施鉀量對油后直播棉干物質(zhì)分配及產(chǎn)量的影響

秦宇坤 陳俊英 王玉萍 張允昔 陳義橋 張麗娟

摘要：為了明確贛北地區(qū)油后直播棉適宜鉀肥投入量，研究施鉀量對贛北植棉區(qū)油后直播棉干物質(zhì)積累與分配、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響。試驗設(shè)置6個處理（分別施純鉀0 kg/hm2、60 kg/hm2、120 kg/hm2、180 kg/hm2、240 kg/hm2、300 kg/hm2），測定棉花收獲期各器官干物質(zhì)質(zhì)量、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成等指標。研究結(jié)果表明，施鉀量在0～240 kg/hm2范圍內(nèi)，棉花單株干物質(zhì)質(zhì)量隨施鉀量增加而增加，施鉀量在180～300 kg/hm2范圍內(nèi)，棉花各器官干物質(zhì)質(zhì)量差異未達顯著水平;施鉀量240 kg/hm2處理棉花籽棉產(chǎn)量最高;施鉀量在180～300 kg/hm2范圍內(nèi)棉花單株鈴數(shù)、單鈴重、籽棉產(chǎn)量未產(chǎn)生顯著差異。綜上所述，贛北地區(qū)早熟油后直播棉施鉀量為240 kg/hm2左右可獲得高產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：油后直播棉;施鉀量;干物質(zhì)積累;產(chǎn)量

中圖分類號：S562.062 ? ? 文獻標識碼：A ? ?文章編號：2095-3143（2020）04-003-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2020.04.001

Abstract： In order to determine the amount of potassium fertilizer suitable for direct seeding cotton after rape in northern Jiangxi province， and study the effect of potassium application on dry matter accumulation and distribution， yield and yield composition of direct seeding cotton after rape in northern Jiangxi province. Six treatments （applying pure potassium 0 kg/hm2 ， 60 kg/hm2 ， 120 kg/hm2 ， 180 kg/hm2 ， 240 kg/hm2 ， 300 kg/hm2 respectively）were set up in the experiment to determine the dry matter quality， yield and yield components of all organs in the cotton harvest period. The results showed that the dry matter quality per plant increased with the increase of potassium application in the range of 0-240 kg/hm2， and the difference of dry matter quality in different organs of cotton was not significant in the range of 180-300 kg/hm2; the yield of cotton seed cotton was the highest in the treatment of 240 kg/hm2. There was no significant difference in boll number per plant， boll weight per plant and seed cotton yield in the range of 180-300 kg/hm2. In conclusion， the high yield of direct seeding cotton after rape could be obtained when the application amount of potassium was about 240 kg/hm2.

Keywords： Direct seeding cotton after rape; Potassium application amount; Dry matter accumulation; Yield

0 ?引言

棉花是喜鉀作物，相比其它大田作物，棉花對土壤含鉀量豐缺程度更具敏感性，棉田鉀含量高，棉株營養(yǎng)生長與生殖生長協(xié)調(diào)發(fā)展，可以有效增加棉株結(jié)鈴數(shù);棉田鉀素虧缺，在盛花期和結(jié)鈴期棉株缺少鉀素供應(yīng)，將嚴重影響棉花長勢，對籽棉增產(chǎn)造成不利影響[1-3]。前人研究發(fā)現(xiàn)棉花干物質(zhì)與產(chǎn)量之間互相影響，存在一定的相關(guān)性，棉花生殖器官干物質(zhì)積累量大，說明棉株長勢良好，有利于產(chǎn)量的形成[4];干物質(zhì)分配不合理，營養(yǎng)器官干物質(zhì)分配量較高，說明棉花營養(yǎng)生長過旺，不符合高效植棉目標[5-6]。近年來，長江流域植棉區(qū)基施鉀肥所占比例較低，施鉀范圍不明確問題一直存在，而棉花油后直播要求肥水管理合理，因此缺鉀及因缺鉀導(dǎo)致的早衰是阻礙油后直播棉增產(chǎn)的重要因素[7]。合理施用鉀肥，控制好棉花長勢，使各器官干物質(zhì)分配合理，對長江流域棉花增產(chǎn)具有顯著提升效果[8-10]。而確定有利于棉花增產(chǎn)的鉀肥施用量范圍，量化施鉀量對棉花干物質(zhì)形成、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，需進行多年大田定位試驗。關(guān)于贛北植棉區(qū)油后直播棉最適宜施鉀量及鉀肥增產(chǎn)效應(yīng)報道較為缺乏，因此，作者通過設(shè)置鉀肥大田多年定位試驗，明確棉花適宜鉀肥投入量，有利于提高贛北地區(qū)油后直播棉肥料運籌水平和增產(chǎn)效果，為科學施用鉀肥提供理論依據(jù)。

