孫繪健，馮國藝，姚青青，羅靜，杜珊珊，王東力，何忠盛，王燕，鄭曙峰

（1.新疆巴音郭楞蒙古自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，新疆 庫爾勒 841000；2.河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所/ 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部黃淮海半干旱區(qū)棉花生物學(xué)與遺傳育種重點實驗室/ 國家棉花改良中心河北分中心，石家莊 050051；3.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，合肥 230001）

新疆是我國優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)基地，在我國乃至世界棉花產(chǎn)業(yè)中占有舉足輕重的地位[1]。2022 年新疆棉花產(chǎn)量占全國棉花總產(chǎn)量的90.2%[2]。 棉花生產(chǎn)已經(jīng)成為新疆地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民增收的主要來源，新疆棉花產(chǎn)量的穩(wěn)定直接關(guān)系全國棉花產(chǎn)量的穩(wěn)定。 近年來，南疆棉農(nóng)為了獲得較高的植棉產(chǎn)量，大量施用化學(xué)肥料，致使肥料利用率降低[3]。 如何提高肥料利用效率，在保證棉花產(chǎn)量的基礎(chǔ)上減少肥料施用以保護(hù)生態(tài)環(huán)境，成為南疆棉花生產(chǎn)中急需解決的問題[4]。

緩（控）釋肥可顯著減少養(yǎng)分揮發(fā)和淋失，大幅度提高肥料利用率，增加作物產(chǎn)量[5-7]，是一種簡化、省肥、省工、增產(chǎn)的環(huán)境友好型肥料[8]。 噴施葉面肥可補充營養(yǎng)元素，促進(jìn)棉花生長發(fā)育，增加單株結(jié)鈴數(shù)、鈴重和產(chǎn)量[9-11]。 在膜下滴灌模式下，棉花生長發(fā)育中后期容易出現(xiàn)養(yǎng)分脅迫， 施用棉花葉面肥具有明顯的增產(chǎn)效果[12]。 緩（控）釋肥和葉面肥配合施用是調(diào)控作物生長發(fā)育的優(yōu)選技術(shù)之一[13]。目前，在南疆植棉區(qū)關(guān)于棉花緩釋復(fù)合肥和葉面肥配施的研究報道相對較少。 因此，本研究通過在南疆植棉區(qū)進(jìn)行多點試驗示范以 “棉花專用緩釋復(fù)合肥基施＋滴灌肥減量追施＋葉面水溶肥噴施”為主體的綠色施肥技術(shù)[14]、以“常規(guī)肥料基施＋滴灌肥減量追施＋葉面水溶肥噴施” 為主體的施肥技術(shù)和當(dāng)?shù)剞r(nóng)民慣用的施肥方法， 分析不同施肥處理對棉花品種巴43541 生育期、 農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素和植棉經(jīng)濟(jì)效益的影響，以期為南疆植棉區(qū)棉花綠色輕簡高效施肥技術(shù)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021 年在新疆巴音郭楞蒙古自治州庫爾勒市普惠農(nóng)場五分場普惠棉花專業(yè)合作社（以下簡稱為庫爾勒市）、 尉犁縣興平鎮(zhèn)統(tǒng)其克村眾旺棉花專業(yè)合作社（以下簡稱為尉犁縣）以及輪臺縣哈爾巴克鄉(xiāng)遠(yuǎn)江農(nóng)場（以下簡稱為輪臺縣）進(jìn)行。供試土壤類型：庫爾勒市為砂壤土，尉犁縣為砂土，輪臺縣為砂壤土。 供試土壤的pH 和基本養(yǎng)分含量見表1。

