中圖分類(lèi)號(hào) S146 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1007-7731(2025)12-0035-03
DOI號(hào) 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.12.009
Techniques and optimization strategies for reducing and increasing fertilization efficiency of cotton in Hami region
ZULIPIEM ? Yusupu 1,2 HU Xuelin1 ALIYA·Sidik1 ZHANG Lu1 LIUQianqian 1,2 QIAN Wenjie1
(1Agricultural Science Research Institute of the 13th Division of Xinjiang Production and Construction Corps, Hami 839000, China;
2Agricultural Development Service Center of the 13th Division of Xinjiang Production and Construction Corps, Hami 839000, China)
AbstractTo improve theyieldand qualityofcotton in Hami City,Xinjiang,the technology of reducing and increasig fertilizer efficiencyintheregionwassummarized,the links that need furtherimprovement inthecotton production fertilization process wereanalyzed,andoptimized fertlizationstrategies wereproposed.The technologyof reducingand increasing fertilizer eficiency includessoil testing formula fertilization technology,straw returning technology,andintegratedwaterandfertilizer technology.Theapplicationofrelated technologies helps to ensure balanced nutrient supply,increase soil organic mater content,and improve crop yield.Thereare some urgent optimization linksin the fertilization managementof cotton production in theresearcharea,mainly including imbalance inthe ratioofnitrogen,phosphorus,andpotassiumfertilizer,insuffcientsupplyoforganicfertilizer,andlackoftrace elementfertilizers.Basedonthis,optimized fertilization strategiesare proposed:scientific fertilization,promoting the integratedservice model of“detection,configuration,production,provision,and application”throughout the entire process,and strengthening the promotion of soil testing and formula fertilization technology;take measures such as returning straw tothefieldand increasingtheapplicationoforganic fertilizer to improvesoil structure and enhance the persistenceoffertilizerefficiency;reasonablyallocatetheproportionoffertilizers,organicfertilizers,and traceelement fertilizerstoimprovetheaccuracyoffertilization.Thisarticleprovidesreferencesforhighqualityandeficientcotton production in relevant regions.
Keywordsfertilizer;cotton;soil testingand formula fertilization; straw returning;reductionand effciency improvement
