不同滴灌磷肥对棉田土壤磷含量及磷肥利用率的影响

通过田间试验,研究不同磷肥对滴灌棉田土壤有效磷及棉花产量和磷肥利用效率的影响。试验选取5种滴灌用磷肥：磷酸一铵（MAP）、聚磷酸铵（APP）以及大量元素水溶肥固体型（SF）、悬液型（LSF）、清液型（LCF）,并以不施磷肥为对照（CK）,共6个处理。测定土壤有效磷含量以及棉花生长、磷素吸收和产量。结果表明：在一个灌溉施肥周期内,施用清液型水溶肥（LCF）和聚磷酸铵（APP）较其它处理显著增加了土壤有效磷含量;在棉花各生育期,聚磷酸铵（APP）0～20 cm土层土壤有效磷含量较其它处理显著增加,清液型水溶肥（LCF）20～40 cm土层土壤有效磷含量最高,在盛铃期时较聚磷酸铵（APP）显著增加了21.41%;聚磷酸铵（APP）较磷酸一铵（MAP）显著促进了吐絮期棉花茎、叶的干物质及磷素积累量,而清液型水溶肥（LCF）干物质和磷素吸收在棉铃的分配比例最高,分别为64.89%、69.28%;清液型水溶肥（LCF）产量最高,聚磷酸铵（APP）次之,分别较磷酸一铵（MAP）提高了8.97%、2.87%;施用清液型水溶肥（LCF）较其它处理显著提高了棉花的磷肥偏生产力和磷肥农学效率,而聚磷酸铵（A...     

水磷一体化对磷素有效性与磷肥利用率的影响

水肥一体化是发挥水肥耦合效应提高养分效率的重要途径,然水磷一体化研究较少。本文在模拟滴灌条件下研究了液体磷肥和固体颗粒磷肥(TSP)及其不同施用方法对土壤磷移动性、各形态无机磷含量动态变化的影响,比较了玉米磷素营养与磷肥利用率对不同磷源及其施用方式的响应,旨在提出滴灌条件下磷肥高效利用的最优策略。研究结果表明:1)与TSP肥料分次施用相比,液体磷肥分次施用更能提高土壤磷素有效性,在各土层Ca2-P与树脂磷(resin-P)平均含量分别提高12.4%与21.6%,且可显著提高磷在土壤中的移动性(P0.05),resin-P含量的垂直下降幅度降低56.5%;2)与TSP分次施用相比,液体磷肥分次施用的土壤中高活性无机磷含量(Ca2-P、resin-P及Na HCO3-P之和)占无机磷总量的比例提高21.0%,而低活性无机磷含量(Ca10-P与residue-P之和)占无机磷总量的比例则下降10.1%,说明液体磷肥分次施用可减小磷肥在土壤中的固定转化;3)玉米地上部干物质、叶片吸磷量和植株磷素累积吸收量均对不同磷源与施用方式有明显响应(P0.05),液体磷肥分次处理的玉米生物量、吸磷量及肥料利用率分别比TSP肥料分次处理提高27.1%、34.6%及61.4%。水磷一体化施用可提高磷在土壤中的移动性和有效性,减少磷的固定转化,显著改善玉米磷素营养,并明显提高磷肥利用率。     

