摘要 棉花“2+X”氮肥试验研究结果表明，施用氮肥能增加棉花的株高、果节数和单株结铃数，提高单铃重；施氮肥18.0 kg/667 m2，皮棉较对照增产24.47 kg/667 m2，增产率35.5%；棉花氮肥的最佳用量为17.6 kg/667 m2，氮肥当季利用率最高为29.6%。
关键词 棉花；“2+X”；肥效；最佳用量；氮肥利用率
中图分类号 S562；S143.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）23-0015-02
近年来，广大农民在农业生产中大量焚烧秸秆，滥用化学肥料尤其是氮肥，造成土地板结，肥料利用率下降[1-3]。为验证施氮对棉花生长发育的影响及棉花氮肥的最佳用量，南通市通州区土肥站开展了棉花氮肥试验。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地设在南通市通州区三余镇海丰村6组一农户家责任田（北纬32°9.546′，东经121°22.936′）。供试土壤为砂性中盐土，质地为砂壤，含有机质14.47 g/kg、全氮 1.030 g/kg、有效磷6.47 mg/kg、速效钾140.7 mg/kg，pH值8.02。轮作方式：小麦—棉花。小麦秸秆半量还田[4]。供试棉花品种为鲁棉20。
1.2 试验设计
试验采用“2+X”方法试验设计，分为基础施肥和动态优化施肥试验2个部分。“2”是指各地均应进行的以常规施肥和优化施肥2个处理为基础的对比施肥试验研究，其中常规施肥是当地大多数农户在生产中习惯采用的施肥技术，优化施肥则为当地近期获得的相应作物高产高效或优质适产施肥技术；“X”是指针对不同地区、不同种类作物可能存在的一些对生产和养分高效有较大影响的未知因子而不断进行修正优化施肥处理的动态研究试验。
本方案中棉花重点选择氮进行总量控制（不同用量）试验。0水平指不施该种养分；N2指优化施氮量（相当于配方施肥推荐量）；N1指优化施氮量的50%；N1.5指优化施氮量的75%；N2.5指优化施氮量的125%；N3指优化施氮量的150%，即过量施肥量。P2、K2分别指优化的磷钾用量（相当于配方施肥推荐量）。优化氮区纯N、P2O5、K2O用量分别为18、5、10 kg/667 m2；常规区纯N、P2O5、K2O用量分别为22、4、4 kg/667 m2。试验设8个处理，具体方案设计见表1。3次重复，采用随机排列。小区面积35 m2。小区内除施肥量不同外，其他各项农艺管理措施均要求一致。试验四周设置保护行，小区间以排水沟相隔，以防肥料相互影响[5-6]。
1.3 试验方法
5月23日移栽，密度为1 600株/667 m2，7月19日施第1次花铃肥，7月31日施第2次花铃肥，8月10日施桃肥。肥料分别为尿素（含纯N 46%）、磷肥（含P2O5 12%）、钾肥（含K2O 60%）。肥料运筹：氮肥中移栽肥（基肥）占40%，花铃肥占45%（分2次施用，第1次蕾末初花施20%，第2次施25%），桃肥占15%。磷肥的全部作基肥。钾肥中基肥和第1次花铃肥各占50%。
1.4 调查内容及方法
10月8日每小区各取3株棉花，测定棉株全氮、全磷和全钾含量。棉株全氮、全磷、全钾采用硫酸—过氧化氢消煮，分别用蒸馏滴定法、钒钼黄比色法和火焰光度计法测定。
2 结果与分析
2.1 不同处理对棉花植株生长发育的影响
2.1.1 株高。由表2可知，氮肥用量对棉花株高有影响，随着施氮量的增加，棉花株高明显增加，以优化氮区最明显，优化氮区较不施肥区、无氮区、50%的优化氮区、75%的优化氮区依次平均增加12.8、11.0、7.4、5.7 cm，而125%的优化氮区、150%的优化氮区、常规区，用氮量大，株高虽增加，但生长后期明显出现贪青晚熟的现象。
2.1.2 果节数。由表3可知，棉花的单株果节数随施氮量的增加而增加，以优化氮区最明显，优化氮区较不施肥区、无氮区、50%的优化氮区、75%的优化氮区依次平均增加28.0、14.0、9.3、6.7个，而125%的优化氮区、150%的优化氮区、常规区，用氮量大，果枝部位上移，果节数虽增加，但生长后期明显出现贪青晚熟的现象，延长了生育期，影响了下一熟作物的最佳播种期。
