硅鈣鉀肥對(duì)鹽堿地棉花生長發(fā)育及生理特性的影響

辛承松+羅振+孔祥強(qiáng)+代建龍+董合忠+張祥宗

摘要：試驗(yàn)在黃河三角洲鹽堿地棉田上進(jìn)行，以轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉品種魯棉研28號(hào)為試材，研究了硅鈣鉀肥施用對(duì)鹽堿地棉花K+、Na+吸收積累、葉綠素含量、干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的影響，以期為鹽堿地改良和棉花合理施肥提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。結(jié)果表明，硅鈣鉀肥作為基肥施用明顯增加鹽堿地棉花的K+吸收積累量、減少Na+吸收積累量；硅鈣鉀肥的施用還可維持較高的棉株葉面積、葉綠素含量，增強(qiáng)棉花抗逆性，增加棉株干物質(zhì)積累量，提高棉花產(chǎn)量。棉花皮棉產(chǎn)量以在常規(guī)施肥量（CK）的基礎(chǔ)上，加施硅鈣鉀肥750 kg/hm2的處理較高，比對(duì)照增加6.9%，差異達(dá)顯著水平，表明合理增施硅鈣鉀肥，對(duì)改良鹽堿地土壤、增強(qiáng)棉花抗逆性、提高棉花產(chǎn)量均具有良好作用。

關(guān)鍵詞：硅鈣鉀肥；鹽堿地；棉花；生理特性；抗逆性；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S562.01 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2017）08-0069-04

Abstract In order to provide theoretical bases and technologies for saline-alkali soil reclamation and fertilizer application of cotton， the experiment was conducted with Bt cotton cultivar SCRC28 in coastal saline soil in the Yellow River Delta， Shandong Province. The effects of different amounts of silicon-calcium-potash fertilizer on the K+ and Na+ assimilation， chlorophyll content， dry matter accumulation and lint yield of cotton were investigated. The results showed that the K+uptake of cotton was obviously higher， and the Na+ uptake of cotton was obviously lower under the treatment with silicon-calcium-potash fertilizer as base fertilizer. The leaf area， chlorophyll content， stress resistance， dry matter accumulation and lint yield of cotton under the treatment of silicon-calcium-potash fertilizer application were also higher than those in corresponding controls. The lint yield under the treatment with 750 kg/hm2 of silicon-calcium-potash fertilizer added based on usual fertilizer amount increased by 6.9% significantly compared to the controls. It indicated that economic application of silicon-calcium-potash fertilizer played positive roles in saline-alkali soil reclamation，stress resistance improvement and lint yield increase of cotton in coastal saline fields.

Keywords Silicon-calcium-potash fertilizer；Saline soil；Cotton；Physiological characteristics； Stress resistance； Yield

棉花（Gossypium hirsutum L.）是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物，其耐鹽性較強(qiáng)，有鹽堿地區(qū)“先鋒作物”的稱號(hào)。鹽堿地是我國寶貴的土地資源，山東省有濱海鹽堿地和內(nèi)陸鹽堿地兩大類型，是全國鹽堿地面積最大的省份之一，主要分布在棉花主產(chǎn)區(qū)，鹽堿地棉花已成為我國棉花主要生態(tài)類型之一。當(dāng)前，鹽堿地棉田面積占全國棉花種植總面積的份額越來越大，而且地位也越來越重要。依靠棉花耐鹽性強(qiáng)的特點(diǎn)，改良利用鹽堿地植棉并不斷提高現(xiàn)有鹽堿地棉花的產(chǎn)量，是提升棉花生產(chǎn)水平和參與國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要途徑。肥料是作物增產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，施肥是作物生產(chǎn)中最重要的栽培管理措施之一，肥料及其施用技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步在提高作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)等方面發(fā)揮了重要作用[1-5]。為滿足當(dāng)前農(nóng)作物生產(chǎn)發(fā)展的新要求、適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的新形勢(shì)，新型肥料不斷研制，新型肥料產(chǎn)品也不斷推出，而對(duì)該類肥料的施用效果往往缺乏深入系統(tǒng)研究，硅鈣鉀肥就是其中的一種。因此，在以前試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，于2013、2014年在山東省無棣縣鹽堿地棉區(qū)安排大田試驗(yàn)，深入研究鹽堿地棉花施用硅鈣鉀肥的效應(yīng)，以期為鹽堿地棉花合理施用硅鈣鉀肥提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)田概況及材料

