全 文 ：施肥量对牛筋草与棉花竞争关系的影响
王新玲，马小艳，姜伟丽，任相亮，马亚杰，王莹莹，马艳 *
（中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室，河南 安阳455000）
摘要：在室外盆栽试验条件下，棉花直播且每盆保留 1个单株，设置 3个肥力处理（不施肥处理、常规施肥、倍
量施肥），和5个牛筋草密度处理（每盆0、2、4、8和16株），研究在不同施肥量条件下牛筋草对棉花生长发育、
产量及纤维品质的影响，同时探索土壤肥力及杂草自身密度变化对牛筋草生长发育的影响。 结果表明：与不施
肥处理相比，常规肥量可以促进棉花的营养生长，增加籽棉产量，并能提高棉花对牛筋草的竞争力；但当施肥
量增加至倍量时，棉花的生长及产量指标与常规施肥量相比无明显优势，过高的肥力反而促进牛筋草的生长
发育， 增强了牛筋草的竞争力。 3个肥力条件下牛筋草对棉花产量造成显著影响的竞争临界密度分别为每盆
4、8和2株。 施肥量及牛筋草密度的变化对棉花的纤维品质并未造成影响。 随着土壤肥力的增加，牛筋草的生
物量、分蘖数和抽穗数均逐渐增加；在同一肥力条件下，随着牛筋草密度的增加，牛筋草种内竞争加剧，牛筋草
的株高、分蘖数及单株生物量逐渐降低。
关键词：施肥量；棉花；牛筋草；密度；竞争
中图分类号：S562文献标志码：A
文章编号：1002-7807（2016） 3-0291-09DOI:10.11963/issn.1002-7807.201603013
Effect of Fertilizer Levels on Competition between Cotton (Gossypium hirsutum) and
Goosegrass (Eleusine indica)
WangXinling,MaXiaoyan,JiangWeili,RenXiangliang,MaYajie,WangYingying,MaYan*
(InstituteofCotonResearch,ChineseAcademyofAgriculturalSciences/StateKeyLaboratoryofCotonBiology,Anyang,
Henan455000,China)
Abstract:An outdoor pot experiment was performed to determine the effects of fertilizer level on competition between cotton
(Gossypiumhirsutum) and goosegrass (Elusineindica). Experiments were performed at three fertilizer levels (none, normal
amount(bio-fertilizer2100kg,compoundfertilizer600kgandureafertilizer300kgperhectare),doubleamount)andfiveweed
densities (0,2,4,8,and16plantsperpot).Resultsrevealednormalfertilizertreatmentpromotedcottonvegetativegrowthand
yieldofseedcottonduetoincreasingitscompetitivenesstogoosegrasscomparedwithno-fertilizertreatment.Whentheamount
offertilizerwasdoubled,cottongrowthandyieldindiceswerenotevidentlyincreased,instead,goosegrassgrowthanditscom-
petitivenesswaspromoted.Underthethreefertilizerlevels,thedensitythresholdsofgoosegrassatwhichcottonyieldwassignif-
icantlyreducedwere4,8,and 2 plantsperpot, respectively. Cotton fiberqualityindexeswere unaffected byweed competition
andfertilizerlevels.Theshootdryweight,tillernumber,andinflorescencenumberofgoosegrassincreasedwiththeincreaseof
fertilitylevel.Underthesamefertilitylevel,goosegrassplantheight,tillernumber,andsingledryweighttendedtodecreasedue
totheintraspecificcompetitioncausedbyincreasedweeddensity.