表1 供試土壤的pH 和基本養(yǎng)分狀況

1.2 供試肥料

棉花緩釋復(fù)合肥［登記證號：農(nóng)肥（2016）準(zhǔn)字5683 號］，N＋P2O5＋K2O 質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥45.0%， 安徽省司爾特肥業(yè)股份有限公司生產(chǎn)。 棉花水溶葉面肥：大量元素水溶肥［登記證號：農(nóng)肥（2019）準(zhǔn)字14584 號，N＋P2O5＋K2O 質(zhì) 量 濃 度≥500 g·L-1，Zn＋B 質(zhì)量濃度2～30 g·L-1， 許昌風(fēng)光農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)］，微量元素水溶肥料［登記證號：農(nóng)肥（2009） 準(zhǔn)字1475 號，Cu＋Mn＋Zn＋B 質(zhì)量濃度≥100 g·L-1，山東弘潤肥料有限公司生產(chǎn)］，有機水溶肥料［登記證號：農(nóng)肥（2016）準(zhǔn)字5685 號，有機質(zhì)質(zhì)量濃度≥50 g·L-1， 安徽省神農(nóng)農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā)有限公司蕪湖分公司生產(chǎn)］。

其他肥料：尿素（純N 含量≥46%）、磷酸一銨（N、P2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為12%、60%）、磷酸二銨（N、P2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為18%、46%）、 硫酸鉀（K2O 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%）、硫酸鋅（Zn 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%）、磷酸二氫鉀（P2O5、K2O 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為52%、34%）、 重過磷酸鈣 （P2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%）、滴灌水溶肥（N、P2O5、K2O 質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10%、20%、20%）、多肽增產(chǎn)酵素（腐殖酸質(zhì)量濃度≥30 g·L-1，N＋P2O5＋K2O 質(zhì)量濃度≥200 g·L-1）、硼肥（純硼質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥20.5%）。

1.3 試驗設(shè)計

種植棉花品種均為巴43541[15]。 播種時間分別為4 月12 日（庫爾勒市）、4 月16 日（尉犁縣）和4月19 日（輪臺縣），均采用寬窄行行距為（66＋10）cm的機采棉種植模式，膜寬1.25 m，1 膜4 行，在2 個窄行中間分別鋪設(shè)1 條滴灌帶，株距12 cm，理論種植密度為21.93×104株·hm-2。 3 個試驗區(qū)追肥均采用一水一肥。 打頂時間分別為7 月5 日（庫爾勒市）、7 月9 日（尉犁縣）和7 月10 日（輪臺縣）。

試驗設(shè)置3 個處理，C1：緩釋復(fù)合肥基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施為主體的施肥技術(shù)；C2：常規(guī)肥料基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施為主體的施肥技術(shù)；C3： 當(dāng)?shù)剞r(nóng)民慣用的施肥方法。 每個示范區(qū)面積約為3.33 hm2。 具體施肥方法見表2～3。 試驗田的其他管理措施與當(dāng)?shù)孛尢镆恢隆?/p>

圖1 南疆不同施肥處理下巴43541 生育期的比較

表2 不同試驗點不同處理的施肥量

表3 葉面肥的使用時間和用量

1.4 性狀指標(biāo)的調(diào)查測定方法

1.4.1農(nóng)藝性狀調(diào)查。 調(diào)查棉花生育期（出苗至吐絮的天數(shù)）， 每個處理選取5 個有代表性的面積均為30 m2的樣方進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計。 每個樣方內(nèi)連續(xù)選取40 株棉花，蕾期（6 月20 日）調(diào)查棉花的株高、單株果枝數(shù)和主莖葉片數(shù)，鈴期（8 月15 日）調(diào)查棉花的株高、單株果枝數(shù)。

1.4.2棉花產(chǎn)量性狀測定。 每個處理調(diào)查6 個樣點，每個樣點的面積為6.67 m2，記錄單株結(jié)鈴數(shù)和單位面積株數(shù)。 每個樣點分別在棉株下部（第1～3果枝）、中部（第4～6 果枝）、上部（第7～9 果枝）采收30、50、20 個完全吐絮棉鈴，測定鈴重和衣分；根據(jù)單位面積株數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)和鈴重計算籽棉單產(chǎn)。1.4.3化肥減施率計算。RF＝（N0-N1）/N0×100%。式中，RF為化肥減施率（不含葉面肥，%），N0為對照施肥總量，N1為處理施肥總量。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2020 和SPSS 23.0 統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析， 采用最小顯著差數(shù)法（least significant difference,LSD）進(jìn)行多重比較，其中衣分?jǐn)?shù)據(jù)通過了正態(tài)性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對巴43541 生育期的影響

