配方施肥對棉花氮肥、磷肥和鉀肥利用率及產量的影響分析

（新疆兵團第八師炮臺土壤改良試驗站，石河子市，832066） 石榮媛 牛長英 朱擁軍

任何一種肥料施入土壤后都不能全部被作物吸收利用，其中一部分由于淋失、揮發或被土壤固定而成為作物不可利用的形態。影響肥料利用率的因素有很多，其中施肥數量、施肥方法及施肥時期是非常重要的因素。肥料不能被充分利用，不僅不利于作物的生長，而且會造成投入成本的浪費，經濟效益的減少。棉花是新疆地區的重要經濟作物，氮肥、磷肥和鉀肥是棉花生長發育必不可少的肥料，因此通過多點田間氮肥、磷肥和鉀肥的對比試驗，摸清常規施肥下棉花氮肥、磷肥和鉀肥的利用率現狀和測土配方施肥提高氮肥、磷肥和鉀肥利用率的效果，降低投入成本，增加棉花的經濟產量，提高經濟效益，對新疆的經濟發展有著重大意義。炮臺試驗站于2011年按照兵團農業技術推廣總站的安排進行了棉花氮肥、磷肥和鉀肥利用率試驗。

1 研究內容

1）常規施肥與配方施肥對棉花生長發育的影響；

2）常規施肥與配方施肥對棉花經濟產量的影響；

3）常規施肥與配方施肥對棉花氮肥、磷肥、鉀肥肥料利用率的效果。

2 試驗材料和方法

2.1 供試材料

供試作物品種：棉花晉新5號。

供試肥料：

尿素：N≥46%

磷酸二氫鉀P2O5≥51.5% K2O≥34%

磷酸一氨：P2O5≥60.5% N≥11.5%

硫酸鉀：K2O≥50%

2.2 供試土壤

試驗地設在121團6連3斗2號地，前茬棉花。土壤類型為灰漠土，土壤質地為沙壤土。播前取土化驗分析，堿解氮：46mg/Kg，速效磷：14mg/Kg，速效鉀：197mg/Kg。

2.3 處理方案

試驗設8個處理，1常規施肥(N：22.4Kg/666.7m2， P2O5： 9.45Kg/666.7m2， K2O： 8.47Kg/666.7m2)；2常規施肥無氮；3常規施肥無磷；4常規施肥無鉀；5 配方施肥(N：18.45Kg/666.7m2，P2O5：5.93Kg/666.7m2，K2O：10.74Kg/666.7m2)；6 配方施肥無氮；7配方施肥無磷；8配方施肥無鉀。試驗采用大區無重復設計，具體辦法是選擇1個能代表當地土壤肥力水平的地塊，分成常規施肥和配方施肥2個大區（每個大區不少于1畝）。在2個大區中，除相應設置常規施肥和配方施肥小區外還要劃定小區設置無氮、無磷和無鉀小區，除施肥外，各小區其他田間管理措施相同。

2.4 田間設計

2個大區中的各小區隨機排列，每個小區面積為103.5m2，即三個膜（一個膜寬按2.3m），寬6.9m，長15m，每個小區設3個采樣點作為3個重復，每個點寬2.3m（一個膜寬），長5m，即面積為11.5m2，調查點及采樣點均在這三個點里布置，各小區之間設置一個膜作為隔離帶（行）。試驗區布置見圖1。

2.5 施肥方法

試驗所用氮肥、磷肥和鉀肥全部隨水滴施。

2.6 試驗概況

試驗小區采集混合樣1個，4月23日播種，4月26日滴出苗水，5月5日出苗，5月26日定苗，7月4日打頂。6月16日滴第一水，并開始隨滴水施肥，截止8月30日共隨滴水施肥6次，田間調查6次。

2.7 試驗數據采集

2.7.1 土壤樣品

播種前取0～20cm混合土樣，試驗按照測土配方施肥技術規范采集一個混合樣，同時填寫采樣標簽。

2.7.2 觀測記錄

試驗期間，記載播種期、出苗期、蕾期、花鈐期、成熟期等生育期，同時，填寫田間管理登記表。

2.8 考種和測產

按農業部《關于開展農作物肥料利用率試驗工作的通知》中的規范要求實施。

圖1 處理布置圖

3 結果與分析

3.1 不同施肥處理對棉花生長發育的影響

通過對不同施肥處理棉花植株性狀調查表明，常規施肥區和配方施肥區中，株高差異不大，全施肥區葉片數和果枝數高于其他處理，配方施肥處理中全肥區葉片數和果枝數最高，分別為12.9和7.8個，其他處理區差異不大。表明全施肥區因肥料養分較完全充分，能促進棉花的生長發育，同時配方施肥對棉花生長發育的促進作用大于常規施肥。（見表1）

