氮肥隨水施用對棉花產(chǎn)量和氮磷吸收的影響

氮肥隨水施用對棉花產(chǎn)量和氮磷吸收的影響

在膜下灌溉棉花田，肥料可以在灌流中溶解，然后通過灌流道流入土壤。這個過程也被稱為灌溉施肥。滴灌條件下,隨水施肥可以定量供給作物水分和養(yǎng)分,并使土壤保持適宜的水分和養(yǎng)分濃度,可有效的提高水分和養(yǎng)分利用率。在農(nóng)業(yè)先進國家如以色列,75~80%的灌溉地均采用灌溉施肥方式。由于滴灌施肥中肥料準確和均勻的施在棉花根系周圍并按棉花的需肥特點供應,所以肥料利用效率高,增產(chǎn)節(jié)肥效果顯著。本試驗通過對氮肥和磷肥在不同土壤質(zhì)地膜下滴灌棉田上的施用效果研究,為棉花膜下滴灌的合理施肥提供科學依據(jù)。1材料和方法1.1試驗設計及方法試驗于2002年在農(nóng)六師芳草湖農(nóng)場五分場四連5號地和12號地進行,土壤類型為灌耕灰漠土(鈣積正常干旱土),土壤肥力中等,灌溉方式為膜下滴灌。5號地,土壤質(zhì)地中壤土,有機質(zhì)含量10.80gkg-1,堿解氮含量79mgkg-1,速效磷含量18.78mgkg-1,速效鉀鉀含量318.24mgkg-1;12號地,土壤質(zhì)地粘土,有機質(zhì)含量11.23gkg-1,堿解氮含量70mgkg-1,速效磷含量23.14mgkg-1,速效鉀含量356.45mgkg-1。各試驗點均采用氮肥、磷肥單因子五水平試驗設計。氮肥試驗設五個處理,分別為氮肥(N)用量0、84、168、252、336kghm-2(以下分別用N0、N84、N168、N252、N336表示)。氮肥以尿素施入,全部作追肥,在棉花生育期間分5次隨水滴施;磷肥(P2O5)用量為84kghm-2,以三料磷肥施入,在播前一次性施入作基肥。磷肥試驗設五個處理,即磷肥(P2O5)用量0、42、84、126、168kghm-2(以下分別用P0、P42、P84、P126、P168表示)。磷肥以磷酸施入,全部作追肥,在棉花生育期間分4次隨水滴施;氮肥(N)用量為168kghm-2,以尿素施入,全部作追肥,在棉花生育期間分5次隨水滴施。試驗小區(qū)面積36m2,各處理重復三次,在田間隨機排列。其它管理措施同一般滴灌棉田。1.2試驗材料1.2.1試驗品種棉花,品種為新陸早7號(822)。1.2.2試驗中的肥料尿素,烏魯木齊市石化產(chǎn),含N46%;三料磷肥,貴州產(chǎn),含P2O545%;磷酸,含P2O569%。1.3測量設計和方法1.3.1植物干物質(zhì)的測定在棉花吐絮期將棉株自子葉節(jié)剪下,將棉株分成葉片、莖桿、鈴殼(含花、蕾)和棉絮四部分在烘箱內(nèi)烘至恒重,分別稱量。1.3.2植物的養(yǎng)分含量測定植株樣品采用H2SO4-H2O2法消煮,全氮用凱氏定氮法測定,全磷用釩鉬黃比色分析法測定,全鉀用火焰光度計法測定。2結(jié)果與分析2.1不同處理對棉花產(chǎn)量和組成因素的影響2.1.1不同施氮量對棉蝦鈴重和產(chǎn)量的影響從表1中可以看出:壤土棉田隨水施用氮肥可顯著提高棉*通訊作者花單株鈴數(shù)、單鈴重和籽棉產(chǎn)量,施氮處理與不施氮處理相比,單株鈴數(shù)增加1.07~1.17個,單鈴重增加0.17~0.74g,籽棉產(chǎn)量提高34.17~56.64%。隨著施氮量的增加,不同施氮處理之間單株鈴數(shù)差異不大,單鈴重和產(chǎn)量有所增加,但N168、N252和N336處理籽棉產(chǎn)量差異不大。粘土棉田隨水施用氮肥可使棉花單株鈴數(shù)增加0.76~1.08個,單鈴重增加0.36~0.76g,產(chǎn)量提高24.03~39.82%。隨著施氮量的增加,不同施氮處理的棉花單株鈴數(shù)、單鈴重和籽棉產(chǎn)量相比與壤土棉田相似,中高氮處理(N168、N252和N336)之間差異不大。2.1.2施磷對花、單鈴重和產(chǎn)量的影響不同磷肥處理棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成見表2,壤土棉田隨水施用磷肥對棉花單株鈴數(shù)影響不大。P84、P126和P168處理棉花單鈴重和產(chǎn)量較不施磷肥處理顯著增加,單鈴重增加0.58~0.67g,籽棉產(chǎn)量提高12.42%~17.40%;而P42處理棉花單鈴重和產(chǎn)量與不施磷肥處理相比差異均不顯著。粘土棉田隨水施用磷肥對棉花單株鈴數(shù)和單鈴重均無顯著影響,P84和P126處理棉花產(chǎn)量較不施磷肥處理顯著增加,分別提高10.41%和8.80%;P42和P168處理增產(chǎn)作用不明顯。