不同磷肥调控措施下红壤磷素有效性和利用率的变化

南方红壤区磷肥当季利用率仅为10%～25%,提高磷肥利用率是亟待解决的问题。通过两年田间试验,分析了不同磷肥品种（过磷酸钙、猪粪、钙镁磷肥、磷酸一铵、磷酸二铵）、磷肥梯度（常规施磷、减磷20%、减磷30%）以及调控措施（石灰、钙镁磷肥配施磷酸二铵、钙镁磷肥配施秸秆）对红壤磷素有效性和作物生长的影响,探索提高磷肥利用率的途径。结果表明,各磷肥品种间,以猪粪处理土壤有效磷、地上部生物量、磷肥累积利用率等指标最高,土壤有效磷较不施磷处理两年分别提高了32%和241%,地上部生物量较不施磷处理两年分别提高了73%和510%,两年的磷肥累积利用率分别为16.4%和26.5%;伴随磷肥用量的减少,土壤有效磷含量显著降低,而对油菜生长、磷肥利用率及磷肥农学效率无显著影响;与单施钙镁磷肥相比,钙镁磷肥配施磷酸二铵能显著提高油菜籽粒产量、土壤有效磷含量、磷肥累积利用率、磷肥农学效率、土壤磷素盈余量等指标。添加石灰可提高作物产量及土壤有效磷含量。油菜产量与土壤有效磷呈极显著正相关关系。上述结果表明,猪粪替代化学磷肥可达到减施增效、促进作物生长的目的,且以减磷30%为宜;钙镁磷肥配施磷酸二铵可推荐为磷肥调控...     

磷肥对棉田土壤有效磷及土壤酶活性的影响

通过室内模拟试验,研究不同磷肥种类和用量对棉田土壤有效磷和碱性磷酸酶活性的影响。结果表明,与对照相比,大量施磷(600 kg hm-2)整个生育期土壤有效磷和碱性磷酸酶活性显著增加,适量施磷(150 kg hm-2)苗期和蕾期土壤有效磷和碱性磷酸酶活性也显著增加。3种磷肥对土壤供磷能力表现为美国生产磷酸二铵略优于中国生产重过磷酸钙,而两者显著优于中国生产磷酸二铵。棉田土壤碱性磷酸酶活性与土壤有效磷变化规律一致,随生育期的推进呈下降趋势,可以作为土壤磷有效性的一个评价指标。     

施磷对南疆棉田土壤磷素有效性的影响

通过大田试验,研究了不同磷肥用量对棉田土壤速效磷、全磷、磷素活化系数以及棉花磷素吸收积累的影响,结果表明,施磷增加了土壤的速效磷和全磷含量以及土壤磷素活化系数。低磷处理下,棉田0～20 cm土层速效磷含量、全磷含量和磷素活化系数分别比对照增加了35.31%、12.44%和20.67%,高磷处理下,棉田0～20cm土层速效磷含量、全磷含量和磷素活化系数分别比对照增加了76.05%、33.64%和35.48%。低磷处理下,花铃期和吐絮期棉花整株磷素积累量分别比对照提高了44.69%和46.56%,高磷处理下花铃期和吐絮期棉花整株磷素积累量分别比对照提高了20.16%和7.51%。施磷(P2O5)75～150 kg.hm-2既能提高棉田土壤磷素有效性又能满足棉花对磷素的需求。     

滴灌施磷对甜菜磷养分吸收及磷肥利用率的影响

采用随机区组设计,以塔额盆地主栽甜菜品种 (Beta796)为试验材料开展大田试验。在氮、钾施用量相同的情况下,设置滴灌施磷(P2O5)0 kg·hm-2(P0)、120 kg·hm-2(P1)、180 kg hm-2(P2)和240 kg·hm-2(P4)4个处理,研究甜菜主要生育时期磷养分吸收、积累和分配规律,分析甜菜磷养分利用效率,以期为甜菜高产、优质、高效生产中磷肥管理提供理论依据。结果表明,滴灌施磷能增加甜菜干物质积累量,P1、P2和P3处理干物质积累量较P0处理分别增加16.6%、24.7%和27.9%,其中P2、P3处理间差异不显著。甜菜干物质积累Logistic方程显示施磷能显著提高甜菜干物质最大累积速率和平均积累速率,最高分别可达443.7和185.7 kg·hm-2·d-1。甜菜磷积累总量随施磷增加而增加,有利于提高生育后期甜菜磷积累量,尤其是甜菜地下部的磷积累量;收获期P3处理地下部磷积累量为74.25 kg·hm-2,较P0、P1和P2处理分别显著增加76.7%、24.8%和12.1%。施磷对收获期甜菜磷素在地上部、地下部分配无显著影响。试验结果表明滴灌施磷显著提高了甜菜产量,增加了甜菜块根的含糖量及产糖量。 P1、P2和P3处理块根产量比P0处理分别增加11.57%、18.58%和20.89%,甜菜蔗糖含量比P0处理分别增加1.18%、2.90%和3.37%。施磷对甜菜品质影响不大。施磷增加了磷肥的当季利用率,不同处理磷肥利用率可达31.54%～39.66%。P2处理能增加磷素农学效率,磷肥偏生产力则随着施磷量增加而减少。综合甜菜相对产糖量、经济效益及磷肥利用效率,滴灌施磷(P2O5)85.1～187.4 kg·hm-2,可以实现甜菜高产和磷肥高效利用的目的。     