棉花種植面積較大,近年來(lái),隨著化肥施用量的增加和連年耕作,部分地區(qū)氮肥施用水平可能超過(guò)作物需肥量,導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降、養(yǎng)分殘余增加,具體表現(xiàn)為土壤有機(jī)質(zhì)含量減少,堿解氮和有效磷含量升高,在一定程度上增加了種植成本,同時(shí)可能造成環(huán)境污染,加重病蟲(chóng)害的發(fā)生。
相關(guān)學(xué)者針對(duì)棉花種植的肥料施用技術(shù)展開(kāi)了一系列研究。程曉嬌等研究指出,有機(jī)肥部分替代化肥可有效改善土壤理化特性,提高土壤養(yǎng)分含量,促進(jìn)棉花根系生理活性和根系構(gòu)型;孟令貽2研究指出,增施 240kg/hm2 鉀肥用量、減施 10% 氮肥組合有利于改善棉花農(nóng)藝性狀、提高肥料利用效率。本文總結(jié)了新疆哈密地區(qū)化肥減量增效技術(shù),分析了其棉花生產(chǎn)施肥過(guò)程中有待進(jìn)一步完善的環(huán)節(jié),并提出相應(yīng)的優(yōu)化措施,為相關(guān)地區(qū)棉花高質(zhì)、高效生產(chǎn)提供參考。
1化肥減量增效技術(shù)分析
1.1 測(cè)土配方施肥
測(cè)土配方施肥技術(shù)是通過(guò)對(duì)土壤成分進(jìn)行檢測(cè),并根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)定制化配制肥料,有利于協(xié)調(diào)棉花生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)、土壤養(yǎng)分供給之間的關(guān)系。該技術(shù)可補(bǔ)充作物缺乏的特定元素,并依據(jù)需求量進(jìn)行調(diào)整,以確保營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)的全面性和均衡性,滿(mǎn)足棉花生長(zhǎng)需求,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低成本、增加收益的目標(biāo)。劉玲輝等3研究指出,測(cè)土配方施肥可培養(yǎng)農(nóng)戶(hù)科學(xué)施用肥料的習(xí)慣,提高肥料利用率。近年來(lái),通過(guò)土壤分析、植物測(cè)試、肥料田間試驗(yàn)等方式,農(nóng)戶(hù)充分了解了土壤養(yǎng)分變化規(guī)律和作物對(duì)養(yǎng)分的吸收方式。根據(jù)土壤基本肥力狀況、棉花需肥特性、土壤供肥能力和肥效分析結(jié)果等,選用適合當(dāng)?shù)孛藁ㄌ锏姆柿项?lèi)型、施用量和施用方法,使棉花的施肥過(guò)程更加科學(xué)合理。
1.2秸稈還田
秸稈還田可改善土壤質(zhì)地、提升土壤孔隙度及其透氣與吸水功能,從而增加土壤中的有機(jī)物質(zhì)與養(yǎng)分含量4。在棉花種植區(qū),采取將農(nóng)作物殘茬粉碎后還田的技術(shù)可有效提高土壤有機(jī)質(zhì)含量、改善耕層質(zhì)量、優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)、防止土壤表層硬化,降低了對(duì)化學(xué)肥料的依賴(lài),并提升了王壤的生產(chǎn)能力。該技術(shù)的應(yīng)用減輕了化肥施用過(guò)量帶來(lái)的不良影響,同時(shí)解決了農(nóng)作物殘茬堆積及焚燒問(wèn)題,減輕了對(duì)環(huán)境的污染,改善了棉花種植區(qū)的生態(tài)環(huán)境。
1.3水肥一體化
農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)是通過(guò)掌握作物需水特性,運(yùn)用各類(lèi)策略高效回收雨水及灌溉水,以促進(jìn)作物產(chǎn)量提升和經(jīng)濟(jì)效益,其核心是追求水資源的高效利用[5-。近年來(lái),研究區(qū)將高效節(jié)水灌溉建設(shè)作為農(nóng)業(yè)節(jié)本增效的重要抓手,結(jié)合水肥一體化技術(shù),廣泛應(yīng)用于棉花、小麥等農(nóng)作物生產(chǎn)中。部分地區(qū)采取干播濕出灌溉技術(shù)、水肥一體化滴灌技術(shù),改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,發(fā)展了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)。持續(xù)提高水、肥利用效率,有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)增效。
2待進(jìn)一步完善的環(huán)節(jié)
2.1 化肥
