酸性肥對(duì)南疆棉田土壤鹽分與養(yǎng)分的改良效果研究

艾則孜·巴圖爾 張棟海 吉光鵬 王冀川

摘要 通過(guò)示范試驗(yàn)，研究了2種滴灌配肥對(duì)南疆棉田土壤鹽分、養(yǎng)分的調(diào)節(jié)效果。結(jié)果表明，與常規(guī)配肥[滴施尿素300 kg/hm2+棉花專用肥（34-7-11）600 kg/hm2+KH2PO4 150 kg/hm2]相比，酸性配肥[施尿素450 kg/hm2+酸性水溶肥（16-35-8+TE）330 kg/hm2+酸性水溶肥（10-20-30+TE）150 kg/hm2]的土壤pH值降低0.17，土壤平均堿解氮、速效磷和速效鉀含量分別提高了9.57%、11.21%、6.79%，籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量分別提高了11.28%和13.64%，平均增效4 764.36元/hm2，表現(xiàn)出一定的降低鹽堿、改善土壤養(yǎng)分環(huán)境和增產(chǎn)增效的效果。

關(guān)鍵詞 棉花；酸性肥；土壤鹽分；土壤養(yǎng)分；改良效果

中圖分類號(hào) S156.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）11-0188-03

Abstract Through the demonstration experiment，the effects of two kinds of drip fertilizer on the soil salt and nutrient in the cotton field in Southern Xinjiang were studied.The results showed that，compared with the conventional chemical fertilizer[fertigation by urea 300 kg/hm2+cotton special fertilizer（34-7-11）600 kg/hm2+KH2PO4 150 kg/hm2]，acerbic large elements water soluble fertilizer[fertigation by urea 450 kg/hm2+acid water soluble fertilizer（16-35-8+TE）330 kg/hm2+acid water soluble fertilizer（10-20-30+TE）150 kg/hm2] could reduce soil pH value by 0.17，increase soil average alkali-hydrolyzable nitrogen by 9.57%，available phosphorus by 11.21%，available potassium by 6.79%，and seed cotton yield and lint yield increased by 11.28% and 13.64% respectively，the average benefit increased 4 764.36 yuan/hm2，putting up certain effect of reducing salt and alkali，improving soil nutrient environment，increasing yield and efficiency.

Key words cotton；acid fertilizer；soil salt；soil nutrient；improvement effect

目前，滴灌施肥技術(shù)已廣泛應(yīng)用于大田作物中，但由于長(zhǎng)期不合理的常規(guī)滴灌肥應(yīng)用，造成南疆棉田土壤質(zhì)量劣化、次生鹽漬化加劇、土壤板結(jié)[1-2]，直接影響棉花生長(zhǎng)。針對(duì)鹽堿地區(qū)施用酸性肥料，中和和固化有害離子、釋放和挖掘土壤有益養(yǎng)分，是今后肥料施用技術(shù)革命的發(fā)展方向[3]。

通常人們?cè)谄胀ㄋ苄苑柿现刑砑铀嵝哉{(diào)理劑制成酸性滴灌肥[4-5]，其應(yīng)用效果并不明顯，還易出現(xiàn)沉淀，影響滴灌施肥。以磷酸脲為基礎(chǔ)、通過(guò)熱法磷酸合成等方法生產(chǎn)的酸性系列滴灌肥具有酸性強(qiáng)、可溶性好、養(yǎng)分含量高等特點(diǎn)，直接應(yīng)用于大田能中和土壤堿度，提高土壤微生物活性，保證植物營(yíng)養(yǎng)吸收[6]，對(duì)土壤改良和棉花生長(zhǎng)均具有較好的應(yīng)用效果[7-8]。本文通過(guò)研究酸性滴灌肥在南疆棉花上的施用效果，為生產(chǎn)上應(yīng)用酸性肥提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)選擇2處：新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師44團(tuán)14連3支2號(hào)地，示范面積共計(jì)3.47 hm2，以同一地塊的3.20 hm2作為非示范區(qū)對(duì)照；50團(tuán)2連試驗(yàn)地，處理面積2.67 hm2，以同一地點(diǎn)平行地塊的3.07 hm2作為非示范區(qū)對(duì)照。

試驗(yàn)區(qū)前茬作物為棉花，棉田肥力中等，土質(zhì)偏沙，地下水位與礦化度均較高，地下水埋深4.5 m左右，0～40 cm土層土壤平均干容重1.33 g/cm3，田間持水量為24.2%（體積百分比），土壤積鹽較重。0～40 cm土層有機(jī)質(zhì)含量為8.17 g/kg，速效磷含量為13.45 mg/kg，堿解氮含量為40.38 mg/kg，速效鉀含量為198.44 mg/kg，全鹽含量為4.44 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

