湯清秋,羅劍洪,徐永峰,田曉燕,劉麗霞,王冀川*,張冠峰
(1.兵團第二師三十四團,新疆 尉犁縣 841506;2.塔里木大學植物科學學院;3.兵團第二師三十四團氣象站)
保證充分的養(yǎng)分供應是棉花獲得較高產(chǎn)量和效益的關鍵[1],長期以來,由于特殊的氣候和地理條件,新疆棉花種植形成了重施基肥、補施追肥的施肥模式,這對早期棉花種植其產(chǎn)量的形成起到了較好的促進作用[2],但隨著滴灌技術(shù)的廣泛應用,水肥一體化的普遍實施,以及大量元素水溶肥的發(fā)展,增加追肥比例的作用逐漸加大,重施基肥的作用在下降[3-4],過多的基肥易造成養(yǎng)分流失、肥效下降及土壤理化性質(zhì)變差[5],因此,減施基肥、增施追肥技術(shù)逐漸成為當前主要研究的內(nèi)容之一[6-8]。然而,針對目前追求較高投肥量下獲得高產(chǎn)的情況,如何做到科學投肥,實現(xiàn)減肥增效的目的,是當前急需要研究解決的問題。本研究通過對棉花進行不同施肥方式的肥效試驗,以為生產(chǎn)中合理肥料運籌提供理論依據(jù)。
2017年在新疆生產(chǎn)建設兵團第二師三十四團農(nóng)技推廣站試驗地開展了不同施肥方式田間試驗,試驗地肥力中等,地下水埋深2.5 m 左右,0 ~40 cm土層土壤平均干容重1.39 g/cm3,田間持水量為24.8%(體積百分比)。土壤為壤土,0 ~ 40 cm 土層有機質(zhì)含量為 9.81 g/kg,速效磷 14.05 mg/kg,堿解氮44.67 mg/kg,速效鉀 214.10 mg/kg。
試驗采用裂區(qū)設計,施肥模式為主區(qū),設常規(guī)底肥、少施底肥和補施底肥3 個水平(3種施肥方式肥料施用情況見表1),品種為副區(qū),選擇中棉所65 和新農(nóng)興2 個品種。試驗共設6 個處理,每處理重復3 次,每小區(qū)三膜12 行,面積45.6 m2,隨機區(qū)組排列。采用1.2 m 的地膜,一膜 4 行,按照(66 cm+10 cm)× 11 cm機采棉種植模式,棉花種植密度23.92 萬株/hm2。
表1 3種施肥方式肥料施用情況 kg/hm2
表2 3種施肥方式下2 個棉花品種的生長發(fā)育情況
試驗地在統(tǒng)一春灌的基礎上,翻地前按照試驗設計的基肥施用量撒施并深翻,按設計用量進行生育期追肥。棉花于 4月5日播種,6月2日開始滴水施肥,全期滴水9 次,化控3 次,其他管理同大田。
不同時期棉花生長發(fā)育性狀見表2。從4 次調(diào)查數(shù)據(jù)來看,5月15日常規(guī)基肥處理棉花長勢略強,株高0.4 ~0.9 cm,隨生育進程推進,少施基肥處理棉花株高、葉齡和果枝臺數(shù)及鈴數(shù)增長最快,8月7日分別達 101.90 cm、14.65 葉、9.60 臺和 10.30 個,其次是免施基肥處理,分別達86.80 cm、13.80 葉、8.85 臺和9.30 個,常規(guī)基肥處理各指標最低,說明少施基肥能較好地協(xié)調(diào)棉花前期、 中后期養(yǎng)分吸收與分配,促進棉株長勢;免施基肥處理前期長勢較弱,但中后期養(yǎng)分充足,較好地平衡了生長,棉株長勢穩(wěn)??;常規(guī)基肥不利于棉花養(yǎng)分合理吸收,生長性狀不佳。另外,從2 個品種在不同時期對不同施肥方式的生長反應程度來看,3種施肥方式下中棉所65的株高的變異系數(shù)(CV)為45.98%,顯著小于新農(nóng)興2 號的54.93%,但葉齡和果枝臺數(shù)的變異系數(shù)為43.57%和56.06%,顯著大于新農(nóng)興2 號的39.26%和11.30%,說明中棉所65 生長更穩(wěn)健,更適合少施基肥施肥方式。
對各處理棉花初鈴期(8月7日)平均生長性狀調(diào)查結(jié)果(見表3)可以看出,少施基肥處理棉花的株高、第一果枝著生高度和莖稈干重最大,顯著高于其他處理,其葉齡、果枝臺數(shù)、總果節(jié)數(shù)和第一果枝著生節(jié)位最大,顯著高于常規(guī)基肥處理,但與免施基肥處理差異不顯著,而免施基肥處理棉花的單株鈴數(shù)、葉片干重和蕾、鈴、花干重最大,但與少施基肥處理差異不顯著,說明減少基肥對棉株生長有較好的促進作用,使其長勢增強,植株健壯;免施基肥處理棉花株高適中,長勢穩(wěn)健,單株鈴數(shù)多,生殖器官干物質(zhì)積累多,表現(xiàn)出一定優(yōu)越性。
表3 3種施肥方式下棉花的生長性狀
表4 不同棉花品種3種施肥方式下農(nóng)藝性狀的變異系數(shù) %
表5 3種施肥方式下棉花的產(chǎn)量及品質(zhì)
