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施磷一致对棉花氮素吸收利用及产量的影响 甘肃河西走廊具有丰富的温暖资源、长期的日照时间和较高的棉花产量。这是甘肃省最重要的棉花生产基地。随着两高一优农业生产的发展,对棉花合理施肥提出了更高的要求。长期以来,氮肥的施用一直是提高棉花产量的关键措施,但实际的棉花生产是为追求高产而盲目施肥,肥料施用量不断加大,各种养分供应比例失调。结果施肥投资加大,肥料利用率降低,提高棉花产量却很有限,造成大量资源的浪费和环境质量的恶化。过量施用氮肥对环境的威胁,主要表现在硝酸盐淋失造成的地下水污染,直接危害人畜的健康。因此,在总结前人研究结果的基础上,结合种植区域的气候条件、地理特征和实际生产条件,进一步量化并逐步完善高产棉花施肥管理的各项措施和指标是十分必要的。关于棉花生产中氮肥运筹问题,前人已从不同的角度进行了研究,如氮素对棉花氮素利用率和产量的影响。Hearn(1986)与Hodgson(1988)提出氮素吸收量与棉花产量的关系模型为y=a+blx+b2x2;氮对提高棉花产量的作用主要是通过延长有效结铃期和增加总铃数来实现;过高的氮肥对营养成分变化影响虽小,但使现蕾开花延迟,成熟期推迟,导致产量和品质下降。张旺锋、伍维模、王克如、胡国智研究了棉花对氮素的积累特征,并用Logistic生长函数进行拟合,得出棉花对氮素的最大吸收量出现在开花前后到盛花结铃期。上述研究都集中在国内传统棉区,而对在甘肃河西地区特殊的气候和种植条件下,对棉花氮素吸收利用的研究较少。为此,在前人研究的基础上,进行了不同施肥下氮肥棉花对氮素的吸收、积累、分配规律以及产量的影响研究,旨在提出兼顾棉花产量、效益、生态、安全的氮肥运筹方式,为甘肃棉花产业的可持续发展提供科学依据。 1 材料和方法 1.1 沙区土壤条件 试验地位于甘肃省张掖市高台县罗城乡花墙子村,海拨高度1260 m,干旱少雨、蒸发量大、日照长、热量丰富,年均太阳辐射6196 MJ m-2,全年日照时数3088 h,年均气温7.6℃,≥10℃积温3039℃,无霜期为157 d,年均降雨量66.4~104 mm,蒸发量2000mm,属于大陆沙漠干旱性气候。该区土壤类型为灌耕土。在该地区选取一块土壤肥力相对均一,质地较好的地块。该地前茬作物为西瓜。供试前土壤的理化性质见表1。 1.2 肥料的施肥和除草管理 本试验共设10个处理,试验采用随机区组排列,3次重复,小区面积54 m2,总面积1800 m2。实验设4个施氮处理,即:N 0、240、300和360 kg hm-2,分别以N0P2、N1P2、N2P2和N3P2表示,另设不施任何肥料的处理作为对照,以CK表示。氮肥品种为46%的普通尿素,氮肥30%作为基肥,70%作为追肥,磷肥为普通过磷酸钙(含P2O512%),除CK外,135 kg hm-2等量基施。基肥播种前均匀撒施,重耙耕入耕作层。6月19日(盛蕾期)、7月16日(盛花期)和8月7日(盛铃期)分别施入氮肥总量的20%、30%和20%,每次追肥均匀撒施。全生育期灌水3次,每次追肥1天后灌水。其它管理措施同一般大田。 供试棉花品种为石棉721号(shimian721,新疆自育)。2011年4月21日播种,覆膜种植,人工点播,每小区3膜,1膜4行,宽行40 cm,窄行30 cm,膜间距40 cm,株距20 cm,理论种植密度为28.5万株hm-2,5月3日出苗,保苗株数为24.5万株hm-2。 1.3 棉株全氮含量测定—测定项目及方法 2011年分别于5月20日(苗期)、6月19日(盛蕾期)、7月16日(盛花期)、8月7日(盛铃期)和10月3日(吐絮期)取样,每小区随机取10株(苗期取20株)分器官放入105℃烘箱杀青30 min,再以80℃烘干至恒重后称干重,粉碎,以H2SO4-H2O2进行消解定容后用DDY-5全自动凯氏定氮仪测定棉株全氮含量,吐絮期取上、中、下各30朵棉铃测定单铃重,取平均值,各小区单打实收计产。 1.4 处理数据 所获数据用Excel数据处理软件进行数据初步分析和表格制作,用SPSS 13.0统计软件进行统计分析。 2 结果与分析 2.1 施氮素一量三法 表2看出,总的来看,棉花一生对氮的吸收量为苗期较少,吸氮量为3.78~11.88 kg hm-2;盛蕾期,棉花植株吸收氮素开始增加,吸氮量为17.34~56.24 kg hm-2;到盛花期,植株吸氮量达到96.86~238.14 kg hm-2;至盛铃期植株吸氮量则达到154.65~489.91 kg hm-2;到了吐絮期,植株对氮素的吸收量达到165.18~548.10kg hm-2。 从阶段吸收量来看,植株对氮素的吸收在盛铃期为最高峰,阶段积累吸收量为57.79~251.77 kg hm-2占总量的34.99%~53.68%,为棉花