贛北彭澤棉區沖積土植棉的肥料效應試驗

宋濤 陳洪 劉宏 王德勝 張根培

摘要：在贛北彭澤縣棉區土壤肥力水平條件下，采用氮、磷、鉀3個因素4個水平的施肥設計，研究了不同施肥水平對棉花的增產增效作用，結果顯示：氮肥施用量過低或過高都會導致棉花減產，而土壤磷、鉀素供應能力較高時，施磷、鉀肥對棉花產量影響不顯著。氮、磷、鉀三元效應方程擬合為y=113.25+6.8089 N-0.117 P+16.935 K-0.433O NP+1.3891 NK-0.015 PK-0.156 N2+0.0934 P2-0.355 K2，復相關系數r=0.99，獲得經濟最佳籽棉產量4470.55 kg/hm2的優化施肥方案是純N為404.4 kg/hm2，P2O5為150.8 kg/hm2，K2O為170.1 kg/hm2，在彭澤棉區沖積土植棉穩氮、足磷、少鉀有利于棉花增產。

關鍵詞：棉花；肥料配比；最佳施肥量；施肥模型

中圖分類號： S562.062 文獻標識碼： A 文章編號：2095-3143（2016）04-0027-05

Abstract： Under the conditions of the soil fertility level in Pengze County of Northern Jiangxi， the three factors of nitrogen， phosphorus and potassium with four level fertilization experiments were designed to study the increasing yield efficiency on cotton in different fertilization level. The results showed that low or high nitrogen application rate could lead to decrease cotton yield， but it had no significant influence on cotton yield with the application of phosphorus and potassium in this soil which could supply quite high phosphorus and potassium. The ternary effect equation fitting of N， P， K y=113.25+6.8089 N-0.117 P+16.935 K-0.433O NP+1.3891 NK-0.015 PK-0.156 N2+0.0934 P2-0.355 K2 ， the multiple correlation coefficient r=0.99， the optimal fertilizing scheme of obtaining the economic optimal seed cotton yield was that pure nitrogen was 404.4kg/hm2， P2O5 was 150.8 kg/hm2，K2O was 170.1 kg/hm2. The method of stable nitrogen， sufficient phosphorus and less potassium was advantageous to increase cotton yield in alluvial soil in Pengze County of Northern Jiangxi.

Key words： Cotton； Fertilizer allocated proportion； Optimal fertilizing amount

0 引言

棉花是彭澤縣的主要種植作物，彭澤縣是國家第一批建設的優質棉基地縣，也是江西的第一產棉大縣，但近年來受棉花種植效益的影響，彭澤縣的棉花種植面積在不斷萎縮[1-3]。為了穩定彭澤縣棉花生產，江西省棉花研究所和彭澤縣農業局在彭澤縣棉田上作了大量節本增效試驗探索[4-9]。目前彭澤縣棉農在施肥上存在較大的盲目性，存在重施氮肥輕施磷鉀肥的現象[10]。因此，作者根據江西省彭澤縣測土配方施肥項目工作安排，結合大部分植棉土壤（沖積土）的肥力水平情況，在彭澤縣棉花重要生產區芙蓉墩鎮太字村的棉田進行了“3414”肥料效應試驗，以確定長江沖積土類型棉田的最佳施肥量和氮磷鉀肥料配比，為構建該區域棉花施肥模型提供科學依據[11]。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點設在彭澤縣芙蓉墩鎮太字村七組周柱澤農戶棉田，土樣編號為土-15，試驗土壤類型為長江沖積土，沙質中壤，土壤肥力中等；試驗地前茬作物為油菜；地理座標東徑116°27′20″，北緯29°52′14″，海拔高度17 m；耕層土壤試驗前初始養份狀況：有機質21.6 g/kg，速效氮136.5 mg/kg，速效磷10.6 mg/kg，速效鉀132.7 mg/kg，pH值為5.19。

1.2 供試材料

試驗肥料選用氮、磷、鉀單質肥料，氮肥為尿素（含N為46.4%），磷肥為鈣鎂磷（含P2O5為12%），鉀肥為氯化鉀（含K2O為60%），肥料價格尿素2.0元/kg，鈣鎂磷0.6元/kg，氯化鉀3.6元/kg，試驗棉花品種為創075。

1.3 試驗設計

試驗采用“3414”最優回歸設計，根據彭澤縣配方施肥項目田間試驗方案執行，按氮、磷、鉀3個因素4個水平14個處理進行，不設重復，采用隨機排列方式。具體設計方案見表1中處理與氮、磷、鉀因素和水平配組，其0水平為不施肥，2水平為當地最佳施肥量，即施純氮量330 kg/hm2，施P2O5為117 kg/hm2，施K2O為120 kg/hm2。1水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5（該水平為過量施肥水平），試小區面積20 m2（9.5 m×2.1 m）。

1.4 試驗方法

試驗于2015年4月5日播種，5月15日移栽，每小區栽2行，移栽密度18000株/hm2。磷肥分兩次施用，基肥占30%、蕾肥占70%；氮肥分5次施用，分別是基肥、苗肥、蕾肥、花鈴期和桃肥；鉀肥分兩次施用，蕾肥占70%、花鈴肥占30%。全生育期防病治蟲11次，化學除草2次，6月20日整枝，8月12日打頂。10月27日采用“一厘地”法測產，同時每處理采摘50鈴棉花進行室內考種。