試驗(yàn)安排在山東省無棣縣佘家鎮(zhèn)黃河三角洲鹽堿地棉花試驗(yàn)示范基地，試驗(yàn)田較為平整，地力均勻，中等偏上產(chǎn)量水平。0～20 cm耕層土壤鹽分含量為0.273%，有機(jī)質(zhì)0.96%，堿解氮31.5 mg/kg，有效磷18.5 mg/kg，有效鉀113 mg/kg。endprint

供試肥料為硅鈣鉀肥（顆粒狀），有效成分含量分別為有效硅（SiO2）25%、有效鈣（CaO）27%、有效鉀（K2O）4%。

供試棉花品種為轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉魯棉研28號(hào)，脫絨包衣種子。

1.2 試驗(yàn)處理及設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，具體見表1 ，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。兩年試驗(yàn)均采取較大面積的小區(qū)種植，每小區(qū)20行，平均行距0.76 m，小區(qū)寬15.2 m，行長19.0 m，小區(qū)面積為288.8 m2。

1.3 試驗(yàn)方法

硅鈣鉀肥全部作基肥施用，按各處理的施肥量要求，于播種前結(jié)合耕地一次性均勻施入，深度約20 cm；作為對(duì)照的常規(guī)施肥量及方法按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)的基肥和追肥（行間開溝施入、深度10 cm左右）進(jìn)行。實(shí)行機(jī)械化播種，地膜覆蓋，第一年于4月26日播種，第二年于4月29日播種。出苗后放苗，預(yù)留棉苗移栽補(bǔ)苗，在第二片真葉展開后定苗，留苗密度為5.25株/m2。試驗(yàn)田中耕、灌水、排水、整枝、化控和治蟲等田間管理措施按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)習(xí)慣進(jìn)行。

1.4 調(diào)查測(cè)定項(xiàng)目與數(shù)據(jù)處理

調(diào)查測(cè)定各處理棉花主要生育時(shí)期的生長發(fā)育情況及相關(guān)指標(biāo)，實(shí)收棉花產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素調(diào)查，分3～4次收花（前3次為霜前花、下霜后收第4次花作為霜后花），曬干后稱重，軋花測(cè)定衣分，計(jì)算皮棉產(chǎn)量。兩年的棉花產(chǎn)量及構(gòu)成因素變化趨勢(shì)基本一致，以平均數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分析有關(guān)理化指標(biāo)及產(chǎn)量數(shù)據(jù)，采用SSR測(cè)驗(yàn)方法（P<0.05）進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)棉花生長發(fā)育的影響

據(jù)棉花出苗至吐絮階段田間系統(tǒng)觀察和調(diào)查發(fā)現(xiàn)，施用硅鈣鉀肥處理對(duì)棉花長勢(shì)長相影響較大，棉花從現(xiàn)蕾開始就明顯地表現(xiàn)出來，與對(duì)照比較，施用硅鈣鉀肥處理的棉花葉片厚實(shí)、葉色濃綠，棉株生長比較健壯。在遇到干旱情況下，施用硅鈣鉀肥處理的棉花萎焉現(xiàn)象明顯減輕，蕾鈴脫落減少。說明施用硅鈣鉀肥具有提高鹽堿地棉花抗逆性的生理效應(yīng)。

由表2看出，施用硅鈣鉀肥各處理棉株的生物量、子棉重、結(jié)鈴數(shù)、葉面積均高于對(duì)照，其中以處理3最高，處理2次之，處理3的上述指標(biāo)分別比對(duì)照增加6.1%、6.8%、5.7%和6.1%，差異達(dá)顯著水平；而施用硅鈣鉀肥處理對(duì)棉株的單位葉面積載鈴量（子棉重、鈴數(shù)）影響很小，差異不顯著。由此說明，對(duì)于中、低產(chǎn)鹽堿地棉田來說，須增加棉花葉面積，才能增加棉花結(jié)鈴數(shù)和子棉產(chǎn)量。因此，在一定種植密度下，應(yīng)通過合理運(yùn)籌肥水等技術(shù)措施促進(jìn)中、低產(chǎn)鹽堿地棉株個(gè)體生長發(fā)育，或者適當(dāng)增加種植密度，以密度的增加（合理密植）補(bǔ)償中、低產(chǎn)鹽堿地棉花植株個(gè)體偏小的問題，充分發(fā)揮肥水運(yùn)籌與合理密植對(duì)棉花增產(chǎn)的積極作用。

