阿克苏市棉花氮磷钾肥利用率研究.pdf

阿克苏市棉花氮磷钾肥利用率研究玉苏甫江 牙生1喀斯木 司马义1周 燕2*李 萍1希仁古力 库迪热提1热艳古丽 马木提1邵华伟3葛春辉3王新勇3（1阿克苏市农业技术推广中心，新疆阿克苏 843000；2新疆益果生物科技有限责任公司，新疆温宿 843100；3新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所，新疆乌鲁木齐 830091）摘要本试验以棉花为试材，设置无氮、无磷、无钾和全肥 4 个处理，研究不同处理对棉花株高、单铃重、产量、含水率、含杂率、收获指数的影响，并计算氮磷钾肥利用率，为阿克苏市棉花科学合理施肥提供指导。结果表明，阿克苏市棉花全年施用尿素 975 kg/hm2、重过磷酸钙 300 kg/hm2、硫酸钾 300 kg/hm2可以提高棉花株高、平均单铃重、产量和收获指数，降低含杂率和含水率，氮、磷、钾肥利用率分别为 40.4%、19.1%、43.9%。关键词棉花；肥料利用率；新疆阿克苏中图分类号S562；S147.5文献标识码A文章编号 1007-5739（2023）22-0017-03DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.22.006开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Utilization Efficiency of Nitrogen,Phosphorus and Potassium Fertilizers of Cottonin Aksu CityYusufujiang Yasheng1Kasimu Simayi1ZHOU Yan2*LI Ping1Xirenguli Kudireti1Reyanguli Mamuti1SHAO Huawei3GE Chunhui3WANG Xinyong3(1Aksu Agricultural Technology Extension Center,Aksu Xinjiang 843000;2Xinjiang Yiguo Biotechnology Co.,Ltd.,Wensu Xinjiang 843100;3Institute of Soil Fertilizer and Agricultural Water Saving,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumqi Xinjiang 830091)AbstractThis experiment used cotton as the experimental material and set up four treatments（nitrogen free,phosphorus free,potassium free,and full fertilizer）.The effects of different treatments on cotton plant height,single bollweight,yield,moisture content,impurity content and harvest index were studied,and utilization efficiency of nitrogen,phosphorus,and potassium fertilizerswas calculated,so as to provide guidance for scientific and reasonablefertilization of cotton in Aksu City.The results showed that the annual application of urea 975 kg/hm2,heavysuperphosphate 300 kg/hm2,and potassium sulfate 300 kg/hm2to cotton in Aksu City could improve cotton plant height,average single boll weight,yield,and harvest index,reduce impurity content and water content,the utilization efficiencyof nitrogen,phosphorus and potassium fertilizers were 40.4%,19.1%and 43.9%,respectively.Keywordscotton;fertilizer utilization efficiency;Aksu Xinjiang棉花作为新疆农业的支柱产业，是新疆宜植棉区农民主要的种植作物和收入来源1。新疆是全国最大的棉花优质生产地，产量占全国总量的 84.94%2。经过多年测土配方技术的推广，新疆棉花施肥水平有了较大提升，但部分地区仍然存在施肥结构不合理、比例不协调、分配不平衡等问题3，从而导致投入成本增加、肥料利用效率降低、棉花产量与品质未提高4。汤明尧等5在新疆棉区开展的田间试验表明，氮、磷肥利用效率均随施用量的增大而减小。