不同施肥處理對南疆植棉區(qū)巴43541 的生育期有明顯影響（圖1）。庫爾勒市、尉犁縣和輪臺縣3個試驗點不同處理下巴43541 的生育期均表現(xiàn)為C3＞C1＞C2。 C1 處理下生育期為127～130 d，較C2 處理延長2～4 d，較C3 處理縮短2～7 d。 說明“緩釋復(fù)合肥基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施”處理較“常規(guī)肥料基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施”處理可適當(dāng)延緩棉花衰老，推遲吐絮；而當(dāng)?shù)剞r(nóng)民慣用施肥方法的施肥量較大，導(dǎo)致棉花生長過旺而貪青晚熟。

2.2 不同施肥處理對巴43541 農(nóng)藝性狀的影響

2.2.1蕾期棉花農(nóng)藝性狀。不同施肥處理對庫爾勒市、尉犁縣和輪臺縣的巴43541 蕾期株高、單株果枝數(shù)有顯著影響，對庫爾勒市和輪臺縣的單株主莖葉片數(shù)有顯著影響， 不同處理下巴43541 的株高、單株果枝數(shù)和單株主莖葉片數(shù)均表現(xiàn)為C3＞C1＞C2（表4）。 C1 處理的株高較C2 增加3.6%～11.5%，較C3 處理降低1.2%～22.4%。 C1 處理的單株果枝數(shù)較C2 處理增多2.9%～11.5%，較C3 處理減少2.7%～10.0%。 C1 處理的主莖葉片數(shù)較C2 處理增多0.3%～3.5%， 較C3 處理減少0.5%～3.4%。

表4 南疆不同施肥處理下蕾期巴43541 農(nóng)藝性狀的比較

2.2.2鈴期棉花農(nóng)藝性狀。 不同施肥處理對庫爾勒市、尉犁縣和輪臺縣的巴43541 鈴期株高和單株果枝數(shù)存在顯著影響（表5）。3 個試驗點的株高均表現(xiàn)為C3＞C1＞C2，C1 處理的株高較C3 處理顯著降低3.4%～6.1%，較C2 處理增加1.5%～1.8%。 單株果枝數(shù)均表現(xiàn)為C1＞C2＞C3，C1 處理較C3 處理顯著增加6.0%～10.9%， 較C2 處理增加4.0%～5.2%。

表5 南疆不同施肥處理下鈴期巴43541 農(nóng)藝性狀比較

2.3 不同施肥處理對巴43541 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

不同施肥處理對庫爾勒市、尉犁縣和輪臺縣巴43541 的單株結(jié)鈴數(shù)、鈴重、衣分和籽棉單產(chǎn)有顯著影響（表6）。C1 處理的籽棉單產(chǎn)最高，3 個試驗點均超過6 500 kg·hm-2， 較C3 處理顯著提高6.0%～8.3%，較C2 處理提高4.1%～6.0%。 進(jìn)一步分析產(chǎn)量構(gòu)成因素表明，C1 處理的單株結(jié)鈴數(shù)在7.52～8.12，較C3 處理顯著增加6.2%～10.2%，較C2 處理增加3.2%～4.7%；C1 處理的鈴重在5.77～6.13 g，較C3 處理顯著提高6.1%～7.7%， 較C2 處理提高3.1%～4.7%；C1 處理的衣分在47.12%～48.24%，較C2 處理提高0.29～0.93 百分點，較C3 處理顯著提高0.66～1.51 百分點。

表6 南疆不同施肥處理下巴43541 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的比較

2.4 不同施肥處理對巴43541 經(jīng)濟(jì)效益的影響

不同施肥處理對巴43541 的植棉經(jīng)濟(jì)效益有明顯影響（表7）。 3 個施肥處理肥料總成本表現(xiàn)為C3＞C1＞C2。 相較C2 處理，C1 處理的肥料總成本增加882 元·hm-2，籽棉總收益提高2 600～3900 元·hm-2， 籽棉總收益扣除肥料總成本后的收益提高1 718～3 018 元·hm-2。 與C3 處理相比，C1 處理的肥料總成本減少1 365～1 965 元·hm-2，籽棉總收益提高3 750～5 400 元·hm-2，籽棉總收益扣除肥料總成本后的收益提高5 115～6 832 元·hm-2。

