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经济作物

哈密地区棉花化肥减量增效技术及优化策略

  • 祖丽皮耶姆·玉素甫 1, 2 ,
  • 胡学林 1 ,
  • 阿丽亚·司地克 1 ,
  • 张璐 1 ,
  • 刘倩倩 1, 2 ,
  • 钱雯婕 1
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  • 1. 新疆生产建设兵团第十三师农业科学研究所,新疆 哈密 839000
  • 2. 新疆生产建设兵团第十三师农业发展服务中心,新疆 哈密 839000

祖丽皮耶姆·玉素甫(1994—),女,新疆哈密人,助理农艺师,从事土壤与肥料的检测工作

钱雯婕(1986—),女,新疆哈密人,硕士,农艺师,从事土壤与肥料的检测工作。

Copy editor: 李媛

收稿日期: 2024-10-21

  网络出版日期: 2025-07-02

基金资助

新疆生产建设兵团第十三师基本科技计划项目(2023B3)

Techniques and optimization strategies for reducing and increasing fertilization efficiency of cotton in Hami region

  • ZULIPIEM·Yusupu 1, 2 ,
  • HU Xuelin 1 ,
  • ALIYA·Sidik 1 ,
  • ZHANG Lu 1 ,
  • LIU Qianqian 1, 2 ,
  • QIAN Wenjie 1
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  • 1. Agricultural Science Research Institute of the 13th Division of Xinjiang Production and Construction Corps, Hami 839000, China
  • 2. Agricultural Development Service Center of the 13th Division of Xinjiang Production and Construction Corps, Hami 839000, China

Received date: 2024-10-21

  Online published: 2025-07-02

摘要

为提高新疆哈密地区棉花产量和品质,本文总结了该地区化肥减量增效技术,分析了其棉花生产施肥过程中有待进一步完善的环节,并提出优化施肥策略。化肥减量增效技术包括测土配方施肥技术、秸秆还田技术和水肥一体化技术,相关技术应用有助于保障养分供应均衡、增加土壤有机物质含量、提升作物产量。研究区棉花生产中的施肥管理存在一些亟待优化的环节,主要包括化肥施用量及氮、磷、钾肥比例失衡、有机肥供应不足、中微量元素肥料较少等。基于此,提出优化施肥策略:科学施肥,推动“检测、配置、生产、提供、施用”全流程一体化服务模式,强化测土配方施肥技术的推广工作;采取秸秆还田、增施有机肥等措施,以改善土壤结构,增强肥效持久性;合理配置化肥、有机肥和中微量元素肥料的比例,以提高施肥的精准度。本文为相关地区棉花优质、高效生产提供参考。

本文引用格式

祖丽皮耶姆·玉素甫 , 胡学林 , 阿丽亚·司地克 , 张璐 , 刘倩倩 , 钱雯婕 . 哈密地区棉花化肥减量增效技术及优化策略[J]. 安徽农学通报, 2025 , 31(12) : 35 -37 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.12.009

Abstract

To improve the yield and quality of cotton in Hami City, Xinjiang, the technology of reducing and increasing fertilizer efficiency in the region was summarized, the links that need further improvement in the cotton production fertilization process were analyzed, and optimized fertilization strategies were proposed. The technology of reducing and increasing fertilizer efficiency includes soil testing formula fertilization technology, straw returning technology, and integrated water and fertilizer technology. The application of related technologies helps to ensure balanced nutrient supply, increase soil organic matter content, and improve crop yield. There are some urgent optimization links in the fertilization management of cotton production in the research area, mainly including imbalance in the ratio of nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizer, insufficient supply of organic fertilizer, and lack of trace element fertilizers. Based on this, optimized fertilization strategies are proposed: scientific fertilization, promoting the integrated service model of “detection, configuration, production, provision, and application” throughout the entire process, and strengthening the promotion of soil testing and formula fertilization technology; take measures such as returning straw to the field and increasing the application of organic fertilizer to improve soil structure and enhance the persistence of fertilizer efficiency; reasonably allocate the proportion of fertilizers, organic fertilizers, and trace element fertilizers to improve the accuracy of fertilization. This article provides references for high quality and efficient cotton production in relevant regions.