石灰对红壤中磷肥有效性的影响

为了研究石灰物质对红壤磷肥肥效的影响及其本质,分别进行了盆栽和化学试验。盆栽试验以荞麦和蚕豆为指示作物,试验表明石灰对红壤磷肥肥效有显著影响,但这种影响的方向(即良好的影响和不良的影响)和强度,则视石灰用量、磷肥水平以及石灰物质的性质等而异。红壤施用石灰后显著地增加供试植物的吸磷总量。在本试验的条件下,石灰影响红壤磷肥肥效的主要原因可能是由于对磷肥固定量的影响所致。因施用石灰而促进了植物利用磷肥的能力,也可能是重要原因之一。当pH 5.0左右以下时,CaO 对磷有效性的影响是由于改变了土壤的pH,因而加速了磷酸铁铝的水解所致。超过pH 5.0,则因磷酸钙盐沉淀(包括磷灰土型盐类)的逐渐形成,而使磷的肥效降低。对于MgCO_3和NaOH 来说,则因不能与磷盐形成难溶性化合物,故不致显著影响磷的溶解度,而且随着这些物质用量的增加,由于pH 的升高,还可以提高已被固定的磷酸铁、铝盐类的水解。     

水肥一体化施磷对滴灌玉米磷素、磷素营养及磷肥利用效率的影响

【目的】在新疆大规模的节水滴灌农业生产中,根据作物不同生育阶段对磷素营养吸收特性,按比例通过水肥一体化以水施磷是满足作物磷素营养需求、减少磷的固定及提高磷肥利用效率的有效途径。【方法】本文在田间条件下设置不施磷 (CK)、固体磷酸二铵60%基施+40%追施(T1)、液体磷酸60%基施+40%追施(T2)、液体磷酸全部追施(T3)处理,研究了不同磷肥及施肥方式对滴灌玉米磷素吸收、产量及磷肥利用率的影响。【结果】液体磷酸全部追施处理可显著提高玉米的生物量、穗粒数和千粒重 (P0.05),玉米产量达20622 kg/hm2,其产量比CK、磷酸二铵60%基施+40%追施和液体磷酸60%基施+40%追施处理分别提高了37%、25%、10%;在抽雄期和成熟期不施磷对照、T1、T2、T3处理的玉米吸磷量分别为14.0、22.7、21.0、18.3 kg/hm2 和 68.4、77.8、87.2、91.9 kg/hm2,在成熟期全部追肥处理植株的吸磷量显著高于其他处理,说明磷肥随水追施可显著改善玉米磷素营养(P0.05);T1、T2、T3处理磷肥利用率（REP）和农学效率（AEP）分别为16.6%、32.6%、40.6% 和 7.9 kg/kg、22.7 kg/kg、40.6 kg/kg,T3处理的REP和AEP分别比其它处理提高了8个百分点~24个百分点和17.9~32.7 kg/kg,液体磷酸全追可显著提高磷肥利用效率 (P0.05)。【结论】液体磷肥100%以追肥的方式随水滴施可显著改善玉米生育中后期的磷素营养并提高产量。提高石灰性土壤玉米对磷肥的吸收利用效率,磷肥利用率可达40.6%。     

