乾旱區綠洲棉花高效施肥研究獲進展

最新 08-02

氮是植物生長重要的必需養分，但其在砂土中淋失率高，尤其是作物吸收較好的硝態氮（NO3--N），相對而言，淤泥或粘土中的硝化過程較排水和通氣良好的土壤快得多。因此，在沙質土壤中，NO3--N的淋溶速度更快，幾天內從根部土壤排出，幾個月後滲濾進入含水層，對地下水水質造成嚴重危害。此外，傳統的洪水灌溉和施氮方式進一步加劇了氮素淋失，導致氮吸收率降低，限制了作物的生長和生產力。因此，改進施肥方式不僅對作物的健康生長有益，而且對環境保護具有重要意義。

棉花是重要的油料和纖維作物，適宜生長在排水良好的土壤中。新疆是中國棉花的主產區，塔克拉瑪干沙漠周圍的綠洲地帶是重要的產棉區，這些綠洲土壤持水量低，通常為質地粗糙的風成砂質土，具有較高的入滲潛力，氮肥易淋失。傳統的施肥方法主要有滴灌法施肥、灌溉前追施或撒播尿素，由於尿素極易溶於水，沙質土壤極易滲透灌溉水，因此傳統灌溉方式下的肥料淋失大、施氮回收率低不可避免。

針對以上問題，中國科學院新疆生態與地理研究所研究員曾凡江帶領團隊，連續兩年基於傳統根外追肥法，總結出一種高效的棉花施肥方式——灌後施肥法。該方法是在洪水灌溉條件下，在所有重力水都排出後，通過在泥漿中沿棉株一側開溝施加尿素，在泥濘的條件下，剩餘的水分仍然可溶解尿素。因此，灌後施肥法可以通過降低浸出損失，最大限度將NO3--N截留在棉花根的吸收區(0-60厘米)，從而提高沙質土壤上棉花對氮素的利用效率。

該研究通過對比常規施肥方式，對塔克拉瑪干沙漠南緣綠洲沙質土壤上棉花的生長特性和產量特性進行評價，提出了在旱作/壟作灌溉條件下，能夠降低氮素土壤浸出、提高土壤氮素回收效率的棉花施肥新方法，對常規洪水灌溉條件下沙質土壤上種植的棉花和其他作物氮素淋失的科學管理具有重要意義。

相關研究以Nitrogen leaching, recovery efficiency, and cotton productivity assessments on desert-sandy soil under various application methods為題發表於Agricultural Water Management上。