李 飛，郭利雙，吳遠(yuǎn)帆，黃鐵平，李景龍，李 毅*

(1 湖南省棉花科學(xué)研究所，湖南常德 415000； 2 湖南省土壤肥料工作站，長(zhǎng)沙 410005)

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湘中南棉區(qū)棉花配方施肥優(yōu)化試驗(yàn)

李 飛1，郭利雙1，吳遠(yuǎn)帆2，黃鐵平2，李景龍1，李 毅1*

(1 湖南省棉花科學(xué)研究所，湖南常德 415000； 2 湖南省土壤肥料工作站，長(zhǎng)沙 410005)

為探索和建立湘中南棉區(qū)油后棉花直播施肥指標(biāo)體系，2014和2015年在衡陽(yáng)縣開(kāi)展油后直播棉花“3414”田間試驗(yàn)，并進(jìn)行回歸分析，綜合得出湘中南棉區(qū)子棉目標(biāo)產(chǎn)量4000 kg/hm2，氮、磷、鉀養(yǎng)分最佳施用量為N∶P2O5∶K2O=227∶68∶218，即尿素487 kg/hm2、過(guò)磷酸鈣567 kg/hm2、氯化鉀363 kg/hm2。

棉花；施肥；回歸分析；湘中南棉區(qū)

隨著農(nóng)村勞動(dòng)力資源短缺及植棉收益下降，棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展遇到瓶頸。棉花油后直播作為一種全新的耕作制度，不僅省工節(jié)本，而且降低勞動(dòng)強(qiáng)度，可以適應(yīng)棉花生產(chǎn)輕簡(jiǎn)化和機(jī)械化的發(fā)展需求[1]。但是棉花直播要求品種早熟、適于密植、成鈴?fù)滦跫衃2]，這與傳統(tǒng)雜交棉的種植方式差異很大，因此研究新形式下的棉花肥水管理模式十分關(guān)鍵。本研究基于輕簡(jiǎn)植棉和增產(chǎn)增效的目的，系統(tǒng)開(kāi)展棉花“3414”田間肥效試驗(yàn)，探索和建立湘中南棉區(qū)油后棉花直播施肥指標(biāo)體系，以推進(jìn)我省棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2014～2015年在湖南省衡陽(yáng)縣進(jìn)行，試驗(yàn)地位于西渡鎮(zhèn)梅花村。選用在洞庭湖棉區(qū)常規(guī)棉品種篩選試驗(yàn)中表現(xiàn)最好的‘中棉所915’。

試驗(yàn)地土壤為堿紫泥田。供試土壤肥力水平：堿解氮160 mg/kg，有效磷7.1 mg/kg，速效鉀103 mg/kg，有機(jī)質(zhì)32.7 mg/kg，pH7.4。

1.2 肥料與價(jià)格

試驗(yàn)肥料如下：尿素(N，46.4%)、過(guò)磷酸鈣(P2O5，12.0%)、氯化鉀(K2O，60.0%)。根據(jù)兩年的市場(chǎng)行情，尿素1.76元/kg，過(guò)磷酸鈣0.70元/kg，氯化鉀3.00元/kg，子棉5.4元/kg。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用 “3414”田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)[3，4]：氮、磷、鉀3個(gè)因子、4個(gè)水平、共14個(gè)處理(表1)。小區(qū)面積30.4 m2，不設(shè)重復(fù)，小區(qū)周圍設(shè)2.5 m保護(hù)行。施肥方式為溝施，全部磷、鉀肥和30%氮肥作基肥，播種時(shí)施入，70%氮肥于見(jiàn)花后追施。

表1 各處理施肥情況(kg/hm2)

1.4 田間管理

2014年和2015年均在5月中下旬播種，76 cm均行距種植，密度7.5萬(wàn)株/hm2，其他管理方式和大田管理一致，10月下旬集中收花，11月上旬拔稈。

表2 田間栽培管理情況

1.5 調(diào)查與分析

產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)：棉花吐絮后，分小區(qū)收花計(jì)產(chǎn)。

數(shù)據(jù)分析：用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(14.50版本)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量結(jié)果

兩年的子棉平均產(chǎn)量表現(xiàn)為：處理6>處理10>處理9>處理7>處理5>處理11>處理9>處理14=處理12>處理3>處理4>處理13>處理2>處理1，其中處理6產(chǎn)量最高，達(dá)到4088.3 kg/hm2，處理1產(chǎn)量最低，為1968.8 kg/hm2，僅占處理6的48.14%。從表3可以看出，子棉產(chǎn)量隨著氮、磷、鉀3種肥料施用量的增加變化趨勢(shì)基本一致，呈現(xiàn)先升高后降低的變化，這說(shuō)明施肥過(guò)多或過(guò)少均會(huì)對(duì)子棉產(chǎn)量造成影響。

表3 各處理兩年的棉花子棉產(chǎn)量(kg/hm2)

