应用土壤无机氮测试进行棉花氮肥推荐研究

棉花学报Ｃｏｔｔｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　２００６，１８（４）：２４２～２４７　应用土壤无机氮测试进行棉花氮肥推荐研究　陈志超　，田长彦ｈ，马英杰。，刘宏平。，　（１．中国科学院生态与地理研究所，乌鲁木齐８３００１１；２．中国科学院研究生院，北京１０００３９）　摘要：在南疆滴灌条件下进行氮肥大田试验，对应用土壤无机氮测试进行棉花氮素营养诊断及　氮肥推荐进行了研究。结果表明，滴灌随水追肥技术有明显的增产节肥作用。在取得皮棉　２７２８．８　ｋｇ・ｈｍ－。时，需施氮２２９．５　ｋｇ・ｈｍ－。。考虑土壤供氮能力，通过测定各生育期不同层　次土壤供氮量，发现其与产量有很好的相关性，确定了相应的供氮量临界值。０～４０　ｃｍ土壤　供氮量对棉花产量有很大的贡献，４０　ｃｍ以上层次的土壤无机氮可以表征土壤供氮能力。以０　～２０　ｃｍ土壤无机氮为氮素诊断指标，由土壤无机氮推荐施肥表，估算出了棉花各生育期应采　用的氮肥追施用量。　关键词：土壤无机氮；氮肥推荐；滴灌；棉花　中图分类号：￥５６２．０６２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００２—７８０７（２００６）０４—０２４２—０６　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｃｏｔｔｏｎ　Ｎｉｔｒｏｇｅｎ　Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｓｏｉｌ　Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　Ｎｉｔｒｏｇｅｎ　Ｔｅｓｔ　ＣＨＥＮ　Ｚｈｉ—ｃｈａｏ。　，ＴＩＡＮ　Ｃｈａｎｇ－ｙａｎ。，ＭＡ　Ｙｉｎｇ—ｊｉｅ。，ＬＩＵ　Ｈｏｎｇ—ｐｉｎｇ。’。　（１．Ｘｉｎｊｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｃｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｕｒｕｍｑｉ　８３００１１，　Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｒａｄｕａｔｅ　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００３９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ａｒｅａ　ｉｓ　ｌｏｃａｔｅｄ　ｉｎ　Ｋｏｎｇｑｕｅ　Ｆａｒｍ，Ｙｕｌｉ　Ｃｏｕｎｔｙ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ａｒｅａ　ｔｈｅ　ａｎｎｕａｌ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｉｓ　４５　ｍｍ　ｏｎｌｙ，ｔｈｅ　ａｎｎｕａｌ　ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｓ　ａｓ　ｈｉｇｈ　ａｓ　２２００　ｍｍ．Ｔｈｅ　ａｒｅａ　ｉｓ　ｒｉｃｈ　ｉｎ　ｓｕｎｓｈｉｎｅ，ｔｈｅ　ｓｕｎｓｈｉｎｅ　ｄｕｒａｔｉｏｎ　ｉｓ　３０２３　ｈｏｕｒｓ，ｔｈｅ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（≥１０℃）ｉｓ　４２００℃，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｒｏｓｔ－ｆｒｅｅ　ｐｅｒｉｏｄ　ｉｓ　１８４　ｄａｙｓ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｆｉｅｌｄ　ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃｏｔｔｏｎ　ｕｎｄｅｒ　ｄｒｉｐ　ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｒｅａ，ｃｏｔｔｏｎ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　ａｎｄ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ　ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｓｏｉｌ　ｉｎｏｒ—　ｇａｎｉｃ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｑｕｉｃｋ　ｔｅｓｔ　ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｄｒｉｐ　ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｈａｄ　ｔｈｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ｙｉｅｌｄ．Ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｎｅｅｄｅｄ　ｆｏｒ　ｇｅｔｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｌｉｎｔ　ｙｉｅｌｄ　ｏｆ　２７２８．８　ｋｇ・　ｈｍ～ｗａｓ　２２９．５　ｋｇ・ｈｍ．Ｂｙ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ　ｓｏｉｌ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｔｏ　ｓｕｐｐｌｙ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ．ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｃｏｔｔｏｎ　ｙｉｅｌｄ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ　ｐｌｕｓ　ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ　Ｎ　ｓｕｐｐｌｙ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｗａｓ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　Ｎ　ｓｕｐｐｌｙ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｏｉｌ　ｌａｙ　ｗａｓ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ｂｙ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｏｉｌ　ｌａｙ　ｂｅｆｏｒｅ　ｓｏｗｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｎｅｅｄｅｄ　ｆｏｒ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｙｉｅｌｄ　ｏｆ　ｃｏｔｔｏｎ　ｗｅｒｅ　２４４．８、２６１．９、２８２．７　ｋｇ・ｈｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｎｍｉｎ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｌａｙｅｒｓ　ｉｎ　Ｏ～２０　ｃｍ。０～４Ｏ　ｃｍ　ａｎｄ　０～６０　ｃｍ。ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｓｏｉｌ　ｐｌｕｓ　ｆｅｒｔｉｌｉｚ—　ｅｒ　Ｎ　ｓｕｐｐｌｙ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ　ｓｔａｇｅ　ｗｅｒｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｌｉｎｔ　ｃｏｔｔｏｎ　ｙｉｅｌｄ，ｔｈｕｓ　ｔｈｅ　ｃｒｉｔｉｃａｌ　ｖａｌｕｅ　ｆｏｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｏｉｌ　ｌａｙ　Ｎ　ｓｕｐｐｌｙ　ｗｅｒｅ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ａｍｏｎｇ　ｔｈｒｅｅ　ｓｏｉｌ　ｌａｙｓ。０～４０　ｃｍ　Ｎ　ｓｕｐｐｌｙ　ｈａｄ　ｔｈｅ　ｇｒｅａｔ　ｗｏｒｋｓ　ｔｏ　ｃｏｔｔｏｎ　ｙｉｅｌｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｏｆ　ｕｐｐｅｒ　４０　ｃｍ　ｓｏｉｌ　ｃａｎ　ｒｅｐｒｅ—　ｓｅｎｔ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　Ｎ—ｓｕｐｐｌｙｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ．Ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｉｎ　ｔｏｐｓｏｉｌ（０～２０　ｃｍ）　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ａｎ　ａｖａｉｌａｂｌｅ　ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　ｉｎｄｅｘ　ｆｏｒ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇ　ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｉｎ—　ｄｅｘ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｒｉｔｉｃａｌ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　Ｎ　ｓｕｐｐｌｙ，ｔｈｅ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ　ｓｔａｇｅ　收稿日期：２００５—１１—０４；　作者简介：陈志超（１９８０一），男，硕士，ｌｏｇｃｚｃ＠１６３．ＣＯＩｎ；通讯作者：ｔｉａｎｃｈｙ＠ｍｓ．ｘｊｂ．ａｃ．ｃｎ　基金项目：中国科学院农办项目（ＮＢ１５一Ｅ　０２）、农业部“引进国际先进农业科学技术”重大国际合作项目（２００３一Ｚ５３）和新　疆自治区重点科技攻关项目（２００１ＢＡ５０７Ａ０４一Ｐ０２）资助。　维普资讯 http://www.cqvip.com

４期　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．　陈志超等：应用土壤无机氮测试进行棉花氮肥推荐研究　２４３　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｏｉｌ　ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ；ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ　ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ；ｄｒｉｐ　ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ；ｃｏｔｔｏｎ　土壤无机氮（或称矿质氮，包括ＮＨ　－Ｎ和　ＮＯ。－Ｎ，简称Ｎｍｉｎ）与施入土壤的速效氮肥是等　效的，是国外在作物推荐施肥中广泛采用的诊断　１　材料和方法　１．