赣北彭泽棉区冲积土植棉的肥料效应试验

宋涛 陈洪 刘宏 王德胜 张根培

摘要：在赣北彭泽县棉区土壤肥力水平条件下，采用氮、磷、钾3个因素4个水平的施肥设计，研究了不同施肥水平对棉花的增产增效作用，结果显示：氮肥施用量过低或过高都会导致棉花减产，而土壤磷、钾素供应能力较高时，施磷、钾肥对棉花产量影响不显著。氮、磷、钾三元效应方程拟合为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，复相关系数r=0.99，获得经济最佳籽棉产量4470.55 kg/hm2的优化施肥方案是纯N为404.4 kg/hm2，P2O5为150.8 kg/hm2，K2O为170.1 kg/hm2，在彭泽棉区冲积土植棉稳氮、足磷、少钾有利于棉花增产。

关键词：棉花；肥料配比；最佳施肥量；施肥模型

中图分类号： S562.062 文献标识码： A 文章编号：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

棉花是彭泽县的主要种植作物，彭泽县是国家第一批建设的优质棉基地县，也是江西的第一产棉大县，但近年来受棉花种植效益的影响，彭泽县的棉花种植面积在不断萎缩[1-3]。为了稳定彭泽县棉花生产，江西省棉花研究所和彭泽县农业局在彭泽县棉田上作了大量节本增效试验探索[4-9]。目前彭泽县棉农在施肥上存在较大的盲目性，存在重施氮肥轻施磷钾肥的现象[10]。因此，作者根据江西省彭泽县测土配方施肥项目工作安排，结合大部分植棉土壤（冲积土）的肥力水平情况，在彭泽县棉花重要生产区芙蓉墩镇太字村的棉田进行了“3414”肥料效应试验，以确定长江冲积土类型棉田的最佳施肥量和氮磷钾肥料配比，为构建该区域棉花施肥模型提供科学依据[11]。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点设在彭泽县芙蓉墩镇太字村七组周柱泽农户棉田，土样编号为土-15，试验土壤类型为长江冲积土，沙质中壤，土壤肥力中等；试验地前茬作物为油菜；地理座标东径116°27′20″，北纬29°52′14″，海拔高度17 m；耕层土壤试验前初始养份状况：有机质21.6 g/kg，速效氮136.5 mg/kg，速效磷10.6 mg/kg，速效钾132.7 mg/kg，pH值为5.19。

1.2 供试材料

试验肥料选用氮、磷、钾单质肥料，氮肥为尿素（含N为46.4%），磷肥为钙镁磷（含P2O5为12%），钾肥为氯化钾（含K2O为60%），肥料价格尿素2.0元/kg，钙镁磷0.6元/kg，氯化钾3.6元/kg，试验棉花品种为创075。

1.3 试验设计

试验采用“3414”最优回归设计，根据彭泽县配方施肥项目田间试验方案执行，按氮、磷、钾3个因素4个水平14个处理进行，不设重复，采用随机排列方式。具体设计方案见表1中处理与氮、磷、钾因素和水平配组，其0水平为不施肥，2水平为当地最佳施肥量，即施纯氮量330 kg/hm2，施P2O5为117 kg/hm2，施K2O为120 kg/hm2。1水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5（该水平为过量施肥水平），试小区面积20 m2（9.5 m×2.1 m）。

1.4 试验方法

试验于2015年4月5日播种，5月15日移栽，每小区栽2行，移栽密度18000株/hm2。磷肥分两次施用，基肥占30%、蕾肥占70%；氮肥分5次施用，分别是基肥、苗肥、蕾肥、花铃期和桃肥；钾肥分两次施用，蕾肥占70%、花铃肥占30%。全生育期防病治虫11次，化学除草2次，6月20日整枝，8月12日打顶。10月27日采用“一厘地”法测产，同时每处理采摘50铃棉花进行室内考种。