示范地采用綠多利牌大量元素酸性水溶肥（新疆惠爾磷鹽化工科技有限公司生產(chǎn)），包括高磷（16-35-8+TE）、高鉀（10-20-30+TE）的酸性水溶肥及葉面噴施的酸式磷酸鉀（0-60-20+TE）。上述酸性肥是以磷酸脲（水溶液pH值為1.0～1.8）為基礎(chǔ)、通過(guò)熱法磷酸合成等方法生產(chǎn)的酸性系列滴灌肥，其200倍水溶液pH值為2.0～2.8，具有酸性強(qiáng)、可溶性好、養(yǎng)分含量高等特點(diǎn)。非示范地采用常規(guī)化肥，包括尿素（46-0-0）、磷酸二氫鉀（0-52-34）和棉花專用肥（34-7-11）等。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)地設(shè)1個(gè)示范區(qū)（酸性配肥處理）和1個(gè)非示范區(qū)（常規(guī)配肥處理作對(duì)照），試驗(yàn)棉田于4月6日整地并施基肥：有機(jī)肥1 500 kg/hm2+磷酸二銨300 kg/hm2+尿素150 kg/hm2+硫酸鉀150 kg/hm2。4月14日播種，品種為中棉所49，采用（66+10）cm×11.5 cm帶狀種植，1管3行模式，密度24.84萬(wàn)株/hm2。生育期內(nèi)，示范區(qū)在苗期葉面噴施酸式磷酸鉀2次，每次用量為0.75 kg/hm2，在盛花結(jié)鈴期噴施酸式磷酸鉀2次，每次用量為0.825 kg/hm2；非示范區(qū)在苗期葉面施肥1次，施尿素3 kg/hm2+磷酸二氫鉀2.7 kg/hm2。生育期滴灌追肥用量見(jiàn)表1。

1.4 測(cè)定內(nèi)容與方法

酸性配肥處理和常規(guī)配肥處理分為2個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，為減少誤差，2個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)分為第1行、第2行，每行每次記錄10株棉株。在播前和棉花生育的關(guān)鍵時(shí)期，分別在膜內(nèi)寬行中間和窄行滴灌帶正下方分層次打土鉆，采用SoilStik土壤pH速測(cè)儀測(cè)定土壤pH值，應(yīng)用TZS-EC-I型土壤原位鹽分速測(cè)儀測(cè)定土壤含鹽量，應(yīng)用TPY-7PC型土壤肥料養(yǎng)分速測(cè)儀測(cè)定土壤速效養(yǎng)分。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)棉田土壤pH值的影響

pH值是影響土壤肥力、反映土壤鹽堿度的重要因素之一。分析示范區(qū)土壤不同層次pH值的測(cè)定結(jié)果（圖1）可知，表層土壤pH值較高，隨土層加深pH值有下降趨勢(shì)。示范區(qū)內(nèi)播前土壤pH值平均為7.50，初花期（6月28日）pH值快速上升至7.86～7.89，這主要由于播后氣溫快速回升、灌溉施肥次數(shù)較少造成土壤鹽堿聚集地表所致，隨后pH值開(kāi)始下降，盛花期（7月26日）降至7.66～7.93，初絮期（8月26日）降至最低，為7.37～7.65，但吐絮期（9月16日）又增加至7.40～7.80，這可能與后期灌溉施肥停止、地表蒸發(fā)強(qiáng)烈有關(guān)。

施用酸性液體肥有明顯的降低土壤pH值的作用，由圖2可知，從盛花期（7月26日）開(kāi)始，示范區(qū)土壤平均pH值低于非示范區(qū)，隨后這種降低作用逐漸增大，在吐絮期（9月16日）示范區(qū)pH值為7.40，較非示范區(qū)的7.80降低5.13%，全生育期示范區(qū)pH值為7.56，較非示范區(qū)的7.73降低2.2%左右。

2.2 對(duì)土壤總鹽含量的影響

土壤總鹽含量的測(cè)定結(jié)果（圖3）表明，棉田土壤在30 cm以上土層的總鹽含量變化不大，維持在0.419%～0.508%，30 cm以下土壤總鹽含量有所下降，在0.376%左右；隨生育進(jìn)程變化，土壤總鹽含量逐漸上升，于初絮期（8月26日）達(dá)最高，為0.505%～0.606%，之后有所下降。

通過(guò)施用酸性肥，能夠一定程度降低土壤總鹽含量。由圖4可知，從初花期開(kāi)始，示范點(diǎn)土壤平均總鹽含量低于非示范區(qū)，初絮期其差值最大，達(dá)0.125 9%，降低了24.59%。示范區(qū)全生育期平均土壤總鹽含量為0.421 4%，較非示范區(qū)下降13.67%。其中，10、20、30、40 cm土層分別下降了16.14%、21.53%、11.35%和4.22%，說(shuō)明10～20 cm土層總鹽含量下降最明顯。

2.3 對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響

在吐絮期（9月16日）對(duì)試驗(yàn)地膜上寬行和窄行中間進(jìn)行土鉆取土，分層測(cè)定土壤養(yǎng)分含量，結(jié)果表明，隨著土層深度的不同，氮素、磷素、鉀素在土壤中的移動(dòng)也不相同。總體上，窄行養(yǎng)分含量高于寬行，且隨土層加深，速效養(yǎng)分逐漸增加，堿解氮和速效鉀在45 cm土層的含量最高，到60 cm土層有所下降，這可能與滴灌濕潤(rùn)鋒分布有關(guān)。而速效磷含量高峰值出現(xiàn)在30 cm土層，較堿解氮和速效鉀分布淺，說(shuō)明磷素的移動(dòng)范圍小。

