棉花品種岡0996在鄂東植棉區的3414肥料效應研究

閆振華 趙樹琪 張華崇 戴寶生 黃曉莉 李蔚

摘要：為了探究棉花品種岡0996的適宜施肥量，根據“3414”肥料試驗模型，設計了氮、磷、鉀肥料3個因素，4個施肥水平的肥料效應試驗（以當地推薦施肥量氮、磷、鉀肥純養分施用量分別為300、150、300 kg/hm2為2水平，以N0P0K0為對照）。研究表明，各個處理比CK均有增產，其中N2P2K2處理增產幅度最大，為36.2%；且各個處理經濟效益均高于CK，其中N2P2K2經濟效益最高，為17527.92元/hm2。結合施肥量、產量及經濟效益綜合分析，在鄂東植棉區推廣岡0996建議氮肥純養分施用量為190～230 kg/hm2，磷肥純養分施用量90～110 kg/hm2，鉀肥純養分施用量為140～180 kg/hm2。

關鍵詞：棉花；岡0996；鄂東植棉區；“3414”設計；肥效試驗；推薦施肥量

中圖分類號：S562.062 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3143（2018）02-0014-07

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2018.02.004

0 引言

近年來隨著棉花生產成本的不斷上漲，造成植棉效益降低，植棉面積嚴重萎縮[1-3]。降低棉花生產成本，合理施用肥料，提高肥料利用率，才能提高植棉效益。目前，在棉花生產中，普遍存在施用氮、磷、鉀肥過量、比例不合理的問題。因此，探究棉花配方施肥規律，制定合理的施肥方案毋庸置疑。國家農業部推薦的“3414”方案[4]被廣大棉花科技工作者應用到棉花施肥方式及肥料效應研究中，周少芳，等[5]利用3414肥料試驗研究棉花配方施肥，提出貴池區棉花氮磷鉀最佳配比。李飛，等[6]利用3414肥料試驗研究棉花配方施肥，提出洞庭湖棉區氮磷鉀最佳配比。除此之外，為了加快地區的棉花配方施肥有多項研究也進行了“3414”肥料試驗[7-10]。岡0996（岡06-9×岡0804-1）是由黃岡市農業科學院棉花研究所選育的抗蟲雜交新品系，在湖北省棉花品種區域試驗中表現較好，已通過現場考察，即將審定。為完善岡0996的配套高效栽培技術，作者基于“3414”模型設計了岡0996的肥料栽培試驗，探究最佳施肥方案，科學施肥，為其后續審定工作和示范推廣提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為岡0996 （岡06-9×岡0804-1），由黃岡市農業科學院棉花研究所提供。供試肥料：尿素（46% N，由山西陽煤豐喜肥業有限責任公司生產）、過磷酸鈣（12% P2O5 ，由黃岡富池化肥廠生產）、氯化鉀（60% K2O，由俄羅斯進口）。

1.2 試驗設計與管理

1.2.1 試驗地概況

試驗于2017年在黃岡市現代農業科技示范園進行。試驗地土壤為沖積潮土，地勢平坦、地力均勻、排灌方便。土壤肥力中等，土壤含有機質8.37 g/kg，速效氮143.18 mg/kg，速效磷24.5 mg/kg，速效鉀87.5 mg/kg。前茬作物為油菜綠肥，旋耕還田。

1.2.2 試驗設計

采用農業部推薦的“3414”方案設計，設氮、磷、鉀肥料3個因素，4個施肥水平，即0水平為不施肥，2 水平為當地推薦施肥量，1水平為2水平×0.5的施肥量，3水平為2水平×1.5的施肥量。試驗設14個處理（見表 1），以N0P0K0為對照（CK），設3次重復，共42個小區，隨機區組排列。小區長7 m、寬2 m，面積為14 m2，試驗不施農家肥。試驗于4月25日進行營養缽尼龍小拱棚播種育苗，5月11日打穴定株進行小苗移栽。試驗2水平的N、P2O5、K2O 推薦施肥量分別為300 kg/hm2、150 kg/hm2和300 kg/hm2。肥料施用是棉花蕾花期施肥1/3的氮肥、全部的磷肥和鉀肥，打頂前后施2/3氮肥。

1.3 調查指標及數據處理

棉花打頂后9月15日調查單株成鈴、株高和果枝數等，吐絮盛期每小區采收正常吐絮20鈴的籽棉進行考種，并取其皮棉樣品寄送到農業部棉花品質監督檢驗測試中心（安陽）進行纖維品質檢測。每小區籽棉充分混合后稱1 kg考察衣分，試驗按小區實收考察產量[11]。

試驗數據使用Microsoft Excel2016和DPS數據處理系統分析。

2 結果與分析

2.1 處理對產量構成因素的影響

由表2可以看出，施肥的13個處理中株高、單株果枝數、單株結鈴數、單鈴重等的平均值均高于CK處理。其中，處理6（N2P2K2）和處理9（N2P2K1）的產量性狀較好，整體試驗數據分析表明合理施肥有利于提高棉花的產量。綜合考慮各因素，處理6（N2P2K2）產量性狀表現最好，處理9（N2P2K1）次之。