表1 不同施肥處理棉花植株性狀調查表

3.2 不同施肥對棉花產量構成因子及產量的影響

棉花產量主要由畝株數、單株鈴數和單鈴重構成。試驗結果表明，不同施肥處理對單株鈴數和單鈴重等產量構成因素影響較大。總體來看，配方施肥區各處理單株鈴數和單鈴重最高均為全施肥（氮、磷、鉀）區，配方施肥區高于常規施肥處理區，全施肥處理區高于不完全施肥（無氮、無磷、無鉀）處理區。配方施肥區各處理單株鈴數為9.3～9.5個，常規施肥區為8.5～9.3個，其中無氮區和無磷區最低，僅為8.5和8.7個。表明常規施肥時氮肥和磷肥對棉花產量構成因子影響較大，如缺乏則單株鈴數減少。配方施肥區各處理單鈴重為5.1-5.8g，常規施肥區為5.2～5.65g，配方施肥區各處理衣分和籽棉產量均高于常規施肥區，配方施肥區各處理衣分為39.4～40.8%，常規施肥區為38.8～40.4%，配方施肥區各處理籽棉產量為359.6～401.8kg，常規施肥區為354.7～382.9kg。表明全施肥處理對棉花產量構成因子及經濟產量的影響優于不完全施肥處理，配方施肥優于常規施肥，可以增加棉花單株鈴數和單鈴重，促使棉花增產。（見表2）。

表2 不同施肥處理棉花產量構成因子及經濟產量表

表3 不同施肥處理棉花生物產量及經濟產量表

表4 不同施肥處理棉花吸肥總量及化肥利用率表

3.3 不同施肥對棉花生物產量和產量的影響

通過對不同施肥處理區生物產量和經濟產量調查及分析，可以看出，配方施肥區各處理生物產量為887.1～974.4kg/666.7m2，籽棉占生物產量比例為39.78～41.46%，均高于常規施肥區。常規施肥和配方施肥籽棉所占生物產量比例以無氮區最低，分別為37.94%和39.78%，以無鉀區最高分別為41.46%和41.66%，莖葉殼所占生物產量比例反之。表明配方施肥對棉花的生物產量的增加主要是通過增加籽棉產量而起作用，且氮肥對籽棉產量影響較大，氮肥施用量減少，則籽棉占棉花生物產量比例降低。（見表3）。

3.4 不同施肥吸肥總量及化肥利用率分析

表5 不同施肥處理對棉花經濟效益的影響分析

對不同施肥處理吸肥總量及化肥利用率的分析表明，常規施肥和配方施肥處理區中，每100kg經濟產量養分吸收量、吸肥總量均以全肥區為最高，配方施肥區各處理高于常規施肥區，其中配方施肥全肥區處理為最高，表明全配方施肥能為棉花增產提供充分的物質基礎。常規施肥區氮、磷、鉀肥利用率分別為31.60%、14.46%、46.28%，配方施肥區氮、磷、鉀肥利用率分別為38.44%、16.53%、50%，配方施肥區比常規施肥區分別提高6.84%、2.07%、3.72%。表明配方施肥能夠提高氮、磷、鉀肥料利用率，且氮肥利用率提高幅度最大，鉀肥次之，磷肥利用率提高幅度小于氮、鉀肥。（見表4）

3.5 不同施肥處理對棉花經濟效益的影響

通過對不同施肥處理經濟效益分析，常規施肥區和配方施肥均以氮肥的增產效果最好，配方施肥各處理區雖然增產總量并不完全都高于常規施肥區，但由于施肥成本小于常規施肥區，故肥料投入產出比整體高于常規施肥區，全施肥區肥料投入產出比高于不完全施肥區。常規施肥區中以氮肥經濟效益最好，肥料投入產出比較高為3.94，磷肥、鉀肥次之，配方施肥以磷肥經濟效益最好，投入產出比較高為6.25，氮肥、鉀肥次之。表明配方施肥區經濟效益最好，同時試驗結果也反映出本地區土壤氮素和磷素的缺乏及棉花生長發育過程對氮素和磷素的需要。（見表5）

4 小結與討論

在棉花產量構成因子中，單鈴重和單株結鈴數受肥料影響較大，常規施肥區中無氮區和無磷區單株鈴數較低。表明常規施肥時氮肥和磷肥對棉花產量構成因子影響較大，如缺乏則單株鈴數降低。

全施肥（氮、磷、鉀）處理對棉花產量構成因子及經濟產量的促進作用優于不完全施肥（無氮、無磷、無鉀）處理，與常規施肥相比，配方施肥可增加棉花單株鈴數和單鈴重，促使棉花增產。

配方施肥區各處理生物產量及籽棉所占生物產量比例高于常規施肥區，常規施肥和配方施肥各處理區籽棉無氮區籽棉占生物產量比例均以無氮區最低，表明配方施肥對棉花生物產量的增加主要是通過增加籽棉產量而起作用，且氮肥對籽棉產量影響較大。

氮、磷、鉀肥之間相比較，不論是常規施肥還是配方施肥，氮肥對棉花的增產效果最為明顯，磷肥次之，鉀肥作用較弱。

常規施肥區氮肥、磷肥和鉀肥利用率配方施肥區比常規施肥區分別提高6.84%、2.07%、3.72%。試驗結果表明：通過配方施肥提高肥料利用率是一項行之有效的措施，配方施肥區氮、磷、鉀肥比常規施肥區投入產出比分別高0.55、3.02、1.42，配方施肥可產生較好的經濟效益。