不同施肥處理間養(yǎng)分含量具有明顯差異，示范田的土壤速效養(yǎng)分均高于非示范田。由表2可見(jiàn)，示范田0～60 cm土層堿解氮、速效磷、速效鉀的平均含量分別為37.78、11.81、167.59 mg/kg，較非示范田的34.48、10.62、156.93 mg/kg分別高9.57%、11.21%、6.79%。其中，在15～45 cm的根系分布關(guān)鍵土層中，示范田的堿解氮、速效磷、速效鉀的平均含量分別為41.43、13.28、174.1 mg/kg，較非示范田的37.03、11.33、163.3 mg/kg分別高11.88%、17.21%、6.61%，說(shuō)明示范田土壤的養(yǎng)分狀況有較好的改善，土壤有效養(yǎng)分增加。

2.4 對(duì)棉花產(chǎn)量性狀的影響

不同處理田塊棉花產(chǎn)量性狀如表3所示。由表3可知，在收獲株數(shù)相近的條件下，示范區(qū)的單株鈴數(shù)較非示范點(diǎn)高0.7個(gè)/株，差異達(dá)到顯著水平，衣分較非示范區(qū)高0.9個(gè)百分點(diǎn)，但差異未達(dá)顯著水平。示范區(qū)的籽棉單產(chǎn)較非示范區(qū)高695.3 kg/hm2，增幅為11.28%；皮棉單產(chǎn)較非示范區(qū)高356.6 kg/hm2，增幅為13.64%，差異均達(dá)到顯著水平。

2.5 對(duì)棉花經(jīng)濟(jì)效益的影響

示范區(qū)滴灌追肥總量為933.15 kg/hm2，較非示范點(diǎn)少122.55 kg/hm2，但示范區(qū)除使用尿素外，還大量使用酸性水溶肥，包括酸性水溶肥（16-35-8+TE）330 kg/hm2、酸性水溶肥（10-20-30+TE）150 kg/hm2、酸式磷酸鉀（0-60-20+TE）3.15 kg/hm2（葉面噴施），該肥料價(jià)格較昂貴，造成示范區(qū)用肥成本達(dá)3 905.94元/hm2，較非示范區(qū)的3 386.4元/hm2增加15.34%（表4）。但從凈增效益上看，由于示范區(qū)籽棉產(chǎn)量較非示范區(qū)提高11.28%，平均凈增效益相應(yīng)增加了4 764.36元/hm2，增效10.96%，表現(xiàn)出較好的增產(chǎn)增效效果（表5）。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)通過(guò)滴施水溶性酸性肥，對(duì)棉花產(chǎn)量及土壤pH值、土壤中總鹽含量、土壤養(yǎng)分變化進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果如下：

（1）在土壤pH值方面，示范區(qū)土壤pH值明顯低于非示范區(qū)，吐絮期（9月16日）pH值差異達(dá)0.17，降幅在2.2%左右。

（2）在土壤平均總鹽含量方面，示范區(qū)全生育期平均土壤總鹽含量為0.421 4%，較非示范區(qū)下降13.67%，并以10～20 cm土層下降最明顯。

（3）在土壤速效養(yǎng)分方面，示范區(qū)0～60 cm土層的堿解氮、速效磷和速效鉀分別較非示范區(qū)高9.57%、11.21%、6.79%，在15～45 cm的根系吸收關(guān)鍵土層中堿解氮、速效磷和速效鉀分別較非示范區(qū)高11.88%、17.21%、6.61%。

（4）在產(chǎn)量構(gòu)成因素方面，示范區(qū)的單株結(jié)鈴較非示范點(diǎn)高0.7個(gè)，增幅為9.1%；衣分較非示范點(diǎn)高0.9個(gè)百分點(diǎn)，增幅為2.1%；籽棉較非示范點(diǎn)高695.3 kg/hm2，增幅為11.28%；皮棉較非示范點(diǎn)高356.6 kg/hm2，增幅為13.64%。

（5）在施肥量及經(jīng)濟(jì)效益方面，示范區(qū)總滴施肥料量為933.15 kg/hm2，較非示范區(qū)減少122.55 kg/hm2，降幅為13.13%；示范區(qū)肥料成本為3 905.94元/hm2，較非示范區(qū)增加519.54元/hm2，增幅為15.34%，但從總產(chǎn)值上看，示范區(qū)產(chǎn)值達(dá)52 141.1元/hm2，扣除肥料成本，較非示范區(qū)增加4 764.36元/hm2，增幅為10.96%。

綜上分析表明，生育期滴施綠多利牌酸性滴灌肥，能有效降低土壤pH值和土壤總鹽含量、促進(jìn)土壤養(yǎng)分釋放，增加土壤有效養(yǎng)分含量，同時(shí)改善了土壤養(yǎng)分環(huán)境，提高了單株結(jié)鈴數(shù)，較顯著地增加了產(chǎn)量和效益，值得在次生鹽漬化較重的棉區(qū)大面積推廣施用。

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