2 结果分析

2.1 生育状况

调查表明，现蕾、开花、吐絮及生育天数各处理没有明显差异，只是O水平不施肥处理出现早衰，氮过量施肥处理贪青晚熟。

2.2 农艺性状

从表1可以看出，植株高度以处理11最高，达151.2 cm，果枝数和单株成铃数均是处理11和处理6较多，处理1各项指标值最低。

2.3 经济性状

从表2可以看出，成桃数以处理11最多，达981000个/hm2，单铃重以处理6和处理9最重，均为5.6 g。

2.4 籽棉产量

从表2可以看出：籽棉产量以处理6最高，为4596 kg/hm2，以处理11次之，为4500 kg/hm2，以处理1产量最低，为1680 kg/hm2，以处理2次低，为2890.5 kg/hm2，其它处理为3450～4350 kg/hm2。

2.5 经济效益分析

不同施肥处理经济效益见附表3，从中可以看出，处理6的产值和经济效益最好，处理8的肥料投入效果最高。

2.6 产量结果分析

2.6.1 一元效应分析 将氮、磷、钾中任意两个因素固定在2水平，可以求得氮、磷、钾各单素肥料施用量的关系。从表2可以看出：氮肥施用量过低或过高，都会导致棉花减产；而土壤磷、钾素供应能力较高时施磷、钾肥对棉花产量影响不显著。

2.6.2 氮、磷、钾三元效应分析 为研究氮、磷、钾三因素两者之间的互作效应对棉花产量的综合影响，以14个处理的小区籽棉产量建立氮、磷、钾素施用量三元二次回归方程为：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。

显著性检验结果表明，方程拟合效果较好，复相关系数r=0.99，R2=0.97，标准差=15.03。从三元效应方程可以看出，氮的增产效应大于磷，说明增施氮肥能够提高产量，氮与钾之间的互作效应为正值，磷和氮、磷和钾之间的互作效应均为负值，因此，在彭泽棉区冲积土类型棉田稳氮、足磷有利于棉花高产。

2.6.3回归方程应用 以2015年彭泽市场上的肥料和籽棉价格（N=4.35元/kg，P2O5=5.0元/kg，K2O=6.0元/kg，籽棉=5.7元/kg）对上述拟合方程模拟寻优表明：获得最高产量（4492.65 kg/hm2）的施肥量为N=416.55 kg/hm2， P2O5=103.2 kg/hm2， K2O=243.45 kg/hm2；获得经济最佳产量（4470.15 kg/hm2）的的施肥量为N=404.40 kg/hm2， P2O5=150.75 kg/hm2， K2O=170.10 kg/hm2。

2.6.4 常规5处理效果分析 常规5处理分别是不施肥的处理1、缺N的处理2、缺P的处理4、缺K的处理8和全素区处理6，他们的籽棉产量分别为1680.0、2890.5、4011.0、4237.5和4596.0 kg/hm2。籽棉产量缺素区相对全素区的占比，缺N为62.89%、缺P为87.27%、缺K为92.20%。说明氮肥对提升产量的作用最大，钾肥的作用最小。也说明土壤中的钾素丰富，而氮素偏少。

3小结与讨论

张允昔，等[10]研究表明，施氮能显著增加棉花的单株成铃数、产量和产值，氮肥表观利用率、偏生产力和农学利用率均随着施氮量的增加而显著降低。本试验与其研究的土壤类型相似，在认同这观点的基础上，还有以下结论：一是氮充足磷和钾合理的施肥，其植株高度高、果枝数和单株成铃数多；二是氮肥施用量过低或过高都会导致棉花减产，而土壤磷、钾素供应能力较高时施磷、钾肥对棉花产量影响不显著；三是在彭泽棉区冲积土类型棉田，氮的增产效应大于磷和钾，钾的增产效应最低，因而稳氮、足磷和少钾有利于棉花高产；四是彭泽棉区冲积土棉田氮、磷、钾素施用量与籽棉产量的三元二次回归方程为：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，该方程模拟寻优表明，获得经济最佳产量4470.55 kg/hm2的优化施肥方案是纯N为404.4 kg/hm2，P2O5为150.8 kg/hm2，K2O为170.1 kg/hm2。

棉花的科学施肥量受土壤肥力、品种、密度、气候、氮磷钾配比和前茬作物施肥情况等多种因素影响[10]，本试验是一地一点的结果，还有待于进一步试验验证。

参考文献

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