Keywords:fertilizer;cotton;goosegrass;density;competition
收稿日期：2015-07-30
作者简介：王新玲(1990―)，女，在读硕士研究生，wangxinlingjiayou@126.com；*通信作者，aymayan@126.com
基金项目：国家棉花产业技术体系岗位科学家经费(CARS-18-13)；中央级公益性科研院所基本科研业务专项基金(SJB1312)
牛筋草[Eleusineindica(L.) Gaertn]，属于禾
本科一年生杂草，俗称蟋蟀草、千人拔、油葫芦草
等。 作为世界十大恶性杂草之一，目前已在60多
个国家46种作物田中发现其危害[1]。 在中国分布
范围极广，以黄河流域、长江流域及长江以南地
区发生较多， 为秋收旱作物田危害较重的杂草，
棉田尤为严重[2]。牛筋草结子量大，单株即可产14
万粒种子[3]；危害持续期长，4月初至 9月底均可
出苗[4]；牛筋草还可以适应各种不利的生长环境，
如重复性剪割、踩踏、土壤干旱贫瘠、遮阴等，因
棉 花 学 报 Cotton Science 2016,28(3):291―299
28卷棉 花 学 报
此，牛筋草具有较强的适应性。
棉花是我国重要的经济作物之一，常年种植
面积533万hm2左右，约占世界种植面积的15%[5]。
然而，我国棉田杂草危害较重，每年约 67%的棉
田受到杂草危害，主要表现在与棉花争光、争水、
争肥、争空间，影响棉花的正常生长[6]。 土壤营养
物质对于棉花的生长必不可少，同时也是作物间
竞争的基础所在。 在杂草存在的情况下，随着土
壤肥力的增加作物的产量逐渐降低[7-8]。 Stanifort
等研究发现在氮肥过量的情况下作物与杂草间
的竞争会长期存在[9-11]。然而，也有研究表明，土壤
肥力的增加可能增强作物对杂草的竞争力，从而
减小杂草对作物产量造成的影响[12-15]。 营养物质
对作物净产量的影响可能随着作物与杂草的种
类及数量比例变化而变化。 通常，与作物相比，杂
草吸收养分的速度快且量大[16-17]，因此，无论土壤
肥力如何，杂草从中获益最大。
笔者通过室外盆栽试验初步探讨在不同肥
力条件下，不同牛筋草密度对棉花生长发育的影
响，同时分析施肥量及杂草自身密度对牛筋草生
长发育的影响，明确不同肥力条件下牛筋草与棉
花之间的竞争关系，进而为通过合理施肥来增强
棉花对杂草的竞争力提供理论基础。
1 材料和方法
1.1 试验材料
供试牛筋草种子： 于 2013年采自中国农业
科学院棉花研究所试验农场附近荒地。
供试棉花品种：中棉所79（豫审棉2010006），
转Bt+CpTI基因中熟抗虫棉，由中国农业科学院
棉花研究所育种研究室提供， 为黄河流域主推
品种。
供试肥料：生物肥，商品名为巧娣，有机质含
量≥40%，腐殖质≥8%，N-P-K总养分＞6%，邢台
和阳生物有限公司生产；有机无机生物肥（硫酸
钾型），商品名为龙飞大三元，有机质≥30%，N、
P、K含量分别为28%，10%，7%，由三门峡龙飞生
物工程有限公司生产；复合肥，商品名为那威高，
N、P2O5、K2O含量均为 17%， 郑州那威高肥业有
限公司生产；尿素，商品名豫珠，N≥46.4%，安阳
化学工业集团有限责任公司生产。
1.2 试验设计
试验于2014年4月－11月在河南省安阳市
中国农业科学院棉花研究所试验农场 （36.13°N,
114.85°E）进行。 试验所用花盆为陶盆，直径 45
cm，高 40 cm，底部有一直径约 5 cm的排水孔。
所有花盆盆体埋入地表土层， 上缘超出地面约
8 cm，以避免阳光直射或昼夜温差造成的土温剧
烈变化。 试验用土为地下深层生土，土壤有机质
含量为8.8g·k－1，pH8.4，全氮 0.28g·k－1、速效
磷 2.4mg·k－1、速效钾 138.2mg·kg－1，每盆土量
50kg。
试验地常规施肥情况为播种前施底肥，包括
生物肥1500kg·hm－2和有机无机生物肥 600kg·
hm－2；现蕾期（6月中旬）和盛花期（7月中旬）各
追肥1次， 肥料类型及用量均为复合肥 300kg·