2.1.3 结铃数。由表4可知，棉花的单株结铃数随施氮量的增加而增加，而以优化氮区最明显，优化氮区较不施肥区、无氮区、50%的优化氮区、75%的优化氮区依次平均增加8.7、7.1、3.1、1.6个，而125%的优化氮区、150%的优化氮区、常规区，用氮量大，反而比优化氮区分别减少0.3、0.2、0.8个。
2.2 不同处理对棉花产量效应的影响
2.2.1 单铃重。由表5可知，施氮对提高棉花单铃重有明显的效果，以优化氮区最明显，优化氮区较不施肥区、无氮区、50%的优化氮区、75%的优化氮区依次平均增加0.20、0.18、0.08、0.03 g，而125%的优化氮区、150%的优化氮区、常规区，用氮量大，反而比优化氮区分别减少0.06、0.12、0.07 g。
2.2.2 施氮对棉花产量的效应。由表6可知，施用氮肥使棉花产量明显提高，以优化氮区最明显，优化氮区较不施肥区、无氮区、50%的优化氮区、75%的优化氮区依次平均增加34.97、24.47、8.40、2.50 kg/667 m2，增产率为2.7%～59.7%，而125%的优化氮区、150%的优化氮区、常规区，用氮量大，反而比优化氮区分别减少3.47、4.17、3.87 kg/667 m2，减产率3.7%～4.5%。
氮肥与皮棉产量有较好的相关性，其方程式为：Y=63.868+3.039 7X-0.079 2X2，F=32.35，方程表明，施氮的初始效应为3.039 7，即每增施氮肥1 kg/667 m2，皮棉产量增加3.039 7 kg/667 m2左右；当氮肥用量增加到一定值后，随氮肥用量的增加，每增施氮肥1 kg/667 m2，皮棉产量下降0.158 4 kg/667 m2左右。对方程求导得出：dY/dX=3.0397-0.158 4X，让dY/dX=0，得出在最高产量条件下氮用量为19.2 kg/667 m2，让dY/dX=PX/PY（其中PY为皮棉价格：20.1元/kg；PX为氮肥价格：5.2元/kg），得出最佳施肥量为17.6 kg/667 m2。
2.2.3 氮肥利用效率分析。氮肥利用率通过差减法计算：利用施氮区棉花吸收的氮素量减去不施氮肥区棉花吸收的氮素量，其差值视为氮肥供应的养分量，再除以所用氮肥养分量就是氮肥利用率（表7）。氮肥在0～18.0 kg/667 m2范围内，棉花产量随施氮水平的提高而增加；如进一步提高施氮量，棉花产量出现下降趋势；棉株吸氮量随着施氮量增加呈增加趋势；而氮肥利用率在低氮水平较高，达到一定水平后氮肥利用率则随施氮量增加逐步下降。
3 结论
试验结果表明，氮肥对棉花产量有显著影响，氮适量的处理实产最高，过量或不足，都会抑制产量的提高。施用氮肥能增加株高，提高果节数和结铃数，提高单铃重，增产效果显著，较对照增产2.7%～59.7%。棉花氮肥的最佳用量为17.6 kg/667 m2，最高用量为19.2 kg/667 m2。优化氮的情况下，氮肥当季利用率最高为29.6%。因此，为提高棉花产量和肥料利用率，应注意氮肥的用量，从而达到节本增收，环保施肥，保护环境的目的。
4 参考文献
[1] 刘洪亮，曾胜河，施敏，等.棉花膜下滴灌施肥技术的研究[J].农业科学，2004（2）：30-31.
[2] 赵兴军.临猗县棉花平衡配方施肥指标体系研究[J].现代农业科技，2012（10）：69-70.
[3] 刘道洪，冯定平，桂林峰.绿营高301生态肥料在棉花上的肥效[J].安徽农业科学，2005，33（6）：100.
[4] 李俊红，张洁，丁志强，等.增效复合肥在棉花上的应用效果[J].安徽农业科学，2006，34（16）：4054.
[5] 李伶俐，刘国顺.棉花专用有机复合肥的应用效果[J].河南农业科学，1997（9）：9-10.
[6] 张会玲，王崇华，王志坚，等.不同肥料对棉花性状及产量影响的研究[J].种业导刊，2013（2）：19-20.