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近年来测土配方施肥行动中根据土壤养分含量测定状况、结合肥料效益试验结果确定棉花施肥量,极大提高了棉花产量及肥料利用率,但生产实践中评价棉花肥料利用率是否达到合理水平的研究不多。为此,本研究通过四年定位试验确定最高产量施肥量及达到棉花最高产量的真实氮素内部利用率,以此为标准来评价新疆棉花氮肥施用量的适宜程度,为新疆棉花的测土配方施肥提供参考。本研究主要结论如下:(1)在南疆库尔勒地区,通过1年试验和4年定位试验的肥料效应函数得出棉花最高产量分别为2654.5kg/hm2和2670.2 kg/hm2,相应的最高产量施肥量为381.8 kg/hm2和367.4 kg/hm2。4年定位试验获得的棉花最高产量施肥量较1年田间试验结果更科学,更具统计学意义,在最高产量施肥量(367.4kg/hm2)上下15公斤范围的施氮量都能维持比较高的棉花产量。(2)在最高产量施氮量下施入氮肥,4年定位试验棉花最佳氮素内部利用率(iNUE)接近9.06kg/kg,这个数值可以衡量施氮水平,高于这个数值认为施氮不足,低于这个数值认为施氮过量。(3)2015年田间试验,皮棉最高产量(2911.18 kg/hm2)的施氮量为353.8 kg/hm2,处于100%推荐施肥量和125%推荐施肥量之间。最高产量施氮量(353.8kg/hm2)下的iNUE为8.22 kg/kg。2015年最高产量施氮量下的最佳iNUE为8.22比4年定位试验的9.06要低,从最佳iNUE的涵义分析,两者差别不是很大,说明了通过试验获得的最佳iNUE可以用来评价棉花施肥状况。(4)在北疆棉区45块棉田中15块棉田的iNUE值最佳,在8.3~9.6之间;有13块棉田的iNUE值超过9.6,最大值达到11.96;其中17块棉田的iNUE值低(低于8.3),最小值为5.81。综合45块棉田数据,结果表明,氮肥施用量(纯氮量)超过370 kg/hm2时棉花产量下降,且棉花iNUE最低。(5)北疆棉区45块棉田最佳iNUE为9.06时的棉花氮素吸收量是276.7kg/hm2,4年定位试验的棉花氮素吸收量为300.67kg/hm2,2015年田间试验的棉花氮素吸收量为325.76 kg/hm2。以上棉花氮素吸收量取平均值得出最佳iNUE为9.06时的棉花氮素吸收量为301.04 kg/hm2。因此获得最高产量及最佳iNUE需投入氮肥301.04kg/hm2。