贛北彭澤棉區(qū)沖積土植棉的肥料效應(yīng)試驗(yàn)

宋濤 陳洪 劉宏 王德勝 張根培

摘要：在贛北彭澤縣棉區(qū)土壤肥力水平條件下，采用氮、磷、鉀3個(gè)因素4個(gè)水平的施肥設(shè)計(jì)，研究了不同施肥水平對(duì)棉花的增產(chǎn)增效作用，結(jié)果顯示：氮肥施用量過(guò)低或過(guò)高都會(huì)導(dǎo)致棉花減產(chǎn)，而土壤磷、鉀素供應(yīng)能力較高時(shí)，施磷、鉀肥對(duì)棉花產(chǎn)量影響不顯著。氮、磷、鉀三元效應(yīng)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(fù)相關(guān)系數(shù)r=0.99，獲得經(jīng)濟(jì)最佳籽棉產(chǎn)量4470.55 kg/hm2的優(yōu)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(qū)沖積土植棉穩(wěn)氮、足磷、少鉀有利于棉花增產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：棉花；肥料配比；最佳施肥量；施肥模型

中圖分類號(hào)： S562.062 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：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(guó)家第一批建設(shè)的優(yōu)質(zhì)棉基地縣，也是江西的第一產(chǎn)棉大縣，但近年來(lái)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(wěn)定彭澤縣棉花生產(chǎn)，江西省棉花研究所和彭澤縣農(nóng)業(yè)局在彭澤縣棉田上作了大量節(jié)本增效試驗(yàn)探索[4-9]。目前彭澤縣棉農(nóng)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(xiàn)象[10]。因此，作者根據(jù)江西省彭澤縣測(cè)土配方施肥項(xiàng)目工作安排，結(jié)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(chǎn)區(qū)芙蓉墩鎮(zhèn)太字村的棉田進(jìn)行了“3414”肥料效應(yīng)試驗(yàn)，以確定長(zhǎng)江沖積土類型棉田的最佳施肥量和氮磷鉀肥料配比，為構(gòu)建該區(qū)域棉花施肥模型提供科學(xué)依據(jù)[11]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在彭澤縣芙蓉墩鎮(zhèn)太字村七組周柱澤農(nóng)戶棉田，土樣編號(hào)為土-15，試驗(yàn)土壤類型為長(zhǎng)江沖積土，沙質(zhì)中壤，土壤肥力中等；試驗(yàn)地前茬作物為油菜；地理座標(biāo)東徑116°27′20″，北緯29°52′14″，海拔高度17 m；耕層土壤試驗(yàn)前初始養(yǎng)份狀況：有機(jī)質(zhì)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(yàn)肥料選用氮、磷、鉀單質(zhì)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(jià)格尿素2.0元/kg，鈣鎂磷0.6元/kg，氯化鉀3.6元/kg，試驗(yàn)棉花品種為創(chuàng)075。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用“3414”最優(yōu)回歸設(shè)計(jì)，根據(jù)彭澤縣配方施肥項(xiàng)目田間試驗(yàn)方案執(zhí)行，按氮、磷、鉀3個(gè)因素4個(gè)水平14個(gè)處理進(jìn)行，不設(shè)重復(fù)，采用隨機(jī)排列方式。具體設(shè)計(jì)方案見(jiàn)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(dāng)?shù)刈罴咽┓柿?，即施純氮?30 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(guò)量施肥水平），試小區(qū)面積20 m2（9.5 m×2.1 m）。

1.4 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2015年4月5日播種，5月15日移栽，每小區(qū)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(chóng)11次，化學(xué)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(cè)產(chǎn)，同時(shí)每處理采摘50鈴棉花進(jìn)行室內(nèi)考種。

2 結(jié)果分析

2.1 生育狀況

調(diào)查表明，現(xiàn)蕾、開(kāi)花、吐絮及生育天數(shù)各處理沒(méi)有明顯差異，只是O水平不施肥處理出現(xiàn)早衰，氮過(guò)量施肥處理貪青晚熟。

2.2 農(nóng)藝性狀

從表1可以看出，植株高度以處理11最高，達(dá)151.2 cm，果枝數(shù)和單株成鈴數(shù)均是處理11和處理6較多，處理1各項(xiàng)指標(biāo)值最低。

