棉花平衡施肥技术研究

2010-09-04肖春芳

湖南农业科学 2010年3期

肖春芳

（华容县农业局土壤肥料工作站，湖南华容 414200）

科学合理施肥，平衡农田土壤养分，是促进农业生产的重要措施，也是增加农作物产量的物质基础。华容县属长江流域高产棉区，每年棉花种植面积在2.13万hm2左右，棉花不仅是华容县的主要经济作物，而且是棉农的主要经济来源。因此，必须在提高棉田土壤肥力的基础上，科学合理的施用肥料，以确保棉花稳产高产，改善纤维品质，提高经济效益。

目前华容县棉田土壤主要为紫潮泥土和紫潮沙土及红泥土，其棉田土壤各种养分含量丰缺不一，导致棉花产量差异较大，已成为限制棉花持续稳产高产的重要因素。

平衡施肥是根据作物需肥规律，土壤供肥性能与肥料效应，在施用有机肥的基础上，提出氮、磷、钾化肥和微量元素的适当用量和比例及相应的施肥技术，通过施肥手段来调节土壤供肥与作物所需营养元素的供需平衡，找出最佳用量与适宜比例，做到科学化、合理化、定量化。为此，根据农业部测土配方施肥技术规范，结合华容县棉花施肥的实际，进行了棉花“3415”测土配方田间试验，现将研究结果报告如下。

1 试验设计与试验经过

1.1 试验地点和试验方法

试验选择在华容县农科所李兴邦农户承包的棉田进行，地理位置为 N 112°31＇55.6＂，E 29°31＇22.7＂。供试土种为红泥土，土壤有机质含量为30.9 g/kg，碱解 N 213 mg/kg，速效磷 20.1 mg/kg，速效钾136 mg/kg，缓效钾 300 mg/kg，pH 5.5（水土比为2.5∶1），土壤肥力中等。前作油菜，采用棉花//油菜种植模式。常年棉花籽棉产量280 kg/667m2，油菜籽产量110 kg/667m2。供试肥料：有机肥为菜饼，施用量为25 kg/667m2，商品肥氮肥为碳铵和尿素，磷肥为过磷酸钙，钾肥为氯化钾；供试棉种为鄂杂18。

1.2 试验设计

试验采用“3415”设计，在施用有机肥菜饼的基础上，设氮、磷、钾3个因素，4个水平，共15个处理，不设重复，小区面积30 m2，施肥处理设计见表1。

1.3 田间管理

棉花于2009年4月9日播种，苗床与大田的比例为1∶15，营养钵地膜覆盖育苗，用种量为0.35 kg/667m2。5月18日移栽棉花，棉花行株距为1 m×0.6 m，密度为1 111株/667m2，每小区移栽4行，每行12株，每区共计48株。5月19日施用基肥，40%的氮肥、70%的钾肥、菜饼和磷肥全部及1 kg/667m2硼肥作基肥,在棉花株距间打洞埋施（洞深10 cm），7月13日40%氮肥和30%钾肥作花铃肥,在棉花行距间打洞埋施（洞深14 cm），8月12日20%的氮作盖顶肥在棉花行距间打洞埋施（洞深8 cm），分别在蕾期和盛花期喷施助壮素，对棉株进行化控。棉花于4月16日出苗，6月28日现蕾，7月12日进入花铃期，8月18日吐絮。棉花全生育期内共防治病虫草害11次。

表1 棉花施肥处理设计（kg/667m2）

2 主要结果及分析

2.1 不同施肥处理对棉花经济性状的影响

不同施肥处理的棉花产量及经济性状见表2。从表2中可知，合理的氮磷钾配比，能显著改善棉花的经济性状，增加单株果枝数、成铃数和单铃重，增加产量。MN2P2K2与 M0N0P0K0、MN0P0K0对照相比，单株果枝数分别增加36.5%和30.3%，单株成铃数分别增加53.2%和45.7%，单铃重增加11.5%和9.7%。MN2P2K2与低 N 处理（MN1P2K2、MN1P1K2、MN1P2K1）相比，单株成铃数分别增加13.5%、7.2%和13.8%。MN2P2K2与高N处理（MN3P2K2）相比，单株果枝数、成铃数略有减少，但差异不显著。MN2P2K2与低 P 处理（MN2P1K2、MN1P1K2、MN2P1K1）相比，单株成铃数分别增加1.5%、7.2%和9.1%。MN2P2K2与高P处理（MN2P3K2）相比，单株果枝数、单株成铃数、单铃重差异不显著。MN2P2K2与低K处理（MN2P2K1、MN1P2K1、MN2P1K1）相比，单株成铃数分别增加0.4%、13.8%和9.1% 。MN2P2K2与高K处理（MN2P2K3）相比，单株果枝数、单株成铃数、单铃重差异不显著。由此可见，N、P、K施用比例协调是棉花栽培中的一项重要技术措施，是调节土壤养分供应水平和改善棉花营养状况的主要手段之一。

