啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術提高膜下滴灌棉花磷肥效率和產量

彭 懿，魏 鑫，徐建輝，楊國江，馮 固*

（1 中國農業大學資源與環境學院，北京 100193；2 新疆農業科學院經濟作物研究所，新疆烏魯木齊 830091；3 新疆農墾科學院農田水利與土壤肥料研究所，新疆石河子 832000）

新疆是我國最大的商品棉生產基地，棉花播種面積和總產量分別占全國的83%和90%，棉花產值占全新疆種植業產值的65%～70%[1]。當前新疆植棉成本在2.61～2.68 萬元/hm2，其中肥料支出約占總成本的12.6%～19.5%，膜下滴灌棉花生產中磷肥過量投入、利用效率低、成本高的問題非常突出[2-3]。磷肥施入土壤后大部分轉化為作物不能直接吸收利用的形態，僅有15%～20%被作物吸收，較低的磷肥利用率導致磷礦資源被大量消耗[4-5]。全球對農產品需求的不斷增加將加劇對磷肥的需求，預計到2050年全球磷肥的年消費量將達到22～27 Tg[6]，這會導致不可再生的磷礦資源變得越來越稀缺，大量施用高濃度磷肥的成本將越來越高，嚴重影響農業可持續發展[7]。

新疆膜下滴灌棉花生產面臨著土壤固磷能力強、磷肥投入過量、磷肥管理不科學等制約棉花磷肥高效利用的關鍵問題。新疆土壤pH 高，并且含有較高濃度的Ca2+和Mg2+，這導致磷肥施入土壤后只能在短時間內維持較高的有效濃度，一段時間后磷濃度仍會遠低于植物需求的水平[8]。新疆當前膜下滴灌棉花生產中的施磷量(純磷)達到73.1 kg/hm2，遠遠高于作物的養分需求[9-10]。連續過量施磷既降低了磷肥利用效率、增加了土壤磷盈余，也提高了生產成本[11]，還抑制了菌根真菌等有益微生物對作物磷素吸收的貢獻[12]。除此之外，磷肥基施、磷肥全生育期滴施、磷肥品種不合理等不科學施肥都限制了棉花的磷肥利用效率。盡管基施能使更多的磷肥進入作物根區土層，但秋施基肥增加了磷與土壤的反應時間，提高了磷肥被土壤吸附、固定的比例，基施磷肥很難及時補充根際和菌絲際的磷素耗竭區[13]。全生育期滴施導致磷肥施用不集中，棉花生育后期磷肥偏多，磷肥大量聚集在土壤表層[14]。棉花根系和菌根主要分布在5—30 cm 土層，這與有效磷的空間分布嚴重不匹配，導致磷肥空間有效性降低[12,15]。棉花生產中通?；┝姿岫@，而石灰性土壤中，生理堿性肥料磷酸二銨的肥效較差，這也進一步降低了磷肥利用效率[16]。針對上述制約棉花磷高效利用的因素，集成現有技術、優化養分管理策略，使有效磷維持在農學閾值附近，根據目標產量需磷量確定施磷量，配合作物根系和菌根兩條途徑活化吸收磷的生物學潛力挖掘，將有利于減少磷肥投入、提高磷肥效率、降低肥料成本，實現膜下滴灌棉花體系的綠色可持續發展。

優化磷肥用量、將土壤有效磷供應強度維持在農學閾值(15～20 mg/kg)是提高磷肥利用效率、降低肥料成本的前提，采用啟動磷肥與硫酸銨誘導根際酸化等措施，發掘作物根系和菌根活化吸收磷的生物學潛力來滿足作物養分需求是實現這一目標的重要途徑[17](圖1)。當前農田磷肥用量推薦應根據目標產量需磷量進行總量控制，在作物經濟產量磷攜出量的基礎上調整磷肥施用量，將土壤有效磷維持在適宜水平(即有效磷的農學閾值附近)[18]。土壤有效磷過低無法滿足作物的養分需求，有效磷過高不利于作物磷高效吸收利用的生物學潛力發揮(包括作物根系形態或生理、解磷微生物、菌根真菌等的功能均受到抑制)[12,15]。施用“啟動磷肥”可以提高土壤局部供磷強度，促進棉花苗期早發、根系快速生長和磷素吸收，緩解低溫脅迫和鹽脅迫導致的棉花缺磷，這方面已經有很多研究[19-20]。低磷條件下棉花根系分泌羧酸陰離子活化土壤磷的能力很弱，施用生理酸性肥料硫酸銨能夠促進植物根系釋放H+、酸化根際微域，活化土壤難溶性磷也已經得到了廣泛認可[21-22]。通過啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術可能實現磷肥的減施增效，減少農田土壤磷盈余、降低肥料成本。