炭基磷肥对黑土和红壤磷素有效性及形态变化的影响

为探究炭基磷肥作为磷源对土壤磷素有效性及形态变化的影响,采用土壤培养试验,将牛粪生物质炭(BC)、重过磷酸钙(TSP)、不同方式制备的炭基磷肥(TSP-1和TSP-2)添加到黑土(高磷)和红壤(低磷)中培养70d,并作空白对照(CK)。研究结果表明,BC处理对黑土和红壤磷素有效性影响很小,但呈现上升的趋势;TSP、TSP-1和TSP-2处理显著增加了黑土和红壤的全磷和有效磷含量。黑土培养前期(0～28d),TSP、TSP-1和TSP-2处理的土壤有效磷含量分别下降了42.21%、16.81%和29.93%,培养中后期(28～70d),TSP-1和TSP-2处理的土壤有效磷含量平均分别比TSP处理高9.47%和9.81%;红壤培养前期(0～28d),TSP、TSP-1和TSP-2处理的土壤有效磷含量分别下降了78.31%、24.64%和57.53%,培养中后期(28～70d),TSP-1和TSP-2处理的土壤有效磷含量平均分别比TSP处理高129.23%和53.10%。BC处理增加了黑土HCl-P的含量及红壤NaOH-P、HCl-P的含量;TSP、TSP-1和TSP-2处理显著增加了黑土和红壤Water-P和NaHCO3-P的含量,对其他磷组分(NaOH-P、HCl-P、Residual-P)也有影响。BC、TSP-1和TSP-2处理显著提高了黑土和红壤的pH值,TSP处理降低了黑土的pH值,对红壤的pH值影响较小。综上所述,相比无机磷肥,以炭基磷肥作为磷源可以减缓磷素在黑土和红壤中的释放速率,避免磷素被土壤大量固定,并影响土壤磷素形态的分布,提高磷肥在土壤中的有效利用率,尤其在红壤中作用效果更为明显。     

水磷一体化对膜下滴灌棉花磷素有效性和磷肥利用率的影响

探究水肥一体化下磷肥种类和施用方式对棉花产量、磷素积累量、土壤磷素有效性和磷肥利用率的影响,以期为棉田优化磷肥施用方式提供理论依据和技术参考。田间试验于2021年在新疆昌吉州棉花主产区进行。试验设不施磷肥对照(CK)、基施重过磷酸钙(TSP)、基施磷酸一铵(MAP-B)、基施+滴施磷酸一铵(50%基施,25%+25%分别在蕾期和花铃前期)(MAP-D)、基施+滴施磷酸一铵(50%基施,25%+25%分别在蕾期和花铃前期)和聚谷氨酸(MAP-P)5个不同施肥处理,测定指标包括土壤有效磷、植株生物量、植株磷积累量和籽棉产量,并计算磷肥利用率。在棉花盛花期和盛铃期,磷肥滴施显著提高0～20 cm土层有效磷含量,0～5 cm土层尤为显著,MAP-P处理有效磷含量比CK处理分别提高136.27%和113.99%。TSP、MAP-B、MAP-D和MAP-P处理产量比CK处理分别提高17.65%、16.25%、19.37%和31.88%。棉花生育期内,磷肥滴施植株累积吸磷量高于基施,各处理植株累积吸磷量在盛铃期达最大,MAP-P处理植株累积吸磷量整体高于其余处理,在苗期、蕾期、盛花期和盛铃期比CK处理分别提高50.92%、55.38%、81.33%和84.69%。在等量施磷条件下,磷肥滴灌追施的磷肥利用率高于基施。MAP-P处理磷肥利用率、磷肥累积利用率、磷肥农学效率和磷肥偏生产力均高于其余处理,磷素表观平衡低于其余处理,磷肥利用率达33.94%,比TSP、MAP-B和MAP-D处理分别提高20.23%、25.28%和16.71%。水磷一体下,磷肥结合活化剂(聚谷氨酸)滴施显著提高土壤磷素有效性和棉花产量。MAP-P处理提高了棉花产量和磷肥利用率,减少了土壤磷素的盈余。     