hm－2和尿素150kg·hm－2。 根据农田耕层（20cm
厚）土壤密度计算每盆常规施肥量：生物肥 28.8
g、有机无机生物肥 11.5g，作为底肥与土壤混匀
后一起装入盆内；再分两次追肥，用量均为复合
肥5.7g、尿素2.8g，穴施。 其他管理措施均与田
间常规栽培管理一致。
试验采用裂区设计，肥力处理为主区，牛筋
草密度为副区。 试验设3个肥力处理，1、不施肥：
整个生育期不施加任何肥料；2、 常规施肥；3、倍
量施肥：为田间常规施肥量的 2倍。 牛筋草密度
按照等比数列设置为每盆 0、2、4、8和 16株。 试
验共设 15个处理，每处理 10次重复，副区内采
用随机区组排列。 棉花于 2014年 4月 27号播
种， 每盆播种 3粒， 待长至 3～4片真叶期时间
苗，每盆保留1株棉花。 牛筋草种子于棉花播种
后均匀穴播于花盆中，3～5d即可出苗， 待牛筋
草长至3～4叶期，间苗保留所需株数。
1.3 调查方法
1.3.1 棉花生长指标。 从棉花3～4叶期开始，每
隔半个月，调查棉花的生长情况，分别在 6月 20
日，7月3日，7月17日，8月3日，8月 15日（即
播后 52、65、79、96和 108d），测量每株棉花的株
高 （cm， 子叶节至主茎顶端的高度） 和茎直径
（mm，子叶节处的直径）。 采用实收测产法，分别
于棉花吐絮50%和100%时， 人工采收棉花并单
株单独存放，晾晒后称重，获得单株籽棉产量。 每
292
3期
处理所收获的籽棉混合均匀，并用小型轧花机处
理，获得皮棉，每处理称取25g样品4份，由农业
部棉花品质监督检验测试中心对棉花纤维品质
进行检测，包括纤维长度、整齐度、马克隆值、断
裂伸长率和比强度。 棉花采收完全后取棉株整
株，于高温干燥箱70℃经48h烘干，称其干物质
质量。
1.3.2 棉花功能叶叶绿素含量。 在测定生长指标
的同时，对室外盆栽不同处理棉花进行采样。 采
样时间分别为6月20日，7月 4日，7月 18日和
8月1日（即播后52，66，80和94d），从叶柄处剪
取棉花的倒四叶，用保鲜膜包好迅速置于冰盒保
存，带至室内测定叶绿素含量，具体方法为：擦净
棉花叶片表面污物， 用剪刀将叶片剪碎 （去中
脉），混匀后称取 0.1g叶片，放入玻璃试管内，加
入10mL提取液 （无水乙醇、 丙酮体积比为1∶
1），盖上试管塞，放入黑暗条件下静止24h后，摇
匀，分别于625nm，663nm波长下比色测定。
1.3.3 牛筋草生长指标。 于2014年8月29日测
量每株牛筋草的株高、抽穗数及分蘖数，测量结
束后收获牛筋草地上部分，于高温干燥箱中70℃
烘干48h，称其干物质质量。
1.4 数据统计分析
采用Excel2003处理数据并作图，并用SPSS
20.0统计分析软件对调查结果进行 Duncan差异
显著性分析。
2 结果与分析
2.1 棉花株高与茎直径
棉花株高随土壤肥力和牛筋草密度的变化
而改变，且不同时期对棉花生长的影响程度也不
相同（表1）。 在不施肥的情况下，播后52d的调
查结果显示，与无草对照处理相比，当牛筋草密
度增加到每盆 8株时，棉花的株高显著降低，降
幅达 13.5%；播后 65 d，79 d，96 d，108 d，均在牛
筋草密度为每盆2株时， 棉花的株高显著降低，
降幅依次为19.7%，22.7%，21.4%，21.8%。 正常施
肥情况下，播后 52d，65d，79d，96d和 108d，影
响棉花株高的牛筋草临界密度逐渐增加，依次为
每盆 4，8，8，8和 16株 ， 棉花株高降幅依次为
12.8%，13.4%，11.7%，9.1%和13.0%。倍量施肥的
情况下，播后 52d，65d和79d，在牛筋草密度为
每盆 2和4株时，无草对照处理的棉花株高并无
明显优势，反而较低，当牛筋草密度达每盆 8株
时，棉花株高显著低于无草对照处理；播后 94d
和108d的调查数据显示， 随着牛筋草密度的增
加棉花株高逐渐降低，分别在每盆 2和8株时产
生显著差异。
棉花的茎直径同样受土壤肥力及牛筋草密
度的影响（表1）。 在不施肥的情况下，播后52d，
当牛筋草密度达每盆16株时才对棉花茎直径产