針對膜下滴灌棉花生產中過量施用磷肥導致的磷肥利用效率低、植棉成本高等突出問題，在新疆開展示范試驗，驗證如下假設：根據目標產量需磷量確定施磷量，出苗水滴施磷酸一銨與硫酸銨作啟動肥，蕾期和花鈴期集中施用磷酸一銨配合滴施硫酸銨誘導根際酸化，可在保證棉花高產的基礎上大幅度提高磷肥利用效率，實現磷素輸入-輸出平衡。研究成果將為膜下滴灌棉花體系的磷肥減施增效提供技術支撐，為農田磷肥可持續管理提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在新疆石河子市(86°01′E，44°31′N)、昌吉市老龍河(87°30′E，44°17′N)、農十師一八四團(86°53′E，46°20′N)、瑪納斯縣六戶地鎮(86°02′E，45°14′N)和瑪納斯縣北五岔鎮(86°44′E，44°58′N) 5 個地點進行。試驗區域屬于溫帶大陸性干旱氣候，蒸發量大、日照時間長、年均降水量120～200 mm。石河子、昌吉市、一八四團和六戶地鎮種植的棉花品種為新陸早57 號(Gossypiumhirsutum, var.Xinluzao 57)，北五岔鎮種植的棉花品種為新陸早73 號(G.hirsutum, var.Xinluzao 73)。試驗于2020 年4 月中旬播種，10 月上旬收獲。種植模式為“干播濕出”、膜下滴灌，一膜6 行3 條滴灌帶，株距10 cm，播幅內寬、窄行距配置為(10+66+10+66+10 cm)。滴灌帶滴頭流量2.0 L/h，播種后滴出苗水，5 月底至6 月上旬滴第2 水，之后視棉花長勢每7～10 天灌溉1 次，8月下旬停水，全生育期灌溉8～10 次，單次灌水量300～450 m3/hm2。棉花化控、打頂及其他管理措施按照生產實際進行。

1.2 試驗設計

5 個試驗點均設農民常規施肥對照(CK)和啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術(RM) 2 個處理。CK 處理的施肥量及管理措施完全按照當地生產習慣進行；RM 處理具體實施方案：出苗水滴施磷酸一銨(磷酸二氫鉀)與硫酸銨，蕾期、花鈴期集中滴施磷肥并配合滴施硫酸銨。RM 處理的施磷量根據目標產量確定[17-18]，據研究，皮棉產量為2.7～3.0 t/hm2時，籽棉含磷量為31.2～44.0 kg/hm2，本研究中棉花籽棉目標產量定為3.0 t/hm2，故施磷量設為P2O590 kg/hm2[17]。石河子、昌吉、一八四團、六戶地和北五岔CK 和RM 處理小區面積分別為0.1、6.7、4.7、6.7、4.3 hm2。2019 年秋季施入的基肥計入2020 年的總施肥量。不同試驗地點氮、磷施用量及施用時間見表1。石河子試驗點根據衡量監控推薦施肥來確定磷肥投入量，即以3～5 年為周期監測土壤有效磷含量，以土壤肥力和養分平衡為依據，通過施肥將有效磷持續控制在臨界水平。昌吉和一八四團試驗點磷肥投入高于推薦施肥26%～111%，北五岔和六戶地的養分投入遠超推薦施肥量2.32～2.92 倍。5 個試驗點土壤基本理化性質見表2。

表2 試驗區土壤主要理化性質Table 2 Soil properties in the five experimental sites

續表1 Table 1 continued

1.3 樣品采集與分析

每個試驗地點，CK 和RM 處理各選擇3 個具有代表性的區域作為取樣點。棉花播種前取耕層0—30 cm 土壤樣品測定基礎養分，吐絮期采集棉花地上部樣品并測產。每個取樣點隨機采集5 株棉花，按照莖、葉、棉殼、纖維、棉籽分開，然后105°C 殺青30 min，在75°C 烘干至質量恒定，稱量、記錄干重。烘干的植物樣品按莖、葉、棉殼、纖維、棉籽分別粉碎、過篩，經H2SO4-H2O2消煮，用釩鉬黃比色法測定磷濃度、半微量凱氏定氮法測定植株氮濃度，根據吐絮期棉花各器官的生物量和氮/磷含量計算地上部吸氮/磷量。每個取樣點，選擇同一條膜上2.92 m 長的區域為測產區 (2.92 m×2.28 m)，記錄棉花株數、鈴數，隨機采收測產區內植株的上、中、下層棉花共100 朵，測定單鈴重和衣分，計算產量。

