氮磷减量对棉花—油菜轮作系统作物产量及氮磷 流失的影响

张琼，尹凌洁，苏柠，龙广丽，刘鑫，卓红，彭芝，韩永亮， 谢桂先，荣湘民*

（1.湖南农业大学资源环境学院/土肥高效利用国家工程研究中心，湖南 长沙 410128；2.湖南省农情研究分析中心，湖南 长沙 410005；3.岳阳市农业科学研究院，湖南 岳阳 414000）

氮、磷作为植物必需的大量营养元素，对提高作物产量、改善作物品质发挥着重要的作用[1-2]。我国化学肥料施用量大，约为世界平均水平的4倍[3]。长期过量施用化肥不仅降低了肥料利用率[4]，还造成了土壤酸化、大气氮沉降、水质下降等一系列环境问题[5-6]。为提高化肥利用率，减少施肥带来的环境问题，在2015年，原农业部制定发布了《到2020年化肥使用量零增长行动方案》[7]。学者们通过研究集成出了一些有效的化肥减施增效技术，如：测土配方施肥技术[8]、缓控释肥减施技术[9]、有机肥替代技术[10]、化肥侧深减施技术[11]等，作物化肥利用率有所提升。

棉花、油菜是我国的主要经济作物，洞庭湖区地处长江中游，是湖南省粮棉油主产区，粮棉油产量均占全省的三成以上。《2018年春季主要农作物科学施肥指导意见》中指出，我国长江中游地区棉花推荐施肥量为N 195 kg/hm2、P2O590 kg/hm2；油菜推荐施肥量为N 168 kg/hm2、P2O564 kg/hm2[12]。而长江流域棉花氮肥施用量（N 277 kg/hm2）和磷肥施用量（P2O5102 kg/hm2）分别超过推荐用量的42.1%和13.3%[13]；长江中游冬油菜氮肥施用量（N 180 kg/hm2）[14]和磷肥施用量（P2O590 kg/hm2）[15]分别超出推荐用量的7.7%和40.6%。该区域棉花、油菜产区施肥量仍有下调潜力。肥料过量施用，不仅造成资源浪费，更会污染区域水环境。据《洞庭湖水环境综合治理规划》数据显示，洞庭湖地区各类污染物的排放中，来自农业源的总氮和总磷排放分别占82.68%和85.90%。因此，洞庭湖地区棉油生产中，化肥减施增效势在必行。

化肥减施增效的措施因作物种类而异：目前关于油菜的化肥减施增效措施有总量控制及农艺措 施[16]、增密减氮栽培[17]、有机肥替代[18-19]、减量深施[20]等，棉花有生物肥或有机肥替代[21-22]、秸秆还田和水肥一体化[11]等。普遍认为化肥减量10%~30%较适宜，尤其是洞庭湖区开展的水稻[9]、油菜[18]、玉米[23]、棉花[24]等作物化肥减量技术的研究也有类似结果。在不同作物种植制度下，同一作物的养分吸收规律也有所不同。卜容燕等[25]在湖北地区开展的研究发现：棉油轮作下油菜在生长前期（苗期—薹期）积累的氮素占到生育期氮素吸收总量的55.2%，显著高于稻油轮作下油菜在该生育期内的氮素吸收比例（46.9%）；但是在油菜生长后期（花期—角果期）稻油轮作下油菜氮素吸收量占生育期氮素吸收总量比例要显著高于棉油轮作油菜。因此棉油轮作有利于油菜前期生长，稻油轮作有利于油菜后期生长。

洞庭湖区域前人研究主要集中于单种作物，涉及棉花—油菜轮作制较少。为此，针对棉花—油菜轮作制系统，在钾肥施用量一致的基础上减量施用氮磷肥，探明棉花—油菜轮作常规施肥方式下的氮、磷肥减施量，以期为洞庭湖区域棉花—油菜轮作的高效施肥以及农业面源污染防控提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验于2020年5月—2021年6月在湖南省岳阳市农科院试验基地（113°5′7′′E，29°16′0′′N）进行。该地区位于长江中游亚热带地区，海拔24 m，年平均温度17.0 ℃，年平均降雨量1 400 mm（6~8月年平均雨量585.3 mm，占全年雨量的41.8%），全年日照时数1 722~1 816 h，气候温暖湿润，光照充沛，雨量适宜。