外源磷对土壤无机磷的影响及有效性

通过对我国具有代表性的几个典型土类15年长期定位试验的CK和NPK处理以及原始土壤中无机磷组分的分析，研究施磷肥对土壤无机磷形态的影响及有效性。结果表明，原始土壤中闭蓄态磷和Ca10-P占无机磷比例大，土壤磷有效性低；在不施外源磷条件下连续耕作，各个土类的无机磷总量均逐年减少，其中主要是Ca2-P、Al-P和Fe—P明显降低；长期施用磷肥提高了土壤无机磷总量（TIP）和各组分的含量，其中以Ca2-P、Al-P和Fe—P提高比例显著，而0-P和Ca10-P提高的比例少。说明累积在土壤中的肥料磷多以有效性较高的形态存在。     

除草与磷肥用量对油菜和杂草生长及磷肥利用率的影响

油菜产量潜力受草害、肥料等影响,优化杂草管理和磷肥用量在直播油菜种植中发挥着关键作用。在湖北省武汉市开展田间试验,设置2种杂草管理措施(不除草、除草)和4个施磷水平(P2O5 0、45、90、135 kg·hm-2,分别用P0、P45、P90、P135表示),测定油菜籽产量、产量构成因子、油菜和杂草的生物量及磷积累量,并分析磷肥利用率。结果表明,不论除草与否,P90处理油菜籽产量最高,且与不除草相比,除草后P90油菜籽产量提高了66.3%,施磷和除草均主要通过增加收获密度和单株角果数来促进增产。不论除草与否,在施磷90 kg·hm-2范围内,油菜和杂草的生物量及磷积累量均随施磷量的增加显著增加,除草后更有利于提高油菜相对于杂草的生物量和磷素竞争力;与不除草相比,除草后3个时期的杂草生物量在总生物量中的占比分别平均降低了58.8%、67.1% 和60.4%;此外,不除草时杂草磷积累量占总磷积累量的42.0%～62.0%,而除草后这种比值随着生育期进程的推进不断缩小。除草和施磷对油菜磷肥利用率存在显著的交互效应,与不除草相比,除草后油菜的磷肥利用率平均增加了18.2%。在油菜-杂草农田体系中,直播油菜田中杂草养分吸收的情况需要引起重视,除草和施磷可以显著提高油菜的生物量和磷积累量,增加油菜在总体系中的磷肥利用率占比,从空间和养分上削弱杂草的竞争优势,有效地提高油菜产量和磷肥利用率。     

节水灌溉减施磷肥对黑土稻作产量及土壤磷利用与平衡的影响

为探寻节水灌溉减施磷肥对黑土稻作磷利用及土壤磷平衡的影响,于2020年和2021年开展大田试验,以常规淹灌+常规施磷肥(CK,45 kg/hm2)作对照,节水灌溉模式下设置5个磷肥施用梯度：0（CP0,不施磷肥）、18 kg/hm2（CP1,减磷60%）、27 kg/hm2（CP2,减磷40%）、36 kg/hm2（CP3,减磷20%）、45 kg/hm2（CP4,常规施磷）。分析节水灌溉模式下减施不同程度磷肥对稻田产量、地上部植株吸磷量和土壤剖面各土层有效磷含量的影响,并计算土壤磷素表观平衡量和磷肥利用率。结果表明：2020年水稻收获后节水灌溉减施磷肥各处理表层土壤有效磷含量均显著低于CK处理的土壤有效磷含量（P<0.05）;2021年水稻收获后CP3处理表层土壤有效磷含量显著高于CK处理（P<0.05）。CP3处理2020年和2021年的地上部植株磷素积累量显著高于常规施肥CP4处理和CK处理,分别为14.64和15.86 kg/hm2（P<0.05）。地上部植株各器官磷素积累量由大到小为籽粒、茎鞘、叶。与常规施肥相比,2 a年CP3处理均显著提高了磷肥的吸收利用效率、农学利用率,显著降低土壤磷素盈余量（P<0.05）。综合考虑,节水灌溉下减施常规磷肥用量20%为黑土区适宜的磷肥施用量,2 a均提高水稻产量和磷肥利用率,且土壤磷素盈余量低。研究可为黑土区磷肥施用提供理论依据。     