1.4 數據計算與統計分析

皮棉(棉花纖維)產量、衣分(棉花纖維占籽棉的比例)、籽棉(棉花纖維和棉籽的總和)含磷量、磷肥偏生產力以及磷肥盈余的計算公式如下：

衣分(%)=100 朵皮棉重量/100 朵籽棉×100

皮棉產量(kg/hm2)=收獲密度×單株成鈴數×單鈴重/1000×校正系數(90%)×衣分(%)

籽棉吸磷量(kg/hm2)=(棉籽生物量×棉籽磷濃度+纖維生物量×纖維磷濃度)×收獲密度

磷肥偏生產力(kg/kg) = 施磷區籽棉產量/施磷量

磷肥盈余(kg/hm2) =施磷量-籽棉含磷量

數據用SAS 9.4 軟件統計分析，采用SigmaPlot軟件作圖。通過配對數據t檢驗分析CK 和RM 處理皮棉產量、產量構成要素、生物量分配、地上部吸氮量、地上部吸磷量、籽棉吸磷量、氮肥偏生產力、磷肥偏生產力和磷盈余的差異。通過獨立樣本t檢驗分析同一地點CK 和RM 處理皮棉產量、產量構成要素、生物量分配、地上部吸氮量、地上部吸磷量、籽棉吸磷量、氮肥偏生產力、磷肥偏生產力和磷盈余的差異。

2 結果與分析

2.1 啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術對棉花產量和生物量分配的影響

在5 個試驗點上，處理RM 的皮棉產量相較于CK 處理均有一定變化(圖2)，處理RM 的皮棉產量平均為3263 kg/hm2，CK 處理為3292 kg/hm2。石河子試驗點，RM 處理的皮棉產量為3135 kg/hm2，比CK 低5.9%；一八四團試驗點，RM 處理的皮棉產量為3483 kg/hm2，比CK 增加6.4%；昌吉、六戶地、北五岔3 個試驗點，RM 處理的皮棉產量分別為3510、2598 和3591 kg/hm2，均與CK 處理無顯著差異(圖2)。這說明皮棉產量2.7～3.5 t/hm2水平下，啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術可在磷肥大量減施(減磷56.5%)條件下獲得與常規施肥相當的產量(圖2，表1)。

圖2 不同試驗點常規施肥與根際調控技術的皮棉產量Fig.2 Lint cotton yields under conventional and rhizosphere management treatments at the five experimental sites

在5 個試驗點上，棉花的單鈴重、單株鈴數和衣分在CK 和RM 處理之間均無顯著差異(表3)。石河子和六戶地RM 處理的單鈴重平均值低于CK，而昌吉RM 的單鈴重略高于CK。除石河子外，其余試驗點上RM 處理的單株鈴數均略高于CK。CK 和RM 處理棉花各器官的生物量以及總生物量均無顯著差異(表4)。石河子和六戶地CK 處理的棉花生物量略高于RM 處理，而昌吉、一八四團、北五岔3 個試驗點，RM 處理的莖、葉、纖維、棉籽和總生物量略高于CK。上述結果意味著RM 處理減量施磷并沒有對棉花的生長與光合產物分配造成不利影響，即啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術抵消了磷肥減施對棉花生長可能產生的不利影響。

表3 不同試驗點常規施肥與根際調控技術的棉花產量構成要素Table 3 Cotton yield components under conventional and rhizosphere management treatments in the five experimental sites

表4 常規施肥與根際調控技術下棉花各部位生物量 (g/plant)Table 4 Biomass in various parts of cotton under conventional fertilization and rhizosphere management