1.2 供试材料

供试土壤为河湖沉积物发育而成的紫潮土。试验前五点法取基础土样，其土壤有机质为16.36 g/kg， pH值为5.05，碱解氮75.75 mg/kg、速效磷17.18 mg/kg、速效钾147.88 mg/kg。供试作物为棉花（GK自选82系/GK12-0139）和油菜（早熟品种湘油420）。供试氮肥为尿素（含N 46%，中石油宁夏石化分公司生产），磷肥为过磷酸钙（含P2O512%，湖南省永和磷肥厂有限责任公司生产），钾肥为氯化钾（含K2O 60%，中化化肥有限公司生产）。

1.3 试验设计

采用田间小区试验，共设置5个处理，分别为：不施氮磷肥（CK）、常规施肥（T1）、氮磷肥各减量10%（T2）、氮磷肥各减量20%（T3）、氮磷肥各减量30%（T4）。重复3次，小区面积为20 m2（10 m ×2 m），随机区组排列。小区用水泥田埂（宽20 cm， 高出地面30 cm）隔开，防止串水串肥。在小区西侧设置出水口，安装计量水表和排放阀，用有盖塑料桶接径流液。

棉花季氮肥用量：CK、T1、T2、T3、T4分别为0、390.0、351.0、312.0和273.0 kg/hm2；磷肥（P2O5）用量：CK、T1、T2、T3、T4分别为0、105.0、94.5、84.0和73.5 kg/hm2；K2O用量均为244.5 kg/hm2。棉花季所有磷肥全部作基肥（土层混施）一次性施用，氮肥作基肥（40%，土层混施）、花铃肥（40%，表层撒施）和盖顶肥（20%，表层撒施）施用，钾肥作基肥（50%，土层混施）和花铃肥（50%，表层撒施）施用。

油菜季氮肥用量：CK、T1、T2、T3、T4分别为0、180.0、162.0、144.0、126.0 kg/hm2；磷肥（P2O5）用量：0、54.0、48.6、43.2、37.8 kg/hm2；K2O用量均为90.0 kg/hm2。所有磷肥全部作基肥（土层混施）一次性施用，氮肥和钾肥作基肥（60%，土层混施）、苗肥（20%，表层撒施）和抽薹肥（20%，表层撒施）施用。棉花种植株行距为50.0 cm×45.5 cm，油菜35.3 cm×35.7 cm。

第一季棉花于2020年5月18日施基肥移栽，7月2日施花铃肥、7月22日施盖顶肥追肥，10月12日收获。油菜于2020年10月28日移栽，10月29日施基肥，11月7日施苗肥、12月27日施抽薹肥追肥，2021年4月29日收割。第二季棉花于2021年5月12日移栽，5月18日施基肥，7月2日施花铃肥、7月27日施盖顶肥追肥，2021年10月12日完成收获。其他管理均为常规田间管理。各种植季施肥量见表1。

表1 各处理作物施肥量（kg/hm2）Table 1 Fertilizer amount in each planting season (kg/hm2)

1.4 样品采集与分析

1.4.1 径流水样采集与测定 降雨产流后，用500 mL

塑料瓶取部分径流水样，加酸、氯仿，冷藏保存，带回实验室，并在24 h内完成指标分析。各次降雨产生的径流量通过计量水表读数得出。

分析方法以《水和废水监测分析方法》（2002）为准，分析指标包括总氮（Total Nitrogen, TN）、可 溶 性 氮（Dissolved Nitrogen, DN）、颗 粒 态 氮（Particulate Nitrogen, PN）、硝态氮（NO3--N）、铵态氮（NH4+-N）；总磷（Total Phosphorus, TP）、可溶性磷（Dissolved Phosphorus, DP）和颗粒态磷（Particulate Phosphorus, PP）。总氮采用碱性过硫酸钾消解—紫外分光光度法测定；可溶性氮、硝态氮和铵态氮水样使用0.45 μm的滤膜抽滤，后采用SmartChem 200测定；颗粒态氮采用差减法求得：总氮减去可溶性氮；总磷采用过硫酸钾消解—钼锑抗比色法测定；可溶性磷水样使用0.45 μm的滤膜抽滤，后用过硫酸钾消解—钼锑抗比色法测定；颗粒态磷采用差减法求得：总磷减去可溶性磷。

氮、磷素径流损失量计算公式为：

式中：Qi为氮、磷径流损失量（kg/hm2）；Ci为径流 中氮、磷含量（mg/L）；Vi为径流流失量（m3/hm2）。氮、磷素径流流失率计算公式为：

式中：R为氮、磷径流流失率（%），Qt为施肥处理氮、磷累计损失量（kg/hm2），Qc为不施肥处理氮磷累计流失量（kg/hm2）；F为肥料施用量（kg/hm2）。

