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本试验于2021年在山东农业大学棉花科研基地聊城市茌平县振兴办事处进行。大田生产条件下,选用聊棉15号为供试品种,设0（N0）、150（N150）、180（N180）、210（N210）、240（N240）和270（N270）kg hm-2六个施氮量处理,氮肥为尿素,基追比1:1,P2O5（过磷酸钙）和K2O（硫酸钾）施用量分别为90、105 kg hm-2,一次性基施。通过研究秸秆还田条件下施氮量对棉花产量和氮素利用的影响,探究施氮量对棉花需肥规律和产量形成的作用机制,为鲁西北棉区棉花减肥促产、保护环境等栽培技术的集成与推广提供理论依据与技术支撑。主要研究结果如下:1.秸秆还田下施氮量对棉花农艺性状的影响秸秆还田条件下,播后60天,6个处理间棉花的蕾数和脱落铃数没有显著差异,株高和果枝数随施氮量增加具有增加趋势,均为N270最多;播后90天,6个处理间花及幼铃数和成铃数没有显著差异,随施氮量的增加,蕾数、株高、脱落铃数和果枝数具有增加趋势,均为N270最多;播后120天,随施氮量的增加,蕾数、花及幼铃数、株高和果枝数具有增加趋势,N270最多,成铃数、吐絮铃数和脱落铃数具有先增加后降低趋势,N210最多,烂铃数具有先降低后增加趋势,N150和N180最少。2.秸秆还田下施氮量对棉花光合特性的影响秸秆还田条件下,播后90天和120天,棉株功能叶净光合速率和SPAD值均为N0处理最低,N270最高,两时期冠层光截获率变化不一致。播后90天,与N0相比,N270显著提高功能叶净光合速率和SPAD值,施氮对冠层光截获率没有显著影响。播后120天,与N0相比,N180、N210、N240和N270显著提高净光合速率和SPAD值,N240和N270显著提高冠层光截获率。3.秸秆还田下施氮量对棉花干物质积累与分配的影响秸秆还田条件下,N210、N240和N270的地上部营养器官干物质、生殖器官干物质以及地上部总干物质最终积累量显著高于N0和N150。与N0相比,N210、N240和N270显著提高地上部营养器官干物质最终积累量和生殖器官干物质最终积累量,地上部总干物质最终积累量分别显著提高了66.12%、73.99%和79.63%。不同生育时期、不同施氮量干物质向生殖器官分配比例不同,播后90天,N210、N240和N270之间的生殖器官干物质占比没有显著差异,但均显著高于N0,其余时期各处理间的干物质分配比例没有显著差异。4.秸秆还田下施氮量对棉花养分积累的影响秸秆还田条件下,随着施氮量的增加,棉花地上部氮、磷和钾最终积累量具有增加趋势,与N0相比,N210、N240和N270的氮最终积累量分别显著增加了35.26%、48.93%和55.18%,钾最终积累量分别显著增加了42.01%、50.93%和80.85%,N240和N270的磷最终积累量分别显著增加了52.06%和59.95%。5.秸秆还田下施氮量对棉花产量及纤维品质的影响秸秆还田条件下,衣分在各施氮量间没有显著差异;随施氮量的增加,单位面积铃数、单铃重和皮棉产量均具有先增加后降低趋势,其中,N210的单位面积铃数和产量最高,N180单铃重最高。N210的皮棉产量比N0、N150、N180、N240和N270显著提高了54.89%、41.30%、24.25%、12.11%和9.97%。6个处理间纤维比强度、马克隆值、伸长率和整齐度没有显著差异,N210、N240和N270的纤维长度显著高于N0和N150。6.秸秆还田下施氮量对棉花氮肥利用效率的影响秸秆还田条件下,随施氮量的增加,氮肥偏生产力具有降低趋势,其中,N270的氮肥偏生产力显著低于N150、N180和N210;氮肥生理利用率、氮肥农学利用率和氮肥贡献率具有先升高后降低趋势,N210最高,显著高于N150。7.秸秆还田下施氮量对土壤硝态氮、铵态氮和氮素表观平衡的影响秸秆还田条件下,土壤铵态氮含量随施氮量增加具有增加趋势,播后60天,N210、N240和N270的土壤铵态氮含量显著高于N0、N150和N180;播后150天,N270的土壤铵态氮含量比N0显著增加了22.91%。播后90天,N210、N240和N270的土壤硝态氮含量显著高于N0、N150和N180;播后120天,N270的土壤硝态氮含量显著高于N0和N150,其余时期6个处理间没有显著差异。不施氮,棉田氮素表现为亏缺;施氮后棉田氮素均有盈余,其中,与N0相比,N150、N180、N210、N240和N270显著增加氮素表观盈余量。