１试验方法　指标　］。在许多地方利用Ｎｍｉｎ进行氮肥推荐　时，用播前一定土层累积Ｎｍｉｎ作为土壤供氮指　标，根据目标产量确定合理的氮肥用量＿３　］。该　方法在淋溶较弱的地区尤其适宜。　在我国，随着土壤一植株快速测试推荐施肥　试验于２００４年４—１Ｏ月在尉犁县孔雀　农场进行。试验区年平均降雨量为４５　ｍｍ，年平　均蒸发量为２２００　ｍｍ，日照时数３０２３　ｈ，≥１０℃　积温４２００℃，无霜期１８４　ｄ。试验地土壤质地为　壤土，主要化学性状及播前土壤无机氮含量见表　１、２。　技术体系的建立［５］，应用土壤无机氮测试对小麦、　玉米、蔬菜等作物的氮肥推荐进行了广泛的研　究　＿８１，并在生产中初步应用。该方法在棉花推荐　施肥上的应用较少。在南疆高产棉区出现施肥量　偏高以及氮肥施用不合理的现象，该地区干旱、降　雨量少的气候特点，为应用土壤无机氮测试进行　氮肥推荐提供了可能。本研究通过滴灌条件下的　氮肥试验，采用土壤Ｎｍｉｎ测试方法对棉花播前　及生育期供氮量与产量的关系进行了系统研究，　建立了土壤Ｎｍｉｎ测试的氮肥推荐指标，以期为　滴灌棉田氮肥的合理提供理论依据。　试验设６个氮肥处理，各处理纯氮用量分别　为０、１１２．５、１８０、２２５、２７０、３３７．５　ｋｇ・ｈｍ～。全部　作为追肥，按蕾期和花铃期各占总量１／３、２／３的　比例随水追施。各处理重复３次，随机区组排列，　每小区的施肥由副管和施肥罐控制。小区面积为　７９．５６　ｍ　（１．７　ｍ×３×１５．６　ｍ，即３个播幅宽度，　１５．６ｍ长）。各处理播前均基施Ｐ　０５　１５０　ｋｇ・　ｈｍ，Ｋ　Ｏ　９０　ｋｇ・ｈｍ～。氮、磷、钾肥的品种分别　为尿素、重过磷酸钙和硫酸钾。　表１试验地０～７０　ｃｍ土壤基本农化性状　Ｔａｂｌｅ　１　Ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｌａｙｅｒｓ　ｉｎ　０￣７０ｃｍ　ａｔ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｆｉｅｌｄ　表２播前土壤无机氮含量　Ｔａｂｌｅ　２　Ｔｈｅ　Ｎ０３－Ｎ　ａｎｄ　ＮＩＬ－Ｎ　ｃＯｎｃｅｎｔｒａｔｉＯｎ　ｉｎ　ｓｏｉｌ　ｐｒｏｆｉｌｅ　ｂｅｆｏｒｅ　ｓｏｗｉｎｇ　生育期灌水量为４２７５　ｍ。・ｈｍ～，以苗期一蕾期灌　水３Ｏ　，花铃期灌水７Ｏ　的比例进行分配。棉花　生育期灌水和各处理施肥情况见表３。　无机氮　土壤层次　／ｃｍ　硝态氮　铵态氮　１．２测定项目　／（ｍｇ・ｋｇ　）／（ｍｇ・ｋｇ　）／（ｋｇ・ｈｍ－　）　３．Ｏ２　２．８６　２．５１　２．１２　３．６０　１．２．１土壤无机氮（Ｎｍｉｎ）的测定。采样方法　１５．１４　１６．９９　２０．６２　５１．７０　５６．Ｏ８　５２．７６　为：用土钻分层取０～１　ｍ土体土样，每２０　ｃｍ为　一层，在试验地均匀取６个点（钻），每个层次混合　成一个混合样；蕾期、花期和铃期追肥前，各小区　分别取样，小区内宽窄膜各取一点，分Ｏ～２０　ｃｍ、　２０￣４０　ｃｍ和４０４６０　ｃｍ三层取样，同层混合，每　２．４２　次土壤样品取后立即冰冻保存。样品处理和测定　供试棉花品种为巴棉３号。４月１５日播种，９　月初收获。地膜覆盖，一膜４行，膜上点播。定苗　后棉花密度为２０．５万株・ｈｍ～。膜下滴灌，全　步骤如下：解冻后，将样品充分混匀过２　ｍｍ筛，　称取１０　ｇ土壤样品，加入０．０１　ｍｏｌ・Ｌ。１００　ｍＬ　的ＣａＣ１　，振荡６０　ｍｉｎ后过滤，浸提液立刻冰冻保　维普资讯 http://www.cqvip.com