2.3 經(jīng)濟(jì)性狀

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

2.4 籽棉產(chǎn)量

從表2可以看出：籽棉產(chǎn)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(chǎn)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(jīng)濟(jì)效益分析

不同施肥處理經(jīng)濟(jì)效益見(jiàn)附表3，從中可以看出，處理6的產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)效益最好，處理8的肥料投入效果最高。

2.6 產(chǎn)量結(jié)果分析

2.6.1 一元效應(yīng)分析 將氮、磷、鉀中任意兩個(gè)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(guān)系。從表2可以看出：氮肥施用量過(guò)低或過(guò)高，都會(huì)導(dǎo)致棉花減產(chǎn)；而土壤磷、鉀素供應(yīng)能力較高時(shí)施磷、鉀肥對(duì)棉花產(chǎn)量影響不顯著。

2.6.2 氮、磷、鉀三元效應(yīng)分析 為研究氮、磷、鉀三因素兩者之間的互作效應(yīng)對(duì)棉花產(chǎn)量的綜合影響，以14個(gè)處理的小區(qū)籽棉產(chǎn)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(yàn)結(jié)果表明，方程擬合效果較好，復(fù)相關(guān)系數(shù)r=0.99，R2=0.97，標(biāo)準(zhǔn)差=15.03。從三元效應(yīng)方程可以看出，氮的增產(chǎn)效應(yīng)大于磷，說(shuō)明增施氮肥能夠提高產(chǎn)量，氮與鉀之間的互作效應(yīng)為正值，磷和氮、磷和鉀之間的互作效應(yīng)均為負(fù)值，因此，在彭澤棉區(qū)沖積土類型棉田穩(wěn)氮、足磷有利于棉花高產(chǎn)。

2.6.3回歸方程應(yīng)用 以2015年彭澤市場(chǎng)上的肥料和籽棉價(jià)格（N=4.35元/kg，P2O5=5.0元/kg，K2O=6.0元/kg，籽棉=5.7元/kg）對(duì)上述擬合方程模擬尋優(yōu)表明：獲得最高產(chǎn)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(jīng)濟(jì)最佳產(chǎn)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(guī)5處理效果分析 常規(guī)5處理分別是不施肥的處理1、缺N的處理2、缺P(pán)的處理4、缺K的處理8和全素區(qū)處理6，他們的籽棉產(chǎn)量分別為1680.0、2890.5、4011.0、4237.5和4596.0 kg/hm2。籽棉產(chǎn)量缺素區(qū)相對(duì)全素區(qū)的占比，缺N為62.89%、缺P(pán)為87.27%、缺K為92.20%。說(shuō)明氮肥對(duì)提升產(chǎn)量的作用最大，鉀肥的作用最小。也說(shuō)明土壤中的鉀素豐富，而氮素偏少。

3小結(jié)與討論

張?jiān)饰?，等[10]研究表明，施氮能顯著增加棉花的單株成鈴數(shù)、產(chǎn)量和產(chǎn)值，氮肥表觀利用率、偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用率均隨著施氮量的增加而顯著降低。本試驗(yàn)與其研究的土壤類型相似，在認(rèn)同這觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上，還有以下結(jié)論：一是氮充足磷和鉀合理的施肥，其植株高度高、果枝數(shù)和單株成鈴數(shù)多；二是氮肥施用量過(guò)低或過(guò)高都會(huì)導(dǎo)致棉花減產(chǎn)，而土壤磷、鉀素供應(yīng)能力較高時(shí)施磷、鉀肥對(duì)棉花產(chǎn)量影響不顯著；三是在彭澤棉區(qū)沖積土類型棉田，氮的增產(chǎn)效應(yīng)大于磷和鉀，鉀的增產(chǎn)效應(yīng)最低，因而穩(wěn)氮、足磷和少鉀有利于棉花高產(chǎn)；四是彭澤棉區(qū)沖積土棉田氮、磷、鉀素施用量與籽棉產(chǎn)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(yōu)表明，獲得經(jīng)濟(jì)最佳產(chǎn)量4470.55 kg/hm2的優(yōu)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(xué)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(yàn)是一地一點(diǎn)的結(jié)果，還有待于進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。

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