本文是一篇农业科学论文，笔者通过对不同播期和施氮量处理下滴灌无膜棉群体与个体生长变化及光合特性、结铃特性、氮素利用和产量等形态和生理指标的研究。
第一章 绪论
1.1 研究目的及意义
中国的棉花种植产量高于其他国家。因为中国人口基数大，棉花需求量占据了世界总量的四分之一。我国气候与生态类型差异较大，所以棉花栽培区域比较广泛。近些年来，中国长江黄河流域的棉花种植面积在逐步下降，但新疆维吾尔自治区（以下简称“新疆”）的棉花种植面积却逐渐上升。由于新疆位于欧亚大陆腹地，处于典型的暖温带大陆性干旱气候，光热资源充足，因此有着较明显的区域特点，具备了发展棉花产业得天独厚的优越条件[1]。虽然新疆曾经是全国最主要也是最大的棉花种植区，栽培面积与单产、总产都曾持续几年处于国内主要种植地区的前列，但目前新疆棉花产业发展中还面临着不少问题，将影响新疆棉花产业的进一步发展。
20 世纪中期，地膜覆盖技术由日本人发明，最早运用于草莓生产管理。地膜覆盖能够起到增温保墒和去除杂草的作用，明显提高了作物的产量、品质，随后得到迅速发展。我国自 1979 年引进地膜覆盖技术后，由于其显著的增产增效作用，便广泛推行至全国，极大促进了国内农业生产。棉花属无限生长习性的喜温好光的作物，生育期较长，确保生长时间和温热条件对棉花的生产至关重要，使用地膜覆盖能增加新疆地区棉花生产的积温，提高棉花生育前中期地温实现提前播种，有效促进棉苗生长，延长棉花生育期，充分发挥新疆光热资源潜力，提高产量和品质。地膜的保墒作用在新疆极端干旱条件下起到了很好的节水效果，再加上新疆病虫害较少，日照充足，大面积耕种形成规模化生产，使得新疆很快发展成为全国优质棉的主产区之一。近年来，用于新疆棉花生产的地膜使用量持续增长。地膜属聚乙烯高分子链化学物质，在土壤中很难分解，因此地膜覆盖种植伴随着地膜回收技术的发展，初期地膜回收以人工揭地膜为主，但劳工费时。当前采用机械回收，但成本较高，且加之地膜经过一年的风吹日晒很容易撕裂成块，回收率不高，严重影响土壤肥力[2-3]。残膜污染日益严重，如何有效解决薄膜污染是新疆棉花产业健康发展的关键。无地膜覆盖种植是 2015 年由喻树迅院士提出的棉田解决残膜污染的最有效措施，只有发展无膜棉生产，才能彻底消除污染。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 不同播期和施氮量对棉花农艺性状的影响
棉花各项农艺性状可以衡量其生长情况。随着播期的不同，棉花生长期内的温度和光照条件发生改变，棉花的生育进程及农艺性状相应发生变化，晚播棉花生育前期温度升高，光照时间延长，棉花营养生长较旺，棉花株高显著增加，棉株主茎节数减少，主茎平均节间长度增加[6-7]，生育进程缩短。闫振华[8]等研究认为，随播期延迟，株高和果枝数呈先增后减的趋势，生育期呈缩短趋势。氮肥会显著影响株高，施氮量较高时，株高有较大变化，孙红春等[9]研究认为不同氮肥水平下的棉花株高在盛蕾期前无明显差异，盛蕾期后逐渐增大，表现为高氮>中氮>低氮。增施氮肥，株高及果枝数逐渐增加。陈梦妮[10]研究表明在棉花花铃期，随着氮肥用量的提升，株高显著提高，而果枝数呈先升高而后增幅较缓慢。
播期与施氮量组合对其农艺性状的影响也有所差异，一般认为[11]多种因素同时作用，对农艺性状所受影响较大，各因素的影响程度有所不同，施氮量对株高、果枝始节高度以及果节数的影响要大于播期的影响，而对于果枝数，播期影响大于施氮量。由此可见适宜的施氮量以及适当延缓播期能够增加棉株高度，提高果节数，降低果枝始节高度。
1.2.2 不同播期和施氮量对棉花叶片光合特性的影响
光合作用是作物生长中最基础的生物过程之一，所有作物生产力的提高都是通过各种农业活动直接或间接地改善作物的光合生理性能来完成的[12-13]。植物光合作用可以反映植物体内物质积累与生理代谢的持续能力和光能利用情况，对指导其栽培应用具有重要价值[14]。不同农艺措施对植物光合性能影响不同，段云佳等[15]研究认为，施氮量太多或者太少均影响干物质积累的起始时间和积累速率，对协调棉花光合产物特征参数不利。
第二章 材料与方法
2.1 试验区概况及试验地管理
