不同磷敏感棉花品種臨界磷濃度稀釋模型與磷營(yíng)養(yǎng)診斷

龐保剛，曹楠，周治國(guó)，趙文青

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/農(nóng)業(yè)部作物生理生態(tài)與生產(chǎn)管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省現(xiàn)代作物生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心JCIC-MCP，南京 210095）

0 引言

【研究意義】磷是作物生長(zhǎng)發(fā)育必需的大量營(yíng)養(yǎng)元素之一[1]，它不僅是生命結(jié)構(gòu)體的組成成分，參與核酸、磷脂等的合成[2]，還對(duì)作物光合代謝、產(chǎn)量等起重要作用[3]。為滿足作物的需求，農(nóng)民經(jīng)常大量使用磷肥，但磷在土壤中移動(dòng)慢，磷肥當(dāng)季利用率僅為10%—25%，施入的過(guò)量磷肥大部分殘留于土壤中而未被作物吸收，不僅造成了有限磷肥資源的浪費(fèi)，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[4]，同時(shí)也導(dǎo)致環(huán)境問(wèn)題日益突出，例如水體富營(yíng)養(yǎng)化[5]、地下水污染[6]等。棉花是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物[7]，雖然棉花對(duì)磷的需求量相對(duì)氮鉀要小[8]，但仍然普遍存在磷肥施用過(guò)量[9]、利用率低[10]等問(wèn)題。臨界磷濃度稀釋曲線可作為作物磷盈虧診斷的方法，對(duì)作物磷營(yíng)養(yǎng)管理尤為重要，因此，建立臨界磷濃度稀釋曲線并用于棉花磷營(yíng)養(yǎng)快速診斷，可為指導(dǎo)棉花磷肥合理施用、實(shí)現(xiàn)節(jié)肥增效提供理論依據(jù)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】磷肥對(duì)棉花產(chǎn)量的影響結(jié)果較一致，研究結(jié)果均表明缺磷會(huì)導(dǎo)致棉花產(chǎn)量下降[11]、品質(zhì)降低[12]，充足的磷肥供應(yīng)可提高棉花生物量[13]、產(chǎn)量[14]和單株鈴數(shù)、鈴重[15]。針對(duì)棉花適宜施磷量，前人的研究主要集中在西北內(nèi)陸棉區(qū)，并根據(jù)產(chǎn)量或生物量來(lái)推薦[16-17]，各研究得出的適宜施磷量亦有較大差異（75—180 kg P2O5·hm-2施磷量之間）[11,14-21]，這與棉花品種、氣候條件、土壤條件不同等密切相關(guān)。從作物出發(fā)，根據(jù)作物臨界磷濃度稀釋曲線來(lái)進(jìn)行磷營(yíng)養(yǎng)管理、推薦適宜施磷量，可在一定程度規(guī)避上述差異。臨界磷濃度是指作物或作物的某個(gè)器官在某個(gè)生育時(shí)期獲得最大生物量時(shí)的最低磷濃度[22-23]，臨界磷濃度（Pc）稀釋曲線一般表示為Pc=aW-b，式中，W為地上部生物量，a、b為參數(shù)，分別表示當(dāng)?shù)厣喜扛晌镔|(zhì)質(zhì)量為1 t·hm-2時(shí)植株的磷濃度和每積累單位干物質(zhì)時(shí)磷濃度下降的速度[22,24-25]。近年來(lái)，作物臨界磷濃度稀釋曲線已應(yīng)用于梯牧草[22]、小麥[22,24]以及馬鈴薯[23,25]等作物，但不同作物、相同作物不同品種間以及相同品種在不同地點(diǎn)的臨界磷稀釋模型參數(shù)均會(huì)有變化。BELANGER等[22]研究發(fā)現(xiàn)，梯牧草成熟度的不同，其臨界磷濃度稀釋曲線不同，成熟草皮為Pc=3.27W-0.20，新生草皮為Pc=5.23W-0.40。BELANGER等[24]研究發(fā)現(xiàn)，小麥的臨界磷濃度稀釋曲線在不同地點(diǎn)參數(shù)不同，其中a值范圍為3.62—4.94 g·(100 g)-1，b值范圍為0.21—0.49。ZAMUNER等[23]建立了馬鈴薯的臨界磷濃度稀釋曲線為Pc=3.919W-0.304，并通過(guò)計(jì)算磷營(yíng)養(yǎng)指數(shù)（PNI），用于測(cè)定播種后60—80 d馬鈴薯磷營(yíng)養(yǎng)狀況。PNI為棉株地上部磷濃度的實(shí)測(cè)值與根據(jù)臨界磷濃度稀釋模型求得的相應(yīng)生物量的臨界磷濃度值的比值，經(jīng)常用于作物營(yíng)養(yǎng)診斷[23]，若PNI＜1，表示植株磷缺乏；PNI = 1，表明植株體內(nèi)磷營(yíng)養(yǎng)處于最佳狀態(tài)；PNI＞1，則表明植株磷營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】前人研究多通過(guò)施磷量對(duì)棉花產(chǎn)量、磷素利用率的影響提出適宜的施磷量，但從臨界磷濃度稀釋曲線和磷營(yíng)養(yǎng)指數(shù)的角度分析棉花適宜施磷量的研究較少?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究旨在通過(guò)分析磷肥施用量對(duì)棉花生物量、產(chǎn)量等的影響，針對(duì)不同磷敏感性棉花品種分別建立臨界磷稀釋曲線，計(jì)算磷營(yíng)養(yǎng)指數(shù)，為棉花磷素營(yíng)養(yǎng)診斷和磷肥管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于 2017—2018年在江蘇省大豐市稻麥原種場(chǎng)（33°27' N，120°34' E）進(jìn)行。選用磷敏感型棉花品種魯54和磷弱敏感型棉花品種豫早棉9110為材料[26]，設(shè)置施磷量（0、50、100、150、200 kg P2O5·hm-2，分別用 P0、P50、P100、P150、P200表示）試驗(yàn)。所用磷肥為重過(guò)磷酸鈣，在棉花播種前做基肥一次性基施。氮、鉀肥用量分別為225 kg N·hm-2、225 kg K2O·hm-2。氮肥播種前施用40%，盛蕾期施用60%；鉀肥在棉花播種前做基肥一次性基施。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共10個(gè)處理，每處理重復(fù)3次，每小區(qū)面積79.2 m2（13.2 m×6 m）。供試土壤為砂壤土，2017、2018 年土壤容重分別為 1.37、1.36 g·cm-3，pH 分別為8.3、8.1，0—20 cm土層分別含有機(jī)質(zhì)11.9、12.1 g·kg-1，全氮 0.8、0.8 g·kg-1、速效氮 18.2、18.1 mg·kg-1、速效磷 18.3、18.1 mg·kg-1、速效鉀 117.1、115.9 mg·kg-1。棉花種子分別于2017年5月28日、2018年5月29日播種，于2017年10月15日、2018年10月14日收獲，種植密度均為9.0×105株/hm2。田間其他管理措施均按棉花高產(chǎn)栽培要求進(jìn)行。