1 ?材料與方法

1.1 ?試驗材料

供試品種中棉425，為常規(guī)早熟品種，由中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所提供。試驗地土壤為沖擊灰潮土，質(zhì)地為沙壤土，0～20 cm基礎(chǔ)土壤養(yǎng)分含量為有機質(zhì)6.76 g/kg，pH值8.32，堿解氮40.23 mg/kg，全氮0.52 g/kg，速效磷19.97 mg/kg，速效鉀113.10 mg/kg。

1.2 ?試驗設(shè)計

試驗于2019年4月至11月在江西省棉花研究所科研基地進行。設(shè)置田間大區(qū)試驗，共6個處理，每個大區(qū)施鉀量分別為0 kg/hm2、60 kg/hm2、120 kg/hm2、180 kg/hm2、240 kg/hm2、300 kg/hm2，分別用K0、K1、K2、K3、K4、K5表示。每個大區(qū)長度18 m，寬度13.68 m，將每個大區(qū)除去邊界后等面積劃分為4個小區(qū)，作為4個重復(fù)，共6個處理24個小區(qū)，棉花種植行距為0.76 m，株距為0.16 m，密度為82500株/hm2。施用鉀肥為氯化鉀（有效成分K2O為64%），氮肥按照基追比4︰6分兩次施用，磷、鉀肥均一次性基施，P2O5與純N用量分別為90 kg/hm2和180 kg/hm2。試驗采用油后直播方式，5月21日播種，田間管理（灌溉、化學調(diào)控、蟲害防治、整枝打頂?shù)龋┎捎卯數(shù)亟y(tǒng)一措施。

1.3 ?測定內(nèi)容及方法

1.3.1 ?收獲期干物質(zhì)積累

11月20日在每小區(qū)取代表性棉株3株，并收集落葉，按照根、莖、葉、籽棉、鈴殼等部位將樣品分開，在烘箱中105℃下殺青0.5 h，80℃下烘干至質(zhì)量恒定，測定棉花各部位干物質(zhì)質(zhì)量。

1.3.2 ?棉花產(chǎn)量及構(gòu)成

在11月20日按小區(qū)整株收獲100鈴樣品，測定鈴重，并調(diào)查代表性棉株10株，統(tǒng)計單株成鈴數(shù)，然后軋花測定皮棉產(chǎn)量和衣分。在11月21日實收每小區(qū)籽棉產(chǎn)量。

1.4 ?數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010及SPSS19.0軟件處理數(shù)據(jù)并進行方差分析，每個處理數(shù)據(jù)均為4次重復(fù)，用Duncan's法進行顯著性差異分析。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?施鉀對油后直播棉干物質(zhì)分配的影響

不同施鉀量處理棉花單株干物質(zhì)分配情況如表1，營養(yǎng)器官與生殖器官干物質(zhì)占整株比例如表2，結(jié)果顯示，K3、K4、K5處理單株干物質(zhì)質(zhì)量顯著高于K0處理，K0、K1、K2處理間單株干物質(zhì)質(zhì)量未產(chǎn)生顯著差異，K3、K4、K5處理間單株干物質(zhì)質(zhì)量未產(chǎn)生顯著差異。K4、K5處理單株干物質(zhì)質(zhì)量及籽棉質(zhì)量較K0、K1、K2處理顯著增加，說明高施鉀量處理較低施鉀量處理對棉花干物質(zhì)質(zhì)量與生殖器官干物質(zhì)質(zhì)量提升效果顯著;K4、K5處理單株干物質(zhì)質(zhì)量及籽棉質(zhì)量較K3處理未顯著增加，K5處理營養(yǎng)器官干物質(zhì)占整株比例最高，K4處理生殖器官干物質(zhì)占整株比例最高，說明超過K4處理施鉀量時，繼續(xù)增施鉀肥對棉花干物質(zhì)質(zhì)量尤其是生殖器官干物質(zhì)質(zhì)量提升效果不顯著。K5處理根、莖、葉質(zhì)量最高，較K0、K1、K2處理顯著增加，但鈴殼與籽棉質(zhì)量略低于K4處理，生殖器官占比僅48.03%，說明過高施鉀量促進棉花營養(yǎng)器官干物質(zhì)積累，但一定程度上抑制生殖器官干物質(zhì)積累。