2.2 啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術對棉花氮吸收和氮肥效率的影響

在5 個試驗點上，CK 和RM 處理的地上部氮吸收量基本相同，CK 地上部吸氮量平均為214.4 kg/hm2，RM 處理地上部吸氮量平均為215.2 kg/hm2(圖3A)。RM 處理平均的氮肥偏生產力為31.0 kg/kg，而CK處理為29.0 kg/kg，兩者無顯著差異(圖3B)。不同試驗點的氮肥偏生產力顯著不同，昌吉試驗點上氮肥偏生產力最高(40.0 kg/kg) 而六戶地最低(22.5 kg/kg)。昌吉試驗點RM 處理氮肥偏生產力比CK 低24.7%，而一八四團、六戶地和北五岔試驗點RM處理氮肥偏生產力分別比CK 高5.2%、45.3% 和63.1% (圖3B)。CK 處理棉花莖、葉、鈴殼、纖維與棉籽等不同器官的氮吸收量與RM 處理基本相同，RM處理棉花莖氮吸收量略高于CK 處理，而RM 處理棉籽的氮吸收量則略低于CK 處理(表5)。

表5 常規施肥與根際調控技術下棉花各器官氮、磷吸收量 (kg/hm2)Table 5 N and P uptake of cotton organs under conventional fertilization and rhizosphere management

圖3 常規施肥與根際調控技術下的棉花地上部吸氮量(A)和氮肥偏生產力(B)Fig.3 Shoot N uptake (A) of cotton and partial productivity of N fertilizer (B) under conventional and rhizosphere management

2.3 啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術對棉花磷素吸收和磷肥效率的影響

在5 個試驗點上，CK 的棉花地上部吸磷量平均為39.0 kg/hm2，RM 處理的棉花地上部吸磷量平均為36.9 kg/hm2，兩者無顯著差異(圖4 A)。CK 和RM處理的籽棉吸磷量基本相同，CK 處理的籽棉吸磷量平均為31.1 kg/hm2，RM 處理的籽棉吸磷量平均為30.2 kg/hm2(圖4 C)。皮棉產量3.1～3.5 t/hm2水平下，籽棉吸磷量大致在P 26～36 kg/hm2，籽棉磷含量在26～28 kg/hm2就能達到超過3.3 t/hm2皮棉的高產。CK 處理棉花莖、葉、鈴殼、纖維與棉籽等不同器官的磷吸收量與RM 處理基本相同(表5)。RM 處理棉花葉片吸磷量、棉籽吸磷量與CK 基本相同，而RM 處理中莖吸磷量、鈴殼吸磷量稍低于CK 處理。結果說明磷肥減施條件下，通過啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術仍可維持棉花的磷吸收(圖4A，圖4C，表5)。

圖4 常規施肥與根際調控技術下棉花對磷素的吸收和利用Fig.4 P uptake and utilization by cotton under conventional fertilization and rhizosphere management technology

在5 個試驗點上，RM 處理的磷肥偏生產力顯著高于CK，RM 處理的磷肥偏生產力為63.7 kg/kg，比CK 高81.3% (圖4 B)。與CK 相比，石河子、昌吉、一八四團、六戶地和北五岔5 個試驗點，RM 處理的磷肥偏生產力分別提高了26.3%、66.0%、96.2%、195.6%和196.1% (5 個試驗點平均提高81.3%)，結果說明啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術能在維持棉花高產的條件下大幅度提高磷肥效率。在CK 處理中，石河子和昌吉的磷肥偏生產力最高，一八四團次之，六戶地和北五岔的磷肥偏生產力最低。RM 處理中，一八四團和北五岔的磷肥偏生產力高于六戶地而低于昌吉和石河子。結果說明，無論是磷肥投入遠超推薦施肥2.32～2.92 倍的北五岔和六戶地、磷肥投入高于推薦施肥26%～111%的昌吉和一八四團，還是根據衡量監控推薦施磷量的石河子，啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術均能在維持棉花高產的條件下大幅度提高磷肥效率。

5 個試驗點上，RM 處理磷盈余為22.8 kg/hm2，比CK 顯著降低了74.9% (圖4 D)。與CK 相比，石河子、昌吉、一八四團、六戶地和北五岔5 個試驗點，RM 處理的磷盈余量分別減少了50.7%、88.4%、61.7%、79.3%和77.6% (5 個試驗點平均減少67.9 kg/hm2)。RM 處理中，昌吉試驗點基本實現了磷零盈余(盈余量3.6 kg/hm2)，石河子試驗點的磷盈余降低至11.8 kg/hm2，而基施磷肥的試驗點(一八四團、六戶地和北五岔)磷盈余量在29.3～36.2 kg/hm2(圖4 D)。