1.2 取樣方法與測(cè)定內(nèi)容

分別在棉花苗期、盛蕾期、盛花期、盛鈴期、吐絮期取樣。每小區(qū)選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的棉花3株，按根、主莖、果枝、主莖葉、果枝葉、鈴（殼，纖維，棉籽）等不同器官進(jìn)行分樣，在105℃下殺青30 min，80℃下烘至恒重，分別稱量干物質(zhì)重，并計(jì)算地上部生物量。之后粉碎，過(guò)1 mm 篩，用H2SO4-H2O2法消煮，采用間斷式流動(dòng)分析儀測(cè)定各器官磷濃度，并計(jì)算棉株地上部磷濃度。

在棉花成熟期，每處理小區(qū)選取20株棉花，統(tǒng)計(jì)單株鈴數(shù)，待棉花吐絮時(shí)，在各小區(qū)取連續(xù)5 m長(zhǎng)的棉花植株，收取全部吐絮棉鈴，測(cè)定單鈴籽棉重、計(jì)算籽棉產(chǎn)量。

1.3 臨界磷稀釋曲線模型的建立及驗(yàn)證

1.3.1 臨界磷稀釋曲線模型的建立 采用2017年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型建立。臨界磷濃度是指在一定的生長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)獲得最大生物量時(shí)的最小磷濃度值[23]。臨界磷濃度稀釋曲線計(jì)算方法參照J(rèn)USTES等[27]、薛曉萍等[28]以及ZAMUNER等[23]，根據(jù)每個(gè)取樣日的理論最大地上部生物量和與之相應(yīng)的磷濃度，建立棉花臨界磷濃度稀釋曲線模型：