2.2 處理對產量的影響

不同施肥對棉花品種岡0996籽棉產量影響如表3所示。從表3可以看出，不同的施肥方案對岡0996籽棉產量影響較大，各處理的籽棉產量較CK均有增產，施肥處理的籽棉產量為3150.30～3849.45 kg/hm2，比CK增長11.5%～36.2%。以處理6（N2P2K2）的籽棉產量最高，為3849.45 kg/hm2，較CK增長36.2%，極顯著高于除處理10外的其他處理，顯著高于處理10；以處理10（N2P2K3）的籽棉產量次高，為3727.6 kg/hm2，較CK增長31.9%，極顯著高于除處理6、11、9、5和3外的其他處理，顯著高于處理3；以處理2（N0P2K2）的籽棉產量次低，僅3150.3 kg/hm2，比CK增長11.5%，極顯著低于除CK外的其他處理，極顯著高于CK。在N、P、K均是2施肥水平條件下，岡0996的籽棉產量最高，但當某一施肥水平再下降1水平或上升1水平時其產量有所下降，若下降水平太多則產量顯著或極顯著下降，說明施肥過量或太少均不利于岡0996增產。

2.3 肥料投入與產出經濟效應分析

2017年鄂東地區棉花市場價格約為5.6元/kg。從表4的肥料投入與產出經濟效應分析可以看出，處理6（N2P2K2）的產值最高，為21556.92元/hm2；其次為處理9（N2P2K3），產值為20481.72元/hm2。施肥處理的產值比CK均有增加。從經濟效益角度看，按市場購買的肥料價格折算成本，純氮為3.85元/kg，P2O5為8.26元/kg，K2O為5.45元/kg，產值減去肥料成本的純收入以處理3、5、6、9、10、11、13、14比CK增加，以處理2、4、7、8、12比CK減少；其中處理6（N2P2K2）收益最高，純收入為17527.92元/hm2，比CK增收1700.50元/hm2，增長10.7%，而處理2（N0P2K2）收益最低，純收入為14767.68元/hm2，比CK減收1059.74元/hm2，效益較CK減6.7%。表明不是肥料投入越大收益就越高，合理施肥才能獲得高的收益。

2.4 肥料效應與施肥量分析

通過利用數據分析軟件進行單因素肥料效應分析，獲得氮、磷、鉀單因素肥料效應回歸方程如下。

y= -0.0069 N2 + 4.3081 N + 3138.7（R2=0.9899）；y= -0.0352 P2 + 9.5366 P + 3173.7（R2=0.9875）；

y= -0.006 K2 + 3.787 K + 3237.3，R2=0.9981。

對NP、NK、PK二因素進行雙因素肥料效應分析，并在0.05水平進行F檢驗，得到二元二次擬合方程如下。

y=1832.519+6.348N-0.0924N2+13.6471P-0.4877P2+0.2393NP，R2=0.992，F=37.853；

y=2771.706+3.225N-0.0791N2+2.4843K-0.0595K2+0.014NK，R2=0.921，F=3.371；

y=2488.094+9.9434P-0.4843P2+3.7555K-0.0719K2+0.057PK，R2=0.979，F=13.822。

對氮磷鉀3種肥料施肥量進行三因素肥料效應分析，得出三元二次方程的肥料效應模型。

y=2807.447+2.2936N-0.0757N2+6.5462P-0.4208P2-0.2456K-0.056K2-0.0517NP+0.0893NK+0.1282PK；（R2 = 0.9691，>R0.05 = 0.9186， F = 10.41297，>F0.05 = 6）。

說明氮磷鉀3種肥料施肥量會對岡0996籽棉產量產生顯著影響，三元二次方程擬合能夠較好地表現產量與施肥量之間的關系。

通過利用Microsoft Excel2016軟件，分別對處理2、3、6、11，處理4、5、6、7和處理8、9、6、10進行分析，繪制肥料施用量與產量關系散點圖（圖1、圖2、圖3），從圖中均可以看出隨著施肥量的增加，岡0996的籽棉產量呈先增加后減少的拋物線形態趨勢，以處理6的籽棉產量在峰值。

結合肥料價格與當前鄂東市場籽棉價格，利用以上方程計算出單因素、二因素及NPK三因素水平下最適施肥量（表5）。從表5中可以看出，各個因素與水平下獲得產量最高的施肥方案，均不是效益最大的方案；當施氮肥有效養分為212.38 kg/hm2，施磷肥有效養分為100.13 kg/hm2，施鉀肥有效養分為161.44 kg/hm2時，獲得的效益最大。這說明合理施肥、平衡施肥才能夠求得最大效益。

3 結論與討論

通過以上分析可以看出，CK（N0P0K0）處理的產量及產量相關性狀均低于其他施肥處理。在施肥量較低時，岡0996的產量隨施肥量增加而呈現遞增的趨勢，當施肥量高于N2P2K2時，其產量隨施肥量增加反而下降，說明施肥過量不利于增產。試驗結果表明，N2P2K2處理產量最高達到3849.45 kg/hm2，較CK增產36.2%，效益較CK增長10.7%。氮磷鉀肥料對棉花產量影響較大，無氮處理（2）較有氮處理（3、6、11）產量低、無磷處理（4）較有磷處理（5、6、7）產量低、無鉀處理（8）較有鉀處理（9、6、10）產量低。通過對施肥量、產量進行分析，使經濟效益最大化，建議棉花品種岡0996在鄂東地區沖積潮土種植時氮肥有效養分施用量為190～230 kg/hm2，磷肥有效養分施用量為90～110 kg/hm2，鉀肥有效養分施用量為140～180 kg/hm2。

土壤肥力是決定肥料利用率的基本因素[12]。合理施用氮磷鉀肥，做到增施氮肥、少施磷肥、足施鉀肥，才能使棉花高產穩產[13]，又能獲得良好的經濟效益。本研究主要針對鄂東地區的沖積潮土進行，為更有利于岡0996的推廣，其他地區不同土壤類型地塊的施肥量、肥料效應需進一步探討。

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