配方施肥对棉花氮肥、磷肥和钾肥利用率及产量的影响分析

（新疆兵团第八师炮台土壤改良试验站，石河子市，832066） 石荣媛 牛长英 朱拥军

任何一种肥料施入土壤后都不能全部被作物吸收利用，其中一部分由于淋失、挥发或被土壤固定而成为作物不可利用的形态。影响肥料利用率的因素有很多，其中施肥数量、施肥方法及施肥时期是非常重要的因素。肥料不能被充分利用，不仅不利于作物的生长，而且会造成投入成本的浪费，经济效益的减少。棉花是新疆地区的重要经济作物，氮肥、磷肥和钾肥是棉花生长发育必不可少的肥料，因此通过多点田间氮肥、磷肥和钾肥的对比试验，摸清常规施肥下棉花氮肥、磷肥和钾肥的利用率现状和测土配方施肥提高氮肥、磷肥和钾肥利用率的效果，降低投入成本，增加棉花的经济产量，提高经济效益，对新疆的经济发展有着重大意义。炮台试验站于2011年按照兵团农业技术推广总站的安排进行了棉花氮肥、磷肥和钾肥利用率试验。

1 研究内容

1）常规施肥与配方施肥对棉花生长发育的影响；

2）常规施肥与配方施肥对棉花经济产量的影响；

3）常规施肥与配方施肥对棉花氮肥、磷肥、钾肥肥料利用率的效果。

2 试验材料和方法

2.1 供试材料

供试作物品种：棉花晋新5号。

供试肥料：

尿素：N≥46%

磷酸二氢钾P2O5≥51.5% K2O≥34%

磷酸一氨：P2O5≥60.5% N≥11.5%

硫酸钾：K2O≥50%

2.2 供试土壤

试验地设在121团6连3斗2号地，前茬棉花。土壤类型为灰漠土，土壤质地为沙壤土。播前取土化验分析，碱解氮：46mg/Kg，速效磷：14mg/Kg，速效钾：197mg/Kg。

2.3 处理方案

试验设8个处理，1常规施肥(N：22.4Kg/666.7m2， P2O5： 9.45Kg/666.7m2， K2O： 8.47Kg/666.7m2)；2常规施肥无氮；3常规施肥无磷；4常规施肥无钾；5 配方施肥(N：18.45Kg/666.7m2，P2O5：5.93Kg/666.7m2，K2O：10.74Kg/666.7m2)；6 配方施肥无氮；7配方施肥无磷；8配方施肥无钾。试验采用大区无重复设计，具体办法是选择1个能代表当地土壤肥力水平的地块，分成常规施肥和配方施肥2个大区（每个大区不少于1亩）。在2个大区中，除相应设置常规施肥和配方施肥小区外还要划定小区设置无氮、无磷和无钾小区，除施肥外，各小区其他田间管理措施相同。

2.4 田间设计

2个大区中的各小区随机排列，每个小区面积为103.5m2，即三个膜（一个膜宽按2.3m），宽6.9m，长15m，每个小区设3个采样点作为3个重复，每个点宽2.3m（一个膜宽），长5m，即面积为11.5m2，调查点及采样点均在这三个点里布置，各小区之间设置一个膜作为隔离带（行）。试验区布置见图1。

2.5 施肥方法

试验所用氮肥、磷肥和钾肥全部随水滴施。

2.6 试验概况

试验小区采集混合样1个，4月23日播种，4月26日滴出苗水，5月5日出苗，5月26日定苗，7月4日打顶。6月16日滴第一水，并开始随滴水施肥，截止8月30日共随滴水施肥6次，田间调查6次。

2.7 试验数据采集

2.7.1 土壤样品

播种前取0～20cm混合土样，试验按照测土配方施肥技术规范采集一个混合样，同时填写采样标签。

2.7.2 观测记录

试验期间，记载播种期、出苗期、蕾期、花钤期、成熟期等生育期，同时，填写田间管理登记表。

2.8 考种和测产

按农业部《关于开展农作物肥料利用率试验工作的通知》中的规范要求实施。

图1 处理布置图

3 结果与分析

3.1 不同施肥处理对棉花生长发育的影响

通过对不同施肥处理棉花植株性状调查表明，常规施肥区和配方施肥区中，株高差异不大，全施肥区叶片数和果枝数高于其他处理，配方施肥处理中全肥区叶片数和果枝数最高，分别为12.9和7.8个，其他处理区差异不大。表明全施肥区因肥料养分较完全充分，能促进棉花的生长发育，同时配方施肥对棉花生长发育的促进作用大于常规施肥。（见表1）