式中，Pc（%）為棉株地上部臨界磷濃度值，Wc（t·hm-2）為棉株地上生物量理論最大值，a、b為參數(shù)，a代表棉花地上部單位生物量的臨界磷濃度值；b為控制臨界磷濃度稀釋曲線斜率的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。

1.3.2 模型驗(yàn)證 采用2018年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型驗(yàn)證。模型的驗(yàn)證用國(guó)際通用的根均方差RMSE[29-30]和標(biāo)準(zhǔn)化根均方差n-RMSE[31]的方法：

式中，Pi、Oi分別為臨界磷濃度測(cè)定值和模擬值；n為樣本量；S為實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的平均值。RMSE值越小，模擬值與測(cè)量值的一致性越好，偏差越小，即模型的預(yù)測(cè)精確度越高。JAMIESON 等[32]認(rèn)為：n-RMSE＜10%，模型穩(wěn)定性極好；10%＜n-RMSE＜20%，模型穩(wěn)定性較好；20%＜n-RMSE＜30%，模型穩(wěn)定性一般；n-RMSE＞30%，模型穩(wěn)定性較差。

1.4 棉花磷營(yíng)養(yǎng)指數(shù)（PNI）與相對(duì)地上部生物量（RDW）

作物磷營(yíng)養(yǎng)指數(shù)PNI為棉株地上部磷濃度的實(shí)測(cè)值與根據(jù)臨界磷濃度稀釋模型求得的相應(yīng)生物量的臨界磷濃度值的比值，采用下式計(jì)算：

式中，Pa為棉株地上部磷濃度的實(shí)測(cè)值；Pc為根據(jù)臨界磷濃度稀釋模型求得的相應(yīng)生物量的臨界磷濃度值。若PNI＜1，表示植株磷缺乏；PNI = 1，表明植株體內(nèi)磷營(yíng)養(yǎng)處于最佳狀態(tài)；PNI＞1，則表明植株磷營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩[23]。

相對(duì)地上部生物量（RDW）為地上部生物量與同一生育時(shí)期各處理地上部生物量最大值的比值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析，用Origin 2017作圖，處理間多重比較采用LSD法。

2 結(jié)果

2.1 施磷量對(duì)棉花籽棉產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

棉花鈴數(shù)、鈴重品種間差異顯著，與豫早棉9110相比，魯54鈴數(shù)相對(duì)較高，鈴重較低，因此品種間籽棉產(chǎn)量差異不顯著。施磷、品種×施磷量顯著提高棉花鈴數(shù)和籽棉產(chǎn)量，2年2個(gè)品種表現(xiàn)一致，但對(duì)鈴重影響不顯著（表1）。

隨施磷量的增加，棉花鈴數(shù)和籽棉產(chǎn)量增加，兩者均在150和200 kg P2O5·hm-2施磷量下達(dá)到最大，并顯著高于0、50、100 kg P2O5·hm-2施磷量，2個(gè)品種表現(xiàn)一致。在2017年，與不施磷相比，50、100、150、200 kg P2O5·hm-2的施磷量下，磷敏感性棉花品種魯54棉花籽棉產(chǎn)量分別提高16.6%、29.0%、39.2%、39.8%，鈴數(shù)分別增加了 16.0%、28.0%、36.0%、36.9%；磷弱敏感性品種豫早棉 9110的籽棉產(chǎn)量分別提高8.7%、28.9%、34.2%、35.6%，鈴數(shù)分別提高7.4%、27.0%、32.3%、32.6%。在2018年，與不施磷相比，50、100、150、200 kg P2O5·hm-2的施磷量下，磷敏感性棉花品種魯 54棉花籽棉產(chǎn)量分別提高 20.3%、34.6%、44.3%、44.9%，鈴數(shù)分別提高19.1%、31.6%、39.4%、37.9%；磷弱敏感性品種豫早棉 9110的籽棉產(chǎn)量分別提高6.6%、21.0%、26.6%、29.0%，鈴數(shù)分別提高6.3%、18.4%、23.0%、25.6%。