生显著的影响，且降副仅为 16.3%，而播后 65d，
79d，96d和 108d， 当牛筋草的密度仅为每盆 2
株时， 棉花茎直径已显著低于空白对照处理，降
幅依次为18.9%，20.5%，17.6%和20.1%。 在正常
施肥的情况下，棉花的茎直径随着杂草密度的增
加逐渐降低， 但与空白对照相比差异不显著；仅
在播后52d， 牛筋草密度为每盆 16株时显著影
响棉花的茎直径。 倍量施肥的条件下，播后 52d
和65d，牛筋草密度为每盆2株时棉花茎直径反
而显著高于无草对照。 当牛筋草密度大于每盆 4
株时棉花茎直径随着杂草密度的增加逐渐减小。
播后 79 d，94 d和 108 d，当牛筋草的密度为每
盆 8株时，与空白对照相比，棉花的茎直径显著
降低。
2.2 棉花产量
棉花单株籽棉产量与肥力水平及牛筋草的
密度密切相关。 由图1可以看出，在同一杂草密
度条件下， 单株籽棉产量受施肥量的影响较大，
表现为：正常施肥＞倍量施肥＞不施肥，如当无
草竞争时，不施肥、正常施肥和倍量施肥条件下，
单株籽棉产量分别为 73.1 g， 62.0 g和 156.3 g。
同一肥力条件下，随着牛筋草密度的增加，单株
籽棉产量逐渐降低。 在不施肥条件下，当牛筋草
密度为每盆2，4，8和 16株时，与空白对照相比，
籽 棉 产 量 分 别 降 低 37.9%，58.2%，74.2%和
81.1%；常规施肥条件下，随着杂草密度的增加，
籽棉产量降幅依次为 14.5%，15.7%，43.8%和
45.6%； 倍量施肥条件下， 籽棉产量依次降低
35.1%，48.9%，61.4%和66.3%。 在不施肥、正常施
肥和倍量施肥条件下，牛筋草对籽棉产量造成显
著影响的临界密度分别为每盆4，8和2株。
王新玲等：施肥量对牛筋草与棉花竞争关系的影响 293
28卷棉 花 学 报
表 1 播后不同时期肥力水平及牛筋草密度对棉花株高和茎直径的影响
Table 1 Effect of goosegrass density and fertilizer levels on cotton height and stem diameter
in different growth periods
注：*DAP表示播后天数；同一列中小写字母不同者表示差异显著（P＜0.05）。
Note:*DAP,daysafterplanting;Differentlowercaselettersinsamecolumnrepresentasignificantdifference(P＜0.05).
施肥量
Fertilizer
levels
牛筋草密
度Weed
densities/
(plant·
pot－1)
茎直径
Stemdiameter/mm
52DAP* 65DAP 79DAP 96DAP 108DAP 52DAP 65DAP 79DAP 96DAP 108DAP
不施肥
No-
fertilizer
0 32.6a 45.6a 61.2a 76.3a 79.4a 6.86a 8.06a 10.59a 12.42a 12.90a
2 26.9ab 36.6b 47.3b 60.0b 62.1b 5.72a 6.54bc 8.42b 10.24b 10.31b
4 30.9ab 39.0b 45.8b 52.9bc 54.1bc 6.53a 6.86b 8.57b 9.43bc 9.46bc
8 28.2bc 35.8b 41.1bc 45.0cd 46.0bc 6.36a 6.50c 7.90bc 8.18cd 8.68bc
16 26.2c 29.4c 35.8c 39.9d 43.5c 5.74b 6.08c 7.07c 7.48c 7.77c
2 46.2a 64.4a 90.5a 111.6a 109.6a 9.87a 11.16a 14.79a 16.58a 17.22a
4 37.5b 59.1ab 86.5ab 109.6a 112.3a 8.34bc 9.81a 13.2a 15.60a 16.44a
8 35.4b 54.0bc 79.3b 100.0b 103.0ab 8.36bc 9.51a 17.03a 14.76a 15.44a
