CN107480870A - 一种评价棉花氮肥施用量是否合理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能快速评价棉花氮肥施用量是否合理的方法。所述方法包括如下步骤：(1)氮肥经济用量的确定；(2)测定氮肥经济用量条件下的棉籽氮含量，作为标准棉籽氮含量；(3)测定大田收获的棉籽氮含量，与标准棉籽氮含量进行比较，判断棉花氮肥施用量是否合理。通过建立不同棉区不同施氮量和优化施氮条件下棉籽氮含量和籽棉产量的数据库，利用优化施氮条件下棉籽氮含量来检验当季棉花氮肥投入是否合理，是一种较可靠而又快捷的评价棉花氮肥管理的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种评价棉花氮肥施用量是否合理的方法，属于农业技术领域。
背景技术
棉花氮肥施用量是否合理可用氮肥利用率来衡量，氮肥利用率的大小可表征氮肥施用是否合理。棉花氮肥利用率有表观回收率、农学利用率、氮肥生理利用率、氮肥内在氮肥利用率等度量指标，通常本领域提到的氮肥利用率为表观回收率。棉花的氮肥利用率较低，我国棉花氮肥利用率为30％～35％，美国30％～38％，澳大利亚30％，这些研究结果用的是氮肥表观回收率，棉花氮肥表观回收率的计算方法一种是差减法，利用施氮处理棉花氮素吸收量与空白对照棉花氮素吸收的差值除以施氮量，另一种方法是利用氮同位素示踪技术，通过施用15N肥料，到棉花收获期取样测定棉株的15N丰度和干物重，利用15N丰度计算棉花的15N含量和15N吸收量，利用15N吸收量除以施用的15N肥料量即棉花当季氮肥的回收率。利用同位素示踪的方法计算的氮肥利用率比差减法要相对高一点，能相对客观地反映棉花对当季氮肥的吸收利用率。以上两种氮肥表观回收率的计算都要费时费工，而且评价需要的周期较长。
棉花内在氮肥利用率(kg lint/kg N uptake)是指皮棉产量与氮吸收量的比值，能客观评价棉花对吸收氮转化利用的效率，目前这种计算方法也需要利用大田试验田间取样测定皮棉产量和氮素吸收量，很费时费工。
有鉴于此，本发明特提出一种能快速评价棉花氮肥施用量是否合理的方法。
发明内容
针对上述现有技术缺陷，本发明提供一种评价棉花氮肥施用量是否合理的方法，可以大大缩短评价周期，节约人力。
本发明所采用的技术方案如下：
一种评价棉花氮肥施用量是否合理的方法，如图1所示，包括如下步骤：
(1)氮肥经济用量的确定；
(2)测定氮肥经济用量条件下的棉籽氮含量，作为标准棉籽氮含量；
(3)测定大田收获的棉籽氮含量，与标准棉籽氮含量进行比较，判断棉花氮肥施用量是否合理。
所述评价棉花氮肥施用量是否合理的方法中，步骤(1)中，所述氮肥经济用量的确定包括如下步骤：
A、选择1-2个当家品种，以3-4年为实验期，在同一个棉花生态区内开展不同基础地力、不同皮棉产量水平的氮肥用量梯度试验，记录当年的施氮量、籽棉产量，并进一步计算得到同一施氮量的实验期内籽棉平均产量；
其中，所述氮肥用量梯度试验的氮肥用量梯度：0、6、12、18、24、30千克/亩。
B、根据步骤A中施氮量、籽棉产量计算得到当年氮肥产量效应方程Y＝aN2+bN+c中的a，b，c值；其中，Y为籽棉产量，N为施氮量；
C、根据步骤A得到的籽棉平均产量与施氮量，采用一点多年的方差分析方法，得到肥料效应方程(Y’＝aN2+bN+c；其中，Y’为籽棉产量，N为施氮量)；
对方程求导后计算得出最高产量的施氮量、最高籽棉产量；
D、按照当年纯氮价格、籽棉价格计算得出经济最佳施氮量Ne＝[(Pf/Pc-b)/(2a)]，其中Ne为经济最佳施氮量，Pf为肥料单价(元/kg)，Pc为籽棉单价(元/kg)，籽棉经济产量Ye＝aNe 2+bNe+c；
E、利用Ne除以氮肥的纯氮含量计算得出该地区的氮肥经济用量。如尿素氮含量46％，计算尿素实际用量时用Ne除以0.46即可。