2.2 施磷量對(duì)棉花地上部生物量及磷濃度的影響

2.2.1 施磷量對(duì)棉花地上部生物量的影響 棉株地上部生物量在苗期各施磷量間無(wú)顯著差異，在盛蕾期、盛花期、盛鈴期、吐絮期差異顯著，基本表現(xiàn)為 P0＜P50＜P100＜P150 ≈ P200，2個(gè)品種2年結(jié)果一致（圖1）。

2.2.2 施磷量對(duì)棉花地上部磷濃度的影響 隨棉花生育進(jìn)程的推進(jìn)，棉株地上部磷濃度呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(shì)，魯 54的地上部磷濃度下降幅度大于豫早棉9110。在同一取樣日，棉株地上部磷濃度隨施磷量增加而升高，2個(gè)品種結(jié)果趨勢(shì)一致（圖2）。

表1 施磷量對(duì)棉花籽棉產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響Table 1 Effects of phosphorus application rate on cotton yield and yield components

圖1 施磷量對(duì)棉花地上生物量累積的影響Fig. 1 Effects of phosphorus application on the dynamics of aboveground dry matter

2.3 棉株地上部臨界磷濃度稀釋曲線模型的建立及驗(yàn)證

圖2 施磷量對(duì)棉花地上生物量磷濃度變化的影響（2017年）Fig. 2 Effects of phosphorus application on the dynamics changes of aboveground biomass phosphorus content in 2017

2.3.1 模型建立 苗期各處理地上部生物量之間沒有顯著差異，且其地上部磷濃度沒有顯著差異，因此采用平均值作為該時(shí)期的臨界磷濃度值。棉花苗期、盛蕾期、盛花期、盛鈴期和吐絮期臨界磷濃度值分別為1.04%、0.92%、0.62%、0.42% 和 0.36%（魯54）；0.98%、0.93%、0.60%、0.46% 和 0.38%（豫早棉9110）。對(duì)上述臨界磷濃度值與其對(duì)應(yīng)的干物重進(jìn)行擬合（圖3），得到了魯54、豫早棉 9110 2個(gè)品種棉花臨界磷濃度稀釋模型，方程的決定系數(shù)分別為0.858、0.845，均達(dá)到顯著水平（表2）。此外，對(duì)每個(gè)取樣日磷濃度的最大、最小實(shí)測(cè)值與其對(duì)應(yīng)的地上部生物量進(jìn)行擬合，可得到棉花最高（Pmax，%）、最低（Pmin，%）磷濃度稀釋模型，即磷稀釋邊界模型，模型參數(shù)見表2。魯54的最高、臨界磷濃度稀釋曲線有差異，而豫早棉9110的最高、臨界磷濃度稀釋曲線基本重合。

2.3.2 模型驗(yàn)證 磷敏感性棉花品種魯 54、磷弱敏感性棉花品種豫早棉 9110的臨界磷濃度測(cè)定值與模擬值的誤差分別為 0.0257—0.0863、0.0084—0.1163（表3），對(duì)應(yīng)的臨界磷濃度稀釋模型的RMSE分別為0.1296、0.1383，n-RMSE分別為17.8504%、18.5447%；表明棉花磷稀釋模型有較高的穩(wěn)定性。

表2 棉花磷稀釋模型的參數(shù)值Table 2 The parameters of phosphorus dilution model

圖3 棉花地上生物量磷稀釋曲線（2017年）Fig. 3 The phosphorus dilution model of cotton aboveground biomass in 2017

表3 棉花臨界磷濃度（CPC）測(cè)定值與模擬值（2018年）Table 3 Observed and simulated values of critical phosphorus concentrations in cotton in 2018

2.4 不同施磷量對(duì)磷營(yíng)養(yǎng)指數(shù)（PNI）的影響

2個(gè)棉花品種的PNI均隨施磷量的增加而增加，對(duì)于同一處理，PNI隨著棉花生育時(shí)期的推移表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì)（圖4）。2017年在盛蕾期P50處理，魯54的PNI小于1，而豫早棉9110的PNI略大于1；盛花期P100處理，魯54的PNI大于1，而豫早棉9110的PNI小于1，這與魯54對(duì)施磷量變化更敏感有關(guān)。

