周 燕，孫洋洋，胡志偉，遲春明

（塔里木大學(xué)農(nóng)學(xué)院/塔里木大學(xué)南疆綠洲農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究中心，新疆 阿拉爾 843300）

0 引言

【研究意義】棉花是我國(guó)的重要經(jīng)濟(jì)作物，2020年棉花產(chǎn)量位列全球第二，為591.0萬t，種植面積約占全國(guó)耕地總面積的2.64%。中國(guó)是棉花消費(fèi)大國(guó)也是進(jìn)口大國(guó)，每年對(duì)棉花的需求量很大。氮肥對(duì)提高農(nóng)作物產(chǎn)量起到重要作用，其產(chǎn)量貢獻(xiàn)率為30%～50%[1]。大田生產(chǎn)投入過多的氮肥，部分氮肥通過NH3揮發(fā)損失和反硝化成為主要的氮素?fù)p失途徑，造成資源浪費(fèi)、農(nóng)田土壤酸化[2]和地表水體富營(yíng)養(yǎng)化[3]等負(fù)面影響。若施入較少的氮肥則影響作物后期的養(yǎng)分吸收與干物質(zhì)積累，較低的生物量積累使作物產(chǎn)量也下降。因此，明確施氮對(duì)棉花產(chǎn)量的影響，分析不同農(nóng)藝措施與不同土壤條件下施氮的產(chǎn)量效應(yīng)和氮素吸收量效應(yīng)的變化趨勢(shì)，對(duì)于提高棉花產(chǎn)量具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前，我國(guó)已進(jìn)行了大量有關(guān)施氮影響棉花產(chǎn)量的大田試驗(yàn)。李鵬程等[4]的研究表明，增施氮肥360 kg·hm-2時(shí)，產(chǎn)量提升698.9 kg·hm-2。同時(shí)，施氮的增產(chǎn)效益受多方面因素的影響。李景慧等[5]在新疆庫爾勒市（試驗(yàn)土壤有機(jī)質(zhì)含量為11.89 g·kg-1）試驗(yàn)比較了不同施氮量對(duì)棉花的產(chǎn)量影響，發(fā)現(xiàn)施氮量在384.9～430.4 kg·hm-2時(shí)，棉花產(chǎn)量最高。在河南安陽（試驗(yàn)土壤有機(jī)質(zhì)含量為11.84 g·kg-1）種植密度與施氮量互作研究表明，種植密度為5.25 萬株·hm-2、施氮量為225.0 kg·hm-2時(shí)棉花產(chǎn)量最高[6]。薛曉萍等[7]在兩種不同土壤類型下種植棉花，在黏土下施氮量為240 kg·hm-2時(shí)，氮素吸收量最高；在砂壤土下施氮量為480 kg·hm-2時(shí)，氮素吸收量最高。這說明氮素合理施用可顯著提高棉花產(chǎn)量[8-10]，但是不同的土壤類型和不同土壤肥力下，施氮對(duì)棉花增產(chǎn)和氮素吸收量影響并不一致。Meta分析是整合一個(gè)主題對(duì)其獨(dú)立研究進(jìn)行定量結(jié)合和總結(jié)的統(tǒng)計(jì)方法[11]，能夠有效分析不同因素對(duì)試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的影響?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】獨(dú)立田間試驗(yàn)研究難以解讀較大區(qū)域施肥對(duì)產(chǎn)量和氮素吸收量的影響，且在全國(guó)尺度上研究施肥對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的影響及其關(guān)鍵因素的研究鮮有報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究以Meta分析為手段，從全國(guó)尺度上解讀我國(guó)棉花種植時(shí)段、種植區(qū)域、種植密度、土壤類型及其土壤理化性質(zhì)等條件下施氮對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的影響，以期為棉花氮肥高效利用與管理提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究所采用的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來源于Web of Science、中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）、萬方和維普數(shù)據(jù)庫，文獻(xiàn)檢索所用的關(guān)鍵詞主要包括氮（Nitrogen）、施氮量（N application）、棉花（Cotton）、產(chǎn)量（Yield）、氮素吸收量（N uptake）等。為了提高整合分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和代表性，選用的文獻(xiàn)必須滿足以下標(biāo)準(zhǔn)：（1）試驗(yàn)地點(diǎn)必須在中國(guó)大陸區(qū)域范圍內(nèi)；（2）試驗(yàn)必須為田間試驗(yàn)，試驗(yàn)材料為棉花，田間試驗(yàn)必須有重復(fù)；（3）試驗(yàn)必須包含不施氮和施氮處理；（4）文獻(xiàn)報(bào)道中至少包含產(chǎn)量和氮素吸收量中的一項(xiàng)；（5）文獻(xiàn)報(bào)道中應(yīng)包括試驗(yàn)組和對(duì)照組的平均值。文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)有3種呈現(xiàn)方式：表格、折線圖和柱狀圖；表格中的數(shù)據(jù)直接提取，折線圖和柱狀圖用軟件Web Plot Digitizer 4.4[12]將圖形數(shù)值化后再提取。按照以上標(biāo)準(zhǔn)，篩選出184組棉花產(chǎn)量和103組氮素吸收量相關(guān)數(shù)據(jù)（產(chǎn)量均值、標(biāo)準(zhǔn)差和樣本量）。

