氮肥随水施用对棉花产量和氮磷吸收的影响

氮肥随水施用对棉花产量和氮磷吸收的影响

在膜下灌溉棉花田，肥料可以在灌流中溶解，然后通过灌流道流入土壤。这个过程也被称为灌溉施肥。滴灌条件下,随水施肥可以定量供给作物水分和养分,并使土壤保持适宜的水分和养分浓度,可有效的提高水分和养分利用率。在农业先进国家如以色列,75~80%的灌溉地均采用灌溉施肥方式。由于滴灌施肥中肥料准确和均匀的施在棉花根系周围并按棉花的需肥特点供应,所以肥料利用效率高,增产节肥效果显著。本试验通过对氮肥和磷肥在不同土壤质地膜下滴灌棉田上的施用效果研究,为棉花膜下滴灌的合理施肥提供科学依据。1材料和方法1.1试验设计及方法试验于2002年在农六师芳草湖农场五分场四连5号地和12号地进行,土壤类型为灌耕灰漠土(钙积正常干旱土),土壤肥力中等,灌溉方式为膜下滴灌。5号地,土壤质地中壤土,有机质含量10.80gkg-1,碱解氮含量79mgkg-1,速效磷含量18.78mgkg-1,速效钾钾含量318.24mgkg-1;12号地,土壤质地粘土,有机质含量11.23gkg-1,碱解氮含量70mgkg-1,速效磷含量23.14mgkg-1,速效钾含量356.45mgkg-1。各试验点均采用氮肥、磷肥单因子五水平试验设计。氮肥试验设五个处理,分别为氮肥(N)用量0、84、168、252、336kghm-2(以下分别用N0、N84、N168、N252、N336表示)。氮肥以尿素施入,全部作追肥,在棉花生育期间分5次随水滴施;磷肥(P2O5)用量为84kghm-2,以三料磷肥施入,在播前一次性施入作基肥。磷肥试验设五个处理,即磷肥(P2O5)用量0、42、84、126、168kghm-2(以下分别用P0、P42、P84、P126、P168表示)。磷肥以磷酸施入,全部作追肥,在棉花生育期间分4次随水滴施;氮肥(N)用量为168kghm-2,以尿素施入,全部作追肥,在棉花生育期间分5次随水滴施。试验小区面积36m2,各处理重复三次,在田间随机排列。其它管理措施同一般滴灌棉田。1.2试验材料1.2.1试验品种棉花,品种为新陆早7号(822)。1.2.2试验中的肥料尿素,乌鲁木齐市石化产,含N46%;三料磷肥,贵州产,含P2O545%;磷酸,含P2O569%。1.3测量设计和方法1.3.1植物干物质的测定在棉花吐絮期将棉株自子叶节剪下,将棉株分成叶片、茎杆、铃壳(含花、蕾)和棉絮四部分在烘箱内烘至恒重,分别称量。1.3.2植物的养分含量测定植株样品采用H2SO4-H2O2法消煮,全氮用凯氏定氮法测定,全磷用钒钼黄比色分析法测定,全钾用火焰光度计法测定。2结果与分析2.1不同处理对棉花产量和组成因素的影响2.1.1不同施氮量对棉虾铃重和产量的影响从表1中可以看出:壤土棉田随水施用氮肥可显著提高棉*通讯作者花单株铃数、单铃重和籽棉产量,施氮处理与不施氮处理相比,单株铃数增加1.07~1.17个,单铃重增加0.17~0.74g,籽棉产量提高34.17~56.64%。随着施氮量的增加,不同施氮处理之间单株铃数差异不大,单铃重和产量有所增加,但N168、N252和N336处理籽棉产量差异不大。粘土棉田随水施用氮肥可使棉花单株铃数增加0.76~1.08个,单铃重增加0.36~0.76g,产量提高24.03~39.82%。随着施氮量的增加,不同施氮处理的棉花单株铃数、单铃重和籽棉产量相比与壤土棉田相似,中高氮处理(N168、N252和N336)之间差异不大。2.1.2施磷对花、单铃重和产量的影响不同磷肥处理棉花产量及产量构成见表2,壤土棉田随水施用磷肥对棉花单株铃数影响不大。P84、P126和P168处理棉花单铃重和产量较不施磷肥处理显著增加,单铃重增加0.58~0.67g,籽棉产量提高12.42%~17.40%;而P42处理棉花单铃重和产量与不施磷肥处理相比差异均不显著。粘土棉田随水施用磷肥对棉花单株铃数和单铃重均无显著影响,P84和P126处理棉花产量较不施磷肥处理显著增加,分别提高10.41%和8.80%;P42和P168处理增产作用不明显。