表7 南疆不同施肥處理下巴43541 經(jīng)濟(jì)效益比較元·hm-2

2.5 “緩釋復(fù)合肥基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施”施肥技術(shù)化肥減施率分析

“緩釋復(fù)合肥基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施”施肥技術(shù)（C1）可明顯減少肥料用量：與C2 處理相比的化肥減施率為5.6%， 與C3 處理相比的化肥減施率為11.6%～37.0%（表8）。

表8 南疆“緩釋復(fù)合肥基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施”技術(shù)的化肥減施率

3 討論與結(jié)論

緩（控）釋肥料可顯著減少養(yǎng)分揮發(fā)和淋失，大幅度提高肥料利用率，增加產(chǎn)量[5-7]；而葉面施肥可補充營養(yǎng)元素，促進(jìn)棉花生長發(fā)育，增加單株結(jié)鈴數(shù)、鈴重和產(chǎn)量[9-11]。 本研究表明，在南疆植棉區(qū)實施“緩釋復(fù)合肥基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施”施肥技術(shù)，可以適當(dāng)縮短巴43541 的生育期，避免當(dāng)?shù)剞r(nóng)民慣用施肥方法下出現(xiàn)的棉花生長過旺而貪青晚熟的現(xiàn)象，利于合理調(diào)控棉花株高[16]，增加單株果枝數(shù)?！熬忈審?fù)合肥基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施”處理下，蕾期巴43541 的株高較農(nóng)民慣用施肥方法降低1.2%～22.4%，單株果枝數(shù)較“常規(guī)肥料基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施” 處理提高2.9%～11.5%； 在產(chǎn)量形成的關(guān)鍵期鈴期，“緩釋復(fù)合肥基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施”處理下，巴43541 的株高較農(nóng)民慣用施肥方法降低3.4%～6.1%，單株果枝數(shù)較農(nóng)民慣用施肥方法和“常規(guī)肥料基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施” 處理分別增加6.0%～10.9%和4.0%～5.2%。

在一定施肥量范圍內(nèi)，棉花產(chǎn)量隨施肥量的增加而增加， 但過量施肥會對棉花產(chǎn)量造成不利影響[17-18]。 本研究表明，與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民慣用的施肥方法相比，“緩釋復(fù)合肥基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施”施肥處理下巴43541 的單株結(jié)鈴數(shù)、鈴重、衣分和籽棉單產(chǎn)顯著增加，3 個試驗點的籽棉單產(chǎn)均超過6 500 kg·hm-2。 雖然“緩釋復(fù)合肥基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施”處理的肥料總成本較“常規(guī)肥料基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施” 處理增加882 元·hm-2，但是可實現(xiàn)5.6%化肥減施率（不包含葉面肥），并且籽棉增產(chǎn)4.1%～6.0%，籽棉總收益扣除肥料總成本后的收益增加1 718～3 018 元·hm-2。 與農(nóng)民慣用施肥方法相比，“緩釋復(fù)合肥基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施” 處理的肥料總成本減少1 365～1 965 元·hm-2， 化肥減施率為11.6%～37.0%，籽棉增產(chǎn)6.0%～8.3%；籽棉總收益扣除肥料總成本后的收益增加5 115～6 832 元·hm-2，節(jié)本增效明顯。

肥料效應(yīng)試驗是獲得最佳施肥量、施肥比例、施肥時期的途徑之一[19]。 緩（控）釋氮肥可增加單株結(jié)鈴數(shù)和鈴重，顯著增加籽棉單產(chǎn)[20-21]。 本研究以巴43541 為供試品種，在南疆庫爾勒市、尉犁縣和輪臺縣進(jìn)行試驗示范，結(jié)果表明應(yīng)用“緩釋復(fù)合肥基施＋滴灌肥減量追施＋葉面肥噴施” 為主體的綠色輕簡高效施肥技術(shù)可減少肥料用量，提高籽棉單產(chǎn)，增加植棉經(jīng)濟(jì)效益，適合在南疆植棉區(qū)推廣應(yīng)用。