收稿日期：2023-07-05

作者簡介：謝家迅（1988—），男，山東菏澤人，碩士，畜牧師，從事土壤改良與鹽堿地治理。E-mail：xjx19888989@163.com。

謝家迅.淺析測土配方施肥技術在新疆棉花生產上的應用[J].南方農業(yè)，2023，17（16）：-257.

摘 要 以棉花為研究對象，發(fā)現(xiàn)測土施肥具有提高棉花產量、提升棉花品質、增加經濟效益等方面的作用。為了促進棉花產業(yè)高質量發(fā)展，介紹了棉花測土配方施肥的意義，包括降低用肥成本，提高經濟效益；提高棉花的產量和品質；避免農業(yè)面源污染，推動棉花產業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。概述了測土施肥的步驟，如施肥調查、取土、土壤檢測指標與檢測方法、對檢測數(shù)值進行分析，針對性地提出合理取土、精準監(jiān)測、科學分析等方面的措施，制訂新形勢下適宜在新疆棉花上推廣和應用的精準測土配方施肥方案。

關鍵詞 測土配方；施肥技術；棉花；新疆

中圖分類號：S562 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.16.079

新疆是我國重要的棉產區(qū)，其高品質的棉花不僅暢銷國內，甚至遠銷國外，然而近年來，伴隨著產棉區(qū)的持續(xù)擴大，以及種植戶為追求短期經濟效益，在施肥過程中存在化肥隨意使用、過度施用的問題，不僅易造成土壤的鹽漬化、次生鹽堿化、板結化，影響棉花產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，而且會造成土壤、水源、大氣污染，進而影響該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。筆者從科學角度出發(fā)，依據(jù)新疆棉花種植現(xiàn)狀和用肥現(xiàn)狀，提出以測土配方為基礎的科學施肥方案，以期指導棉花產業(yè)的穩(wěn)定、健康、可持續(xù)發(fā)展[1]。

1 棉花測土配方施肥概述

棉花測土施肥以棉花栽培學、土壤學、生態(tài)學、植物營養(yǎng)學等學科知識為基礎，通過合理運用現(xiàn)代化技術與設備，實現(xiàn)棉花在各生長周期不同營養(yǎng)物質的精準供應，促進根、莖、葉、花、果實、種子六大器官的發(fā)育，保障棉花光合、呼吸、蒸騰作用的順利進行，在有效提升棉花品質與產量的同時，改良土壤環(huán)境，避免環(huán)境污染[2]。

2 棉花測土配方施肥的意義

2.1 降低用肥成本，提高經濟效益

相關數(shù)據(jù)顯示，新疆棉花種植面積達250萬hm2，占全國總面積的80%左右，棉花的年產量達500萬t，占全國總產量的87%以上，而農戶在使用肥料的過程中，常以尿素（CH4N2O）、磷酸氫二銨[（NH4）2HPO4]等單元素肥料為主，雖然短期內促進莖葉的生長，但是氮素的過多使用也抑制了棉花對磷鉀肥的吸收。相關機構通過對棉花的碳足跡進行跟蹤，發(fā)現(xiàn)肥料的有效利用率不足40%，也就是說棉農以單一氮元素為主的施肥習慣存在較大的浪費。測土配方施肥技術，可以依據(jù)棉花在種子萌發(fā)期、苗期、現(xiàn)蕾期、采摘期對不同營養(yǎng)物質的需求特點，進行底肥、追肥品種、數(shù)量及施用時間的合理規(guī)劃，從而保障棉花在需肥臨界期、肥料最大吸收利用期各種營養(yǎng)物質的有效供應，有效降低施肥成本，提高棉農的實際收益[3]。

2.2 提高棉花的產量和品質

新疆棉整個生長周期對于大量元素氮、磷、鉀的需求量約為3.1∶1.0∶2.5，其中不同生長周期對于營養(yǎng)物質的需求不同（比如現(xiàn)蕾期后對肥料的吸收率是前期的3倍以上）。棉農盲目施肥，不僅易造成植株各器官之間生長不協(xié)調，影響?zhàn)B分從營養(yǎng)器官（莖、葉）向生殖器官（花蕾、種子）轉移，進而影響棉花的品質與產量，而且易增加某些病害的發(fā)生概率（如田間調查發(fā)現(xiàn)，近年來新疆棉的枯萎病、黃萎病、立枯病等土傳性病害的發(fā)生概率持續(xù)增大），造成單位面積棉花產量的降低。測土配方施肥則可以實現(xiàn)各類營養(yǎng)物質的精準供應，顯著增強棉花植株的抗病蟲害能力和抵抗高溫、干旱、霜凍的能力，從而顯著增加棉花產量、提高棉花品質。主要可以從以下兩方面進行分析。1）依托于土壤墑情、土壤中有機質及可被棉花有效利用的大量元素（氮、磷、鉀）、中量元素（鈣、鎂、硫）、微量元素（鐵、硼、鎳、鋅等），進行豆粕、糞肥、麥麩、稻糠及大中微量元素的合理使用，從而有效改良土壤的碳氮比、改良土壤的透氣性，抑制土壤中鐮刀菌、腐霉菌等厭氧菌的繁殖，促進根系的發(fā)育，提高根系的發(fā)達程度，降低土傳病害的發(fā)生概率。2）營養(yǎng)物質的科學搭配可以使土壤中被固定的各類營養(yǎng)元素解離出來，提高土壤中各類營養(yǎng)物質的有效性，且按照合適的比例進行吸收，可保障其吸收的合理性，實現(xiàn)營養(yǎng)器官和生殖器官之間的協(xié)同發(fā)育，提高棉花內纖維的含量和品質。