2.2 氮、磷、鉀單因子的產(chǎn)量效應(yīng)分析

由表4可見(jiàn)，所有一元二次方程的二次項(xiàng)系數(shù)均為負(fù)值，而一次項(xiàng)系數(shù)均為正值，說(shuō)明氮、磷、鉀的單因素產(chǎn)量效應(yīng)曲線為拋物線；從方程的p值可以看出，2014年和2015年的方程擬合均不顯著，因此不能進(jìn)行肥料施用量的優(yōu)化。這表明氮、磷、鉀3種元素的肥料用量對(duì)棉花產(chǎn)量的獨(dú)立效應(yīng)有限，需要考慮因子之間的互作效應(yīng)。

表4 氮、磷、鉀肥單因子產(chǎn)量效應(yīng)模型

2.3 氮、磷、鉀因子兩兩互作的產(chǎn)量效應(yīng)分析

從表5可見(jiàn)，氮、磷、鉀因子兩兩互作對(duì)棉花產(chǎn)量的效應(yīng)分析表現(xiàn)為：方程的一次項(xiàng)系數(shù)基本為正值(2015年的氮磷互作效應(yīng)中一次項(xiàng)系數(shù)除外)，二次項(xiàng)系數(shù)均為負(fù)值，說(shuō)明肥料施用量對(duì)棉花產(chǎn)量的影響效應(yīng)曲線出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折點(diǎn)。從氮、磷、鉀兩因子互作效應(yīng)的分析來(lái)看，兩年的NP、PK互作為正效應(yīng)，NK互作均為負(fù)效應(yīng)。負(fù)效應(yīng)表明兩種因子的施肥用量偏高，不在適宜范圍之內(nèi)。

從方程的p值來(lái)看，僅2015的NP互作、NK互作方程擬合顯著，其余各項(xiàng)均不顯著，說(shuō)明氮、磷、鉀因子兩兩互作仍存在一定的局限性，棉花產(chǎn)量需進(jìn)一步作三因子互作分析。

表5 氮、磷、鉀肥因子兩兩互作產(chǎn)量效應(yīng)模型

2.4 氮、磷、鉀3因子互作的產(chǎn)量效應(yīng)模型

由表6可以看出，氮、磷、鉀3因子分析中，三元二次方程的一次項(xiàng)系數(shù)均為正值(2015年P(guān)因子除外)，二次項(xiàng)系數(shù)均為負(fù)值，與單因子、兩因子互作分析結(jié)果基本一致，說(shuō)明3因子的互作效應(yīng)分析仍

表6 氮、磷、鉀肥3因子互作產(chǎn)量效應(yīng)模型

為拋物線的變化趨勢(shì)。在NP、NK、PK的互作項(xiàng)中，兩年的NP互作和PK互作均為正值，NK互作均為負(fù)值，但由于系數(shù)較小，對(duì)產(chǎn)量基本不構(gòu)成影響。

從方程的p值來(lái)看，2組方程均達(dá)到極顯著水平；從方程的擬合度可以看出：2組方程的擬合度均在97%以上，其中2015年高達(dá)99.19%。方程的p值和擬合度均表明方程可以比較真實(shí)的反應(yīng)氮、磷、鉀施用量對(duì)棉花產(chǎn)量的綜合影響。

2.5 肥料配比與產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益分析

通過(guò)三元二次方程可以計(jì)算出產(chǎn)量最高和效益最佳模式下的氮、磷、鉀的最佳配比。由表7可以看出，兩年的產(chǎn)量最高和效益最佳模式下的氮、磷、鉀的最佳配比有所差異，這可能是因?yàn)橥寥乐械酿B(yǎng)分消耗、氣候變化及產(chǎn)量情況均有所不同；同一年份，產(chǎn)量最高和效益最佳模式下的氮磷鉀的最佳配比也有所差異。整體來(lái)看，效益最佳模式下的氮、磷、鉀肥的用量要少于產(chǎn)量最高模式，但純收益略高于產(chǎn)量最高模式。

表7 棉花肥料用量?jī)?yōu)化結(jié)果

3 小結(jié)與討論

本試驗(yàn)中，一元二次回歸方程僅能反映單因子與子棉產(chǎn)量的關(guān)系，二元二次方程可以反映因子兩兩互作與子棉產(chǎn)量的關(guān)系，三元二次回歸方程則可以比較精確、全面反應(yīng)氮、磷、鉀3因子互作對(duì)產(chǎn)量的影響，因此三元二次回歸方程可以進(jìn)行肥料用量的優(yōu)化分析。

通過(guò)兩年的試驗(yàn)與分析，初步得出了產(chǎn)量最高和效益最佳兩種模式下的氮磷鉀施肥配比。結(jié)合湘中南棉區(qū)土壤肥力、棉花的需肥規(guī)律及收益情況，初步提出湘中南棉區(qū)子棉目標(biāo)產(chǎn)量4000 kg/hm2，氮、磷、鉀施用量為N∶P2O5∶K2O=227∶68∶218，即尿素487 kg/hm2、過(guò)磷酸鈣567 kg/hm2、氯化鉀363 kg/hm2。