1.4.2 植株样品采集与测定 棉花植株：9月中旬在各小区中间行取5株植株，去根，分为棉铃和棉秆二部分，考察其单株铃数；每小区采取50个正常吐絮棉铃，考察其单铃重、衣分。待棉花完全吐絮后，每隔5~7日，分小区采摘并晒干称重，统计产量。

油菜植株：油菜成熟后各小区单收测产。油菜收获时，各小区取代表性植株5穴，考察其千粒重、单株角果数、每角果粒数。

采集的棉花植株（棉铃和棉秆）和油菜植株（茎秆和角果皮）称重后105 ℃杀青0.5 h，75 ℃烘干至恒重，样品粉碎过筛，用H2SO4-H2O2消煮，测定地上部氮素和磷素养分含量。氮素、磷素分别用凯氏定氮法、钒钼黄比色法测定。

氮肥农学效率（AEn，kg/kg）计算公式为：

式中：Yt和Yc分别表示施肥和对照处理的作物产量（kg/hm2），F为氮肥施用量（kg/hm2）。

氮肥利用率（REn，%）计算公式为：

式中：Ut和Uc分别表示施肥和对照处理作物收获时地上部的吸氮总量（kg/hm2），F为氮肥施用量 （kg/hm2）。

肥料偏生产力（PFPn，kg/kg）计算公式为：

式中：Y为施肥处理的作物产量（kg/hm2），F为氮肥施用量（kg/hm2）。同理，分别计算磷肥利用效率。

1.5 数据处理与分析

所有试验数据采用Microsoft Excel 2007软件整理、绘图，DPS软件进行不同处理间差异单因素方差分析，所有结果数据均以平均值±标准误的形式来表达。

2 结果与分析

2.1 氮、磷肥减量对棉花、油菜产量及氮磷吸收利用的影响

2.1.1 氮、磷肥减量对棉花、油菜产量及构成因素的影响 由表2可知，2020年和2021年棉花季籽棉产量均随施肥量减少呈下降趋势，T2、T3处理籽棉产量较T1处理无显著差异，T4处理在2020和2021年则分别显著降低27.04%和11.11%。两年棉铃数、单铃重、衣分均随施肥量降低而下降，与T1处理相比，T2、T3处理棉铃数、单铃重、衣分差异均不显著，但2021年T4处理棉铃数、单铃重显著性下降。棉花产量主要受棉铃数的影响，单铃重次之。与常规施肥相比，氮磷肥减量20%以内对棉铃数、单铃重无显著影响，所以对籽棉产量影响也不显著。

表2 各种植季棉花产量及构成要素Table 2 Cotton yield and composition factors of each planting season

2021年油菜产量由高到低的排序依次为：T1＞ T2＞T3＞T4＞CK，产量介于1 450~2 350 kg/hm2（表3）。与T1处理相比，T2、T3处理产量降幅不显著；T4处理产量则显著降低了10.22%。与T1处理相比，T2、T3处理角果数、每角果粒数、千粒重均无显著差异；T4处理角果数则显著降低了20.09%。油菜产量主要受角果数的影响，每角果粒数、千粒重次之。与常规施肥相比，氮磷肥减量20%以内对单株角果数、千粒重无显著影响，所以对油菜产量影响也不显著。

表3 油菜产量及构成要素Table 3 Rapeseed yield and composition factors of each planting season

2.1.2 氮、磷肥减量对作物氮素吸收和利用率的影响 由表4可知，棉花季、油菜季各处理氮素积累量均表现为T1＞T2＞T3＞T4＞CK。2020年棉花季和2021年油菜季，T2、T3处理的氮积累量较T1处理差异不显著；T4处理氮积累量则分别显著降低20.14%和15.45%。2021年棉花季，T2、T3和T4处理氮积累量较T1处理分别显著降低5.16%、9.38%和28.55%。棉花季各处理作物氮素积累量要明显高于油菜季，且以2021年棉花季氮素积累量最高。