16 30.3c 49.5c 69.9c 92.9b 97.8b 7.46c 8.38a 11.9a 14.43a 15.37a
2 43.2a 62.3a 82.9a 96.7b 98.7ab 10.11a 12.27a 14.42a 15.66a 16.67a
4 38.7b 60.1ab 86.0a 97.9b 104.6a 8.55b 10.75b 13.30a 15.36a 15.54ab
8 32.6c 48.2cd 68.7bc 83.8bc 86.0b 7.84c 9.40c 10.60b 12.14b 12.91bc
16 29.0c 41.4d 58.3c 80.4c 84.9b 6.74d 8.09d 10.33b 12.69b 13.81c
正常施肥
Normal-
fertilizer
0 43.0a 62.6a 89.8a 110.0a 112.4a 9.23ab 10.64a 15.04a 17.89a 18.60a
倍量施肥
Double-
fertilizer
0 37.8b 54.5bc 79.9ab 98.6a 109.8a 8.64b 10.77b 13.22a 16.95a 17.32a
棉花株高
Cottonheight/cm
2.3 棉花功能叶叶绿素含量
棉花不同生育期功能叶叶绿素含量受施肥
量影响较大（图2）。 播后52d，66d和80d，不同
肥力处理，棉花叶片叶绿素含量表现为：正常施
肥≈倍量施肥＞不施肥； 但在棉花的生长后期
（播后 94d），叶绿素含量表现为：倍量施肥＞正
常施肥>不施肥。
在不施肥条件下，播后 52d，当牛筋草密度
为每盆2株时，叶绿素含量显著降低，播后 66d，
80d和94d，不同牛筋草密度间叶绿素含量差异
不显著。 正常施肥情况下， 播后52d，80d和94
d， 牛筋草对棉花功能叶叶绿素含量造成显著影
响的临界密度为每盆4株； 相比于无草对照，此
时叶绿素的含量分别降低13.0%，7.4%和22.1%，
而播后66d， 各密度间叶绿素含量差异不显著。
在倍量施肥的条件下，仅在播后 94d时，密度为
每盆16株时， 叶绿素的含量显著降低13.2%，其
他 3个时期棉花功能叶叶绿素含量不受杂草密
度的影响。
2.4 棉花纤维品质
通过对不同处理棉花的纤维长度、 整齐度、
马克隆值、断裂伸长率和比强度5项品质参数进
行检测，结果发现，在不同的肥力条件下，不同密
度的牛筋草对棉花纤维品质未造成显著的影响
（表2）。
图 1 肥力水平及牛筋草密度对籽棉产量的影响
Fig. 1 Effect of goosegrass density and fertilizer
levels on seed cotton yield
单
株
籽
棉
产
量
Se
ed
co
tto
n
yi
el
d
/(
g·
pl
an
t－
1 ) 不施肥No-fertilizer
正常施肥Normal-fertilizer
倍量施肥Double-fertilizer
200
150
100
50
0
0 2 4 8 16
牛筋草密度Weeddensity/(plant·pot－1)
294
3期
图 2 肥力水平及牛筋草密度对棉花叶片叶绿素含量的影响（DAP 表示播后天数）
Fig. 2 Effect of goosegrass density and fertilizer levels on chlorophyll content of cotton (DAP, days after planting)
表 2 肥力水平与牛筋草密度对棉花纤维品质的影响
Table 2 Effect of goosegrass density and different fertilizer levels on cotton fiber quality
注：同一列中小写字母不同者表示差异显著（P＜0.05）。
Note:Differentlowercaselettersinsamecolumnrepresentasignificantdifference(P＜0.05).