本研究為棉花高密度直播在湘中南棉區(qū)的初步探索，試驗(yàn)用種為北方引進(jìn)常規(guī)棉品種，因此品種適應(yīng)性可能會(huì)在一定程度上影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。根據(jù)湖南省統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，2011～2014年(尚無(wú)2015年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))湖南省棉花皮棉產(chǎn)量分別為1225.5、1455.5、1240.9、991.5 kg/hm2，而本試驗(yàn)中的棉花子棉目標(biāo)產(chǎn)量4000 kg/hm2，按照本品種的衣分率40%～42%計(jì)算，皮棉產(chǎn)量為1600～1680 kg/hm2，明顯高于我省棉區(qū)的平均產(chǎn)量，因此本試驗(yàn)所得出的結(jié)論頗具參考價(jià)值，但仍然需要多點(diǎn)、多次試驗(yàn)，才能全面掌握基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步完善測(cè)土配方施肥指標(biāo)體系。

[1] 肖才升，李育強(qiáng)，李 庠. 洞庭湖植棉區(qū)油后直播棉的發(fā)展前景探討[J]. 中國(guó)棉花，2013，40(11)：21-22.

[2] 李育強(qiáng)，劉愛(ài)玉，李 毅，等. 湖南棉花生產(chǎn)現(xiàn)狀及全程機(jī)械化發(fā)展思路[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013(21)：94-97.

[3] 李 飛，郭利雙，吳遠(yuǎn)帆，等. 油后直播棉配方施肥優(yōu)化試驗(yàn)初探[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015(12)：42-43.

[4] 李 飛，郭利雙，吳遠(yuǎn)帆，等. 洞庭湖濱植棉區(qū)棉花配方施肥優(yōu)化試驗(yàn)初探[J]. 中國(guó)棉花，2016，43(4)：14-17.

全國(guó)優(yōu)秀農(nóng)業(yè)期刊、中國(guó)核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫(kù)收錄期刊

《中國(guó)種業(yè)》

《中國(guó)種業(yè)》是由農(nóng)業(yè)部主管，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所和中國(guó)種子協(xié)會(huì)共同主辦的全國(guó)性、專業(yè)性、技術(shù)性種業(yè)科技期刊。刊物目標(biāo)定位：以行業(yè)導(dǎo)刊的面目出現(xiàn)，并做到權(quán)威性、真實(shí)性和及時(shí)性。覆蓋行業(yè)范圍：大田作物、蔬菜、花卉、林木、果樹、草坪、牧草、特種種植、種子機(jī)械等，信息量大，技術(shù)實(shí)用。讀者對(duì)象：各級(jí)種子管理、經(jīng)營(yíng)企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員，各級(jí)農(nóng)業(yè)科研、推廣部門人員，大中專農(nóng)業(yè)院校師生，農(nóng)村專業(yè)戶和廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者。

月刊，大16開(kāi)，每期8元，全年96元。國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：CN 11-4413/S，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)：ISSN 1671-895X，全國(guó)各地郵局均可訂閱，亦可直接匯款至編輯部訂閱，掛號(hào)需每期另加3元。郵發(fā)代號(hào)：82-132，地址：(100081)北京市中關(guān)村南大街12號(hào)，電話：010-82105796，網(wǎng)址：www.chinaseedqks.cn，Email: chinaseedqks@163.com，微信公眾號(hào)：zgzy2000。

Optimization of Cotton Fertilization in Central-South of Hunan

LI Fei1，GUO Lishuang1，WU Yuanfan2，HUANG Tieping2，LI Jinglong1，LI Yi1*

(1 Hunan Cotton Science Institute，Changde，Hunan 415000，China；2 Soil and Fertilizer Station of Hunan Province，Changsha，Hunan 410005，China)

In order to explore and establish the index system of fertilizer application of direct seeding cotton after rape，field experiment with “3414” design was carried out in Central-southern Hunan，and the data were analyzed by regression. The results showed that at the target of 4000 kg/hm2seed cotton yield，the best fertilize amount is N∶P2O5∶K2O=227∶68∶218，namely，urea 487 kg/hm2，super phosphate 567 kg/hm2and muriate of potash 363 kg/hm2.

cotton；fertilization；regression analysis；Central-Southern Hunan cotton region

2016-05-10

李 飛(1985-)，男，碩士，從事棉花栽培研究，Email：taifeiya0821@163.com。*通信作者。

國(guó)家財(cái)政測(cè)土配方施肥補(bǔ)貼項(xiàng)目；國(guó)家棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CARS-18)。

S562.062

A

1001-5280(2016)05-0531-04

10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2016.05.12