起始時間和終止時間適當、提高累積最大速率，同時提高棉鈴生物量向纖維中的分配以獲得高產優(yōu)質?；谂R界氮濃度稀