２４４　棉　花学　报　１８卷　表３棉花不同生育期灌水量及各处理氮肥用量　Ｔａｂｌｅ　３　Ｔｈｅ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ａｎｄ　Ｎ　ｒａｔｅｓ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｏｆ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ　ａｔ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ　ｓｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｃｏｔｔｏｎ　ｃ；　Ｎｏ　Ｏ　Ｏ　５　Ｏ　Ｏ　Ｎ　施氮量　Ｎ。　Ｏ　Ｏ　５　Ｏ　氓　Ｏ　／（ｋｇ・ｈｍ－。）Ｎ３　Ｎ　ｃ；Ｏ　　Ｏ　Ｏ　Ｏ　弧纸　Ｏ　Ｏ　３　Ｎ５　氮肥比例／　Ｏ　Ｏ　Ｏ　弧弧　Ｏ　Ｏ　Ｏ　３　存。测定前将浸提液解冻，利用流动分析仪ＡＡ３弧眠　　表４不同氮肥用量棉花产量及产量结构　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　３　（德国ＢＲＡＮ＋ＬＵＥＢＢＥ公司）测定土壤硝态氮　Ｔａｂｌｅ　４　Ｙｉｅｌｄ　ｏｆ　ｃｏｔ和铵态氮含量。在土壤处理的同时，测定土壤含　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　弧蛾　Ｏ　Ｏ　３　一　ｔｏｎ　ａｎｄ　ｙｉ№№ｅｌｄ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｓ　ａｔ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　水量。根据测定的各个土壤层次的新鲜土样的无　机氮浓度、土壤容重及其相应的土壤含水量，计算　Ｃ；Ｏ　　Ｏ　５　Ｏ　强　Ｏ　．　．　　．各个土壤层次的无机氮绝对含量。　一　　．．　１．２．２产量及产量结构的测定　９只视选行实　Ｏ　Ｏ　５　Ｏ　强　Ｏ　重　∞　＂　收，称量并记录小区各次收获的子棉产量。收获　０　期每小区选取２Ｏ株长势均匀棉株，调查其成铃数　Ｏ　５　Ｏ　Ｏ　Ｏ　５　７　鼢　一　㈣㈣㈣　并测定各次收获的单铃重。　１．２．３数据采用Ｅｘｃｅｌ统计Ｉ具包进行统计　分析。　２．２棉花产量与供氮量的关系及最佳供氮量的　ｃ；　ｎ　２　结果与分析　ｃ；　ｃ；　鸥　Ｃ；　确定　一　一八ｈ一　～～～～～一～　播前一定深度土壤无机氮是上季作物的氮肥　２．１　氮肥用量对棉花产量及产量结构的影响　残效，与施入土壤中的速效氮肥是等效的，表征土　试验结果表明，在滴灌条件下，氮肥施用量会　壤供氮能力。同时，生育期施用了大量氮肥，无法　影响棉花的产量及各产量构成因素（表４）。单株　区分土壤供氮能力与肥料氮对作物产量的贡献。　成铃数表现为Ｎ　＞Ｎ　＞Ｎ。＞Ｎ　＞Ｎ　＞Ｎ。，随着　因此，在建立棉花产量与土壤无机氮的关系时，采　施氮量的增加，单株铃数明显增多。铃重为Ｎ　＞　用供氮量（一定层次土壤无机氮含量与施氮量之　Ｎ５＞Ｎ３、Ｎ２＞Ｎｏ＞Ｎ１。　和）这一指标与作物产量进行相关分析。　在滴灌棉田不同施氮量条件下，棉花产量以　结果表明，棉花皮棉产量与供氮量之间有很　Ｎ　处理最高，其次为Ｎ。；当施肥量增加至Ｎ　、Ｎ　好的相关性，各采样深度的供氮量与产量之间的　时，产量有下降的趋势。用一元二次方程对棉花　相关性都达到了极显著（图１）。本研究以最高产　的氮肥效应进行拟合，得出施肥量与棉花产量的　量时的供氮量为最佳供氮量，依此原则，在以０～　相关关系如下：　２０、Ｏ～４Ｏ、Ｏ～６０　ｃｍ不同层次供氮量为供氮指标　ｙ一一０．００５１ｘ　－ｔ－２．３４１５ｘ＋２４６０　Ｒ　一０．４９１　时，相应的最佳供氮量分别为２４４．８、２６１．９、　其中Ｙ为皮棉产量，Ｘ为施氮量。　２８２．７　ｋｇ・ｈｍ－　。可以看出，随着采样深度的增　对上式求偏导，得到最佳施氮量为２２９．５　ｋｇ　加，土壤供氮能力逐步增加，不同采样深度所对应　・ｈｍ－　，对应的最佳皮棉产量为２７２８．８　ｋｇ・　的最佳供氮量也逐渐增加。　ｈｍ－　。２２９．５　ｋｇ・ｈｍ－　为全生育期总施氮量，可　最佳供氮量指标可以为确定氮肥总量或基肥　以作为施肥总量的参考。　量提供参考。在应用时，测定播前土壤Ｎｍｉｎ值，　维普资讯 http://www.cqvip.com