王肖娟等6、张允基金项目2021年阿克苏市化肥减量增效示范与科学施肥基础性工作（耕地质量提升）项目。第一作者玉苏甫江 牙生（1986），男，农艺师，从事农业新技术推广工作。E-mail：*通信作者 E-mail：收稿日期 2023-03-06现代农业科技2023 年第 22 期农艺学17现代农业科技2023 年第 22 期农艺学昔等7研究均表明，随着施氮量的增加，棉田氮肥利用率、农学利用率和偏生产力会显著降低。虽然已有学者对新疆棉花化肥利用效率进行了大量研究，并取得相应成果，但区域代表性欠缺，较难真实反映阿克苏市当前棉花化肥利用效率的现状，对指导棉花实际生产的意义有限。本试验以阿克苏市棉花为试材，针对阿克苏棉花氮、磷、钾肥利用效率现状进行分析，进而指导阿克苏市棉花科学合理施肥，提高化肥利用率，为阿克苏市棉花种植的化肥减量增效和科学施肥提供科学依据。1材料与方法1.1试验地概况试验地设在阿克苏市喀拉塔勒镇 24 大队（北纬404935，东经 802934）棉花田，试验地土壤 pH 值7.82，含有机质 9.572 g/kg、碱解氮 44.75 mg/kg、有效磷11.43 mg/kg、速效钾 155 mg/kg。试验园区面积为3.33 hm2。1.2试验材料供试作物为棉花，试验地地边作为保护行。供试肥料为尿素（含纯 N 46%）、重过磷酸钙（含 P2O546%）、硫酸钾（含 K2O 50%），均在当地市场购买。1.3试验设计试验共设 4 个处理，具体如表 1 所示。田间试验采用多点对比重复设计，3 次重复，随机排列，小区面积 73.5 m2（30.00 m2.45 m）。小区外设置保护行，小区间设置隔离，各小区单排单灌，避免串排串灌。1.4田间管理试验棉花 2021 年 4 月 10 日播种期，4 月 25 日出苗期，5 月 20 日见蕾期，6 月 1 日现蕾期，6 月 24 日见花期，7 月 3 日开花期，7 月 14 日结铃期，8 月 25 日见絮期，9 月 22 日吐絮期。棉花全生育滴灌水 7 次，分别于 4 月 12 日滴出苗水（不施肥），6 月 10 日和 6 月28 日、7 月 12 日、7 月 28 日、8 月 10 日和 8 月 25 日结合灌水进行追肥。全生育期中耕 3 次，化控 6 次，人工防治蚜虫、红蜘蛛各 1 次。各小区农事操作均在同一天完成，除施肥外，其他田间管理措施相同。1.5测定项目与方法1.5.1棉花株高和单铃重11 月 3 日，在各试验小区内随机选取 10 株棉花，测定棉花株高和单铃重。1.5.2棉花籽棉产量、籽粒养分含量11 月 3 日，在各试验小区内，避开棉花边行和两端的作物（边际效应），随机而均匀地在不同行内共选取 10 株，拔出作物，沿根茎结合处剪去根系，取地上部分，将采集的棉花植株按茎秆、棉纤维、籽分开，在105 条件下杀青 30 min，然后 60 条件下烘干，记录干物质重。将烘干的植株样品粉碎，分析植株不同部位氮、磷、钾养分含量。试验小区全区收获，测定各处理小区棉花籽棉产量，并折算单位面积产量。1.5.3棉花含水率、含杂率和收获指数各试验小区随机选取 10 株棉花，测定所有籽棉鲜重和植株鲜重，在 60 条件下烘干，分别记录籽棉和植株干物质重，并计算棉花含水率、含杂率和收获指数。计算方法如下：含杂率（%）=（棉花样品鲜重-样品杂质重量）/棉花样品鲜重100；含水率（%）=（棉花样品鲜重-棉花样品烘干重）/棉花样品鲜重100；收获指数=1 m 采样的平均棉花干重/1 m 采样的平均总干重。1.5.4肥料利用率计算方法如下：每形成 100 kg 经济产量养分吸收量=（籽棉产量籽棉养分含量+茎叶产量茎叶养分含量）/籽棉产量；肥料利用率（%）=（全肥区棉花某养分吸收量-缺肥区棉花某养分吸收量）/所施肥料中该元素总量100。1.6数据分析采用 SPSS 22.0 和 Excel 2016 软件对所得数据进行分析统计，并利用方差分析法对所得结果进行差异显著性检验。2结果与分析2.1不同处理对棉花生长及产量的影响由表 2 可知：各处理下棉花的株高范围为 97.3103.3 cm，处理 NPK 棉花株高最高，为 103.3 cm；处理PK 棉花株高最低，为 97.3 cm；处理 NPK 较处理 PK棉花株高增高了 6.2%。处理 NP 棉花平均单铃重最表 1试验具体设计单位：（kghm-2）处理PKNKNPNKP施肥总量尿素0975975975重过磷酸钙3000300300硫酸钾300300030018小，为 6.2 g；处理 NPK 棉花平均单铃重最大，为 7.3 g；处理 NPK 较处理 NP 棉花平均单铃重增加了 17.7%。综上，不施氮肥阻碍了棉花营养生长，氮肥对棉花株高影响最大；钾肥对棉花平均单铃重影响最大。处理NPK 棉花产量最高，为 7 357.5 kg/hm2；处理 NP 棉花产量最低，为 5 632.5 kg/hm2，处理 NPK 较处理 NP 棉花产量增高了 30.6%，说明不施钾肥对棉花产量影响最大。2.2不同处理对棉花含杂率、含水率和收获指数的影响由表 3 可知：处理 NPK 棉花含杂率最低，为1.8%；处理 NP 棉花含杂率最高，为 2.0%；处理 NPK较处理 NP 棉花含杂率降低了 10.0%。处理 NPK 棉花含水率最低，为 8.9%；处理 PK 棉花含水率最高，为10.7%；处 理 NPK 较 处理 PK 棉花 含水 率降 低了16.8%。