三季作物施肥处理氮肥利用率（REn）均表现为T3＞T2＞T1＞T4。其中T2、T3处理REn较T1分别提高了7.5%、19.97%（2020年棉花），0.66%、10.91%（2021油菜）和1.53%、5.41%（2021年棉花）；T4处理REn较T1则分别显著降低了8.71%（2020年棉花）、6.88%（2021年油菜）和25.26%（2021年棉花）。氮肥偏生产力（PFPn）2020年棉花季处理间变化不显著，而2021年油菜季和棉花季随施肥量减少而上升。氮肥农学效率（AEn）在2021年油菜季和棉花季，与T1处理相比，T2~T4处理的AEn均有所提高；而2020年棉花季表现为T1处理最高。

2.1.3 氮、磷肥减量对作物磷素吸收和利用率的影响 由表4可知，三种植季各处理磷素积累量均表现为T1＞T2＞T3＞T4＞CK。较CK处 理，T1~T4施肥处理磷素积累量在三季均有显著提高。2020年棉花季，T2、T3、T4处理的磷素积累量较T1处理分别显著减少了2.46%、3.69%、15.85%。2021年油菜季，T2、T3处理磷素积累量较T1处理无显著差异；T4处理显著减少了15.20%。2021年棉花季，T2处理磷素积累量较T1处理无显著差异；T3、T4处理分别显著减少5.02%、13.16%。棉花季各处理作物磷素积累量要略高于油菜季，且以2021年棉花季磷素积累量最高。

表4 各种植季的氮磷积累量及利用率Table 4 Accumulation and utilization rate of nitrogen and phosphorus in each planting season

三季各施肥处理磷肥利用率（REp）均表现为T3＞T2＞T1＞T4。其中T2、T3处理REp较T1分别提高了3.52%、12.22%（2020年棉花），1.88%、11.91%（2021油菜）和5.87%、6.92%（2021年棉花）；T4处理REp较T1则分别显著降低了19.83%（2020年棉花）、20.83%（2021年油菜）和11.34%（2021年棉花）。磷肥偏生产力（PFPp）在2020年棉花季各处理间无显著差异；在2021年油菜季和棉花季随施肥量的减少而上升。磷肥农学效率（AEp）在2021年油菜季和棉花季，与T1处理相比T2~T4处理的AEp均有所提 高；而在2020年棉花季表现为T1处理最高。

2.2 氮、磷肥减量对氮磷径流流失的影响

2.2.1 氮、磷肥减量对氮素径流浓度的影响 从图1可知，三季径流总氮浓度随时间推移整体呈下降趋势。2020年和2021年棉花季各处理的总氮浓度表现为波动性下降。这是由于氮肥按照基肥、花铃肥、盖顶肥4∶4∶2的比例分别于当年5月（基肥）、7月（花铃肥、盖顶肥）施入，而6~8月为强降雨发生的主要时期，尤其是花铃肥施用前后强降雨相对集中。油菜季由于氮肥已于2020年12月施用完毕，而产流发生在次年3月，各处理的总氮浓度随时间推移缓慢下降。与T1处理相比，T2~T4各处理棉花季总氮浓度减少了13.92%~32.10%（2020年）和6.8%~37.63%（2021年）；油菜季各处理总氮流失浓度降低了21.06%~48.84%。三季可溶性氮、硝态氮、铵态氮、颗粒态氮浓度变化趋势与总氮趋势基本一致。

图1 各种植季径流氮浓度变化Fig.1 Dynamics of nitrogen concentration of runo§ in each planting season

2.2.2 氮、磷肥减量对磷素径流浓度的影响 从图2可知，由于磷肥是作为基肥在移栽时一次性施入，三季径流总磷浓度随时间推移整体呈下降趋势。2020年和2021年棉花季各处理的总磷浓度受花铃期强降雨影响表现为波动性下降；油菜季各处理的总磷浓度随时间推移缓慢下降。与T1处理相比，T2~T4各处理棉花季总磷浓度减少了19.75%~ 42.63%（2020年）和34.32%~56.54%（2021年）；油 菜季各处理总磷流失浓度降低了17.57%~46.41%。三季可溶性磷、颗粒态磷浓度变化趋势与总磷趋势基本一致。

图2 各种植季径流磷浓度变化Fig.2 Dynamics of phosphorus concentration of runo§ in each planting season