４期　陈志超等：应用土壤无机氮测试进行棉花氮肥推荐研究　２４５　Ｎｍｉｎ值与最佳供氮量的差值即为肥料总用量，　Ｎ—Ｎｏｐｔ—Ｎｓ　（１）　再按照适当的基肥施用比例，就可以确定基肥用　Ｎｂ＝（Ｎｏｐｔ—Ｎｓ）×２０　（２）　量。本试验没有涉及滴灌棉花基肥用量及比例的　其中，Ｎ为氮肥总量，Ｎｂ为基肥用量，Ｎｏｐｔ　研究，根据滴灌棉田施肥特点和经验，通常将总施　为一定土层最佳供氮量，Ｎｓ为播前相应层次无机　氮量的２０　作为基肥在播前施人ｌ＿ｇ］。氮肥总量　氮含量。　及基肥量可以由以下公式确定：　◆０－４０ｅｒａ　◆　Ｏ一６０ｃｍ　２８００　２６ｏｏ　．宝｝　２４００　一Ｙ＝一０．００５Ｉｘ。＋　◆　ｙ＝一０　◆　ｙ＝一０．Ｏ０５１ｘ。＋　．００５１ｘ。＋　２２００　２．４９７ｌｘ＋２４２３．４　２．６７１７ｘ＋２３７９．５　２．８８３５ｘ＋２３２２．２　Ｒ　＝０．４９１　Ｒ２：０．４９１　Ｒ。＝０．４９１　２０００　０　２００　４００　０　２００　４００　０　１５０　３００　４５０　供氮量／（ｋｇ・ｈｍ　）　图１棉花产量与供氮量的关系（播前土壤无机氮＋肥料氮）　Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｃｏｔｔｏｎ　ｙｉｅｌｄ　ａｎｄ　ｒａｔｅｓ　ｏｆ　Ｎ　ｓｕｐｐｌｉｅｄ　（Ｓｏｉｌ　Ｎｍｉｎ　ｂｅｆｏｒｅ　ｓｏｗｉｎｇ＋ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ）　２．３棉花各生育期供氮量与产量的关系及氮肥　期供氮量的ｌ临界值（表５）。可以看出，随着进入　追肥推荐指标　生育后期，棉花对氮素养分需求增大，０～２０　ｃｍ　２．３．１生育期不同层次土壤供氮量与产量的关　和０～４０　ｃｍ土壤供氮能力的临界水平随之升高。　系及诊断指标的确定。在棉花各生育期，测定了　供氮量的临界值为各生育期追肥量的确定提供了　根层各层次土壤无机氮含量。结果表明，棉花产　前提。　量与各生育期供氮量（土壤无机氮＋肥料氮）有很　表５　棉花产量与各生育期供氮量的相关性　好的相关性，二者之间关系可以用二次曲线进行　及临界供氮量　拟合（图２）。同时，同一时期不同采样深度下的　Ｔａｂｌｅ　５　Ｔｈｅ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｏｆ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　供氮量与产量之间的相关系数有较大差异。比较　ｃｏｔｔｏｎ　ｙｉｅｌｄ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ　ｐｌｕｓ　ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ　Ｎ　ｓｕｐｐｌｙ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ　ｓｔａｇｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｒｉｔｉａｃｌ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　Ｎ　ｓｕｐｐｌｉｄｅ　各层次供氮量与棉花产量的关系，以０～２０　ｃｍ相　关系数最高且稳定，０～４０　ｃｍ与其接近。而０～　６０　ｃｍ供氮量在蕾期、花期、铃期与产量间的相关　性逐渐增强。这主要是由于在棉花生育前期，根　系受其自身发育以及滴灌表层水分诱导作用，主　要分布在４０　ｃｍ以上的较浅土层ｌ＿ｇ－ｌＯ］，深层养分　很难被根系大量吸收利用；进入花铃期，随着根系　发育，能够吸收较深层次养分，４０～６０　ｃｍ这部分　土层养分逐渐对产量起到贡献作用。综上所述，　０～４０　ｃｍ以上层次土壤无机氮可以稳定地表征　棉花生育期的土壤供氮能力，可以作为各生育期　追肥推荐的诊断指标。　对各时期的方程求偏导，可以得到蕾期、花期　和铃期最高产量时各层次土壤供氮量，即各生育　维普资讯 http://www.cqvip.com