2.4 啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術對植棉濟效益的影響

應用啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術，在氮肥減施16.6%、磷肥減施56.5%條件下可實現膜下滴灌棉花體系的高產高效，RM 處理的氮磷肥成本為3032 元/hm2，與常規施肥相比節省肥料成本2082 元/hm2(降低40.7%)。北五岔和六戶地(高投入)氮磷肥的投入降低3993～4464 元/hm2，石河子氮磷肥的成本仍然節省了311 元/hm2。RM 處理的凈收益平均比CK 高1845 元/hm2，北五岔和六戶地高投入管理模式中，RM 處理的的凈收益增加量高達2931～4367 元/hm2(表6)。

表6 常規施肥與根際調控技術下棉花生產經濟效益Table 6 Economic benefits of cotton production under conventional fertilization and rhizosphere management technology

3 討論

啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術能在肥料減施條件下維持棉花高產。本研究證明根據棉花目標產量需磷量確定磷肥施用量，選擇磷酸一銨在棉花蕾期和花鈴期集中施用，配合啟動肥(出苗水滴施磷酸一銨與硫酸銨)以及蕾期、花鈴期追施硫酸銨進行根際調控(表1)，可在大幅度提高磷肥效率的條件下實現棉花高產(圖2，圖4)。2020 年新疆皮棉的平均產量為2063 kg/hm2，RM 處理平均產量(3263 kg/hm2)和單個試驗點最低產量(六戶地，2598 kg/hm2)分別比2020 年新疆的平均產量高58.2%和25.9%。5 個試驗點的有效磷從9.0 mg/kg 到36.5 mg/kg (表2)，基本代表了棉田不同的土壤磷素肥力水平[23]。啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術在氮肥用量減少16.6%、磷肥用量減少56.5%的條件下仍然保證了棉花的氮、磷養分吸收，維持了棉花高產(表1，表5，圖3，圖4)。

應用啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術，并根據目標產量需磷量確定磷肥施用量可在高產條件下實現氮磷高效。RM 處理設計的施氮量為225 kg/hm2，接近棉花地上部的氮吸收量。RM 處理氮肥用量降低了16.6%，但與CK 處理相比，地上部生物量、氮吸收量以及光合產物分配基本相同，氮肥偏生產力從CK 的29.0 kg/kg 增加到31.0 kg/kg(表1，表4，表5，圖3)。結果說明，啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術在降低氮肥用量的情況下，仍然能夠保證棉花的氮營養、提高氮肥效率。啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術在維持棉花高產的基礎上使磷肥偏生產力提高81.3%、磷盈余減少74.9% (圖4)。在不施基肥的試驗點，RM 處理的施磷量等于本研究根據目標產量需磷量確定的P 39.3 kg/hm2，通過啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術保證了棉花的養分吸收、維持了棉花高產(石河子和昌吉皮棉產量分別為3.14 和3.51 t/hm2)，磷肥偏生產力提高26.3%～66.0%、磷盈余降至P 3.6～11.8 kg/hm2，在昌吉試驗點基本實現了磷的輸入-輸出平衡(磷零盈余) (圖2，圖4)。在六戶地和北五岔兩個高投入試驗點，CK 處理的施磷量達到174.1～205.5 kg/hm2，雖然RM 處理的施磷量降低到59.2～67.1 kg/hm2，由于秋施基肥，其施肥量仍高于本研究根據目標產量需磷量確定的39.3 kg/hm2，這也導致RM 處理的磷盈余仍然高達33.1～36.2 kg/hm2(表1，圖4)。最近全球尺度的研究表明，為滿足糧食生產，應對磷資源匱乏和環境污染等多重挑戰，農作物的磷肥利用效率(定義為單位面積上籽棉吸磷量與施磷量的比值)必須增加到68%～81%[24]。據此計算，石河子和昌吉RM 處理的磷肥利用效率達到了70%～91%，已經滿足了磷肥可持續管理的需求。當前新疆棉田的施磷量(純磷)為73.1 kg/hm2，遠高于棉花的需磷量[10]，應用啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術可以將磷肥用量減少到目標產量籽棉吸磷量的水平，既能滿足高產作物的養分需求，又能實現磷肥高效利用和土壤磷素零盈余[17,25]。

啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術實現了膜下滴灌棉花體系高產高效，其原因可能有以下幾點。首先，出苗水滴施磷酸一銨、硫酸銨作啟動肥促進了棉花苗期生長和養分吸收。與硝態氮相比，銨態氮的吸收同化能耗更低，1 mol NO3-需要消耗3 mol 的ATP 先還原為NH4+，然后才能合成氨基酸，而銨態氮則無需此耗能過程[26]。出苗水滴施磷酸一銨和硫酸銨使10—20 cm 土層的根長密度和根表面積分別比常規施肥增加114%和94%，保證了棉花磷素營養臨界期的養分吸收，促進棉花苗期生長[19,20]。其次，肥料性質與土壤-作物體系匹配減少了磷肥有效性損失。在石灰性土壤上，集中施用酸性磷肥可減少磷肥有效性損失。等量施磷條件下，磷酸一銨(pH 3.8～4.4)的肥效高于重過磷酸鈣和磷酸二銨，鈣鎂磷肥的肥效最差[27]。磷肥與硫酸銨作啟動肥配合蕾期、花鈴期硫酸銨滴灌追施，能使根際pH 降低0.2～0.4 個單位、磷肥利用率提高9.5～14.6個百分點[19-20]，這與本研究的結果一致(圖4B)。再次，改變磷肥基施為出苗期、蕾期和花鈴期集中滴施，提高了磷的空間有效性。集中施用磷肥有助于磷隨飽和流沿土壤孔隙向下移動，能顯著擴大磷在土壤中的遷移距離[14,17]?！案刹癯觥鄙a模式中，棉花播種后至花鈴期(生產中的頭水)土壤疏松、容重低，花鈴期集中施用磷肥能提高磷在土壤中的遷移距離，垂直方向最深可達20 cm 土層，磷素空間有效性顯著提高[28]。最后，根據目標產量需磷量確定施肥量大幅度減少磷肥投入提高了磷肥利用效率[17]。通常施磷量越高則磷肥利用效率越低[29]，在維持作物高產的前提下磷肥施用量越低則利用效率越高。RM處理顯著降低了磷肥施用量，相應地磷肥偏生產力有了大幅度提高(表1，圖4B)。高產條件下，昌吉RM 處理的磷肥用量最低、磷肥偏生產力最高，而六戶地和北五岔CK 的磷肥用量最高、磷肥偏生產力也最低(表1，圖4)。因此，將有效磷維持在農學閾值附近，根據目標產量的需磷量確定施肥量(磷素輸入-輸出平衡)，選擇酸性磷肥于生育前期集中施用，可在高產條件下提高磷肥利用效率[17]。值得注意的是，過量施用銨態氮肥會對作物產生毒害，根系生長受到抑制、葉片失綠甚至枯萎，造成減產[30]，但是出苗水滴施硫酸銨N 7.5～15 kg/hm2配合花鈴期追施硫酸銨N 72.5 kg/hm2并不會造成土壤酸化和銨鹽毒害。膜下滴灌棉花生產中，出苗水滴施硫酸銨N 7.5～15 kg/hm2可以酸化根際微域，活化土壤難溶性磷，促進棉花苗期早發、根系快速生長和磷素吸收，緩解低溫脅迫和鹽脅迫[19,20]。研究表明，連續3 年出苗水滴施硫酸銨N 7.5 kg/hm2配合花鈴期滴施硫酸銨N 110 kg/hm2后，與施用尿素相比非根際土壤的pH 并沒有顯著變化，這意味著適時、適量滴施硫酸銨并不會對作物造成銨毒，也不會造成石灰性土壤的酸化[20]。

啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術不僅能夠在高產水平下協同提高氮磷利用效率，還能降低肥料投入、提高植棉效益。膜下滴灌棉花生產中，“耕種管收”基本形成了標準化的操作流程，肥料投入成為影響農戶植棉成本的重要因素[2-3]。在氮肥減施16.6%、磷肥減施56.5%條件下RM 處理仍能維持棉花高產(表1、圖2)，RM 處理與CK 處理相比節省肥料成本2082 元/hm2(降低40.7%)，凈收益增加量達到1845 元，在北五岔和六戶地凈收益增加量高達2931～4367 元/hm2(表6)。因此，啟動磷肥配合追施硫酸銨的根際調控技術在減少磷肥投入、維持作物高產和磷肥高效的同時，并不會導致植棉效益的降低，尤其是在高投入管理模式中，應用該技術具有極高的經濟效益(表6)。

4 結論

根據目標產量確定施磷量，在出苗水中滴施磷酸一銨與硫酸銨作為啟動肥，在蕾期、花鈴期集中追施硫酸銨進行根際調控，在實現棉花高產的同時，也取得了磷肥高效、農田土壤磷輸入輸出基本平衡、植棉效益大幅增加的多重效果，是新疆棉花施肥管理的良好措施。