部分棉花種植戶(hù)對(duì)配方施肥的認(rèn)知度有待提高,認(rèn)為施肥越多棉花產(chǎn)量越高,部分種植戶(hù)未結(jié)合棉田往年棉花產(chǎn)量水平和土壤肥力合理施肥。在棉花生產(chǎn)過(guò)程中,肥料施用可能存在營(yíng)養(yǎng)成分匹配不恰當(dāng)?shù)那闆r,體現(xiàn)在氮、磷比例失衡,如過(guò)多施用氮肥或磷肥,忽略了其他類(lèi)型肥料的情況,導(dǎo)致棉花生長(zhǎng)過(guò)程中養(yǎng)分供給不充足,對(duì)其生長(zhǎng)造成不利影響8。實(shí)際生產(chǎn)中,若無(wú)目標(biāo)地投人化學(xué)肥料,不但會(huì)影響棉花生產(chǎn),還會(huì)對(duì)土壤、地下水造成影響。
2.2 有機(jī)肥
施用有機(jī)肥可以增強(qiáng)土壤養(yǎng)分的供應(yīng)能力,改善植物根系環(huán)境。部分棉花種植區(qū)對(duì)施用自然堆肥的重視度不夠,可能原因是種植戶(hù)對(duì)天然肥料功效存在認(rèn)知誤區(qū),或認(rèn)為收集和利用天然肥料的過(guò)程較繁瑣。部分種植規(guī)模較大的田塊,其天然肥料資源較少,利用天然肥料的成本較高,在一定程度上影響了天然肥料的利用率。實(shí)際生產(chǎn)中,單施化肥可能導(dǎo)致土壤中的有機(jī)質(zhì)含量減少,造成土壤板結(jié)和肥力下降,最終影響了棉花種植效益。
2.3 中微量元素
中微量元素對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育和生理代謝具有重要作用。部分中微量元素可以調(diào)節(jié)棉花內(nèi)在酶的活性,進(jìn)而增強(qiáng)葉片光合能力,提高光能轉(zhuǎn)化效率。部分種植戶(hù)在棉花培植管理上可能重點(diǎn)施加氮、磷、鉀等大量元素肥料,而忽視了中微量營(yíng)養(yǎng)元素的補(bǔ)充。這種情況會(huì)導(dǎo)致棉花在生長(zhǎng)階段缺失某些必需的微量元素,進(jìn)而影響其產(chǎn)量和品質(zhì)等9
3棉花減量增效施肥優(yōu)化措施
3.1 合理施用化肥
氮、磷、鉀元素是棉花體內(nèi)有機(jī)化合物的重要組分,其中,氮對(duì)棉花生長(zhǎng)的促進(jìn)作用較明顯[10]。在棉花生長(zhǎng)周期內(nèi),從幼苗期至棉球成熟形成的各個(gè)階段,均需充足的氮肥補(bǔ)給[1I-12]。通過(guò)合理的氮素營(yíng)養(yǎng),可有效提高棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)。磷素可調(diào)配碳水化合物,且能提升光合效率,從而增強(qiáng)棉花抵御逆境的能力。鉀素可增強(qiáng)棉花細(xì)胞中若干酶的活性,有助于促進(jìn)植株代謝活動(dòng)、優(yōu)化氮素利用,以及促進(jìn)棉花枝干健康生長(zhǎng)和增強(qiáng)植株的抗逆性[13]。實(shí)際生產(chǎn)中,需加強(qiáng)施肥指導(dǎo),增強(qiáng)農(nóng)戶(hù)科學(xué)合理施肥意識(shí),注重用地與養(yǎng)地相結(jié)合,提高化肥的利用率[14;聚焦關(guān)鍵農(nóng)時(shí),制定發(fā)布科學(xué)施肥技術(shù)指導(dǎo)意見(jiàn);深化宣傳引導(dǎo),加強(qiáng)科學(xué)施肥宣傳,達(dá)到化肥減量增效、種植戶(hù)增收的目的。為實(shí)現(xiàn)棉花的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),種植戶(hù)在實(shí)踐中需合理配制氮、磷、鉀肥比例,以防肥料施用量失衡??茖W(xué)施肥,推動(dòng)“檢測(cè)、配置、生產(chǎn)、提供、施用”全流程一體化服務(wù)模式,傳播有益的種植經(jīng)驗(yàn),強(qiáng)化測(cè)土配方施肥技術(shù)的推廣工作。
3.2 合理施用有機(jī)肥
棉花種植戶(hù)應(yīng)針對(duì)棉花生長(zhǎng)不同階段,合理調(diào)配天然和化學(xué)肥料的施用比例,以取得較佳的肥料利用效率。實(shí)際生產(chǎn)中,施加自然肥料時(shí)還需考慮當(dāng)?shù)靥赜械沫h(huán)境因素,若當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展不足,可嘗試與周邊地區(qū)牧場(chǎng)合作,引入自然肥料資源,以保障棉花生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)的供應(yīng),進(jìn)而提升棉花的產(chǎn)量與品質(zhì)。充分利用天然肥料,積極宣傳農(nóng)作物秸稈機(jī)械粉碎還田技術(shù),通過(guò)多種方式增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量,該方法有利于改善土壤結(jié)構(gòu)及其理化特性,增強(qiáng)肥效持久性,為棉花的穩(wěn)定和豐產(chǎn)營(yíng)造適宜的土壤環(huán)境。
3.3合理施用中微量元素肥料