1.2 Meta分析

1.2.1 響應(yīng)比及其方差計(jì)算 本研究選用響應(yīng)比（Response ration，RR）為統(tǒng)計(jì)學(xué)指標(biāo)，用響應(yīng)比自然對(duì)數(shù)（lnRR）來評(píng)價(jià)施氮對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的影響程度[13]，即施氮產(chǎn)量效應(yīng)值和氮素吸收量效應(yīng)。如果lnRR大于0，說明施氮對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量有正效應(yīng)，且lnRR值越大說明作用越明顯；反之，則表示產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。每項(xiàng)獨(dú)立研究中響應(yīng)比及其對(duì)數(shù)化的計(jì)算公式為：

式中，Xt和Xc分別表示處理組（施氮）和對(duì)照組（不施氮）的棉花產(chǎn)量和氮素吸收量平均值。lnRR的方差（V）計(jì)算公式為：

權(quán)重（Wij）的計(jì)算公式為：

加權(quán)響應(yīng)比（RR++）的計(jì)算公式為：

式中，m是分組數(shù)（例如，不同的種植區(qū)域或種植密度等），ki是第i分組的總比較對(duì)數(shù)。

總體標(biāo)準(zhǔn)誤計(jì)算公式為：

式中，S（RR++）為總體標(biāo)準(zhǔn)誤。

加權(quán)響應(yīng)比（RR++）的95%置信區(qū)間計(jì)算公式為：

1.2.2 異質(zhì)性與發(fā)表偏倚檢驗(yàn) 本研究通過卡方檢驗(yàn)（Chi-square test）來確定不同試驗(yàn)結(jié)果間是否存在異質(zhì)性，并根據(jù)異質(zhì)性情況來選擇分析模型。若顯著性檢驗(yàn)結(jié)果為P＞0.05，說明不同試驗(yàn)結(jié)果間無明顯差異，可選擇固定效應(yīng)模型（Fixed effect model，F(xiàn)EM）；若P＜0.05，則說明不同試驗(yàn)結(jié)果存在明顯異質(zhì)性，應(yīng)選擇隨機(jī)效應(yīng)模型（Random effect model，REM）。

發(fā)表偏倚檢驗(yàn)采用失安全系數(shù)法（Fail-safe number，Nfs），若Nfs＞5n+10（n為數(shù)據(jù)量），則說明不存在發(fā)表偏倚，結(jié)論可信[15]。

1.2.3 加權(quán)綜合響應(yīng)比及其置信區(qū)間 因?yàn)榧{入本研究的試驗(yàn)數(shù)據(jù)間存在明顯的異質(zhì)性，因此本研究選擇隨機(jī)效應(yīng)模型，運(yùn)用R軟件中metafor包[16]來計(jì)算各研究的權(quán)重、加權(quán)綜合響應(yīng)比（RR++）及其95%置信區(qū)間（95%CI）。95%CI可用于RR++的假設(shè)檢驗(yàn)：若95%CI下限＞0，說明施氮對(duì)棉花的增產(chǎn)效應(yīng)和氮素吸收效應(yīng)顯著；若95%CI上限＜0，說明施氮對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量存在顯著的負(fù)效應(yīng)；如果95%CI與0重疊，則說明施氮對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收無明顯影響[13]。為更好地描述施氮對(duì)產(chǎn)量和氮素吸收量變化的影響，通過以下公式將RR++轉(zhuǎn)換為變化百分率(E)：