２４６　＾　．里．３０００　２８００　２６００　２４００　２２００　２０００　棉　花∞　＼蛐　学报　１８卷　花期　铃期　－ｏ．ｏｆ　ｚ＋　４．９５９６ｘ＋２３２８．２　Ｒ　：０．５９８７　ｎ＝１５　５０　ｉ００　１５０　０　５０　ｉ００　１５０　２００　０　Ｒ　：０．６２０１　ｎ＝１５　１００　２００　３００　Ｏ　Ｏ～２Ｏ　ｃｍ供氮量／（ｋｇ・ｈｍ　）　３０００　蕾期　２８００　目　铃期　２６００　２４００　＼　栅２２００　｛Ｌ　２０００　０　９．２３９３ｘ＋ｌ７２３．８　Ｒ　ｉ　０．１９５．ｎ＝１５　１００　２００　３００　０　１００　２００　３００　０　声－￣．ｏ２ｏ８　３．７７０９ｘ＋２３ｌ２．３　Ｒ。：０５４７”ｎ＝１５　．９０　１８０　２７０　３６０　Ｏ～４０　ｃｍ供氮量／（ｋｇ・ｈｍ　）　３０００　　・Ｅ　．　２８００　ｒ－２６００　２４００　＋　　．二：　・◆ｙ＝一．０　０　　１６５ｘ　‘＋　４　嘲２２００　｛Ｌ　２００Ｏ　Ｒ。＝０７８２４　ｎ：１５　．０　５０　ｌＯ０　１５０　２００　２５０　０　５０　１００　１５０　２００　０　１００　２００　３００　Ｏ～６０　ｃｍ供氮量／（ｋｇ・ｈｍ　）　图２棉花产量与各生育期不同层次土壤供氮量的关系　Ｆｉｇ．２　Ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｃｏｔｔｏｎ　ｙｉｅｌｄ　ａｎｄ　ｒａｔｅｓ　ｏｆ　Ｎ　ｓｕｐｐｌｉｅｄ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｏｉｌ　ｌａｙｅｒ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ　ｓｔａｇｅ．　２．３．２　各生育期０－２０　ｃｍ土壤Ｎｍｉｎ测试推荐　指标的建立。以０～２Ｏ　ｃｍ土壤Ｎｍｉｎ测定值为　氮素诊断指标，各生育期的追肥推荐量可以通过　测定值与ｌ临界值的差值来确定：　Ｎ—Ｃ—Ｔ　（３）　表６　０～２０　ｃｍ土壤无机氮测定值和棉花各生育期　氮肥追肥推荐表　Ｔ　ｂ。。６　Ｎｍ　ｃｏ“叫。　ｒａ　。“ｏｆ　ｓｏｉｌ。　ｙｅｒｓ　ｉｎ　０～　０　ｍ　ｒｅｃｏｍｎｄ　ｔｈｅｆｅｒｔｉ．．ｚｅｍｅ　ｎ　　ｄ　蕾期　：　ｎ哗“　花期　铃期　Ｎ为追肥量，Ｃ为各生育期供氮量的临界值，　Ｔ为Ｏ～２Ｏ　ｃｍ土壤Ｎｍｉｎ测定值，单位均为ｋｇ　・Ｎｍｉｎ测定值　／（ｋｇ・ｈｍ－　）　各生育阶段追氮量／（ｋｇ・ｈｍ　）　ｈｍ～。　根据式（３）可以计算出０～２Ｏ　ｃｍ土壤Ｎｍｉｎ　测定值的氮肥追肥用量（表６）。　在应用表６进行推荐追肥时，土壤无机氮测　定值为各生育期追肥前无机氮含量初始值，测定　值对应的追肥量为各生育期的阶段施肥量。在确　定阶段施肥量基础上，可根据各生育期施肥次数　和各次用量比例进行追肥。在有充分水源保证灌　溉的条件下，建议蕾期、花期和铃期的施肥次数分　别为３、２和４次。蕾期的３次施肥比例可依次增　加，花期两次可均匀施入，铃期４次比例应遵循逐　渐降低的原则。　３　结论与讨论　由肥料效应方程得到的最佳施肥量，可以作　为某一地区的施肥量参考，但不能准确指导下季　作物的施肥。由于该方法仅强调肥料而忽视了土　维普资讯 http://www.cqvip.com

４期　陈志超等：应用土壤无机氮测试进行棉花氮肥推荐研究　参考文献　２４７　壤供氮能力对作物产量的贡献，同时也没有考虑　气候等条件对作物生长状况的影响，这就降低了　推荐施肥的准确性。　供氮量同时考虑土壤供氮能力与肥料氮对作　物产量的贡献，弥补了肥料效应函数法在推荐施　肥中的不足。本研究以一定深度土壤无机氮含量　表征土壤供氮能力。通过测定播前不同层次土壤　［１］ＮＥＥＴＥＳＯＮ　Ｊ　Ｊ，Ｚｗｅｔｓｌｏｏｔ　Ｈ　Ｊ　Ｃ．Ａｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｏｆ　ｓｕｇａｒ　ｂｅｅｔ　ａｎｄ　ｐｏｔａｔｏｅｓ　ｔｏ　ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ　ｎｉｔｒｏ—　ｇｅｎ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ［Ｊ］．