2.3 避免農業(yè)面源污染，推動棉花產業(yè)穩(wěn)定發(fā)展

棉花過度施肥造成農業(yè)面源污染，主要體現(xiàn)在以下3方面。1）水源污染。土壤中過量的銨態(tài)氮、磷酸根隨地表水、淋洗水流入河流，易造成水體富營養(yǎng)化，進而影響水生動物的繁衍生息。2）土壤污染。土壤中肥料的剩余，易造成土壤鹽堿化、次生鹽堿化、板結化，導致可以儲存水分和氧氣的空隙減少，土壤中的有益微生物持續(xù)減少，不僅使得種植地棉花品質與產量下降，甚至還造成部分地區(qū)的土壤沙化。3）大氣污染。權威機構發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，我國農業(yè)源溫室氣體排放量占比約為20%，且這個數(shù)據(jù)仍處于持續(xù)上升中，主要原因就是化肥生產，而這將大幅度制約我國2030年達到“碳達峰”的目標。綜合而言，化肥的不合理使用必然造成種植地的水源、土壤、大氣污染，甚至引發(fā)農業(yè)面源污染。

而測土配方施肥技術可以從以下兩方面有效降低農業(yè)面源污染的程度，加速我國棉花產業(yè)向綠色、穩(wěn)定、可持續(xù)的方向發(fā)展。1）測土配方施肥可以實現(xiàn)短期肥效與長期肥效的有機結合（比如依據(jù)土壤中有效氮的含量進行硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、酰胺態(tài)氮的合理搭配），依據(jù)棉花生長的實際需求進行各類營養(yǎng)物質的合理釋放，從而減少肥料在土壤、水中的殘留，降低環(huán)境污染，與此同時，縮減肥料的使用量可以有效降低肥料的生產量，從而降低大氣中溫室氣體的含量。2）測土施肥可以有效改良土壤質地，增加土壤中微生物種群的數(shù)量，提高微生物活性，微生物可以分解土壤中的污染物，增強土壤儲蓄水分和營養(yǎng)物質的能力，有效緩解因肥料過量使用而導致的農業(yè)面源污染問題[4]。

3 測土施肥的應用技術分析

3.1 測土的具體步驟

測土的科學性及步驟的合理性是保障其精準度的關鍵，一般而言，實驗室測土施肥包括以下4個步驟。

3.1.1 施肥調查

施肥情況調查及土壤土質匯總可以實現(xiàn)對土壤土質的動態(tài)監(jiān)測，從而為測土配方施肥提供良好的數(shù)據(jù)支撐。1）施肥習慣調查，對新疆尉犁縣各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)整個棉花生長周期的大量元素使用總量進行調查，其各類元素的使用量如下：純氮量250～400 kg·hm-2。純磷量137～370 kg·hm-2，純鉀量4～41 kg·hm-2，不難看

出，不同地區(qū)的用肥量存在較大的差異，尤其是鉀肥的使用量差距達到了10倍左右。2）通過查閱數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，自20世紀80年代以來，新疆棉花地的土壤中主要元素含量的變化如下：有機質含量下降10%左右，全氮含量下降10%左右，堿解氮的含量翻了近1倍，有效磷的含量翻了7倍左右，速效鉀含量變化不大。由此可以看出，伴隨著棉花連茬現(xiàn)象及化肥的不合理使用，新疆棉花種植地的總體品質呈現(xiàn)出下降趨勢[5]。

3.1.2 取土

測土配方施肥的數(shù)據(jù)來源是土樣，為保障所取土樣具有代表性，所測得的數(shù)據(jù)具有科學性，在取土過程中，應注意以下3點。1）當?shù)剞r業(yè)部門及時組建以技術人員為核心的專業(yè)取土小組，并以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位，在對種植面積、種植范圍進行科學調查的基礎上，選擇具有代表性的種植田進行取樣，一般在15～20 hm2