2.2土壤最適施氮量經(jīng)回歸分析,不同土壤質(zhì)地的滴灌棉田氮肥(N)用量(X1)、磷肥(P2O5)用量(X2)與棉花籽棉產(chǎn)量(y)之間均存在顯著的二次效應函數(shù)關系(表3)。若以棉花籽棉價格3.5元kg-1,氮肥(N)3.0元kg-1,磷肥(P2O5)3.0元kg-1計,則可計算出壤土棉田最高產(chǎn)量施氮(N)量為231.36kghm-2,經(jīng)濟最佳施氮(N)量為217.67kghm-2;最高產(chǎn)量施磷(P2O5)量為111.23kghm-2,經(jīng)濟最佳施磷(P2O5)量為103.71kghm-2。粘土棉田最高產(chǎn)量施氮(N)量為262.04kghm-2,經(jīng)濟最佳施氮(N)量為242.39kghm-2;最高產(chǎn)量施磷(P2O5)量為104.15kghm-2,經(jīng)濟最佳施磷(P2O5)量為93.69kghm-2。2.3不同處理對棉花養(yǎng)分吸收和分配的影響2.3.1實施者對化肥的吸收利用效果隨著氮肥用量的增加,植株對氮素的吸收量逐漸增加(表4)。壤土棉田N84、N168和N336處理棉花總吸氮量分別較N0處理提高58.92%、107.95%和192.83%;粘土棉田N84、N168和N336處理棉花總吸氮量分別較N0處理提高45.25%、76.46%和140.50%。表明氮肥隨水施用后,壤土棉田植株對氮肥的吸收效果優(yōu)于粘土棉田。從氮素在棉花植株不同器官的分配情況來看,在壤土和粘土棉田均表現(xiàn)出隨著氮肥用量的增加,氮素在葉和棉殼(含花蕾)的分配比例增加,而在莖和籽棉的分配比例卻有所降低。磷肥表現(xiàn)出在一定條件下,隨著磷肥用量增加,植株對氮素的吸收量減少,而氮素在不同器官的分配情況壤土和粘土棉田表現(xiàn)出了相反的趨勢,其機理有待于進一步研究。N168和P84兩個處理(N和P2O5施用量相同,而磷肥施用方式不同)相比,P84處理(磷肥隨水滴施)氮肥利用率壤土棉田為60.07%,粘土棉田為52.15%,分別較N168處理(磷肥基施,氮肥利用率為壤土棉田53.51%,粘土棉田49.74%)增加6.56和2.41個百分點,利用率提高12.34%和4.85%。表明磷肥隨水滴施與基施相比可促進棉花對氮素的吸收,提高氮肥利用率,尤其在壤土棉田效果較明顯。2.3.2實施者對化肥的吸收由表5可看出,隨著氮肥用量的增加,植株對磷素的吸收量逐漸增加。壤土棉田N84、N168和N336處理棉花磷素積累量分別較N0處理提高32.10%、40.12%和44.92%;粘土棉田N84、N168和N336處理棉花磷素積累量分別較N0處理提高24.86%、25.87%和31.62%。表明隨水施用氮肥可促進棉花對磷素的吸收,且壤土棉田的效果優(yōu)于粘土棉田。從磷素在棉花植株不同器官的分配情況來看,在壤土和粘土棉田均表現(xiàn)出隨著氮肥用量的增加,磷素在葉和莖的分配比例增加,而在棉殼(含花蕾)和籽棉的分配比例降低。隨著磷肥用量增加,植株對磷素的吸收量逐漸增加,壤土棉田P168處理棉花磷素積累量較P84處理提高14.39%;粘土棉田P168處理棉花磷素積累量較P84處理提高18.74%。從磷肥不同施肥方式來看(N168和P84兩個處理N和P2O5施用量相同,而磷肥施用方式不同),壤土棉田磷肥隨水滴施(P84處理)磷肥利用率為32.56%,較基施(N168處理為22.32%)增加10.24%,提高45.88%;粘土棉田磷肥隨水滴施的磷肥利用率為27.65%,較基施(20.22%)增加7.43%,提高36.75%,表明磷肥隨水滴施可提高磷肥利用率,且壤土棉田優(yōu)于粘土棉田。3實施肥力量高3.1氮肥隨水施用可顯著提高棉花單株鈴數(shù)、單鈴重和籽棉產(chǎn)量,施氮處理與不施氮處理相比,單株鈴數(shù)增加0.76~1.17個,單鈴重增加0.17~0.76g,籽棉產(chǎn)量提高24.03~56.64%。磷肥隨水施用對棉花單株鈴數(shù)影響不大,籽棉產(chǎn)量較不施磷肥處理提高8.80~17.40%,其在壤土棉田上的增產(chǎn)效果優(yōu)于粘土棉田。3.2該地區(qū)中等肥力棉田氮肥隨水施用最佳施氮(N)量為壤土地217.67kghm-2,粘土地242.39kghm-2。磷肥隨水施用最佳施磷(P2O5)量為壤土地103.71kghm-2,粘土地93.69kghm-2。3.3氮肥隨水施用后,隨著氮肥