浠水县丘陵旱地棉花“3414”肥效试验
摘要 在浠水县丘陵旱地上进行棉花“3414”田间试验，研究氮、磷、钾肥不同施用量对棉花产量及效益的影响。结果表明：平衡施用氮、磷、钾肥可显著增加棉花的产量，且氮肥影响最大。综合考虑产量及效益因素得出，N、P2O5、K2O最佳施用量分别为17.01、4.93、10.05 kg/666.7 m2。
关键词 棉花；“3414”试验；产量；推荐施肥量；丘陵旱地；湖北浠水
中图分类号 S562；S147.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）04-0001-02
Abstract ″3414″ field experiment was conducted to study the effect of nitrogen，phosphorus and potassium fertilizer on yield and benefit of cotton in hilly dryland of Xishui County. The results showed that balanced application of nitrogen，phosphorus and potassium fertilizer could significantly increase the yield of cotton，and the nitrogen fertilizer had the greatest effect. Considering the factors of yield and benefit，the best dosage of N，P2O5 and K2O were 17.01，4.93 and 10.05 kg/666.7 m2，respectively.
Key words cotton；″3414″ test；yield；recommended fertilization；hilly dryland；Xishui Hubei
棉花是浠水县主要经济作物，常年种植面积在8 666.67 hm2以上，主要分布在中部丘陵和沿江滨湖地区。但棉花生产普遍存在不合理施肥现象，氮肥过量，钾肥不足，氮磷钾比例失调，直接影响了棉花产量和经济效益。通过“3414”田间试验[1-3]，得出当地旱地土壤类型中等肥力水平下棉花取得高产的最佳经济施肥量及氮磷钾配施比例。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验设置在浠水县丁司当镇金屯寺村一农户棉花试验示范点。试验田位于东经115°15.273′，北纬30°22.371′，上年产量220 kg/666.7 m2，习惯施肥量N、P2O5、K2O分别为20.0、5.5、7.0 kg/666.7 m2，种植制度为油—棉。试验田供试土壤理化性状：土壤类型黄棕壤，质地壤土，pH值6.2，有机质23.7 g/kg，有效磷15.2 mg/kg，速效钾87 mg/kg。
1.2 供试材料
供试肥料：氮肥为尿素（含N 46%），磷肥为普钙（含P2O5 12%），钾肥为氯化钾（含K2O 60%），硼砂（含B 11%）。试验田的供试棉花品种为鄂杂棉10号，种植密度1 400株/666.7 m2，行距78 cm，株距61 cm，播种期为4月15日，移栽期为5月15日，收获期为8月20日至11月2日。
1.3 试验设计
“3414”完全试验是指氮、磷、钾3个因素、4个水平、14个处理，其中N2P2K2为最佳施肥量处理[4-6]。“3414”试验的养分用量设计见表1，不设重复，小区面积20 m2。
2 效果与分析
2.1 棉花考种及产量
由表2可知，与不施肥的处理1相比，施肥处理的株高、单株铃数有显著增加，说明施肥能显著提高棉花的籽棉产量。但以N2P2K2处理经济性状最佳，产量最高。
2.2 氮磷钾肥施用的产量和经济效益分析
根据表2棉花的籽棉产量，对氮、磷、钾肥施用条件下的产量和经济效益分别进行分析。在经济效益分析中，按湖北省2016年大致的市场价：尿素（含N 46%）1 350元/t，折合N价格2.93元/kg；普钙（含P2O5 12%）630元/t，折合P2O5价格5.25元/kg；氯化钾（含K2O 60%）2 600元/t，折合K2O价格4.3元/kg。籽棉价格为6.4元/kg。