滴施不同水溶性磷肥对石灰性土壤磷分布及玉米磷素吸收利用的影响

  【目的】  磷的形态影响着其施入土壤后的移动分布。研究滴灌施肥中不同水溶性磷肥在石灰性土壤中的分布特征及玉米对磷素的吸收和利用,为滴灌玉米生产中的磷肥选择提供理论依据。  【方法】  于2018—2020年在新疆石河子市实验站开展滴灌玉米田间试验,选用玉米品种‘郑单958’作为试验材料。试验共设磷酸脲(UP)、磷酸二氢钾(MKP)、聚磷酸铵(APP)、磷酸二铵(DAP)、磷酸一铵(MAP)、不施磷肥(CK) 6个处理,除CK不施磷肥外,其余处理灌溉量及氮磷钾投入量均相同。玉米开花期和成熟期,分别在滴头下、根系、宽行3个位点,在垂直方向0—10、10—20、20—40 cm处采集土样,测定pH、速效磷和全磷含量。采集玉米地上部植物样品,测定茎、叶、穗器官磷素含量。在完熟期测产,计算磷肥利用效率等指标。  【结果】  与DAP和CK处理相比,UP处理能显著降低0—40 cm土层土壤pH,开花期UP处理土壤pH较CK和DAP分别降低了0.20和0.32个单位,成熟期分别降低了0.24和0.31个单位,MAP、APP和MKP也不同程度地降低了滴头下0—10 cm土层土壤pH。UP处理土壤有效磷在0—40 cm土层的分布最均匀,APP处理10—20 cm土壤速效磷含量显著高于UP和MAP。玉米开花期APP、UP、MAP处理土壤速效磷含量较DAP分别增加了65.47%、44.18%和23.14%,成熟期分别增加了58.08%、40.13%和127.89%。APP处理的玉米穗、叶和总磷素积累量均最高,开花期较DAP分别显著增加了29.22%、43.97%和22.43%,成熟期较DAP分别增加了65.39%、26.63%和50.60%。APP、UP、MAP处理的玉米产量没有显著差异,较DAP分别增产了18.03%、11.64%和9.46%,磷肥利用率分别较DAP增加了29.62个百分点、13.65个百分点和9.93个百分点。APP处理的磷肥偏生产力和磷肥农学效率分别较DAP增加了18.03%和174.96%。相关分析表明,玉米产量和磷素积累量与0—20 cm土层的土壤有效磷含量正相关,与20—40 cm土层土壤速效磷含量负相关或相关性较弱。  【结论】  速效磷的分布与土壤pH的变化高度一致。酸性水溶性磷肥可不同程度地降低玉米根系周围土壤pH,磷酸脲的影响范围可达滴头周围0—40 cm土层,磷酸二氢钾、聚磷酸铵和磷酸一铵仅在滴头周围0—10 cm土层范围内有影响,而磷酸二铵对土壤pH无显著影响。滴施磷酸脲土壤中速效磷在0—40 cm土层中的分布较均匀,其在10—20 cm土层中的速效磷含量低于聚磷酸铵并高于其他磷肥处理。磷肥利用率与10—20 cm土层速效磷含量极显著相关。因此,滴施聚磷酸铵的玉米产量和磷肥利用率高于其它磷肥处理。综合3年试验结果,在新疆滴灌玉米生产中,水溶性磷肥中以聚磷酸铵最优,其次是磷酸脲和磷酸一铵等酸性磷肥,应减少磷酸二铵等碱性磷肥的施用。     