1.2.4 亞組分析與Meta回歸分析 為明確異質(zhì)性來源與大小，分析不同條件下的施氮產(chǎn)量效應(yīng)和氮素吸收量及其影響因素，本研究根據(jù)基礎(chǔ)產(chǎn)量（不施氮處理的產(chǎn)量）、氮素吸收量（不施氮處理的氮素吸收量）、種植區(qū)域、種植年限、種植密度、土壤條件等特征因素進(jìn)行亞組分析和Meta回歸分析。根據(jù)我國(guó)種植區(qū)域（華中區(qū)、西北區(qū)、華東區(qū)）、種植 時(shí) 段（2002-2007、 2008-2013、 2014-2019）、土壤類型（砂壤土、壤土、黏土）、種植密度（＜5萬、5萬～10萬和＞10萬株·hm-2）、施氮量（＜300、300～450、＞450 kg·hm-2）、土壤有機(jī)質(zhì)含量（＜10、10～15、＞15 g·kg-1）、土壤全氮含量（＜1、1～1.6、＞1.6 g·kg-1）、土壤堿解氮（＜50、50～100、＞100 g·kg-1）、土壤速效磷含量（＜15、15～30、＞30 mg·kg-1）、土壤速效鉀含量（＜200、200～300、＞300 mg·kg-1）來探究其對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量響應(yīng)氮肥的影響。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

使用Excel 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)合并、分類，使用R語言（4.0）計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)，采用GraphPad Prism 8.0 軟件進(jìn)行圖形繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量影響的Meta分析

由表1可知，棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的失安全系數(shù)為196 793、121 726，5n+10為930、525，失安全系數(shù)遠(yuǎn)大于5n+10，說明本研究結(jié)果受發(fā)表偏倚的影響不明顯，結(jié)論具有較高的可信度。由圖1可知，施氮使棉花產(chǎn)量平均增加了32.22%（29.30%～38.80%），氮素吸收量平均增加了43.29%（38.80%～47.78%），說明氮肥的施用在不同程度上顯著提高了棉花產(chǎn)量和氮素吸收量。

圖1 施用氮肥對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的響應(yīng)比（RR++）Fig. 1 Response ratio (RR++) of N-fertilization to yield and N-uptake of cotton plants

表1 施氮影響棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的Meta分析Table 1 Meta analysis on effects of N-fertilization on yield and N-uptake of cotton plants

2.2 棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的影響因素

圖2所示為不同種植時(shí)段、種植地區(qū)施氮對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的效應(yīng)值。由圖2可以看出，種植時(shí)段對(duì)施肥增加棉花產(chǎn)量的提高幅度具體體現(xiàn)為：2002-2007年提高了20%，2008—2013年提高了36%，2014-2019年提高了28%；施肥較不施肥處理對(duì)氮素吸收量的提高幅度具體體現(xiàn)為：2002—2007年提高了34%，2008-2013年提高了51%，2014-2019年提高了33%。

施氮顯著提高了各個(gè)區(qū)域棉花產(chǎn)量（圖2），且在不同區(qū)域間的增產(chǎn)效應(yīng)和氮素吸收效應(yīng)存在明顯差異。其中，西北區(qū)的施氮產(chǎn)量增幅最高為45%，但西北區(qū)的氮素吸收量增幅最低為35%；華東區(qū)增幅分別為33%和38%，華中區(qū)產(chǎn)量增幅較低為25%，但華中區(qū)的氮素吸收量增幅最高為67%。

圖2 不同種植時(shí)段、種植地區(qū)施氮對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的效應(yīng)值Fig. 2 Effects of N-fertilization on yield and N-uptake of cotton in different periods and regions of data collection

圖3所示為不同土壤類型、種植密度對(duì)施氮棉花產(chǎn)量和氮素吸收量效應(yīng)值影響。由圖3可知，黏土施氮增產(chǎn)效果最高（40%），其次為壤土（36%）和砂壤土（25%）。就氮素吸收量而言，黏土氮素吸收效應(yīng)最高（56%），壤土次之（39%），砂壤土最低（28%）。