2.2土壤最适施氮量经回归分析,不同土壤质地的滴灌棉田氮肥(N)用量(X1)、磷肥(P2O5)用量(X2)与棉花籽棉产量(y)之间均存在显著的二次效应函数关系(表3)。若以棉花籽棉价格3.5元kg-1,氮肥(N)3.0元kg-1,磷肥(P2O5)3.0元kg-1计,则可计算出壤土棉田最高产量施氮(N)量为231.36kghm-2,经济最佳施氮(N)量为217.67kghm-2;最高产量施磷(P2O5)量为111.23kghm-2,经济最佳施磷(P2O5)量为103.71kghm-2。粘土棉田最高产量施氮(N)量为262.04kghm-2,经济最佳施氮(N)量为242.39kghm-2;最高产量施磷(P2O5)量为104.15kghm-2,经济最佳施磷(P2O5)量为93.69kghm-2。2.3不同处理对棉花养分吸收和分配的影响2.3.1实施者对化肥的吸收利用效果随着氮肥用量的增加,植株对氮素的吸收量逐渐增加(表4)。壤土棉田N84、N168和N336处理棉花总吸氮量分别较N0处理提高58.92%、107.95%和192.83%;粘土棉田N84、N168和N336处理棉花总吸氮量分别较N0处理提高45.25%、76.46%和140.50%。表明氮肥随水施用后,壤土棉田植株对氮肥的吸收效果优于粘土棉田。从氮素在棉花植株不同器官的分配情况来看,在壤土和粘土棉田均表现出随着氮肥用量的增加,氮素在叶和棉壳(含花蕾)的分配比例增加,而在茎和籽棉的分配比例却有所降低。磷肥表现出在一定条件下,随着磷肥用量增加,植株对氮素的吸收量减少,而氮素在不同器官的分配情况壤土和粘土棉田表现出了相反的趋势,其机理有待于进一步研究。N168和P84两个处理(N和P2O5施用量相同,而磷肥施用方式不同)相比,P84处理(磷肥随水滴施)氮肥利用率壤土棉田为60.07%,粘土棉田为52.15%,分别较N168处理(磷肥基施,氮肥利用率为壤土棉田53.51%,粘土棉田49.74%)增加6.56和2.41个百分点,利用率提高12.34%和4.85%。表明磷肥随水滴施与基施相比可促进棉花对氮素的吸收,提高氮肥利用率,尤其在壤土棉田效果较明显。2.3.2实施者对化肥的吸收由表5可看出,随着氮肥用量的增加,植株对磷素的吸收量逐渐增加。壤土棉田N84、N168和N336处理棉花磷素积累量分别较N0处理提高32.10%、40.12%和44.92%;粘土棉田N84、N168和N336处理棉花磷素积累量分别较N0处理提高24.86%、25.87%和31.62%。表明随水施用氮肥可促进棉花对磷素的吸收,且壤土棉田的效果优于粘土棉田。从磷素在棉花植株不同器官的分配情况来看,在壤土和粘土棉田均表现出随着氮肥用量的增加,磷素在叶和茎的分配比例增加,而在棉壳(含花蕾)和籽棉的分配比例降低。随着磷肥用量增加,植株对磷素的吸收量逐渐增加,壤土棉田P168处理棉花磷素积累量较P84处理提高14.39%;粘土棉田P168处理棉花磷素积累量较P84处理提高18.74%。从磷肥不同施肥方式来看(N168和P84两个处理N和P2O5施用量相同,而磷肥施用方式不同),壤土棉田磷肥随水滴施(P84处理)磷肥利用率为32.56%,较基施(N168处理为22.32%)增加10.24%,提高45.88%;粘土棉田磷肥随水滴施的磷肥利用率为27.65%,较基施(20.22%)增加7.43%,提高36.75%,表明磷肥随水滴施可提高磷肥利用率,且壤土棉田优于粘土棉田。3实施肥力量高3.1氮肥随水施用可显著提高棉花单株铃数、单铃重和籽棉产量,施氮处理与不施氮处理相比,单株铃数增加0.76~1.17个,单铃重增加0.17~0.76g,籽棉产量提高24.03~56.64%。磷肥随水施用对棉花单株铃数影响不大,籽棉产量较不施磷肥处理提高8.80~17.40%,其在壤土棉田上的增产效果优于粘土棉田。3.2该地区中等肥力棉田氮肥随水施用最佳施氮(N)量为壤土地217.67kghm-2,粘土地242.39kghm-2。磷肥随水施用最佳施磷(P2O5)量为壤土地103.71kghm-2,粘土地93.69kghm-2。3.3氮肥随水施用后,随着氮肥