充分發(fā)揮中微量元素肥料的潛力,有助于滿(mǎn)足棉花生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)需求。利用多種形式強(qiáng)化施肥技術(shù)宣傳、培訓(xùn)、指導(dǎo)工作,引導(dǎo)棉花種植戶(hù)學(xué)習(xí)中微量元素肥料施用專(zhuān)業(yè)知識(shí),提升種植人員專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。采用科學(xué)的施肥方法,合理配置化肥、有機(jī)肥及中微量元素肥料的用量及比例,以提高施肥的精準(zhǔn)度、環(huán)保性與效果。結(jié)合棉花豐產(chǎn)種植技術(shù)、機(jī)械化深層施肥技術(shù)、測(cè)土配方施肥技術(shù)以及水肥一體化技術(shù),以提升植株?duì)I養(yǎng)成分吸收效率,確保棉花產(chǎn)量穩(wěn)定[15]。
綜上,本文總結(jié)了研究區(qū)化肥減量增效技術(shù),分析了棉花生產(chǎn)施肥過(guò)程中有待進(jìn)一步完善的環(huán)節(jié),并提出施肥優(yōu)化策略?;蕼p量增效技術(shù)包括測(cè)土配方施肥技術(shù)、秸稈還田技術(shù)和水肥一體化技術(shù)。在施肥過(guò)程中,綜合考慮棉花的營(yíng)養(yǎng)需求規(guī)律、土壤肥力狀況和氣候變化規(guī)律等因素,選擇適宜的肥料種類(lèi)和施肥量,有助于實(shí)現(xiàn)棉花優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)栽培。
參考文獻(xiàn)
[1]程曉嬌,王虎山,張智勇,等.有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)不同土壤連作棉花根系的影響[J].棉花學(xué)報(bào),2024,36(5):431-446.
[2]孟令貽.減氮增鉀對(duì)北疆棉花產(chǎn)量形成及養(yǎng)分吸收利用的影響[D].烏魯木齊:新疆農(nóng)業(yè)大學(xué),2024.
[3]劉玲輝,竇宏舉.新疆兵團(tuán)第二師鐵門(mén)關(guān)市棉花水肥一體化化肥減量增效技術(shù)模式[J].新疆農(nóng)墾科技,2019,42(2):26-28.
[4]戚亮,曹肆林,盧勇濤,等.新疆兵團(tuán)棉花秸稈還田技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與思考[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,43(36):154-156.
[5]吾買(mǎi)爾江.甫拉提,熱西旦.買(mǎi)合木提,張珊珊,等.高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉技術(shù)在棉花生產(chǎn)上的運(yùn)用[J].新疆農(nóng)業(yè)科技,2010(4):15-16.
[6]白巖,毛樹(shù)春,田立文,等.新疆棉花高產(chǎn)簡(jiǎn)化栽培技術(shù)評(píng)述與展望[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,50(1):38-50.
[7]陳緒蘭,張嬌閣,劉萍,等.新疆庫(kù)爾勒棉花化肥減量增效技術(shù)推廣現(xiàn)狀及建議[J].中國(guó)棉花,2017,44(7):41-42.
[8]閆湘,金繼運(yùn),何萍,等.提高肥料利用率技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,41(2):450-459.
[9]李勇,于廣武,李曉冰,等.中、微量元素肥料發(fā)展的必要性及其前景分析[J].化肥工業(yè),2013,40(4):1-3,35.
[10]庫(kù)潤(rùn)祥,田立文,婁善偉,等.氮肥用量對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2019,42(6):385-391.
[11]王金剛,姜艷,田甜,等.減氮配施生物刺激素對(duì)棉花產(chǎn)量及氮肥吸收利用的影響[J].棉花學(xué)報(bào),2021,33(3):209-223.
[12]李志軍,王海東,張富倉(cāng),等.新疆滴灌施肥棉花生長(zhǎng)和產(chǎn)量的水肥耦合效應(yīng)[J].排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào),2015,33(12):1069-1077.
[13]陳云,樊慶魯,王軍.滴灌不同施肥方式對(duì)棉花生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響[J].新疆農(nóng)墾科技,2009,32(1):42-43.
[14]鄧忠,白丹,翟國(guó)亮,等.膜下滴灌水氮調(diào)控對(duì)南疆棉花產(chǎn)量及水氮利用率的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2013,24(9):2525-2532.
[15]白萍,鄧路.棉花水肥一體化節(jié)本增效技術(shù)綜合效益評(píng)價(jià)[J].節(jié)水灌溉,2019(7):77-81.
(責(zé)任編輯:李媛)