不同磷敏感棉花品种临界磷浓度稀释模型与磷营养诊断

作者：庞保刚; 曹楠; 周治国; 赵文青^*

来源：中国农业科学, 2020, 53(22): 4561-4570.

• 棉花
• 施磷量
• 磷浓度
• 临界磷稀释曲线
• 磷营养指数

【目的】建立不同磷敏感性棉花品种临界磷浓度稀释模型,并基于模型确定磷营养指数,为实现棉花合理施用磷肥提供理论依据。【方法】以磷敏感型棉花品种鲁54和磷弱敏感型品种豫早棉9110为试验材料,于2017—2018年在江苏省大丰市稻麦原种场设置施磷量(0、50、100、150、200 kg P2O5·hm-2)试验,分析施磷量对棉花干物质累积、磷浓度动态变化和籽棉产量及产量构成的影响。利用2017年棉花地上部生物量和磷浓度数据分别建立2个品种临界磷浓度稀释模型,确定磷营养指数(phosphorus nutrition index,PNI)。利用2018年数据对模型进行验证,并通过2年数据研究磷营养指数和相对地上部生物量之间的关系。【结果】施磷量对铃重没有显著影响,但150、200 kg P2O5·hm-2施磷量下棉花铃数和籽棉产量显著增加。随施磷量的增加,磷敏感型棉花品种鲁54铃数增加幅度为16.0%—37.9%,籽棉产量增加幅度为16.6%—44.9%,均分别高于磷弱敏感性棉花品种豫早棉9110铃数(6.3%—32.6%)和籽棉产量(6.6%—35.6%)的增加幅度。随生育进程的推进,棉花地上部磷浓度逐渐降低,地上部生物量呈升高趋势。在各取样时期,棉花地上部生物量、磷浓度均随施磷量的增加而升高,表现为0<50<100<150≈200 kg P2O5·hm-2。根据2017年地上部生物量和磷浓度的关系,分别建立了2个品种的临界磷稀释曲线模型(鲁54:Pc=0.784W-0.221,豫早棉9110:Pc=0.774W-0.198)。2个稀释曲线模型的RMSE分别为0.1296、0.1383;n-RMSE分别为17.8504%、18.5447%,说明模型有较好的稳定性,且鲁54的模型稳定性略高于豫早棉9110。与豫早棉9110的模型参数相比,鲁54的参数a、b分别提高了1.29%、11.62%。基于临界磷浓度稀释曲线的PNI随生育进程的推移先升高后下降,在同一取样时期,PNI随施磷量的增加而升高。PNI与相对地上部生物量显著正相关。【结论】施磷对铃重没有显著影响,但显著提高棉花铃数,进而提高了棉花籽棉产量。磷敏感棉花品种鲁54每积累单位干物质时磷浓度下降速度大于豫早棉9110。棉花临界磷浓度稀释曲线和PNI可以很好地诊断和评价棉株磷素营养状况。综合考虑棉花籽棉产量及PNI,150 kg P2O5·hm-2的施磷量为本地区棉花适宜施磷量。

• 单位
  农业部; 南京农业大学