表1 不同施肥处理棉花植株性状调查表

3.2 不同施肥对棉花产量构成因子及产量的影响

棉花产量主要由亩株数、单株铃数和单铃重构成。试验结果表明，不同施肥处理对单株铃数和单铃重等产量构成因素影响较大。总体来看，配方施肥区各处理单株铃数和单铃重最高均为全施肥（氮、磷、钾）区，配方施肥区高于常规施肥处理区，全施肥处理区高于不完全施肥（无氮、无磷、无钾）处理区。配方施肥区各处理单株铃数为9.3～9.5个，常规施肥区为8.5～9.3个，其中无氮区和无磷区最低，仅为8.5和8.7个。表明常规施肥时氮肥和磷肥对棉花产量构成因子影响较大，如缺乏则单株铃数减少。配方施肥区各处理单铃重为5.1-5.8g，常规施肥区为5.2～5.65g，配方施肥区各处理衣分和籽棉产量均高于常规施肥区，配方施肥区各处理衣分为39.4～40.8%，常规施肥区为38.8～40.4%，配方施肥区各处理籽棉产量为359.6～401.8kg，常规施肥区为354.7～382.9kg。表明全施肥处理对棉花产量构成因子及经济产量的影响优于不完全施肥处理，配方施肥优于常规施肥，可以增加棉花单株铃数和单铃重，促使棉花增产。（见表2）。

表2 不同施肥处理棉花产量构成因子及经济产量表

表3 不同施肥处理棉花生物产量及经济产量表

表4 不同施肥处理棉花吸肥总量及化肥利用率表

3.3 不同施肥对棉花生物产量和产量的影响

通过对不同施肥处理区生物产量和经济产量调查及分析，可以看出，配方施肥区各处理生物产量为887.1～974.4kg/666.7m2，籽棉占生物产量比例为39.78～41.46%，均高于常规施肥区。常规施肥和配方施肥籽棉所占生物产量比例以无氮区最低，分别为37.94%和39.78%，以无钾区最高分别为41.46%和41.66%，茎叶壳所占生物产量比例反之。表明配方施肥对棉花的生物产量的增加主要是通过增加籽棉产量而起作用，且氮肥对籽棉产量影响较大，氮肥施用量减少，则籽棉占棉花生物产量比例降低。（见表3）。

3.4 不同施肥吸肥总量及化肥利用率分析

表5 不同施肥处理对棉花经济效益的影响分析

对不同施肥处理吸肥总量及化肥利用率的分析表明，常规施肥和配方施肥处理区中，每100kg经济产量养分吸收量、吸肥总量均以全肥区为最高，配方施肥区各处理高于常规施肥区，其中配方施肥全肥区处理为最高，表明全配方施肥能为棉花增产提供充分的物质基础。常规施肥区氮、磷、钾肥利用率分别为31.60%、14.46%、46.28%，配方施肥区氮、磷、钾肥利用率分别为38.44%、16.53%、50%，配方施肥区比常规施肥区分别提高6.84%、2.07%、3.72%。表明配方施肥能够提高氮、磷、钾肥料利用率，且氮肥利用率提高幅度最大，钾肥次之，磷肥利用率提高幅度小于氮、钾肥。（见表4）

3.5 不同施肥处理对棉花经济效益的影响

通过对不同施肥处理经济效益分析，常规施肥区和配方施肥均以氮肥的增产效果最好，配方施肥各处理区虽然增产总量并不完全都高于常规施肥区，但由于施肥成本小于常规施肥区，故肥料投入产出比整体高于常规施肥区，全施肥区肥料投入产出比高于不完全施肥区。常规施肥区中以氮肥经济效益最好，肥料投入产出比较高为3.94，磷肥、钾肥次之，配方施肥以磷肥经济效益最好，投入产出比较高为6.25，氮肥、钾肥次之。表明配方施肥区经济效益最好，同时试验结果也反映出本地区土壤氮素和磷素的缺乏及棉花生长发育过程对氮素和磷素的需要。（见表5）

4 小结与讨论

在棉花产量构成因子中，单铃重和单株结铃数受肥料影响较大，常规施肥区中无氮区和无磷区单株铃数较低。表明常规施肥时氮肥和磷肥对棉花产量构成因子影响较大，如缺乏则单株铃数降低。

全施肥（氮、磷、钾）处理对棉花产量构成因子及经济产量的促进作用优于不完全施肥（无氮、无磷、无钾）处理，与常规施肥相比，配方施肥可增加棉花单株铃数和单铃重，促使棉花增产。

配方施肥区各处理生物产量及籽棉所占生物产量比例高于常规施肥区，常规施肥和配方施肥各处理区籽棉无氮区籽棉占生物产量比例均以无氮区最低，表明配方施肥对棉花生物产量的增加主要是通过增加籽棉产量而起作用，且氮肥对籽棉产量影响较大。

氮、磷、钾肥之间相比较，不论是常规施肥还是配方施肥，氮肥对棉花的增产效果最为明显，磷肥次之，钾肥作用较弱。

常规施肥区氮肥、磷肥和钾肥利用率配方施肥区比常规施肥区分别提高6.84%、2.07%、3.72%。试验结果表明：通过配方施肥提高肥料利用率是一项行之有效的措施，配方施肥区氮、磷、钾肥比常规施肥区投入产出比分别高0.55、3.02、1.42，配方施肥可产生较好的经济效益。