2.5 PNI與相對(duì)地上部生物量（RDW）之間的關(guān)系

魯54和豫早棉9110不同生育時(shí)期的PNI與相對(duì)地上部生物量 RDW 均表現(xiàn)為線性正相關(guān)關(guān)系（圖5）。隨著PNI的增加，相對(duì)地上部生物量不斷增加，方程決定系數(shù)分別為0.887、0.930、0.489、0.815和0.781、0.898、0.637、0.495，達(dá)到顯著或極顯著水平。

圖4 各施磷量下棉花磷營(yíng)養(yǎng)指數(shù)（PNI）的變化Fig. 4 Changes of phosphorus nutrition indices (PNI) of cotton

圖5 棉花磷營(yíng)養(yǎng)指數(shù)與相對(duì)地上部生物量的關(guān)系Fig. 5 Relationship between phosphorus nutrition index (PNI) and relative shoot biomass (RDW) of cotton

3 討論

3.1 棉花臨界磷濃度稀釋曲線模型及其驗(yàn)證

磷是棉花生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，參與大部分生理過(guò)程。磷肥的合理運(yùn)籌不僅可以增加棉花的產(chǎn)量，優(yōu)化纖維品質(zhì)，還能促進(jìn)資源利用效率的提高，但目前我國(guó)普遍存在磷肥施用過(guò)量[9]、利用率低[10]、污染環(huán)境等問(wèn)題。臨界磷濃度可用于磷素營(yíng)養(yǎng)快速診斷，及時(shí)有效地評(píng)價(jià)植株磷素盈虧水平，為指導(dǎo)合理施肥及實(shí)現(xiàn)節(jié)肥增效提供理論依據(jù)。臨界磷濃度的研究已經(jīng)在多種作物[23]上應(yīng)用，但在棉花上的應(yīng)用還未見報(bào)道。因此，本文通過(guò)設(shè)置不同磷敏感性棉花品種的施磷量試驗(yàn)，建立并驗(yàn)證了棉花臨界磷濃度稀釋曲線模型。本研究中，建立的磷敏感棉花品種魯54的臨界磷濃度稀釋曲線模型為Pc=0.784W-0.221，磷弱敏感性品種豫早棉9110的模型為Pc=0.774W-0.198。由模型可知，與磷弱敏感性棉花品種豫早棉9110相比，魯54的臨界磷稀釋曲線參數(shù)a升高了1.29%，參數(shù)b增加了11.62%，即在相同單位生物量條件下，磷敏感性棉花品種魯54有相對(duì)較高的磷濃度，但隨地上部干物質(zhì)重增加，魯54棉株臨界磷濃度遞減的速率（參數(shù)b）卻較高。說(shuō)明2個(gè)棉花品種雖然具有不同的磷敏感性，但在生長(zhǎng)初期品種間的臨界磷濃度相差并不大，隨著生物量增加，磷敏感性棉花品種魯54臨界磷濃度下降較磷弱敏感性棉花品種豫早棉9110快，因而表現(xiàn)出對(duì)磷更敏感的特性。與前人在馬鈴薯[23,25]和梯牧草[22]的成熟草皮研究結(jié)果相比，本研究建立的模型中，參數(shù) a、b均較高；與小麥[24]的研究結(jié)果相比，參數(shù) a較低；說(shuō)明不同作物臨界磷濃度并不同，因此，有必要在棉花上建立相應(yīng)臨界磷濃度模型，為棉花磷營(yíng)養(yǎng)管理提供理論依據(jù)。

此外，本研究采用2018年的數(shù)據(jù)對(duì)臨界磷濃度模型進(jìn)行了驗(yàn)證，豫早棉9110和魯54的臨界磷濃度稀釋模型的RMSE分別為0.1296、0.1383。從驗(yàn)證結(jié)果可知，基于生物量的棉花臨界磷濃度模型模擬效果較好，且豫早棉9110的模擬效果稍好。與油菜、玉米、小麥等作物的臨界磷濃度稀釋模型模擬效果相比，本研究建立的模型RMSE相對(duì)較小，說(shuō)明模型模擬的效果相對(duì)較好，這可能與作物的不同磷濃度變化特性相關(guān)。此外，豫早棉9110和魯54的臨界磷濃度稀釋模型n-RMSE的值分別為17.8504%、18.5447%，表明模型的穩(wěn)定性亦較好，可以作為棉花磷素營(yíng)養(yǎng)狀況判斷的工具之一。