的種植面積取一個檢測點（通過走訪調查農戶和查閱資料確定）。2）在取樣過程中，要嚴格按照《測土配方施肥技術規(guī)范》（NY/T 1118—2006）中的相應標準，每個檢測點按照隨機取樣法或者多點取樣法取15～20個位點（取樣位點要避開施肥集中區(qū)域、低洼區(qū)域，避免影響檢測結果）；在取土深度上，主要取棉花毛根吸收營養(yǎng)物質相對集中的區(qū)域（一般為0～25 cm土層），且要垂直取土。3）取土結束后，技術人員應將土樣均勻混合，并做好取土記錄（取土地點、取土時間、取土人等信息要標注清楚），將其封存后送至實驗室，為保障取土的精準性，應對技術人員進行定期培訓，且同一位點的取樣應由一個技術人員完成[6]。

3.1.3 土壤檢測指標與檢測方法

土壤指標的檢測是施肥的基礎，棉花測土配方施肥的檢測指標主要包括以下2個。1）直接營養(yǎng)元素指標。主要是氮、磷、鉀含量的檢測，在檢測過程中要注意對元素不同狀態(tài)的含量進行檢測（比如氮肥的NH4+、NO3-、CH4N2O），從而判斷其速效性和持效期，營養(yǎng)元素種類、含量、配比的檢測主要是為大量元素的科學配比與合理使用提供參考。2）有機物質的檢測。主要是對土壤中的有機質、pH值、鹽堿度，還有對土壤墑情及土壤儲蓄營養(yǎng)物質的能力進行科學的檢測。在檢測過程中，要嚴格遵守相關規(guī)定，在技術應用、試劑選擇方面，要做到科學、嚴謹，并注意設置重復試驗、校正試驗、空白試驗，保障檢測結果的科學性、有效性[7]。

3.1.4 對檢測數(shù)值進行分析

依據(jù)《全國第二次土壤普查推薦的土壤肥力分級標準》，及時結合大數(shù)據(jù)技術對檢測數(shù)據(jù)進行科學的分析，是指導測土施肥的關鍵步驟。1）有機質是決定土壤質量的關鍵因素。通過查閱相關數(shù)據(jù)，新疆部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有機質含量在5.30～26.00 g·kg-1，均值在12.00～15.00 g·kg-1，屬于第4級（見表1），總體而言處于較低的狀態(tài)，尤其是部分連年種植棉花的生產基地的有機質含量甚至低于10 g·kg-1，相對板結的土壤成為制約棉花種植的重要因素。2）新疆土壤全氮含量在0.28～1.00 g·kg-1，均值在0.80～0.90 g·kg-1，屬于第4級，總體供氮能力較弱，且呈現(xiàn)下降趨勢；而新疆土壤速效氮含量在31～85 mg·kg-1（屬于第

4級至第5級），均值在64～70 mg·kg-1，可以看出新疆棉花種植田的速效氮含量總體上較低。3）新疆棉花種植地的速效磷含量在6～42 mg·kg-1，其中平均值為10.00～42.00 mg·kg-1，屬于第1級至第

4級，其中林灌草甸土、水稻土的含磷量較高，普遍在

20 mg·kg-1以上，達到2級標準，綜合而言，棉花種植地有效磷的含量相對充足。4）新疆土壤速效鉀含量在90～350 mg·kg-1（見表1），屬于第1級至第4級

（其中2級耕地、3級耕地占比在90%以上，只有積塵土的速效鉀含量在100 mg·kg-1以內，相對較低），平均值為130～160 mg·kg-1，雖然總體而言處于中上水平，但是查閱資料發(fā)現(xiàn)，速效鉀的含量呈現(xiàn)逐年遞減的趨勢，尤其是在鉀肥施用較少的區(qū)域，速效鉀含量持續(xù)降低。5）在土壤鹽分方面，通過分析發(fā)現(xiàn)，鹽分總體含量在4.5～5.0 g·kg-1，出現(xiàn)輕度鹽堿化的情況，而部分地區(qū)的鹽分總含量超過15 g·kg-1，鹽堿化較為嚴重。

3.2 測土施肥的應用指導

通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，新疆主要棉產區(qū)呈現(xiàn)出部分大量元素匱乏、土壤有機質含量偏低及鹽分偏高的狀態(tài)，應依據(jù)實際情況，從以下3方面改良施肥方案。1）增加有機質及有益微生物菌的使用，改良土壤墑情，分解有害物質，降低土壤鹽分，增加土壤的透氣性，提高對各類營養(yǎng)物質的有效利用率。2）注重氮、鉀肥的補充，尤其是速效氮含量較低的區(qū)域，及時補充易吸收的硝態(tài)氮，而在積塵土區(qū)域應及時補充鉀肥。3）對于需求量較低的中微量元素，可以結合棉花在各生長期的實際需求，通過追肥及葉面噴施的方式進行補充。

參考文獻：

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（責任編輯：劉寧寧）