種植密度顯著影響棉花產(chǎn)量和氮素吸收量（圖3）。當(dāng)種植密度小于5 萬株·hm-2時(shí)，施氮的產(chǎn)量增幅為40%，種植密度越大，棉花產(chǎn)量越低。對(duì)氮素吸收量而言，種植密度小于5 萬株·hm-2時(shí)提高了62%，明顯高于5萬～10萬株·hm-2（35%）和＞10萬株·hm-2（37%）的密度條件處理。

圖3 不同土壤類型、種植密度施氮對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的效應(yīng)值Fig. 3 Effects of N-fertilization on yield and N-uptake of cotton planted on different soil types and varied planting densities

圖4所示為不同施氮量、土壤有機(jī)質(zhì)含量對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的效應(yīng)值。由圖4可知，施氮量在300～450 kg·hm-2時(shí)，施氮效果最顯著，增產(chǎn)效應(yīng)為38%，氮素吸收量提升了58%；其次為施氮量＞450 kg·hm-2時(shí)，棉花產(chǎn)量漲幅為30%，氮素吸收量提升了54%；最后為施氮量＜300 kg·hm-2時(shí)，棉花產(chǎn)量增長(zhǎng)了27%，氮素吸收量增長(zhǎng)了31%。

隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加，施肥較不施肥處理對(duì)棉花產(chǎn)量提高的幅度呈增高趨勢(shì)，但氮素吸收量呈先升高再降低的趨勢(shì)（圖4），在有機(jī)質(zhì)含量為10～15 g·kg-1時(shí)，氮素吸收量增幅為48%，明顯高于有機(jī)質(zhì)含量為＞15 g·kg-1（40%）和＜10 g·kg-1（21%）。

圖4 不同施氮量、土壤有機(jī)質(zhì)含量施氮對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的效應(yīng)值Fig. 4 Effects of N-fertilization rate and soil organic matters on cotton yield and N-uptake

圖5所示為不同土壤堿解氮含量、土壤全氮含量下施氮對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的效應(yīng)值。由圖5可知，在土壤堿解氮含量50～100 g·kg-1時(shí)施氮增產(chǎn)效應(yīng)最高（37%），土壤堿解氮含量＞100 g·kg-1時(shí)施氮的增產(chǎn)效應(yīng)次之（34%），土壤堿解氮含量＜50 g·kg-1時(shí)施氮的增產(chǎn)效應(yīng)最低（32%）。不同于產(chǎn)量的增加趨勢(shì)，在土壤堿解氮含量＞100 g·kg-1（46%）和＜50 g·kg-1（44%）時(shí)氮素吸收效應(yīng)明顯高于土壤速效氮含量50～100 g·kg-1（19%）時(shí)氮素吸收效應(yīng)。

隨著土壤全氮含量的增加，施肥較不施肥處理對(duì)棉花產(chǎn)量提高幅度差異不大，但氮素吸收量提高幅度差異較大（圖5），土壤全氮含量為＞1.6 g·kg-1、1～1.6 g·kg-1和＜1 g·kg-1時(shí)增幅為51%、28%和44%。

圖5 不同土壤堿解氮含量、土壤全氮含量施氮對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的效應(yīng)值Fig. 5 Effects of N-fertilization on yield and N-uptake of cotton planted on soil with different contents of alkali hydrolyzable and total N

圖6所示為不同土壤速效磷、速效鉀含量對(duì)施氮棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的效應(yīng)值。土壤速效磷含量 15～30 mg·kg-1時(shí)增產(chǎn)效應(yīng)最高（37%），＞30 mg·kg-1的增產(chǎn)效應(yīng)次之（36%），＜15 mg·kg-1時(shí)增產(chǎn)效益最低（27%）；與產(chǎn)量的增加趨勢(shì)相同，土壤速效磷含量15～30 mg·kg-1時(shí)氮素吸收量增效最高（50%），土壤速效磷含量＞30 mg·kg-1次之（44%），＜15 mg·kg-1僅為 21%。

圖6 不同土壤速效磷含量、土壤速效鉀含量施氮對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的效應(yīng)值Fig. 6 Effects of N-fertilization on yield and N uptake of cotton planted on soil with different contents of available phosphorus and potassium