Ａｇｒ　Ｓｃｉ，１９８９，３７：　１２９—１４１．　［２］ＳＡＩＮＴＦＯＲＴ　Ｒ，Ｓｃｈｅｐｅｒｓ　Ｊ　Ｓ，Ｓｐａｌｄｉｎｇ　Ｒ　Ｆ．Ｐｏｔｅｎ—　ｔｉａｌｌｙ　ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｂｌｅ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ａｎｄ　ｎｉｔｒａｔｅ　ｌｅａｃｈｉｎｇ　ｕｎｄｅｒ　无机氮含量，建立供氮量与棉花产量的关系，得到　最佳供氮量，为氮肥总量及基肥量的确定提供参　考。在此基础上，在棉花各生育期追肥时，继续采　用一定深度土壤无机氮测试进行追肥推荐。在生　育期测定一定深度土壤无机氮含量，建议滴灌棉　田将４０　ｃｍ以上土壤无机氮测定值作为氮素诊断　指标为宜。本研究以各生育期０～２０　ｃｍ土壤无　机氮测定值与其临界值的差值确定了棉花各生育　期的追肥量。　将土壤Ｎｍｉｎ测试应用到棉花生育期氮素诊　断中，不仅考虑了土壤的供氮能力，而且通过动态　监测各生育期土壤养分状况，在考虑生育期氮素　矿化的基础上推荐生育期追肥量，指导各阶段施　肥，逐步实现了棉花全生育期氮肥的准确合理调　控。滴灌棉田生育期少量多次的追肥特点，使得　氮肥的阶段性推荐显得尤为重要。本研究证明，　应用土壤Ｎｍｉｎ测试方法可以准确反映棉花生育　期土壤供氮能力，满足了滴灌条件对氮肥推荐和　合理施用的较高要求，对指导滴灌棉田氮肥的准　确合理推荐有重要的意义。　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌａｎｄ－ｕｓｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｉｎ　Ｗｅｓｔｅｒｎ　Ｎｅｂｒａｓｋａ　［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｈｅａｌｔｈ　Ｐａｒｔ　Ａ，１９９１，２６（３）：３３５—３４５．　［３］ＶＩＬＬＡＲ—ＭＩＲ　Ｊ　Ｍ，Ｖｉｌｌａｒ－Ｍｉｒ　Ｐ，Ｓｔｏｃｋｌｅ　Ｃ　Ｏ，ｅｔ　ａ１．Ｏｎ－ｆａｒｍ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｎｉｔｒａｔｅ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｉｎ　ｉｒｒｉ—　ｇａｔｅｄ　ｃｏｒｎｆｉｅｌｄｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｅｂｒｏ　Ｖａｌｌｅｙ［Ｊ］．Ａｇｒｏｎ　Ｊ，　２００２，９４：３７３—３８０．　［４］ＭＡＧＤＯＦＦ　Ｆ．Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｍａｇｄｏｆｆ　ｐｒｏ－ｓｉｄｅ—　ｄｒｅｓｓ　ｎｉｔｒａｔｅ　ｔｅｓｔ　ｆｏｒ　ｃｏｒｎＥＪ］．Ｊ　Ｐｒｏｄ　Ａｇｒｉｅ，１９９１，４：　２９７－３０５．　［５］陈新平，李志宏，王兴仁，等．土壤、植株快速测试推　荐施肥技术体系的建立与应用［Ｊ］．土壤肥料，１９９９　（２）：６－１０．　［６］李志宏．土壤、植株测试推荐施氮技术的研究及应用　［Ｄ］．北京：中国农业大学，１９９９：２５—３５．　［７］黄生斌，陈新平，张福锁．不同品种冬小麦土壤及植株　测试氮肥推荐指标的研究［Ｊ］．中国农业大学学报，　２００２，７（５）：２６—３１．　［８］张宏彦，陈清，李晓林，等．利用不同土壤Ｎｍｉｎ目标　值进行露地花椰菜氮肥推荐［Ｊ］．植物营养与肥料学　报，２００３，９（３）：３４２—３４７．　［９］马富裕，周治国，郑重，等．棉花膜下滴灌技术的　发展与完善［Ｊ］．干旱地区农业研究，２００４，２２（３）：　２０２—２０８．　［１Ｏ］危常州，马富裕，雷咏雯，等．棉花膜下滴灌根系发　育规律的研究［Ｊ］．棉花学报，２００２，１４（４）：２０９—２１４．　●