种植密度和水氮互作对南疆棉花生长和水氮利用的影响

【目的】研究种植密度和水氮互作对南疆棉花生长、产量和水氮利用效率的影响,为棉田合理密植和水氮优化调控提供技术支撑。【方法】在新疆库尔勒市尉犁县31团进行大田棉花滴灌试验,采用裂区设计,设置种植密度、灌水量和施肥量3个因素,其中种植密度设置2个水平:26万株/hm~2(D_1,当地种植密度,株距10 cm)和32万株/hm~2(D_2,株距8 cm);灌水量设置2个水平:80%ET_C(W_1,ET_C为作物蒸发蒸腾量)和100%ET_C(W_2);施氮量设置3个水平:200 kg/hm~2(N_1)、300 kg/hm~2(N_2)和400 kg/hm~2(N_3)。在生育期(苗期、蕾期、花期、铃期和吐絮期)测定棉花生长指标,收获时统计产量及产量构成要素。【结果】种植密度和水氮交互对棉花生长、干物质累积、产量和水氮利用效率有显著影响,在高种植密度(D_2)下,棉花株高、茎粗、叶面积指数和干物质累积量均随灌水量和施氮量的增加而增加;在低种植密度(D_1)下,各指标随施氮量的增加呈先增后减的趋势。吐絮期棉花株高和茎粗均在低密度高水中氮(D_1W_2N_2)处理下达到最大值,分别为105.33 cm和11.16 mm,较D_1W_2N_1、D_1W_2N_3处理分别提高了10.10%,6.40%和6.69%,3.65%;全生育期内各处理棉花叶面积指数(LAI)和干物质增长量均于铃期达到最大值,D_1W_2N_2和D_2W_2N_3处理的最终干物质累积量较大,但二者之间并无显著差异(P0.05)。籽棉产量、水分利用效率均以D_1W_2N_2处理较大,分别为7 421.0 kg/hm~2和1.50 kg/m~3。在相同种植密度和灌水量下,氮素利用效率(NUE)、氮素吸收效率(UPE)和氮肥偏生产力(NPFP)均随施氮量增加呈降低趋势,以D_2W_2N_1处理的氮素吸收效率最高,为0.77 kg/kg,较产量最高的D_1W_2N_2处理高4.05%,但其产量较D_1W_2N_2下降约7.0%。【结论】综合高产、节肥和水氮利用效率等因素,种植密度26万株/hm~2、生育期灌水100%ET_C(311.98 mm)和施氮量300 kg/hm~2是南疆棉花膜下滴灌施肥管理的最优栽培方式组合。