施肥量
Fertilizerlevels
牛筋草密度
Weeddensities/
(plant·po－1)
纤维长度
Fiberlength/mm
整齐度Fiber
uniformity/%
比强度Fibers
trength/
(cN·tex－1)
马克隆值
Micronaire
断裂伸长率
F b relongation
不施肥 0 28.23a 82.57a 28.40a 5.27a 6.47a
No-fertilizer 2 27.93a 82.03a 26.83a 5.30a 6.47a
4 27.97a 82.97a 26.90a 4.83a 6.47a
8 27.47a 81.53a 27.03a 4.77a 6.53a
16 28.07a 83.13a 27.00a 5.27a 6.43a
Normal-fertilizer 2 28.57a 82.53a 27.10a 5.13a 6.47a
4 29.10a 83.17a 28.53a 5.17a 6.37a
8 29.07a 82.93a 28.17a 5.23a 6.40a
16 29.03a 83.60a 28.13a 5.40a 6.37a
Double-fertilizer 2 27.90a 82.63a 28.27a 5.17a 6.43a
4 28.23a 83.10a 27.23a 5.13a 6.43a
8 28.93a 83.97a 28.10a 5.20a 6.40a
16 28.57a 82.13a 28.70a 5.07a 6.40a
正常施肥 0 28.60a 82.97a 29.00a 5.23a 6.40a
倍量施肥 0 28.37a 83.43a 27.77a 5.47a 6.43a
不施肥No-fertilizer
正常施肥Normal-fertilizer
倍量施肥Double-fertilizer
0 2 4 8 16 0 2 4 8 16
牛筋草密度Weeddensity/(plant·pot－1)
叶
绿
素
含
量
C
hl
or
op
hl
lc
on
te
nt
/(
m
g·
L
－
1 )
1.5
1.3
1.1
0.9
0.7
1.5
1.3
1.1
0.9
0.7
52DAP
80DAP
66DAP
94DAP
王新玲等：施肥量对牛筋草与棉花竞争关系的影响 295
28卷棉 花 学 报
2.5 棉株的生物量
由图3可见，棉株生物量受土壤肥力和牛筋
草密度的影响。 在无杂草竞争时，不施肥处理、正
常施肥和倍量施肥条件下，棉株的单株干物质质
量分别为38.5g，43.3g和38.3g。 对于不施肥处
理，随着牛筋草密度的增加，单株棉株的干物质
质量也随之减小，如随着牛筋草密度的增大，棉
株干物质质量损失率从 13.4%增加到 24.7%。在
正常施肥和倍量施肥的情况下，牛筋草的竞争对
棉株干物质质量的影响不大， 如正常施肥条件
下，牛筋草竞争对棉株干物质质量造成的损失率
在 3.8%～9.2%；倍量施肥条件下，牛筋草竞争导
致棉花干物质质量降低的幅度仅在 1.0%～
4.8%。
2.6 牛筋草的生物量
2.6.1 牛筋草的生物量。 由图4a可见，每盆牛筋
草的总生物量受土壤肥力及自身密度变化的影
响。 在同一牛筋草密度条件下，牛筋草的总生物
量表现为： 倍量施肥＞正常施肥＞不施肥处理，
如当牛筋草密度为每盆 2株时，相比于不施肥处
理，正常施肥和倍量施肥处理牛筋草生物量分别
是不施肥处理的3.5倍和5.0倍。 同时，在同一肥
力条件下，牛筋草生物量受其密度的影响，如在
倍量施肥的情况下， 随着牛筋草密度的增加，牛
筋草的总生物量逐渐增加；而在不施肥和正常施
肥条件下， 当牛筋草的密度超过每盆 8株时，牛
筋草总生物量不再增加甚至减少。 土壤肥力对牛
筋草单株生物量影响也较大（图4b），不施肥处理
单株牛筋草生物量明显低于正常施肥和倍量施
肥。 同时，自身密度变化对牛筋草单株生物量也
存在显著的影响， 即随着牛筋草密度的增加，单
株生物量逐渐减小。
2.6.2 牛筋草生物量与棉花产量的相互关系。 由
图5可以看出，每盆牛筋草的生物量与籽棉的产
量呈负线性关系，即随着牛筋草生物量的增加棉
花产量逐渐降低。3个肥力条件下，当牛筋草生物
图 3 肥力水平与牛筋草密度对棉株生物量的影响
Fig. 3 Effect of goosegrass density with different
fertilizer levels on biomass of cotton
图 4 肥力水平对牛筋草生物量的影响
Fig. 4 Effect of fertilizer levels on goosegrass
biomass
图 5 牛筋草生物量与棉花产量之间的关系。
Fig. 5 Relation between total goosegrass biomass per
pot and seed cotton yield
棉
株
生
物
量
B
io
m
as
s
of
co
tto
n
/(
g·
pl
an
t－
1 )
60
50
40
30
20
不施肥No-fertilizer
正常施肥Normal-fertilizer
倍量施肥Double-fertilizer
0 2 4 8 16
牛筋草密度Weeddensity/(plant·pot－1)
单
株
牛
筋
草
生
物
量
In
di
vi
du
al
bi
om
as
s
/(
g·
pl
an
t－
1 )
350
280
210
140
70
0
不施肥No-fertilizer
正常施肥Normal-fertilizer
倍量施肥Double-fertilizer
2 4 8 16
牛筋草密度Weeddensity/(plant·pot－1)
牛
筋
草
总
生
物
量
T
ot
al
bi
om
as
s
/(
g·
po
t－
1 )
100
80
60
40
20
0
2 4 8 16
牛筋草密度Weeddensity/(plant·pot－1)
80
60
40
20
0
单
株
籽
棉
产
量
Se
ed
co
tto
n
yi
el
d
/(
g·
pl
an
t－
1 )
不施肥No-fertilizery=－0.2893x+28.338,R2=0 98 4
正常施肥Normal-fertilizery=－0.1196x+68.872,R2=0 6563
倍量施肥Double-fertilizery=－0.1537x+66.207,R2=0 9305
296
3期
量每增加1g时， 籽棉产量分别减小0.29g、0.12g
和0.15g。
2.7 牛筋草株高、分蘖数和抽穗数.