2.2 不同施肥處理對(duì)棉株葉片中葉綠素含量及鉀、鈉離子含量的影響

由表3看出，不同施肥處理吐絮始期棉株主莖功能葉葉綠素含量均高于對(duì)照，以處理3最高，比對(duì)照提高5.2%，差異顯著；處理2、4的葉綠素含量分別比對(duì)照提高3.3%和1.5%，差異未達(dá)顯著水平。

棉花主莖功能葉中K+含量以處理3最高、處理2次之、對(duì)照（CK）最低，而各處理的Na+含量變化趨勢(shì)與之相反；處理3、2的K+/Na+值分別比對(duì)照提高46.9%和26.2%，差異均達(dá)顯著水平；處理4的K+/Na+值雖然也比對(duì)照有所提高，但差異不顯著?？梢?，施用硅鈣鉀肥處理可提高棉株葉片的K+含量而降低Na+含量，從而提高了K+/Na+值。這表明鹽堿地棉花合理施用硅鈣鉀肥能夠保持較高的葉綠素含量及K+/Na+值，具有延緩棉花衰老、增強(qiáng)棉花耐鹽和抗旱性的良好效果。

2.3 不同施肥處理的棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

兩年結(jié)果平均，處理3的皮棉產(chǎn)量比CK增加6.9%，差異達(dá)顯著水平；處理2、處理4的皮棉產(chǎn)量分別比CK增加4.5%和1.8%，但差異均不顯著。從產(chǎn)量構(gòu)成因素看，施用硅鈣鉀肥增加了棉花成鈴數(shù)，處理間差異較大，鈴重有所提高，但處理間差異很小，對(duì)衣分幾乎沒有影響（表4）。

經(jīng)綜合分析看出，適當(dāng)增加硅鈣鉀肥用量，可顯著提高鹽堿地棉花皮棉產(chǎn)量，以在常規(guī)施肥量的基礎(chǔ)上，加施硅鈣鉀肥750 kg/hm2處理的效果較好。

3 討論與結(jié)論

硅鈣鉀肥的原料是一種天然礦物，其主要營養(yǎng)元素經(jīng)加工處理后轉(zhuǎn)化為可溶性有效狀態(tài)，在供應(yīng)大量營養(yǎng)元素的同時(shí)，還可提供中微量元素，一般作為肥料施用，還可用作鹽堿地土壤調(diào)理劑或改良劑，具有營養(yǎng)和改良土壤的雙重作用。該類肥料屬堿性肥料，堿性土壤不宜過量施用[6，7]。因此，對(duì)于鹽堿地土壤應(yīng)在一定用量范圍內(nèi)施用，才能更好地發(fā)揮其作用。在兩年田間試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，于2015、2016年在黃河三角洲鹽堿地棉區(qū)進(jìn)行了大田示范，也收到了明顯成效。但由于目前硅鈣鉀肥的價(jià)格偏高，推廣應(yīng)用面積受到較大影響，因而應(yīng)降低該肥料的生產(chǎn)成本及價(jià)格，盡快在鹽堿地棉花生產(chǎn)上擴(kuò)大推廣應(yīng)用面積，使之發(fā)揮更大作用。

改良鹽堿地棉田就是要減輕鹽堿對(duì)棉花的危害，促進(jìn)鹽堿地棉花生長發(fā)育[8-10]；合理施肥就是依據(jù)棉花養(yǎng)分吸收特點(diǎn)，結(jié)合土壤肥力狀況和環(huán)境條件以及棉花長相長勢(shì)科學(xué)運(yùn)籌肥料，提高棉花產(chǎn)量和效益[1，11-13]。與其它農(nóng)作物比較，棉花具有營養(yǎng)生長和生殖生長并進(jìn)期長、蕾鈴易脫落等顯著特點(diǎn)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，合理施用硅鈣鉀肥可增加鹽堿地棉花對(duì)K+吸收而減少Na+吸收，維持較高的葉面積和葉綠素含量，增強(qiáng)棉花抗逆性，減少蕾鈴脫落，增加棉株干物重，提高棉花產(chǎn)量，具有顯著的增產(chǎn)效應(yīng)。一般作基肥施用，本試驗(yàn)條件下適宜用量為在常規(guī)施肥量的基礎(chǔ)上，加施硅鈣鉀肥750 kg/hm2。

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