所述评价棉花氮肥施用量是否合理的方法中，步骤(2)中，所述标准棉籽氮含量的确定包括如下步骤：在上述氮肥用量梯度试验基础上增加氮肥经济用量继续种植，实验期为2-3年，记录氮肥经济用量对应的棉籽氮含量，以此棉籽氮含量作为标准棉籽氮含量。
所述评价棉花氮肥施用量是否合理的方法中，步骤(3)中，所述判断棉花氮肥施用量是否合理的具体步骤为：测定当季棉籽氮含量，并与步骤2所得标准棉籽氮含量比较，进而判断该区棉花的氮肥施用量是否合理，高于标准棉籽氮含量表明施氮量偏高，低于标准棉籽氮含量表明施氮量偏低。
本申请发明人通过多年多点不同地力棉花的氮肥用量梯度试验发现，籽棉产量、棉籽氮含量与施氮量之间存在一定的关系，一定施氮量范围内，籽棉产量随施氮量增加而增加，当施氮量超过一定数值时，籽棉产量下降，而棉籽氮含量与施氮量之间呈线性正相关的关系，因此，找到优化施氮量以及优化施氮量时棉籽的氮含量，就可以以此为标准来评价氮量投入是否合理。以优化施氮处理的棉籽氮含量为标准，超过优化施氮量棉花棉籽的氮含量均高于优化施氮处理的氮含量，即施氮过量，反之，棉籽氮含量低于优化处理棉籽氮含量，则施氮量偏低。因此通过建立不同棉区不同施氮量和优化施氮量的棉籽氮含量和籽棉产量的数据库即可利用棉籽氮含量来检验当季棉花氮肥投入是否合理，这是一种较可靠而又快捷的评价棉花氮肥管理的方法。
附图说明
图1为本发明所述棉花氮肥施用量的评价方法的流程示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
1、氮肥经济用量的确定
(1)在黄河流域棉区中等肥力棉田，田间试验设计了0、90、180、270、360、450kg/hm2共6个施氮水平的氮肥用量梯度试验，供试品种为中棉所79，以2001-2013年试验结果为分析对象。
表1施氮量对棉花籽棉产量的影响
注：表中相同字母表示在0.05水平上差异不显著。
(2)根据表1记载数据计算得到如下内容：
a、2011年棉花籽棉产量(Y)与施氮量(N)呈显著二次曲线变化关系，经计算得到氮肥产量效应方程：
Y＝3021.9510+2.9292N-0.004456N2，R2＝0.9841，p＝0.002；
其中，N360处理籽棉产量最高，N9、N180、N270、N360、N450处理棉花籽棉显著高于N0，分别比N0处理增产9.4％、13.4％、15.2％、15.8％、15.1％。
b、2012年棉花籽棉产量(Y)与氮肥用量(N)呈显著二次曲线变化关系，经计算得到方程：Y＝2950.0833+4.9393N-0.007707N2，R2＝0.9564，p＝0.0091；
其中，N270处理棉花籽棉产量最高，N180、N270、N360、N450处理棉花籽棉产量差异不显著，显著高于N0、N90处理，分别比N0处理增产24.7％、26.5％、26.2％、26.4％。
c、2013年棉花籽棉产量(Y)与氮肥用量(N)呈显著二次曲线变化关系，经计算得到方程：Y＝3445.3001+5.1416N-0.007289N2，R2＝0.9928，p＝0.0006；
其中，N450处理棉花籽棉产量最高，N270、N360、N450处理棉花籽棉产量差异不显著，显著高于N0、N90处理，N180、N270、N360、N450分别比N0处理增产21.1％、24.1％、25.1％、25.3％。
(2)采用一点多年的方差分析方法，以3年籽棉产量的平均值(Y)与施氮量(N)建立肥料效应方程如下：Y＝3143.8036+4.2057N-0.006220N2(R2＝0.9805,p＝0.002717)；
对方程求导后计算得出，最高产量的施氮量为338.1kg/hm2，最高籽棉产量为3854.7kg/hm2；
(3)按照纯氮价格4.35元/kg，籽棉价格9.1元/kg计算，经济最佳施氮量为299.7kg/hm2，籽棉经济产量为3845.5kg/hm2；
(4)根据所得经济最佳施氮量计算得到15kg/亩的纯氮用量为该区氮肥经济用量；
