油棉两季秸秆还田下施氮量对棉花产量形成及氮肥利用效率的影响

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2024.04.020

摘要/Abstract

摘要：

基于油―棉两熟种植模式，为探究油菜、棉花秸秆还田条件下施氮量对棉花产量形成及氮素吸收利用的影响。设置6个处理，T1为秸秆不还田+施氮180 kg/hm²，T2~T6为在秸秆还田基础上分别施氮0、60、120、180和240 kg/hm²。结果表明，秸秆还田条件下，施氮可以提高花铃期叶面积指数，从而提高棉花群体光合性能，进而提高棉株干物质积累量及铃数和铃重等产量性状，籽棉产量以180 kg/hm²的施氮量最高；氮肥的农学利用率和回收利用率随着施氮量的增加而降低，施氮量分别为120和180 kg/hm²时下降显著。在施氮量相同（180 kg/hm²）条件下，与秸秆不还田相比，秸秆还田籽棉增产7.7%，并且显著提高了氮肥的农学利用率和生理利用率。综合棉花生长发育及氮素吸收利用情况，在油棉轮作系统中油菜、棉花秸秆全量还田下，棉田可适量减少肥料氮投入，以120~180 kg/hm²为宜。

关键词: 油棉两熟, 秸秆还田, 氮肥, 产量, 氮肥利用率

Abstract:

Based on the rape-cotton double cropping model, in order to explore the effects of nitrogen application rate on cotton yield and nitrogen absorption and utilization under the condition of rape and cotton straw returning, six treatments were set, T1 was no straw returning+N 180 kg/ha; T2-T6 refered to nitrogen application of 0, 60, 120, 180 and 240 kg/ha on the basis of straw returning. The results showed that under the condition of straw returning to the field, nitrogen application could improve the leaf area index at flowering and boll stage, thereby improving the population photosynthetic performance of cotton, and further improving the dry matter accumulation of cotton plants. The boll number and boll weight and other yield traits, seed cotton yield were the highest under the nitrogen application level of 180 kg/ha. The agronomic utilization rate and recovery rate of nitrogen fertilizer decreased with the increase of nitrogen application rate, and decreased significantly when the nitrogen application rate were 120 and 180 kg/ha, respectively. Under the same nitrogen application rate (180 kg/ha), compared with no straw return, straw returning increased the yield of seed cotton by 7.7%, and significantly improving the agronomic and physiological utilization rates of nitrogen fertilizer. Based on the growth and development of cotton and the absorption and utilization of nitrogen, under the condition of full returning of rape and cotton straw in the rape-cotton rotation system, the input of fertilizer nitrogen in cotton field can be reduced appropriately, and 120-180 kg/ha was appropriate.

Key words: Rape-cotton double cropping, Straw returning, Nitrogen fertilizer, Yield, Nitrogen fertilizer utilization rate

张丽娟, 秦宇坤, 陈俊英. 油棉两季秸秆还田下施氮量对棉花产量形成及氮肥利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2024 (4): 158–163

Zhang Lijuan, Qin Yukun, Chen Junying. Effects of Nitrogen Application Rate on Cotton Yield Formation and Nitrogen Utilization Efficiency under Rape-Cotton Double Cropping Straw Returning Condition[J]. Crops, 2024(4): 158–163

图/表 6

表1

表2

表3

图1

表4

表5

参考文献 21

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处理 Treatment	株高 Plant height (cm)	茎粗 Stem diameter (mm)	果枝数 Number of fruit branches
T1	110.8±15.9ab	11.1±2.0ab	11.6±1.5a
T2	95.3±6.8b	10.0±1.0b	11.4±0.7a
T3	104.3±2.1ab	10.1±0.6ab	11.2±1.3a
T4	108.8±10.4ab	11.3±0.8ab	12.0±2.5a
T5	114.3±9.5a	12.3±1.0a	12.2±1.1a
T6	110.1±5.9ab	11.3±0.1ab	12.1±0.3a

处理 Treatment	干物质积累量（g/株） Dry matter accumulation (g/plant)			LAI
处理 Treatment	营养器官 Vegetative organ	生殖器官 Reproduction organ	总干重 Total dry weight	LAI
T1	67.8±3.6b	30.2±0.8b	98.0±4.1bc	4.41±0.92c
T2	47.6±1.0d	19.9±2.7c	67.5±1.9d	3.21±0.31d
T3	55.3±4.4c	34.3±2.6ab	89.6±3.7c	3.59±0.60cd
T4	70.1±5.4b	35.2±3.8ab	105.3±5.8ab	4.15±0.71c
T5	73.4±3.6b	39.9±8.1a	113.3±11.7a	5.39±0.42b
T6	79.5±2.1a	27.8±8.5bc	107.3±7.3ab	6.09±0.14a

处理 Treatment	铃数 Boll number (×10⁴/hm²)	铃重 Boll weight (g)	籽棉产量 Seed cotton yield (kg/hm²)	生物产量 Biological yield (t/hm²)	收获指数 Harvest index (%)
T1	60.74±3.14b	5.83±0.06b	3460.5±30.0b	15.33±0.89a	22.61±1.44ab
T2	48.07±4.51c	5.64±0.05c	2613.0±384.0d	12.73±0.64c	20.47±0.95b
T3	59.18±0.68b	5.86±0.08ab	3094.5±27.0c	13.59±0.52bc	22.78±1.02ab
T4	63.38±2.85a	5.91±0.06ab	3490.5±127.5ab	14.25±0.87ab	24.53±0.96a
T5	64.64±2.19a	5.99±0.09a	3565.0±108.5a	15.28±0.15a	23.34±1.66ab
T6	61.69±3.14ab	5.70±0.03c	3443.4±28.8b	14.95±0.57a	23.05±1.09ab

处理 Treatment	氮素吸收Nitrogen absorption
处理 Treatment	籽棉Seed cotton	废弃物Waste	总量Total amount
T1	4.9±0.1b	195.5±12.1a	200.4±12.2a
T2	3.9±0.2c	128.4±7.4c	132.3±7.5c
T3	4.8±0.4b	157.8±8.2b	162.6±7.9b
T4	4.8±0.2b	178.1±12.5a	182.9±12.3a
T5	5.6±0.5a	190.4±5.7a	195.9±6.2a
T6	4.8±0.3b	184.3±3.6a	189.1±3.3a

处理 Treatment	农学利用率 NAE (kg/kg)	生理利用率 NPE (kg/kg)	回收利用率 NRE (%)	氮肥收获指数 NHI
T1	4.71±0.51c	12.46±1.28b	37.82±7.73ab	2.46±0.38a
T2	－	－	－	3.03±0.53a
T3	8.03±1.24a	15.93±0.93a	50.42±4.47a	3.05±1.36a
T4	7.32±2.28a	17.36±3.55a	42.17±12.32a	2.68±0.53a
T5	5.29±1.18b	14.98±0.94a	35.32±8.42ab	2.84±0.06a
T6	3.46±1.28c	14.64±2.93a	23.65±5.40b	2.53±0.30a