2.2.1 氮肥效应。由表3可知，施磷（P2O5）4.8 kg/666.7 m2、钾（K2O）12 kg/666.7 m2的基础上，施氮能显著提高籽棉的产量。与不施N处理相比，施N 17.0 kg/666.7 m2时，产量最高，达262.0 kg/666.7 m2，增产量达57.8 kg/666.7 m2，增产率为27.1%，增加毛收入357.1元/666.7 m2，增纯收入达307.3元/666.7 m2，产投比为7.2。棉花的增产量、增产率、毛收入以及纯收入均为施N 量17.0 kg/666.7 m2>25.5 kg/666.7 m2>8.5 kg/666.7 m2，产投比为施N量17.0 kg/666.7 m2>8.5 kg/666.7 m2>25.5 kg/666.7 m2。表明适当增加N肥用量能显著提高籽棉的产量和经济效益，过量投入反而降低经济效益。
2.2.2 磷肥效应。在施氮（N）17.0 kg/666.7 m2、钾（K2O）12 kg/666.7 m2的基础上，适当施用磷肥能提高籽棉产量和经济效益。由表4可知，各个处理中籽棉增产量、增产率、增加毛收入以及纯增收入的大小顺序均为施P量4.8 kg/666.7 m2>7.2 kg/666.7 m2>2.4 kg/666.7 m2；而产投比的大小顺序为施P量2.4 kg/666.7 m2>4.8 kg/666.7 m2>7.2 kg/666.7 m2，即呈現产投比随着投入的增加而下降的现象。因此，在施肥时应综合考虑产量潜力和经济效益而进行合理施磷肥。
2.2.3 钾肥效应。由表5可知，在施氮（N）17.0 kg/666.7 m2、施磷（P2O5）4.8 kg/666.7 m2的基础上，适当施用钾肥能提高籽棉产量和经济效益。与不施钾处理相比，3个钾肥用量水平中以施K2O 12 kg/666.7 m2时效果最好，增加籽棉产量20.0 kg/666.7 m2，但增产率和产投比并不高，但是没有亏本；而施K量为18 kg/666.7 m2处理时，产投比只有1.2，单位面积土地投入和产出持平。因此，虽然钾肥对棉花生长至关重要，但是生产中还是要兼顾经济效益，合理施用。
2.3 最高产量施肥量和最佳效益施肥量计算
根据的施肥量及相应的籽棉产量结果，拟合三元二次方程，计算最高产量时的N、P、K施肥量，根据籽棉及肥料价格，计算最佳经济效益时的N、P、K施肥量。在最佳施肥量计算中，价格按N 2.93元/kg、P2O5 5.25元/kg、K2O 4.3元/kg、籽棉6.4元/kg计算。
利用三元二次方程对“3414”试验进行产量与N、P（P2O5）、K（K2O）用量间的关系进行拟合，拟合的方程为
y=182.18+7.568 8N-0.166 6N2-2.95P-0.115 7P2+0.882 3K-0.034K2-0.099NP-0.097NK+0.429 5PK
方程的方差分析结果表明，方程与实际产量数据的拟合度达到显著水平（表6、7），回归系数为0.97。该方程符合典型的三元二次方程。
根据三元二次方程计算得出“3414”试验最高产量和最佳产量时施肥量（表8）。根据三元二次方程结果，当N、P2O5、K2O用量分别为18.99、3.69、9.26 kg/666.7 m2时，籽棉达到最高产量为252.67 kg/666.7 m2；N、P2O5、K2O用量分别为16.65、4.32、10.65 kg/666.7 m2时，籽棉产量为252.99 kg/666.7 m2，此时经济效益最高。
3 结论与讨论
试验结果表明，氮肥对棉花的单株铃数影响最大，3种肥料中，氮肥的增产效果最大，钾肥次之，磷肥相对最小。对3种肥料的互作效应进行分析[7-8]，氮对磷钾肥的增产效果较为显著，但磷钾肥对氮肥的增产效果有明显的作用。综合分析得出，该地区棉花的N、P2O5、K2O最佳施肥量分别为17.01、4.93、10.05 kg/666.67 m2。
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