由表3可以看出， 同一杂草密度条件下，不
同施肥量对牛筋草株高的影响表现为：正常施肥
>倍量施肥>不施肥； 分蘖数和抽穗数随着施肥
量的增加而增加，同时，相同肥力条件下，随着牛
筋草密度的增加而减小。
在不施肥条件下，当密度达到每盆 16株时，
牛筋草的株高显著降低，降幅达18.6%；当密度为
每盆 8株时，分蘖数和抽穗数显著降低，降幅分
别为29.7%和35.0%。正常施肥条件下，当密度为
每盆 4株时，牛筋草的株高、分蘖数和抽穗数受
到显著影响。 倍量施肥，当密度达到每盆8株时，
牛筋草的株高受到显著影响；当密度为每盆 4株
时，分蘖数和抽穗数显著降低。 虽然不施肥条件
下牛筋草种内竞争较小，但相比于正常施肥和倍
量施肥处理其生长指标也处于劣势。
3 结论与讨论
综上所述， 当施肥量从零增加到常规肥量
时，可以促进棉花的营养生长、增加棉花的产量，
并能提高棉花对牛筋草的竞争力。 但当施肥量达
倍量肥力时，棉花的生长指标与常规施肥量相比
无优势， 过高的肥力反而促进了牛筋草的生长，
使牛筋草的竞争力增强，进而影响棉花的生长发
育。 可见，土壤肥力可以通过影响杂草与棉花的
生长势，从而影响杂草与棉花间的竞争关系。
衡量棉花营养生长的指标一般包括株高和
茎直径。 土壤营养物质对棉花的营养生长及其与
牛筋草间的竞争力有着显著的影响。 牛筋草4月
与棉花同时出苗，其快速生长期为5―6月份，所
以牛筋草对棉花早期生长的影响较大。 前人的研
究结果也表明，棉花的株高在生长早期受杂草危
害较大[18]。 研究结果同时还表明在不同的土壤肥
力条件下，牛筋草对棉花株高和茎直径产生显著
影响的临界密度及临界时期也不相同。 Buchanan
和 Burns等[19-20]研究发现，在肥沃的土壤条件下，
棉花与藜、苍耳、牵牛花和决明子的竞争程度比
在贫瘠的土壤条件下更严重，但是贫瘠的土壤也
不利于棉花的营养生长。 研究发现，在不施肥的
情况下，棉花营养生长处于劣势，而且由于肥力
缺乏，牛筋草生长也受到抑制，只有在高密度(每
盆16株)条件下，才对棉花的营养生长产生影响。
牛筋草在肥力充足的条件下， 生长更加旺盛，前
期的快速生长对棉花的生长有较大影响，但由于
表 3 肥力水平与牛筋草密度对牛筋草生长发育的影响
Table 3 Growth and development of goosegrass under different fertilizer level and goosegrass density
注：同一列中小写字母不同者表示差异显著（P＜0.05）。
Note:Differentlowercaselettersinsamecolumnrepresentasignificantdifference(P＜0.05).