不同酸化剂对石灰性土壤pH值、磷有效性的影响

以滴灌方式通过少量多次向土壤施用酸化剂,研究不同酸化剂对石灰性土壤的酸化效果及对玉米磷吸收的影响,以期为提高石灰性土壤的磷素有效性提供理论依据。试验设置对照及两种酸化剂(磷酸脲,硫酸铵+氯甲基吡啶),酸化剂投入量相当于P2O5=60或120 kg/hm~2的等价酸,共计5个处理。施用酸化剂显著降低局部土壤pH值,磷酸脲的作用最佳,土壤pH值最大降幅为0.11个单位,同时也显著提高土壤有效磷含量;在等养分投入和管理水平下,施用酸化剂能增加玉米植株的生物量,提高植株的磷素累积量,且与对照相比,120 kg/hm~2的硫酸铵+氯甲基吡啶处理的玉米产量提高了8.3%。滴灌条件硫酸铵+氯甲基吡啶的酸化效果优于磷酸脲,且高酸化剂量土壤酸化强度较大。滴灌条件下施用酸化剂或酸性肥料是提高石灰性土壤养分有效性和作物增产的一种有效方法。     

镁改性生物炭配施磷肥对红壤磷有效性及小麦产量的影响

利用盆栽试验探究镁改性生物炭和磷肥配施对红壤磷素有效性及小麦产量的影响,试验设置对照(CK)、单施磷肥(P)、单施镁改性生物炭(MgBC)和磷肥配施镁改性生物炭(P+MgBC)4个处理.结果表明,单施镁改性生物炭或单施磷肥均可增加土壤有效磷(AP)含量,且两者配施其含量显著高于单施.P+MgBC处理土壤AP含量较CK、...     

氮肥用量及其分施比例对棉花氮利用和土壤氮平衡的影响

The Yellow River valley is one of the three largest cotton production areas in China.An experiment was performed in cotton fields of Anyang,China from 2013 to 2014 to investigate the effects of nitrogen(N) application rate and the ratio between basal and topdressing N fertilizer on N balance in a soil-plant system,N use efficiency,and cotton yield.Five N application rates as treatments were applied with the same split application ratio.Half of the N(50% basal fertilizer) was applied at pre-planting and the other half(50% topdressing fertilizer) at the initial flowering stage.These treatments were:zero N(N0,control),90 kg N ha~(-1)(N90(5/5)),180 kg N ha~(-1)(N180(5/5)),270 kg N ha~(-1)(N270(5/5),a reduced N rate),and 360 kg N ha~(-1)(N360(5/5),a conventional N rate).Additional 2 split application ratios as treatments were applied with the same N rate of 270 kg N ha~(-1).The split application ratios between basal N and topdressing N were 30%:70%(N270(3/7)) and 70%:30%(N270(7/3)).Results demonstrated that soil NH_4-N content in the 0–60 cm layer and NO3-N content in the 0–20 cm layer increased with increased N rate at the squaring and boll-opening stages and then decreased to lower levels at the initial flowering and harvest stages.Soil NO_3-N content in the 20–60 cm layer after the initial flowering stage increased with the increase of topdressing N rate.Soil apparent N surplus varied at different growth stages,while the soil apparent N surplus over the entire growth period exhibited a positive relationship at N rates over 180 kg ha~(-1).Seed cotton yield of N270(3/7) was the highest of all treatments.Plant N uptake,N agronomic efficiency,and apparent N recovery efficiency of N270(3/7) were significantly higher than those of N270(5/5) and N270(7/3) in both growing seasons.These suggest both economic and ecological benefits in cotton production in the Yellow River valley could be created,by appropriately reducing total N application rate and increasing the ratio of topdressing to basal N fertilizer at the initial flowering stage.