土壤速效鉀含量＞300 mg·kg-1時(shí)增產(chǎn)效應(yīng)為45%，明顯高于速效鉀含量200～300 mg·kg-1（22%）及＜200 mg·kg-1（25%）的增產(chǎn)效應(yīng)（圖 6）。隨著土壤速效鉀含量的升高，氮素吸收量呈先降低后增加的趨勢(shì)。具體表現(xiàn)為：土壤速效鉀含量為＜200 mg·kg-1時(shí)提高的幅度為 49%，200～300 mg·kg-1提高的幅度為26%，＞300 mg·kg-1提高的幅度為39%。

2.3 棉花產(chǎn)量和氮素吸收量影響因素的異質(zhì)性分析

表2所示為產(chǎn)量主要影響因素的Meta回歸分析。從表2可看出，種植時(shí)間、種植區(qū)域、土壤類型、種植密度、施氮量、速效鉀含量等因素引起的異質(zhì)性較大，說明它們對(duì)施氮的增產(chǎn)效應(yīng)存在明顯差異且有顯著影響；而土壤有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、堿解氮含量、速效磷含量引起的異質(zhì)性比較小且未達(dá)到顯著水平，說明這4個(gè)因素對(duì)施氮的增產(chǎn)效果影響較小。

表2 產(chǎn)量主要影響因素的Meta回歸分析Table 2 Meta regression analysis on main factors affecting cotton yield

表3所示為氮素吸收量主要影響因素的Meta回歸分析。從表3可看出，只有土壤全氮含量引起的異質(zhì)性比較小且未達(dá)到顯著水平，說明土壤全氮量對(duì)施氮效果影響較小。其余因素引起的異質(zhì)性較大，說明它們對(duì)施氮的氮素吸收量效應(yīng)密切相關(guān)且有顯著影響。

表3 氮素吸收量主要影響因素的Meta回歸分析Table 3 Meta regression analysis on main factors affecting N-uptake of cotton plantse

3 討 論

3.1 施氮對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的整體影響分析

Meta分析結(jié)果表明，氮肥的施用可以顯著提高我國(guó)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量，增幅分別為32.22%和43.29%。董合林[17]研究認(rèn)為棉田施用氮肥產(chǎn)量增長(zhǎng)幅度為6.0%～114.7%。施肥增加作物產(chǎn)量的原因主要是施肥補(bǔ)充土壤養(yǎng)分的不足。棉花種植因生態(tài)區(qū)域、生態(tài)氣候、栽培習(xí)慣不一致，產(chǎn)量差異較大[9]，施氮顯著提高了各種植區(qū)域棉花產(chǎn)量和氮素吸收量，棉花產(chǎn)量和氮素吸收量表現(xiàn)出不同的顯著性。西北地區(qū)土壤較為貧瘠，土壤氮素供應(yīng)能力較弱，施氮增加氮素養(yǎng)分供給，增產(chǎn)幅度較高。任意等[18]研究也表明西北地區(qū)因水土流失、降水稀少、氣候干旱、土壤水分含量低等環(huán)境因素限定了養(yǎng)分的可利用性，所以施用的氮肥較難吸收并轉(zhuǎn)化為產(chǎn)量，進(jìn)而產(chǎn)量提升幅度較大，這與本文研究結(jié)果一致。

3.2 各類影響因素分析

就種植時(shí)段而言，不同試驗(yàn)時(shí)間的增產(chǎn)效應(yīng)和氮素吸收量存在顯著差異，近十年由于棉花品種改良、生產(chǎn)技術(shù)更新，較2008年以前棉花產(chǎn)量和氮素吸收量增幅較大。

就種植密度而言，婁善偉等[10]研究發(fā)現(xiàn)種植密度影響了棉株養(yǎng)分累積進(jìn)而影響產(chǎn)量的形成。氮肥的施用與密度存在密切的交互作用[6]。本研究表明，種植密度對(duì)棉花施氮產(chǎn)量效應(yīng)和氮素吸收量有顯著影響，隨著密度的增加，增產(chǎn)效應(yīng)和氮素吸收量存在下降趨勢(shì)。這與廣大研究者研究結(jié)果一致[19]。