施肥量
Fertilizerlevels
牛筋草密度
Weeddensities/
（plant·pot－1）
株高
Weedheight/
cm
分蘖数
Tillernumber
抽穗数
Inflorescence
number
不施肥No-fertilizer 2 71.4a 10.1a 21.4a
4 70.9a 8.0ab 17.7ab
8 68.7a 7.1bc 13.9b
16 58.1b 5.2c 7.9c
4 105.5b 20.1b 36.8b
8 105.6b 13.4c 24.6bc
16 91.0c 9.6c 20.4c
4 102.6ab 24.4b 57.7b
8 95.6bc 18.2c 36.8c
16 79.4c 12.2d 22.7c
倍量施肥Double-fertilizer 2 114.4a 36.3a 101.8a
正常施肥Normal-fertilizer 2 120.8a 34.3a 80.3a
王新玲等：施肥量对牛筋草与棉花竞争关系的影响 297
28卷棉 花 学 报
棉花的生长具有补偿效应，所以棉花后期生长会
逐渐得到补偿。
从棉花产量水平看，本试验以常规施肥条件
下棉花的产量最高，且牛筋草对棉花产量产生显
著影响的竞争临界密度最大。 因此，肥料过多的
投入， 并不能减轻牛筋草对棉花的竞争作用，反
而由于杂草的茂盛生长，其竞争性增加，棉花的
产量损失加大。 研究表明，氮肥的过量施用可能
会导致棉花产量的下降[21-22]。 李伶俐等研究也表
明随着施氮量的增加，氮肥的利用率逐渐降低[23]。
因此， 合理施肥对棉花的高产至关重要， 在调
节种间竞争（如杂草与棉花）中也扮演着重要的
作用。
叶绿素含量是衡量棉花生理状态和叶片衰
老的重要指标之一。 前人研究证明，施肥水平影
响叶性状及第4片功能叶的光合性能。 叶绿素的
含量能够有效的反应棉株对养分的吸收及光合
作用的强弱。 氮素的缺乏，将会引起叶绿素含量
的降低，导致叶片变黄，从而降低光和效率[24-25]。
当土壤肥力匮乏及牛筋草竞争存在的情况下，都
会相应地降低棉花叶片的叶绿素含量。
本研究发现棉花纤维品质不受施肥量和杂
草密度的影响。 前人的研究也表明，大部分杂草
的竞争并不影响棉花纤维品质。 然而，有些杂草
在高密度条件下也会对棉花的品质造成影响，如
裂叶牵牛 （Ipomoeahederacea）、 印度灯芯草豆
（Hofmanseggiaglauca）、 角 胡 麻 （Proboscidea
louisianica） 和假高粱 （Sorgbumbalepense）[26-29]。
Murray和Reed[30]研究证实施肥量并不影响棉花
纤维品质，然而 Nelson[31]和 Csaaman等[32]先后研
究发现增施氮肥和钾肥可以增加纤维长度而磷
肥没有此功能。 国内有研究表明，氮肥的过量施
用可能会导致棉花纤维品质的下降[21-22]。 棉花的
纤维品质受多方面因素的影响，虽然从以上研究
中不能得出一致的结果，但为以后深入的研究奠
定了基础。
施肥量对牛筋草生长发育的影响也极为显
著。 本研究表明，相同肥力条件下，牛筋草的生物
量高于棉花，结合牛筋草的其他生长指标，充分
说明牛筋草对营养物质的吸收优于棉花。 高肥力
条件下，牛筋草对营养物质的吸收更强，竞争力
也更强，棉花产量损失较重。 同时，种内竞争也影
响牛筋草的生长发育，随着牛筋草密度的增加，单
株生长受限。 例如白苋(Amaranthusalbus)[33]、角胡
麻[28]、曼陀罗(Daturastramonium)[34]和反枝苋(A.
retroflexusL.)[35]等都随着种群密度的增加，单株
生物量逐渐减小。
杂草的综合防治一般并不包括营养物质的
管理， 而土壤肥力可能影响杂草生存的微环境。
因此，土壤营养物质的管理也应作为杂草综合治
理的一部分[36-37]。 这方面知识的疏漏可能导致在
杂草治理的过程中，由于田间的持续施肥而促使
杂草活力的增加，从而导致耕地强度和除草剂施
用频率的加大。
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