2.2.3 氮、磷肥减量对径流氮素流失量的影响 由表5 可知，棉花季和油菜季总氮流失量均随施肥量的减少而显著降低，且以T1处理最大，CK处理最小。较T1处理，T2~T4处理的总氮流失量棉花季显著降低了7.23%~31.20%（2020年）和5.94%~27.20%（2021年），油菜季显著降低了18.88%~37.61%。三季可溶性氮、硝态氮、铵态氮、颗粒态氮流失量趋势与总氮流失量趋势一致。棉花季磷素流失量（2020年：9.60~17.57 kg/hm2，2021年：7.52~11.58 kg/hm2） 要明显高于油菜季（0.54~0.90 kg/hm2），这可能与棉花季氮肥施用量（273~390 kg/hm2）远大于油菜季（126~180 kg/hm2）有关，也可能与棉花季降雨强度、次数均高于油菜季有关。棉花季和油菜季氮素流失形态均以可溶性氮为主，硝态氮是可溶性氮中的主要形态，占总氮流失量的33.74%~44.99%。

表5 各种植季的氮磷径流流失量（kg/hm2）Table 5 Nitrogen and phosphorus runo§ loss amount in each planting season (kg/hm2)

2.2.4 氮、磷肥减量对径流磷素流失量的影响 棉花季和油菜季总磷流失量均随着施肥量的减少而显著降低，且T1处理最大，CK处理最小。较T1处理，T2~T4处理的总磷流失量棉花季显著降低了16.86%~44.02%（2020年）和12.80%~35.29%（2021年），油菜季显著降低了10.18%~24.85%。三季可溶性磷、颗粒态磷流失量趋势与总磷流失量趋势一致。棉花季磷素流失量（2020年：0.29~0.54 kg/hm2，2021 年：0.32~0.65 kg/hm2）要明显高于油菜季（0.28~ 0.45 kg/hm2），这可能与棉花季磷肥施用量（73.5~ 105.0 kg/hm2）远大于油菜季（37.8~54.0 kg/hm2），以及棉花季降雨强度、次数均高于油菜季有关。棉花季和油菜季磷素流失形态均以颗粒态磷为主。

3 讨论

3.1 氮磷肥减量对旱地氮、磷流失的影响

前人研究认为，农田径流氮磷浓度、径流流失量与施肥水平密切相关[26-27]。段然等[28]研究表明，在玉米—油菜轮作制度下，与常规施肥相比，合理减量施肥能减少径流中氮、磷损失量3.54%~29.36%和7.14%~35.71%。郭智等[29]研究表明，与农户习惯施肥相比，减量施肥显著降低菜—稻周年总磷径流流失量达22.48%~45.66%。本研究中，棉花、油菜季氮磷流失量均随氮、磷肥施用的减量而明显下降，与常规施肥相比，氮、磷流失量在棉花季分别减少了5.94%~31.20%、12.80%~44.02%，油菜季分别减少了18.88%~37.61%、10.18%~24.85%。李恩尧等[23]在洞庭湖区的研究指出，减氮处理氮素径流损失量比常规施肥处理减少12.54%~28.68%。本试验结果与前人研究结果基本一致。本研究中，从棉花—油菜周年氮磷径流流失的情况来看，氮磷径流流失主要集中在棉花季，各处理条件下，其总氮、总磷流失量分别占周年流失总量的90%和80%以上。这可能是由于棉花需肥量比油菜大，还可能与各种植季施肥期、降雨次数和径流流失量不同等有关。棉花季降雨及产流多发生在6~7月，雨势强烈且多发，产流量大，而7月正值棉花花铃期追肥阶段，所以养分流失量大。而油菜季降雨及产流发生在年后的3~4月，雨势细绵，产流量小，且此时已进入油菜的角果成熟期，距离最后一次施肥（2020年12月27日）已有两个多月，肥料已大部分被植株吸收利用，因此养分流失量较小。

本研究中，棉花季和油菜季T1~T4处理的总氮、总磷损失率均随着施肥量的减少而逐渐减少，各处理间差异显著。氮磷流失形态中，氮素以硝态氮为主；磷素以颗粒态磷为主。这与前人研究结果一致，他们认为旱地土壤流失的氮素以硝态氮为主，水 田以铵态氮为主[30]；旱地磷素流失以颗粒态磷为 主[26,31]。

