施氮量对棉花(Gossypium hirsutum L.)氮素利用及氨挥发损失的影响

摘要

本文以科棉6号(KC-6)为试验材料，于2008～2009年在南京农业大学棉花高产试验示范基地江苏省东台市(120°19’E，32°52’N)进行，设0、150、300、450和600kgN·hm-25个施氮水平。研究了：(1)施氮量对棉花不同空间果枝部位产量与品质的影响：(2)施氮量对现蕾后棉花干物质、氮素累积特征的影响；(3)施氮量对棉花氮素累积利用率的影响；(4)施氮量对盛花期至吐絮前棉花地上部及棉田土壤氨挥发损失的影响。主要研究结果如下：
　　 1.施氮量对棉花不同空间果枝部位产量与品质的影响
　　 棉花产量(包括下、中、上空间果枝部位产量)随着施氮量的增加呈先升高后降低的趋势，以300kg N·hm-2处理最大。300kg N·hm-2处理平均铃数、铃重、衣分显著高于其他处理，其空间果枝三部位的铃数、铃重显著高于其他处理，衣分率也高0、150、450 kg N·hm-2处理。纤维长度随着果枝部位的上升略有加长趋势，且纤维长度以150、300 kg·hm-2最长；300 kg N·hm-2处理平均纤维比强度及下、中、上部纤维比强度皆明显高于其他处理；不同空间果枝部位马克隆值皆属于B2级，300、600kgN·hm-2处理马克隆值稍偏高一些，150、450 kg N·hm-2处理略小一些；各施氮处理整齐度差异较小，300kg N·hm-2处理略高。可见，300 kg·hm-2施氮量有利于协调棉花下、中、上空间果枝部位产量构成三因素及纤维品质间关系，有利于提高棉花产量和品质。
　　 2.施氮量对现蕾后棉花干物质与氮素累积分配特征的影响
　　 棉花不同器官(棉叶、茎枝、生殖器官、棉花地上部)的生物量、氮素累积动态随生育进程的推进呈S型曲线变化，氮素快速累积期起始时间和最大速率出现时间早于干物质累积，300kg N·hm-2处理下，棉叶和茎枝生物量、氮素累积最大速率出现时间较晚、快速累积期的持续时间较长，光合产物与氮素营养能够充分地转运到生殖器官去。600kg N·hm-2处理棉叶、茎枝氮素累积量过多导致棉花生长旺盛，营养器官干物质累积增大，但其快速生长期晚且持续时间长，氮素累积不能适时地向生殖器官转运，导致生殖器官氮素累积与干物质累积减少。0、150kg N·hm-2处理由于施氮不足，棉叶、茎枝干物质和氮素累积较少，不能满足棉花生殖生长的需求，生殖生长受到抑制，干物质和氮素累积量皆较少。
　　 3.施氮量对棉花氮素利用效率的影响
　　 300kg N·hm-2的棉叶、茎枝、生殖器官、棉花地上部氮素累积利用率理论最大值、快速累积期最大速率和平均速率最大，快速累积期的持续时间最短。300kg N·hm-2处理实际氮素累积利用率为57.9％(2008)、54.9％(2009)显著高于150 kg N·hm-2处理41.2％(2008)、33.8％(2009)；不同器官氮素瞬时利用率峰值以300 kg N·hm-2处理最大，持续时间最长。300kg N·hm-2的氮素表观利用率、生理利用率、农学利用率大于其他处理。高氮(600kg N·hm-2)、低氮(0kg N·hm-2)处理皆不利于棉花对氮素的高效吸收利用。长江下游棉区适宜的施氮量以300 kg·hm-2为宜，现蕾后60 d左右为棉花水肥管理的关键时期。
　　 4.施氮量对盛花期棉花氨挥发损失的影响
　　 盛花肥施用后24h内，棉株氨挥发表现为昼高夜低现象，各施氮量0:00-6:00的氨挥发量均明显低于其他时段，0 kg N·hm-2挥发量最低。9:00以后棉株氨挥发量开始剧增，12:00～17:00达到最大值。棉花地上部氨的日挥发量随生育进程的推进呈先增加的趋势，盛化肥施用后第20 d开始降低；盛花期棉花地上部氨挥发总量随着施氮量的增加而增加。棉田土壤氨挥发量随着生育进程的推进也呈先增加再缓慢下降的趋势，土壤氨挥发总量随施氮量的增加而增加，以600kg N·hm-2最多。