對2 個棉花品種在不同施肥方式下農(nóng)藝性狀求變異系數(shù)(CV)(表4)可以看出,中棉所65 的生長性狀(株高、葉片、果枝臺數(shù)、總果節(jié)數(shù)和第一果枝節(jié)位)明顯高于新農(nóng)興2 號,說明中棉所65 棉花生長對不同施肥方式反應更敏感,減少基施能明顯提升其生長潛力,而新農(nóng)興2 號棉花的干物質(zhì)積累和蕾鈴器官生長(單株鈴數(shù)、器官干重)在不同施肥方式下的變異系數(shù)(CV)高于中棉所65,說明降低基肥施用量能促進新農(nóng)興2 號棉花的干物質(zhì)積累,增加蕾鈴的同化物輸入量,其更適于免施基肥處理。
對不同施肥方式下棉花平均產(chǎn)量和品質(zhì)性狀分析表明(表5),施肥方式對棉花絨長和馬克隆值影響未達顯著水平,但少施基肥處理的棉花單鈴重和衣分最高,免施基肥處理的棉花籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量最高,均顯著高于常規(guī)基肥處理,從棉花產(chǎn)量、品質(zhì)綜合性狀考慮,免施基肥處理達顯著水平,棉花品質(zhì)好、產(chǎn)量高,比常規(guī)基肥處理籽棉產(chǎn)量高 419.25 kg/hm2,皮棉產(chǎn)量高 238.50 kg/hm2;比少施基肥處理籽棉產(chǎn)量高352.50 kg/hm2,皮棉產(chǎn)量高 38.25 kg/hm2。
從不同品種3種施肥方式下的棉花平均產(chǎn)量和品質(zhì)性狀來看(表6),中棉所65 的衣分較高,達38.8%,顯著高于新農(nóng)興2 號,但新農(nóng)興2 號的籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量達6 865.05 kg/hm2和2 599.90 kg/hm2,顯著高于中棉所65。
由不同施肥方式肥料的用量及成本分析 (表7)得出,常規(guī)基肥處理施基肥525.0 kg/hm2,生育期追肥 1 342.5 kg/hm2,共用肥料 1 867.5 kg/hm2,成本5 200.3 元/hm2;免施基肥處理不施基肥,僅生育期施肥1 275.0 kg/hm2,用肥量最少,是常規(guī)基肥處理的68.27%,是少施基肥處理的85.86%,肥料成本4 945.5 元/hm2,較常規(guī)施肥處理減少了5.15%,較少施基肥處理增加了3.73%;少施基肥處理減少了基肥投入量,僅為450.0 kg/hm2,生育期投肥1 035.0 kg/hm2,共用肥料1 485.0 kg/hm2,較常規(guī)基肥處理減少了25.76%,成本4 761.0 元/hm2,較常規(guī)基肥處理減少了9.23%。
表6 不同棉花品種3種施肥方式下的平均產(chǎn)量及品質(zhì)情況
表7 3種施肥方式肥料的用量及成本
從凈增效益上看,按2017年市場價格計算,棉花種植排除肥料的其他成本為14 550.0 元/hm2,籽棉單價7.6 元/kg,常規(guī)基肥處理籽棉產(chǎn)量6 356.3 kg/hm2,凈利潤28 557.2 元/hm2;免施基肥處理棉花籽棉產(chǎn)量 6 775.5 kg/hm2,凈利潤 31 998.3 元/hm2;少施基肥處理籽棉產(chǎn)量6 423.0 kg/hm2,凈利潤29 503.8元/hm2。可見,免施基肥處理的凈利潤最高,較常規(guī)基肥處理產(chǎn)量提高了10.75%,少施基肥處理凈利潤其次,較常規(guī)基肥處理提高了3.21%。
(1)常規(guī)施肥處理能促進棉株前期生長,但中后期棉花表現(xiàn)長勢不足,少施基肥能較好地協(xié)調(diào)前期、中后期養(yǎng)分吸收與分配,促進棉株長勢,果枝臺數(shù)和果節(jié)數(shù)較多;免施基肥處理棉花前期長勢較弱,但中后期養(yǎng)分充足,較好地平衡了生長,棉株長勢穩(wěn)健,更利于產(chǎn)量形成;(2)不同的棉花品種對不同施肥方式反應不同,中棉所65 棉花生長勢穩(wěn)健,適合少施基肥處理,新農(nóng)興2 號棉花長勢較強,適合少施基肥處理。(3)少、免施基肥能顯著增加棉花鈴重和衣分,提高產(chǎn)量,其中免施基肥處理的棉花籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量最高,達6 775.50 kg/hm2和2 589.75 kg/hm2,顯著高于常規(guī)基肥處理。其次是少施基肥處理,分別達6 423.00 kg/hm2和 2 551.50 kg/hm2。(4)免施基肥處理較常規(guī)施肥處理減少投肥量46.47%,肥料成本減少5.15%,增加利潤10.75%;少施基肥處理較常規(guī)施肥處理減少投肥量25.76%,肥料成本減少9.23%,增加利潤3.21%。綜上表明,減少基肥用量、增加追肥比例能達到棉花增產(chǎn)增效的目的,且以免施基肥的方式增產(chǎn)增效較好,是值得推廣的施肥技術(shù)。