2 結果分析

2.1 生育狀況

調查表明，現蕾、開花、吐絮及生育天數各處理沒有明顯差異，只是O水平不施肥處理出現早衰，氮過量施肥處理貪青晚熟。

2.2 農藝性狀

從表1可以看出，植株高度以處理11最高，達151.2 cm，果枝數和單株成鈴數均是處理11和處理6較多，處理1各項指標值最低。

2.3 經濟性狀

從表2可以看出，成桃數以處理11最多，達981000個/hm2，單鈴重以處理6和處理9最重，均為5.6 g。

2.4 籽棉產量

從表2可以看出：籽棉產量以處理6最高，為4596 kg/hm2，以處理11次之，為4500 kg/hm2，以處理1產量最低，為1680 kg/hm2，以處理2次低，為2890.5 kg/hm2，其它處理為3450～4350 kg/hm2。

2.5 經濟效益分析

不同施肥處理經濟效益見附表3，從中可以看出，處理6的產值和經濟效益最好，處理8的肥料投入效果最高。

2.6 產量結果分析

2.6.1 一元效應分析 將氮、磷、鉀中任意兩個因素固定在2水平，可以求得氮、磷、鉀各單素肥料施用量的關系。從表2可以看出：氮肥施用量過低或過高，都會導致棉花減產；而土壤磷、鉀素供應能力較高時施磷、鉀肥對棉花產量影響不顯著。

2.6.2 氮、磷、鉀三元效應分析 為研究氮、磷、鉀三因素兩者之間的互作效應對棉花產量的綜合影響，以14個處理的小區籽棉產量建立氮、磷、鉀素施用量三元二次回歸方程為：y=113.25+6.8089 N-0.117 P+16.935 K-0.433O NP+1.3891 NK-0.015 PK-0.156 N2+0.0934 P2-0.355 K2。

顯著性檢驗結果表明，方程擬合效果較好，復相關系數r=0.99，R2=0.97，標準差=15.03。從三元效應方程可以看出，氮的增產效應大于磷，說明增施氮肥能夠提高產量，氮與鉀之間的互作效應為正值，磷和氮、磷和鉀之間的互作效應均為負值，因此，在彭澤棉區沖積土類型棉田穩氮、足磷有利于棉花高產。

2.6.3回歸方程應用 以2015年彭澤市場上的肥料和籽棉價格（N=4.35元/kg，P2O5=5.0元/kg，K2O=6.0元/kg，籽棉=5.7元/kg）對上述擬合方程模擬尋優表明：獲得最高產量（4492.65 kg/hm2）的施肥量為N=416.55 kg/hm2， P2O5=103.2 kg/hm2， K2O=243.45 kg/hm2；獲得經濟最佳產量（4470.15 kg/hm2）的的施肥量為N=404.40 kg/hm2， P2O5=150.75 kg/hm2， K2O=170.10 kg/hm2。

2.6.4 常規5處理效果分析 常規5處理分別是不施肥的處理1、缺N的處理2、缺P的處理4、缺K的處理8和全素區處理6，他們的籽棉產量分別為1680.0、2890.5、4011.0、4237.5和4596.0 kg/hm2。籽棉產量缺素區相對全素區的占比，缺N為62.89%、缺P為87.27%、缺K為92.20%。說明氮肥對提升產量的作用最大，鉀肥的作用最小。也說明土壤中的鉀素豐富，而氮素偏少。

3小結與討論

張允昔，等[10]研究表明，施氮能顯著增加棉花的單株成鈴數、產量和產值，氮肥表觀利用率、偏生產力和農學利用率均隨著施氮量的增加而顯著降低。本試驗與其研究的土壤類型相似，在認同這觀點的基礎上，還有以下結論：一是氮充足磷和鉀合理的施肥，其植株高度高、果枝數和單株成鈴數多；二是氮肥施用量過低或過高都會導致棉花減產，而土壤磷、鉀素供應能力較高時施磷、鉀肥對棉花產量影響不顯著；三是在彭澤棉區沖積土類型棉田，氮的增產效應大于磷和鉀，鉀的增產效應最低，因而穩氮、足磷和少鉀有利于棉花高產；四是彭澤棉區沖積土棉田氮、磷、鉀素施用量與籽棉產量的三元二次回歸方程為：y=113.25+6.8089 N-0.117 P+16.935 K-0.433O NP+1.3891 NK-0.015 PK-0.156 N2+0.0934 P2-0.355 K2，該方程模擬尋優表明，獲得經濟最佳產量4470.55 kg/hm2的優化施肥方案是純N為404.4 kg/hm2，P2O5為150.8 kg/hm2，K2O為170.1 kg/hm2。

棉花的科學施肥量受土壤肥力、品種、密度、氣候、氮磷鉀配比和前茬作物施肥情況等多種因素影響[10]，本試驗是一地一點的結果，還有待于進一步試驗驗證。

參考文獻

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