2、确定标准棉籽氮含量
于2014-2015年，增加15kg/亩的试验处理，产量实收后取不同处理棉籽样测定全氮含量，结果如下：
表2不同施氮量条件下棉籽氮含量比较
以施氮量15kg/亩处理的棉籽氮含量为标准棉籽氮含量，即3.81％。
3、判断棉花氮肥施用量是否合理
测定黄河流域棉区中等肥力棉田的某区棉花的棉籽氮含量，并与上述步骤2所得标准棉籽氮含量比较，进而判断该区棉花的氮肥施用量偏大或不足(棉籽氮含量高于3.81％即为氮肥用量偏大，而低于3.81％即施氮量不足)。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种评价棉花氮肥施用量是否合理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)氮肥经济用量的确定；
(2)测定氮肥经济用量条件下的棉籽氮含量，作为标准棉籽氮含量；
(3)测定大田收获的棉籽氮含量，与标准棉籽氮含量进行比较，判断棉花氮肥施用量是否合理。
2.根据权利要求1所述的评价棉花氮肥施用量是否合理的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氮肥经济用量的确定包括如下步骤：
A、选择1-2个当家品种，以3-4年为实验期，在同一个棉花生态区内开展不同基础地力、不同皮棉产量水平的氮肥用量梯度试验，记录当年的施氮量、籽棉产量，并进一步计算得到同一施氮量的实验期内籽棉平均产量；
B、根据步骤A中施氮量、籽棉产量计算得到当年氮肥产量效应方程Y＝aN2+bN+c中的a，b，c值；其中，Y为籽棉产量，N为施氮量；
C、根据步骤A得到的籽棉平均产量与施氮量，采用一点多年的方差分析方法，得到肥料效应方程Y’＝aN2+bN+c；其中，Y’为籽棉产量，N为施氮量；
对方程求导后计算得出最高产量的施氮量、最高籽棉产量；
D、按照当年纯氮价格、籽棉价格计算得出经济最佳施氮量Ne＝[(Pf/Pc-b)/(2a)]，其中Ne为经济最佳施氮量，Pf为肥料单价(元/kg)，Pc为籽棉单价(元/kg)，籽棉经济产量Ye＝aNe 2+bNe+c；
E、利用Ne除以氮肥的纯氮含量计算得出该地区的氮肥经济用量。
3.根据权利要求2所述的评价棉花氮肥施用量是否合理的方法，其特征在于，所述氮肥用量梯度试验的氮肥用量梯度：0、6、12、18、24、30千克/亩。
4.根据权利要求1所述的评价棉花氮肥施用量是否合理的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述标准棉籽氮含量的确定包括如下步骤：在上述氮肥用量梯度试验基础上增加氮肥经济用量继续种植，实验期为2-3年，记录氮肥经济用量对应的棉籽氮含量，以此棉籽氮含量作为标准棉籽氮含量。
5.根据权利要求1所述的评价棉花氮肥施用量是否合理的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述判断棉花氮肥施用量是否合理的具体步骤为：测定当季棉籽氮含量，并与所得标准棉籽氮含量比较，进而判断该区棉花的氮肥施用量是否合理，高于标准棉籽氮含量表明施氮量偏高，低于标准棉籽氮含量表明施氮量偏低。
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|---|---|---|---|---|
| CN109588093A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-09 | 河北省农林科学院旱作农业研究所 | 一种基于双曲线指标进行区域小麦施肥合理性的判断方法 |
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2017
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