收获指数以处理 PK 最小，为 0.15；处理 NPK最大，为 0.18；处理 NPK 较处理 PK 棉花收获指数提高了 20%。综上，各处理对棉花含杂率影响不显著；氮磷钾肥全施能够降低棉花含水率，提高收获指数。2.3不同处理对棉花茎叶和籽棉养分含量的影响由表 4 可知：处理 NP 棉花茎叶全氮含量最小，为29.3 g/kg；处理 NPK 棉花茎叶全氮含量最大，达到36.5 g/kg，较处理 NP 提高了 24.6%。茎叶全磷含量以处理 PK 最大，为 8.7 g/kg；处理 NK 茎叶全磷含量最低，为 7.7 g/kg，处理 PK 较处理 NK 提高了 13.0%。茎叶全钾含量以处理 NPK 最大，达到 45.2 g/kg，较 PK处理提高了 11.9%。籽棉全氮含量以处理 NPK 最高，为 47.2 g/kg，较处理 PK 提高了 3.5%。棉花籽棉全磷含量以处理 NK、NPK 最大，均为 10.4 g/kg。籽棉全钾含量以处理 NPK 最大，为 11.1 g/kg，较处理 NP 籽棉全钾含量提高了 8.8%。表 2不同处理对棉花生长及产量的影响注：同列数据后不同小写字母表示差异显著（P黏质土沙质土，土壤速效钾的含量表现趋势为黏质土壤质土沙质土。应根据土壤质地的不同和特点实施棉田施肥，沙质土应少量多施，黏质土应多施有机肥，以改良土壤耕性，提高肥料利用率。在不同生育期，采用干播湿出技术棉田土壤含盐量表现趋势为黏质土沙质土壤质土，表明壤质土为棉花生长提供了比较有利的环境。种孔 020 cm 土层含盐量低于 2040 cm 土层，且低于相同土层宽行含盐量。表明干播湿出模式能够淡化种孔位置土壤盐分，盐分被淋洗到宽行或更深层土壤中，有利于棉花生长发育。有研究表明，在阿克苏盐碱地推广棉花干播湿出技术，可有效改良盐碱土壤6。干播湿出模式下的棉花产量为壤质土沙质土黏质土，与铃数的表现趋势一致，高的保苗株数和出苗率，产量不一定高。整体来看，壤质土为干播湿出技术的应用提供了最有利的条件，可促进棉花生长发育和对土壤速效养分的吸收，从而获得较高产量。参考文献1 陈绪兰，孙春梅，刘萍.棉花“干播湿出”技术在新疆库尔勒推广实践J.中国棉花，2021，48（5）：41-42.2 王灵猛，周泽羽，刘健，等.气候变化下新疆棉花调亏灌溉的节水效果评估J.节水灌溉，2021（6）：17-23.3 韩政宇，张江辉，白云岗，等.土壤改良剂对南疆棉田“干播湿出”模式土壤性状和出苗率的影响研究J.节水灌溉，2022（8）：46-52.4 李丽.不同盐渍化程度土壤棉花播种方式试验研究J.灌溉排水学报，2016，35（增刊 2）：59-62.5 张永玲，王兴鹏，肖让，等.干播湿出棉田土壤温度及水分对出苗率的影响J.节水灌溉，2013（10）：11-13.6 毛作林，李举文，宋玉萍，等.阿克苏盐碱地植棉干播湿出技术J.农村科技，2020（6）：19-21.（上接第 19 页）社，2020：383-389.3 赖波，汤明尧，柴仲平，等.新疆农田化肥施用现状调查与评价J.干旱区研究，2014，31（6）：1024-1030.4 张福锁.科学认识化肥的作用及合理利用J.农机科技推广，2017（1）：38-40，43.5 汤明尧，沈重阳，张炎，等.新疆棉花化肥利用效率研究J.中国土壤与肥料，2022（4）：161-168.6 王肖娟，危常州，张君，等.灌溉方式和施氮量对棉花生长及氮素利用效率的影响J.棉花学报，2012，24（6）：554-561.7 张允昔，陈宜，崔爱花，等.不同施氮量对棉花产量和氮肥利用率的影响J.江西农业大学学报，2014，36（6）：1202-1206.焦润兴等：干播湿出技术对不同土壤质地棉花生长和产量的影响以阿拉尔垦区为例（上接第 16 页）产量为 8 133.3 kg/hm2，比 CK 高 23.2%，与甬优 7860、泰优 6365、杉两优 636、甬优 4911、金油占和福泰 736差异不显著，与其他品种差异显著；泰优 6365 产量居第 3 位，与甬优 7860 差异显著，但与 CK 产量差异不显著；玉华占产量最低，折合产量为 6 666.7 kg/hm2，比 CK 高 1.0%，但差异不显著；其他品种折合产量在6 700.07 333.3 kg/hm2之间，比 CK 产量高 1.5%11.1%，与 CK 产量差异均不显著。3结论结合供试新品种生育期、抗性、产量及其他主要性状的表现，甬优 7860 产量最高，抗病性和抗倒性好，生育期适宜，综合表现较优异，可于下一年在泰宁县小面积多点示范种植；野香优莉丝产量次之，但较易感稻曲病和白叶枯病，抗倒性较差，应慎重推广种植，建议继续试种观察。参考文献1 林安宁，丁文凤.泰宁县杂交水稻制种基地建设及发展J.农业与技术，2014，34（6）：193.2 杨隆辉，肖三梅，廖才科.气候条件对泰宁县烤烟生长发育的影响及对策J.现代农业科技，2009（24）：276.3 胡高山，余三员，程福东，等.调整中稻播插期减轻重大病虫灾害的技术初探J.江西植保，2009，32（4）：183-185.4 中华人民共和国农业部.农作物品种区域试验技术规范水稻：NY/T 13002007S.北京：中国标准出版社，2007.5 郑才社.对做好品种区域试验的几点看法J.种子科技，2007，25（5）：20-21.23