3.2 不同磷敏感性棉花品種磷營(yíng)養(yǎng)診斷及適宜施磷量推薦

PNI是基于作物臨界磷稀釋模型提出的指標(biāo)，以實(shí)際磷濃度與臨界磷濃度的比值來(lái)評(píng)價(jià)磷素營(yíng)養(yǎng)狀況以及定量動(dòng)態(tài)描述作物磷營(yíng)養(yǎng)狀況的變化。本研究中，相同生育時(shí)期PNI值隨施磷量的增加而增加。本研究還發(fā)現(xiàn)，磷營(yíng)養(yǎng)指數(shù)與相對(duì)地上部生物量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，與安志超等[33]在玉米中發(fā)現(xiàn)氮營(yíng)養(yǎng)指數(shù)與相對(duì)地上生物量呈現(xiàn)正相關(guān)結(jié)果相似，說(shuō)明本研究確定的磷稀釋曲線模型可以用來(lái)評(píng)估棉花磷營(yíng)養(yǎng)狀況。

關(guān)于棉花最佳施磷量目前已有不少研究。楊鴻杰等[18]研究發(fā)現(xiàn)棉花獲得最高產(chǎn)的施磷量為158.3 kg P2O5·hm-2，最佳施磷量為146.3 kg P2O5·hm-2。楊明花等[34]研究發(fā)現(xiàn)隨著施磷量的增加，棉花產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，最優(yōu)的施磷量是150 kg P2O5·hm-2。姚銀坤等[21]從施磷對(duì)產(chǎn)量的影響出發(fā)，得到獲得最大產(chǎn)量時(shí)的施磷量為132 kg P2O5·hm-2。本研究中，施磷量低于150 kg P2O5·hm-2時(shí)，2個(gè)棉花品種產(chǎn)量隨施磷量的增加而增加，且魯54產(chǎn)量增加幅度大于豫早棉9110，施磷量多于150 kg P2O5·hm-2時(shí)，棉花產(chǎn)量增加不顯著；棉花地上部生物量在150 kg P2O5·hm-2施磷范圍內(nèi)，隨著施磷量的增加而增加，超過(guò)此施磷量，生物量增加不顯著甚至略有下降；根據(jù)2個(gè)品種各時(shí)期PNI與水平“1”的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在磷肥用量150 kg P2O5·hm-2時(shí)，PNI值整體在1附近，磷肥用量為200 kg P2O5·hm-2時(shí)，則表現(xiàn)出磷素盈余現(xiàn)象，施磷量低于 150 kg P2O5·hm-2時(shí)，PNI小于 1，表明磷肥供應(yīng)不足。綜合產(chǎn)量結(jié)果與 PNI，本研究認(rèn)為較適宜的棉花施磷量為150 kg P2O5·hm-2，這與王海洋等[19]的研究結(jié)果一致。

4 結(jié)論

棉花鈴數(shù)和籽棉產(chǎn)量在150、200 kg P2O5·hm-2施磷量下顯著增加，鈴數(shù)在各施磷量間差異不顯著。隨生育進(jìn)程的推進(jìn)，棉花地上部磷濃度逐漸降低，地上部生物量呈升高趨勢(shì)。根據(jù)地上部生物量和磷濃度的關(guān)系，分別建立了不同磷敏感性棉花品種的臨界磷稀釋曲線模型（魯 54：Pc=0.784W-0.221，豫早棉 9110：Pc=0.774W-0.198）。2個(gè)稀釋曲線模型的RMSE分別為0.1296、0.1383；n-RMSE分別為17.8504%、18.5447%，說(shuō)明模型有較好的穩(wěn)定性。棉花磷營(yíng)養(yǎng)指數(shù)PNI隨生育進(jìn)程的推移呈先升高后下降的趨勢(shì)，在同一取樣時(shí)期，PNI隨施磷量的增加而升高，150 kg·hm-2施磷量時(shí)PNI平均值較接近于1。根據(jù)棉花籽棉產(chǎn)量在不同施磷量之間的表現(xiàn)及 PNI，推薦本地區(qū)棉花最佳施磷量為 150 kg P2O5·hm-2。