棉花种植面积较大,近年来,随着化肥施用量的增加和连年耕作,部分地区氮肥施用水平可能超过作物需肥量,导致土壤质量下降、养分残余增加,具体表现为土壤有机质含量减少,碱解氮和有效磷含量升高,在一定程度上增加了种植成本,同时可能造成环境污染,加重病虫害的发生。
相关学者针对棉花种植的肥料施用技术展开了一系列研究。程晓娇等[1]研究指出,有机肥部分替代化肥可有效改善土壤理化特性,提高土壤养分含量,促进棉花根系生理活性和根系构型;孟令贻[2]研究指出,增施240 kg/hm2钾肥用量、减施10%氮肥组合有利于改善棉花农艺性状、提高肥料利用效率。本文总结了新疆哈密地区化肥减量增效技术,分析了其棉花生产施肥过程中有待进一步完善的环节,并提出相应的优化措施,为相关地区棉花高质、高效生产提供参考。

1 化肥减量增效技术分析

1.1 测土配方施肥

测土配方施肥技术是通过对土壤成分进行检测,并根据检测数据定制化配制肥料,有利于协调棉花生长所需营养、土壤养分供给之间的关系。该技术可补充作物缺乏的特定元素,并依据需求量进行调整,以确保营养供应的全面性和均衡性,满足棉花生长需求,进而实现降低成本、增加收益的目标。刘玲辉等[3]研究指出,测土配方施肥可培养农户科学施用肥料的习惯,提高肥料利用率。近年来,通过土壤分析、植物测试、肥料田间试验等方式,农户充分了解了土壤养分变化规律和作物对养分的吸收方式。根据土壤基本肥力状况、棉花需肥特性、土壤供肥能力和肥效分析结果等,选用适合当地棉花田的肥料类型、施用量和施用方法,使棉花的施肥过程更加科学合理。

1.2 秸秆还田

秸秆还田可改善土壤质地、提升土壤孔隙度及其透气与吸水功能,从而增加土壤中的有机物质与养分含量[4]。在棉花种植区,采取将农作物残茬粉碎后还田的技术可有效提高土壤有机质含量、改善耕层质量、优化土壤结构、防止土壤表层硬化,降低了对化学肥料的依赖,并提升了土壤的生产能力。该技术的应用减轻了化肥施用过量带来的不良影响,同时解决了农作物残茬堆积及焚烧问题,减轻了对环境的污染,改善了棉花种植区的生态环境。

1.3 水肥一体化

农业节水灌溉技术是通过掌握作物需水特性,运用各类策略高效回收雨水及灌溉水,以促进作物产量提升和经济效益,其核心是追求水资源的高效利用[5-6]。近年来,研究区将高效节水灌溉建设作为农业节本增效的重要抓手,结合水肥一体化技术,广泛应用于棉花、小麦等农作物生产中。部分地区采取干播湿出灌溉技术、水肥一体化滴灌技术,改善了农业生产条件,发展了高产、优质、高效农业。持续提高水、肥利用效率,有利于促进农业生产提质增效。

2 待进一步完善的环节

2.1 化肥

部分棉花种植户对配方施肥的认知度有待提高,认为施肥越多棉花产量越高,部分种植户未结合棉田往年棉花产量水平和土壤肥力合理施肥[7]。在棉花生产过程中,肥料施用可能存在营养成分匹配不恰当的情况,体现在氮、磷比例失衡,如过多施用氮肥或磷肥,忽略了其他类型肥料的情况,导致棉花生长过程中养分供给不充足,对其生长造成不利影响[8]。实际生产中,若无目标地投入化学肥料,不但会影响棉花生产,还会对土壤、地下水造成影响。

2.2 有机肥

施用有机肥可以增强土壤养分的供应能力,改善植物根系环境。部分棉花种植区对施用自然堆肥的重视度不够,可能原因是种植户对天然肥料功效存在认知误区,或认为收集和利用天然肥料的过程较繁琐。部分种植规模较大的田块,其天然肥料资源较少,利用天然肥料的成本较高,在一定程度上影响了天然肥料的利用率。实际生产中,单施化肥可能导致土壤中的有机质含量减少,造成土壤板结和肥力下降,最终影响了棉花种植效益。

2.3 中微量元素

中微量元素对棉花生长发育和生理代谢具有重要作用。部分中微量元素可以调节棉花内在酶的活性,进而增强叶片光合能力,提高光能转化效率。部分种植户在棉花培植管理上可能重点施加氮、磷、钾等大量元素肥料,而忽视了中微量营养元素的补充。这种情况会导致棉花在生长阶段缺失某些必需的微量元素,进而影响其产量和品质等[9]