试验于 2021 年在塔里木大学农学实验站网室中进行，本试验点位于塔里木盆地西北边缘，40°33'N，81°18'E，海拔 1 012.2m，年平均气温 10.9℃，年均降水量 65.7 mm，年均蒸发量 1 988.4 mm，年均相对湿度在 57.7%，属典型暖温带内陆型干旱气候。试验地土质为砂壤土，土壤容重为 1.22 g/cm3，土壤有机质含量 10.25 g/kg，全氮 0.69 g/kg，碱解氮 42.37 mg/kg，速效磷 24.04 mg/kg，速效钾 214.10 mg/kg。在播种前 12 天左右分别对小区进行春灌 1200 m3/hm2，播前当天人工撒施基肥：尿素按照试验设计的比例投入 40.76~285.32 kg/hm2，三料磷肥 300 kg/hm2，硫酸钾 120 kg/hm2，人工深翻 30 cm，耙碎整平后按照设定时期，采用 66 cm+10 cm 的机采棉带状行距配置人工播种，株距 11.5cm，每穴下籽 2~3 粒，播深 3.5 cm 理论穴数 22.88 万/hm2。滴灌带铺设在窄行处。生育期间滴水 8 次，每次滴水 375~480 m3，共滴施磷酸二氢钾 150 kg/hm2，按试验设计比例滴施尿素 122.28~855.97 kg/hm2。试验地出苗后及时定苗，7 月 15 日打顶，在盛蕾期、初花期和盛花期化控三次，缩节胺用量分别为 22.5 g/hm2、37.5 g/hm2 和 120 g/hm2。
2.2 试验材料与设计
以 ‘中 619’（中国农业科学院棉花所选育，第三师农业科学研究所提供）为试验材料，采用播期、施氮量两因素 D-饱和最优回归设计（表 2-1），其中播期范围设置为 4月 17 日~5 月 6 日，按照码值计算分别为 4 月 17 日（用 S1 表示）、4 月 25 日（用 S2表示）、4 月 30 日（用 S3 表示）和 5 月 6 日（用 S4 表示）；施纯氮量范围设置为 75~525kg/hm2，按照码值计算，分别为 N1：75 kg/hm2，N2：270 kg/hm2，N3：389 kg/hm2，N4：525 kg/hm2，施用时按照有效成分折算成尿素。组合试验共计 6 个处理，S1N1（早播低氮）、S4N1（晚播低氮）、S1N4、（早播高氮）、S2N2（中早播中氮）、S4N3（晚播多氮）、S3N4（中晚播高氮），每处理重复 3 次，随机区组排列，共 18 个小区，每个小区面积为 5.72 m×10.5 m=60.06 m2。各小区除了氮素按照试验设计进行投入外，磷、钾肥及灌溉量均相同（表 2-2），小区之间用防渗板隔开，以防渗漏。
第 3 章 结果与分析....................... 13
3.1 不同播期和施氮量对无膜棉农艺性状的影响......................... 13
3.1.1 对无膜棉株高的影响................................. 13
3.1.2 对无膜棉茎粗的影响................................ 14
第 4 章 讨论.............................53
4.1 不同播期和施氮量对棉花农艺性状及生理特性的影响..................... 53
4.2 不同播期和施氮量对棉花叶片光合特性的影响................. 54
第 5 章 结论.........................58
5.1 不同播期和施氮量对无膜棉生长发育的影响................................ 58
5.2 不同播期和施氮量对无膜棉光合生理特征的影响............................. 58
第四章 讨论
4.1 不同播期和施氮量对棉花农艺性状及生理特性的影响
株高、茎粗、叶绿素含量、绿叶数、LAI 以及节间数均作为衡量棉花生长发育状况的农艺性状。研究表明，不同播种期与施氮量下的株高有所差异，王欣悦[51]等人认为，播期靠前处理的棉花株高高于播期较迟的处理，路正营[52]研究得出在保证密度一致前提下，延迟播种期，株高先是上升而后下降，在试验设置播期范围中以中播处理的株高最大。本试验则表明棉花播期越早，株高越高。平文超[53]研究认为减小施氮量后，盐碱旱地棉花株高呈下降趋势，不同处理间棉株株高随氮肥用量的增加先升高后下降，适宜的施氮量对棉花株高生长有着促进作用。李越鹏[54]也指出高氮处理能促进棉株株高的发展，而茎粗在低密度下随施氮量增加呈先增加后降低的趋势，在高密度下随施氮量增加而增加，棉花果枝数随着施氮量的提高而增加；增加施氮量，低密处理的 LAI 呈先增后降的趋势，高密处理则是持续上升。马腾飞[55]等人研究发现，LAI 随施氮量的增加而增大。本研究表明随施氮量增加，茎粗和 LAI 增加。株高、果枝数及第一果枝节位随着播期的推迟而减少。这与多数文献结论一致[56-57]。也有学者认为[37]晚播条件下温度高、出苗速度加快、长势更强，最终表现为棉花株高随播期的推迟而增高，还有研究显示[58]棉花株高、果枝始节、果枝数及始果高度受施氮量水平影响较小，而施氮量较茎粗和果枝长度有显著影响。
第五章 结论
5.1 不同播期和施氮量对无膜棉生长发育的影响
（1）无膜棉株高在初蕾-盛花增长迅速，盛花后趋于平稳。不同播期与施氮量处理在初花期株高开始有所差异，此后差异增