2.2 ?施鉀對油后直播棉產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表3可知，K4處理籽棉產(chǎn)量最高，較K0、K1和K2處理分別顯著增加41.85%、39.84%、22.45%，較K3、K5處理差異不顯著。K4處理皮棉產(chǎn)量較N0、N1、N2、N3、N5處理分別顯著增加45.52%、49.40%、28.92%、11.78%、8.19%。N0與N1處理單鈴重、單株鈴數(shù)、衣分、籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量差異均未達顯著水平，K5處理單鈴重最高，K3處理單株鈴數(shù)最高，K4和K5處理衣分顯著高于K0、K1、K2、K3處理，K3、K4、K5處理單鈴重、單株鈴數(shù)、籽棉產(chǎn)量均差異不顯著，說明在一定范圍內(nèi)增加施鉀量可以增加籽棉產(chǎn)量，且籽棉產(chǎn)量的提升主要跟棉花單鈴重和單株鈴數(shù)有關(guān)。由圖1看出，籽棉產(chǎn)量隨施鉀量的增加而增加趨勢，成鈴數(shù)隨施鉀量增加呈先增后降趨勢，籽棉產(chǎn)量（Y1）隨純鉀用量（X）的效應(yīng)方程為Y1= -0.0075X2 + 5.682X + 2171.4 （R2=0.8922），成鈴數(shù)（Y2）隨純鉀用量（X）的效應(yīng)方程為Y2= -0.00006X2 + 0.0766X + 91.465（R2=0.3809），表明2019年各處理籽棉產(chǎn)量與施鉀量、成鈴數(shù)與施鉀量的相關(guān)性均未達到顯著水平，之后應(yīng)繼續(xù)進行重復(fù)性定位試驗，才可能得到較好的模擬結(jié)果。

3 ?討論與結(jié)論

相關(guān)研究表明，鉀素對棉花生殖器官干物質(zhì)積累與產(chǎn)量形成起關(guān)鍵作用，適宜的鉀肥投入量可協(xié)調(diào)棉花營養(yǎng)生長與生殖生長的關(guān)系，隨著鉀肥施用量的改變，棉花營養(yǎng)器官與生殖器官干物質(zhì)分配比例也產(chǎn)生變化[11-13]。增施鉀肥能促進棉花生長發(fā)育，防止出現(xiàn)早衰，有效降低鈴蕾脫落率，增加成鈴數(shù)，提高籽棉產(chǎn)量[14-16]。當施鉀量超過一定范圍，再增施鉀肥不會顯著增加棉花產(chǎn)量[17]。本研究結(jié)果顯示，與對照處理相比，施用鉀肥顯著增加棉花干物質(zhì)積累量與籽棉產(chǎn)量。施鉀量240 kg/hm2時棉花籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量最高，這與劉淑紅在邯鄲市的鉀肥試驗結(jié)果相一致[18]。進一步分析產(chǎn)量構(gòu)成因素發(fā)現(xiàn)，施鉀量180 kg/hm2以上處理單鈴重較施鉀120 kg/hm2以下處理平均可增加23.38%，隨著鉀肥用量的繼續(xù)增加，單鈴重與單株鈴數(shù)的提升效果不再顯著，表明適宜的鉀肥用量可以提高棉花單鈴重與單株鈴數(shù)，從而提高棉花產(chǎn)量。但最佳鉀肥施用量受多重因素影響，由于本試驗只進行了一年，可以看出籽棉產(chǎn)量與施鉀量相關(guān)性模擬的相關(guān)程度不高，模擬結(jié)果所得的最高產(chǎn)量施鉀量并不準確，后續(xù)將進行多年大田肥料定位試驗，模擬出贛北地區(qū)最高棉花產(chǎn)量施鉀量與最大經(jīng)濟施鉀量，從而更準確地對棉花生產(chǎn)與施肥進行指導(dǎo)。

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