就施氮量而言，趙新華等[20]提出施氮量過低以至于棉鈴干物質(zhì)和氮的累積也較低。薛曉萍等[21]研究表明，棉花取得了較高的生物量和氮素累積量，但因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)體內(nèi)氮素積累量較多，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)較旺盛，干物質(zhì)與養(yǎng)分向生殖器官轉(zhuǎn)移量少，生殖器官比例下降，由此導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量降低。這與本文研究結(jié)果一致，棉花產(chǎn)量隨著施氮量的增加先升高后降低，氮素吸收與產(chǎn)量趨勢(shì)相同。本文研究結(jié)果為當(dāng)施氮量大于450 kg·hm-2時(shí)，施氮量對(duì)棉花產(chǎn)量增長(zhǎng)幅度較小。養(yǎng)分含量較高易使棉花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)失調(diào)，同化物更多的去向莖葉分配，導(dǎo)致莖葉徒長(zhǎng)，進(jìn)而降低產(chǎn)量[22]。

施入土壤的養(yǎng)分能否被植物高效吸收利用與土壤類型和土壤理化性質(zhì)關(guān)系密切[23]。本研究結(jié)果表明，壤土、砂壤土和黏土施氮均顯著增加了棉花產(chǎn)量，其黏土施肥的增產(chǎn)效果高于砂壤土和壤土，這與徐國(guó)春等[24]的研究結(jié)果一致。在黏土條件下黏土的氮素吸收量的響應(yīng)最高，這可能是由于黏土具有較好的保肥能力[25]，且顆粒較小、養(yǎng)分吸附位點(diǎn)多[26]等原因。本研究結(jié)果表明在砂壤土條件下施氮對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的效應(yīng)都較小，主要是因?yàn)樯叭劳琉B(yǎng)分含量少，養(yǎng)分固定位點(diǎn)較少，施入的養(yǎng)分易隨著水分淋失[27]。

土壤有機(jī)質(zhì)作為衡量土壤肥力的重要指標(biāo)，有機(jī)質(zhì)含有土壤中80%以上的氮素含量，其影響氮素的供求關(guān)系[28]。本研究結(jié)果表明，有機(jī)質(zhì)含量越高，施氮對(duì)棉花產(chǎn)量的效應(yīng)越大。所以在有機(jī)質(zhì)含量較低的土壤條件下，盡可能補(bǔ)充更多的外源氮素才能滿足棉花高產(chǎn)的需求。劉德平等[29]研究指出氮磷有明顯的互作關(guān)系，適宜的氮磷含量更好地提升作物產(chǎn)量。本研究結(jié)果表明土壤速效磷含量為15～30 mg·kg-1時(shí)，棉花產(chǎn)量最高。

3.3 Meta不確定性分析

因?yàn)镸eta分析對(duì)數(shù)據(jù)要求較高，不足以納入所有的相關(guān)文獻(xiàn)，使本研究數(shù)據(jù)庫的規(guī)模受到限制[25]。本研究沒有考慮水肥一體化、測(cè)土配方等特殊施肥技術(shù)，也沒有考慮到土壤質(zhì)地、施肥方式、年降雨量和積溫等對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的影響，沒有涉及水分利用率，也未涉及水分管理模式對(duì)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的影響，同時(shí)由于不同文獻(xiàn)中存在不同差異，這些都增加分析的不確定性。盡管如此，本研究結(jié)果依然在一定程度上闡明了施氮對(duì)我國(guó)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的影響，可以為棉花施氮效果提高和氮素營(yíng)養(yǎng)綜合管理提供借鑒。

4 結(jié)論

利用Meta分析定量地研究了施氮肥對(duì)中國(guó)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量的影響，結(jié)果顯示施入氮肥對(duì)提高我國(guó)棉花產(chǎn)量和氮素吸收量有重要作用，施氮的平均增產(chǎn)效應(yīng)為32.22%，氮素吸收量效應(yīng)值平均增幅為43.29%。施氮肥對(duì)棉花產(chǎn)量的增產(chǎn)效應(yīng)與種植時(shí)段、種植區(qū)域、土壤類型、種植密度、施氮量和土壤速效鉀含量密切相關(guān)；施氮肥對(duì)棉花氮素吸收量的增長(zhǎng)效應(yīng)與種植時(shí)段、種植區(qū)域、土壤類型、種植密度、施氮量、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤堿解氮含量、土壤速效磷含量和土壤速效鉀含量密切相關(guān)。