3.2 氮磷肥减量对棉—油轮作作物产量及肥料利用率的影响

肥料是作物生长所需养分的重要来源之一，施肥量不足会减缓作物的正常发育；过量施肥则易引起植物茎秆疯长，影响生殖器官的发育，进而影响产量。因此，适宜施肥量对作物生长发育至关重要。适宜施肥量随地区和作物的差异而有所不同。江汉平原麦后移栽棉的推荐施氮量为310.64~318.75 kg/hm2[32]；在黄淮海平原，玉米单作茬口，冬小麦最佳经济产量施氮量为243 kg/hm2；大豆单作和玉米大豆间作茬口，最佳经济产量施氮量分别为 196 kg/hm2和210 kg/hm2[33]；在湖北地区，磷肥用量为75 kg/hm2时可实现油菜的高产高效生产[34]。适度减量施肥能提高氮、磷肥利用率，协调作物的营养生长和生殖生长，从而使产量得以稳定。作物减量施肥应从土壤肥力状况的实际出发，结合不同作物的生长规律和肥料需求，平衡养分供需，节约肥料。有研究发现，植株整个生育期土壤氮素矿化加上播前无机氮数量，土壤自身供氮量可高达347 kg/hm2，能满足植株生长发育所需[35-36]，这大大弱化了施肥量差异对作物产量带来的影响。前人研究结果表明，在洞庭湖流域，与常规施肥相比，氮磷减量20%以内对玉米产量无显著影响，氮磷减量达30%时出现显著减产[23]；而在玉米—油菜轮作中，减氮30%以内，减磷20%以内对玉米、油菜产量没有显著影响[28]。

本研究中，在农民常规施肥基础上，氮磷肥减施20%以内对作物产量影响均不显著，这与前人的研究结果一致[24]。棉花产量受棉铃数、单铃重、衣分等产量因素的影响[37-38]。本研究中，与常规施肥相比，T2、T3处理籽棉产量连续两年差异不显著，主要原因是T2、T3处理的单铃重和结铃数较常规施肥处理无显著差异。2021年籽棉产量较之2020年整体有所提升，究其原因可能是2020年两次追肥期前后强降雨多发，径流量大，氮素养分流失较多，棉铃生长发育受滞导致减产；而2021年两次追肥期降雨次数少、间隔时间长，养分流失相对较少，各处理单株棉铃数、单铃重均高于2020年。油菜的产量受单株角果数、每角果粒数、千粒重等因素的制约。熊廷浩等[18]研究发现，与常规施肥相比，化肥减量25%条件下的单株角果数、每角果粒数、千粒重均无显著差异。本研究中，与常规施肥相比，T2、T3处理油菜产量差异不显著，主要原因是T2、T3处理单株角果数、每角果粒数、千粒重与常规施肥相比虽略有减少，但均无显著差异。

本研究中，氮磷肥减量20%以内对2020年棉花和2021年油菜氮素积累量影响不显著，与前人研究结果一致。2021年棉花季各处理氮素积累量均高于2020年棉花季，处理间差异明显。可能是由于2021年度雨水淋洗强度和次数均弱于2020年，养分流失量相对较少，植株养分吸收较好。氮磷肥减量对棉花磷素积累量有显著影响，氮磷肥减施20%以内对油菜磷素积累量影响不显著。2021年棉花季各处理磷素积累量均高于2020年棉花季。

本研究中，减量施肥20%以内，可有效提高各种植季氮磷肥料利用率，且均在减量20%时效果最好。这与前人的研究结果基本一致[39]。这可能与试验条件下土壤氮、磷素含量较高有关；也可能与油菜生物量较低，油菜的氮素吸收主要集中在苗 期[28]，且对磷素利用能力较强有较大联系。由于试验条件所限，本试验只选取了当地最具代表性的棉花和油菜品种，在后续的试验中会加强对不同品种和不同地区的棉花—油菜体系的探索，以期为不同地区的棉花—油菜轮作体系提供更广泛的依据。

4 结论

1）与常规施肥处理相比，氮磷减量10%~20%不显著影响旱地作物（棉花—油菜轮作）产量，但减量30%时产量显著降低；氮磷肥利用率随其施用量的减少呈先升高后降低的趋势，以减量20%氮磷肥利用率最高。

2）洞庭湖平原旱地棉花—油菜轮作系统中，氮磷养分流失以棉花季为主，棉花花铃期是养分流失的关键时期。总氮、总磷流失量随氮磷肥用量的减少而显著降低。与常规施肥相比，氮磷减量10%~30%的总氮、总磷流失量分别减少5.94%~37.61%、10.18%~44.02%。

3）综合棉花—油菜轮作系统的作物产量和养分流失情况，在本试验所设范围内，氮磷减量20%以内能在保证作物产量、稳定养分吸收情况下，减少氮磷流失；其中以氮磷肥减量20%效果最佳。