水分亏缺下有机无机肥配施比例对棉花水氮利用效率的影响

作者：王宁; 冯克云; 南宏宇; 丛安琪; 张铜会

来源：中国农业科学, 2023, 56(08): 1531-1546.

DOI：10.3864/j.issn.0578-1752.2023.08.009

• 棉花
• 有机肥
• 化肥
• 比例
• 籽棉产量
• 水氮利用效率

【目的】探究不同水分条件下有机无机肥配施对棉花水氮利用效率和产量的影响，为河西走廊棉区合理利用有机肥提供理论依据。【方法】于2020—2021年进行田间定位试验，采用裂区试验设计，主区为充分灌溉（W1）和亏缺灌溉（W2）；副区为不施肥（CK）、单施化肥（CF）、25%有机肥+75%化肥（OF1）、50%有机肥+50%化肥（OF2）和75%有机肥+25%化肥（OF3），分析不同水分条件下施肥对棉花生育期土壤含水量、阶段耗水量、干物质和氮素积累及转运分配、水氮利用效率、籽棉产量和经济效益的影响。【结果】棉花籽棉产量和水氮利用特征受不同水肥处理及交互作用的显著影响。亏缺灌溉下棉田土壤含水量、总耗水量、植株干物质积累量、氮素积累量和籽棉产量显著下降，而水分利用效率显著提高。适宜的有机无机肥配施处理能够提高0—40 cm土层土壤含水量，降低棉花苗期和蕾期耗水，增加花铃期耗水量，提高棉花干物质和氮素积累量，并促进其向生殖器官中分配。充分灌溉条件下，25%有机肥配施处理（OF1）籽棉产量最高，两年平均较单施化肥（CF）提高10.5%;50%有机肥配施处理（OF2）与单施化肥（CF）无显著差异，但75%有机肥配施处理（OF3）显著降低。25%有机肥配施处理在各施肥处理中水氮利用效率最高，其中水分利用效率、氮素利用率和氮肥农学利用率分别较单施化肥提高8.9%、14.3%和28.9%。亏缺灌溉条件下，有机无机肥配施处理籽棉产量均高于单施化肥，其中50%有机肥配施处理表现最高，两年籽棉平均产量较单施化肥提高12.9%，同时50%有机肥配施处理水氮利用效率也表现为最高，其中水分利用效率、氮素利用率和氮肥农学利用率分别较单施化肥提高6.3%、35.5%和31.6%。【结论】适宜比例的有机无机肥配施能够协调土壤-作物水分养分供需关系，提高棉花籽棉产量和水氮利用效率。综合考虑产量、水氮利用效率和植棉效益，25%有机肥配施处理为河西走廊棉区适宜的有机肥配施模式。

• 单位
  中国科学院西北生态环境资源研究院; 中国科学院大学; 甘肃省农业科学院作物研究所