3 棉花减量增效施肥优化措施

3.1 合理施用化肥

氮、磷、钾元素是棉花体内有机化合物的重要组分,其中,氮对棉花生长的促进作用较明显[10]。在棉花生长周期内,从幼苗期至棉球成熟形成的各个阶段,均需充足的氮肥补给[11-12]。通过合理的氮素营养,可有效提高棉花的产量和品质。磷素可调配碳水化合物,且能提升光合效率,从而增强棉花抵御逆境的能力。钾素可增强棉花细胞中若干酶的活性,有助于促进植株代谢活动、优化氮素利用,以及促进棉花枝干健康生长和增强植株的抗逆性[13]。实际生产中,需加强施肥指导,增强农户科学合理施肥意识,注重用地与养地相结合,提高化肥的利用率[14];聚焦关键农时,制定发布科学施肥技术指导意见;深化宣传引导,加强科学施肥宣传,达到化肥减量增效、种植户增收的目的。为实现棉花的高产稳产,种植户在实践中需合理配制氮、磷、钾肥比例,以防肥料施用量失衡。科学施肥,推动“检测、配置、生产、提供、施用”全流程一体化服务模式,传播有益的种植经验,强化测土配方施肥技术的推广工作。

3.2 合理施用有机肥

棉花种植户应针对棉花生长不同阶段,合理调配天然和化学肥料的施用比例,以取得较佳的肥料利用效率。实际生产中,施加自然肥料时还需考虑当地特有的环境因素,若当地畜牧业发展不足,可尝试与周边地区牧场合作,引入自然肥料资源,以保障棉花生长所需营养的供应,进而提升棉花的产量与品质。充分利用天然肥料,积极宣传农作物秸秆机械粉碎还田技术,通过多种方式增加土壤的有机质含量,该方法有利于改善土壤结构及其理化特性,增强肥效持久性,为棉花的稳定和丰产营造适宜的土壤环境。

3.3 合理施用中微量元素肥料

充分发挥中微量元素肥料的潜力,有助于满足棉花生长的营养需求。利用多种形式强化施肥技术宣传、培训、指导工作,引导棉花种植户学习中微量元素肥料施用专业知识,提升种植人员专业素养。采用科学的施肥方法,合理配置化肥、有机肥及中微量元素肥料的用量及比例,以提高施肥的精准度、环保性与效果。结合棉花丰产种植技术、机械化深层施肥技术、测土配方施肥技术以及水肥一体化技术,以提升植株营养成分吸收效率,确保棉花产量稳定[15]
综上,本文总结了研究区化肥减量增效技术,分析了棉花生产施肥过程中有待进一步完善的环节,并提出施肥优化策略。化肥减量增效技术包括测土配方施肥技术、秸秆还田技术和水肥一体化技术。在施肥过程中,综合考虑棉花的营养需求规律、土壤肥力状况和气候变化规律等因素,选择适宜的肥料种类和施肥量,有助于实现棉花优质、高产栽培。
1
程晓娇,王虎山,张智勇,等. 有机肥部分替代化肥对不同土壤连作棉花根系的影响[J]. 棉花学报202436(5):431-446.

2
孟令贻.减氮增钾对北疆棉花产量形成及养分吸收利用的影响[D]. 乌鲁木齐:新疆农业大学,2024.

3
刘玲辉,窦宏举. 新疆兵团第二师铁门关市棉花水肥一体化化肥减量增效技术模式[J]. 新疆农垦科技201942(2):26-28.

4
戚亮,曹肆林,卢勇涛,等. 新疆兵团棉花秸秆还田技术应用现状与思考[J]. 安徽农业科学201543(36):154-156.

5
吾买尔江.甫拉提,热西旦.买合木提,张珊珊,等. 高标准节水灌溉技术在棉花生产上的运用[J]. 新疆农业科技2010(4):15-16.

6
白岩,毛树春,田立文,等. 新疆棉花高产简化栽培技术评述与展望[J]. 中国农业科学201750(1):38-50.

7
陈绪兰,张娇阁,刘萍,等. 新疆库尔勒棉花化肥减量增效技术推广现状及建议[J]. 中国棉花201744(7):41-42.

8
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9
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10
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11
王金刚,姜艳,田甜,等. 减氮配施生物刺激素对棉花产量及氮肥吸收利用的影响[J]. 棉花学报202133(3):209-223.

12
李志军,王海东,张富仓,等. 新疆滴灌施肥棉花生长和产量的水肥耦合效应[J]. 排灌机械工程学报201533(12):1069-1077.

13
陈云,樊庆鲁,王军. 滴灌不同施肥方式对棉花生长及产量的影响[J]. 新疆农垦科技200932(1):42-43.

14
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15
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