表2 棉花“3415”试验产量及经济性状

2.2 不同施肥处理棉花产量分析

表2显示，在施用菜饼25 kg/667m2的基础上，不同施肥处理下，籽棉产量存在明显的差异，各施肥处理对棉花的增产效果顺序为MN3P2K2>MN2P2K2>MN2P3K2>N2P1K2>MN2P1K1>MN1P2K2>MMN2P2K1>MN2P2K3>MN1P1K2>MN1P2K1>MN2P0K2>MN0P2K2>MN2P2K0>MN0P0K0>M0N0P0K0。从各处理中可以看出，采用有机肥与氮、磷、钾配合施用，籽棉产量显著大于缺氮处理（M0N0P0K0、MN0P0K0、MN0P2K2）和缺磷及缺钾处理。其中氮、磷、钾配合施用以MN3P2K2籽棉产量最高，比对照（M0N0P0K0）增产 72.4%；不施用氮肥（MN0P2K2）、磷肥（MN2P0K2）、钾肥（MN2P2K0）处理，籽棉产量较正常施肥量（MN2P2K2）分别减产27.5%、26.2%和28.6%。

2.3 棉花产量数学模型的建立

运用三元二次产量回归模型对不同施肥处理产量进行回归分析：将试验所测得籽棉的参数进行统计分析，得出回归方程如下：Y=206.1+2.89 N+1.67 P+8.61 K+0.45 NP+0.02 NK+0.99 PK-0.09 N2-1.61 P2-0.65 K2（R=0.977，F=19.11）。

式中，Y为籽棉产量，N为纯氮数量，P为P2O5数量，K为K2O数量。该方程达极显著水平，可作为指导长江流域红泥土棉田推荐施肥用。

实践证明，在棉花生产中，棉花的产量不只受单一因素的影响，而且常与多个因素影响有关。棉花在施用有机肥的基础上，采用氮、磷、钾配合施用能显著提高棉花的籽棉产量。在氮、磷、钾三种营养元素中，以钾肥的增产效果最明显，其次是氮肥，第三为磷肥。与此同时，钾肥的施用量并不是越多越好，它对棉花的增产效果有一定的限度，MN2P2K3的籽棉产量反而减产14.1%；磷肥施用的效果亦与钾肥的施用效果呈同一趋势；氮肥超量施肥MN3P2K2虽未减产，但产量与MN2P2K2无显著差异，在生产上以适量施氮为宜。

2.4 边际产量与效益分析

通过对边际产量分析，设边际产量为0，则可求出最高产量时的施肥量，将其代入理论最高产量时的施用量：利用一元二次回归方程计算N=26.68 kg/667m2, 最大产量 Y=335.52 kg/667m2；P2O5=6.3 kg/667m2, 最大产量 Y=326.01 kg/667m2；K2O=11.36 kg/667m2,最大产量 Y=318.84 kg/667m2。

边际效益分析结果表明，在通常情况下，利用求出的边际产量乘以肥料、籽棉价格比得到边际产值方程，设边际产值方程等于1，即可求出最佳经济产量和最佳经济施肥量。根据市场价格，碳酸氢铵0.6元/kg、尿素1.8元/kg、过磷酸钙0.5元/kg、氯化钾3.3元/kg、籽棉6元/kg。求解得出最佳经济效益肥料施用量：利用一元二次回归方程计算N=24.38 kg/667m2,最佳经济产量Y=319.44 kg/667m2；P2O5=6.14 kg/667m2,最佳经济产量Y=321.69 kg/667m2；K2O=10.68 kg/667m2,最佳经济产量Y=308.7 kg/667m2。由此可以看出，棉花施肥是争取高产的基础，施肥时，除了考虑对棉花的增产外，同时还要考虑成本与效益，应选择最佳经济效益肥料施用量。

2.5 肥料利用率与土壤养分贡献率分析

肥料利用率较低亦与养分配比不合理，易挥发性氮肥品种比重过大，高浓度磷肥过多及施肥方法不当有关。本试验中，肥料利用率=（施肥区作物吸收养分-缺素区作物吸收养分量）/（施用肥料中的养分含量）×100%。通过计算，该试验的肥料利用率，N为25.3%，P2O5为20%，K2O为31.8%。其肥料利用率偏低，与土壤肥力水平有关。

土壤养分作为作物生长重要的营养来源，是养分管理的重点之一。从土壤的贡献率分析，以空白区产量乘以养分系数即可得到土壤贡献率，即土壤供肥量。本试验土壤供肥量N=10 kg/667m2，P2O5=3.6 kg/667m2，K2O=8 kg/667m2，因此必须在充分利用土壤养分和环境养分的基础上，做到合理施用化肥，减少化肥的损失和向环境的排放，才能提高作物对肥料的利用率。

只有实施测土配方施肥，缺素补素，以平衡土壤养分状况，改善土壤条件，才能满足棉花生长需求，实现高产、稳产、优质。通过对土壤养分丰缺评价，以缺素区产量占全肥区产量百分数，即相对产量的高低作为土壤养分的丰缺指标。本试验缺素区相对产量（%）=缺素区产量/全肥区产量×100%，经计算，获得缺素区相对产量：缺N区为72.5%，缺P区为73.8%，缺K区为71.2%。