不同類型酸化劑對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響

李建峰 ，馬雪麗 ，李小鵬 ，孫文廣 ，孟永康 ，張寶帥 ，劉昊選 ，林世卿 ，段淮鈞 ，鄭繼亮 ＊

1.新疆心連心能源化工有限公司產(chǎn)品研發(fā)部，新疆昌吉 832205

2.河南心連心化肥有限公司技術(shù)中心，河南新鄉(xiāng) 453731

磷酸脲與硫酸脲溶于水后均呈酸性，可有效調(diào)節(jié)土壤酸堿度，改良作物根部生長(zhǎng)環(huán)境。由于其具有以上優(yōu)點(diǎn)，二者成為各肥料廠商酸性水溶肥的重要備選原料。其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用研究較多，張莉等研究表明菠菜施用磷酸脲能有效減輕堿脅迫程度，對(duì)改良土壤酸堿度、提高干重具有重要作用[1]；張勇等研究表明施用硫酸脲復(fù)合肥可明顯提高玉米產(chǎn)量，增產(chǎn)率達(dá)21.09%[2]。有鑒于此，開(kāi)展二者肥效對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)于確定酸化劑原料篩選具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017年4～10月在瑪納斯縣包家店鎮(zhèn)塔西河村新疆心連心能源化工有限公司試驗(yàn)田（44.27°N，86.41°E）進(jìn)行。試驗(yàn)田土壤為灌耕灰漠土，養(yǎng)分狀況見(jiàn)表1。供試棉花常規(guī)種為瑪納斯縣主栽品種新陸早66號(hào)。

試驗(yàn)設(shè)置磷酸脲酸化（T1）、硫酸脲酸化（T2）、不施酸化劑（T3，CK）三個(gè)處理。試驗(yàn)田肥料用量以當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)棉田施肥量計(jì)算：N 162 kg·hm2、P2O578 kg·hm2、K2O 58.5 kg·hm2為標(biāo)準(zhǔn)，分別采用尿素、硫酸脲、磷酸脲、磷酸一銨、氯化鉀進(jìn)行施肥。T1處理施肥所需P2O5全部由磷酸脲提供，用量為177.3 kg·hm2。磷酸脲與硫酸脲溶于水后分別轉(zhuǎn)化為磷酸、尿素和硫酸、尿素，每1 mol磷酸電離3 mol H+，每1 mol硫酸電離 2 mol H+，以等量H+為原則，則硫酸銨用量為266.0 kg·hm2。各處理施肥量見(jiàn)表2。

試驗(yàn)采用1膜6行寬窄行 （66 cm+10 cm），平均行距38 cm，1穴1株，株距12.0 cm，理論密度24萬(wàn)株·hm-2，實(shí)際保苗16.5萬(wàn)株·hm-2。每個(gè)處理3次重復(fù)，小區(qū)面積55 m2。其余農(nóng)事操作與當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)田保持一致。全生育期施肥6次，依次采用總量的 10%、15%、15%、25%、25%、10%。4月 28日播種，5月15日滴出苗水，全生育期共灌水5550 m3·hm-2、中耕 2 次、化控 6 次，7 月 6 日人工打頂，9月7日噴施脫葉催熟劑。其余農(nóng)事操作與當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)田保持一致。

表1 土壤養(yǎng)分含量

表2 試驗(yàn)處理（單位：kg·hm-2）

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 棉株高度

從棉花現(xiàn)蕾期（出苗后25 d）至盛蕾期（出苗后57 d），各小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻、具有代表性的棉株5株，每隔7 d定點(diǎn)定株調(diào)查棉花株高的變化。

1.2.2 棉花干物質(zhì)積累量及葉片SPAD值

在棉花盛蕾期（出苗后57 d）、開(kāi)花期（出苗后73 d）、盛花期（出苗后 84 d）、盛鈴前期（出苗后92 d）、盛鈴后期（出苗后101 d）關(guān)鍵生育時(shí)期，各小區(qū)連續(xù)采集20片葉（打頂前倒3葉，打頂后倒2葉），采用SPAD-502（日本）測(cè)定SPAD值；各個(gè)小區(qū)取具有代表性棉株5株，將植株分成莖、葉、蕾（鈴），裝袋后帶回實(shí)驗(yàn)室，105℃殺青30 min后80℃烘干至恒質(zhì)量，稱干物質(zhì)質(zhì)量。

1.2.3 產(chǎn)量及構(gòu)成因素

收獲期（出苗后153 d），每個(gè)小區(qū)選取2個(gè)樣點(diǎn)，每樣點(diǎn)面積 6 m2（2.0 m×3.0 m），調(diào)查樣點(diǎn)全部棉花株數(shù)和總鈴數(shù)，換算出單株結(jié)鈴數(shù)及單位面積總鈴數(shù)；每個(gè)樣點(diǎn)選擇10株長(zhǎng)勢(shì)均勻、具有代表性棉株，收取全部棉鈴，分開(kāi)裝袋、稱重，計(jì)算鈴重；以棉田實(shí)收籽棉產(chǎn)量計(jì)產(chǎn)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Office 2013分析處理數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 棉花植株高度的變化

由表3可知，棉花植株高度隨生育期推進(jìn)呈逐漸上升趨勢(shì)。盛蕾后期(出苗后57 d)，T2處理下株高顯著高于T1、T3處理，分別高出2.7%、7.8%；T1處理株高較T3高出5.0%，表明在施肥量相同的情況下，施入土壤酸化劑對(duì)棉花株高有明顯促進(jìn)作用，酸化劑采用硫酸脲效果優(yōu)于磷酸脲。

表3 棉花植株高度的變化（單位：cm）

2.2 葉片SPAD值的變化

隨生育期推進(jìn)，棉花葉片SPAD值呈先升后降趨勢(shì)，盛鈴后期(出苗后101 d)達(dá)到最大值（表4）。盛鈴后期，T2處理葉片SPAD值較T1、T3增加不明顯，僅高出0.5%、1.3%。T2處理葉片SPAD值較T1高出0.7%。

表4 棉花葉片SPAD值的變化

2.3 棉花干物質(zhì)積累的變化

棉花干物質(zhì)積累量隨生育進(jìn)程推進(jìn)呈逐漸上升趨勢(shì)（表 5）。盛鈴后期(出苗后 101 d)，T2處理下干物質(zhì)積累量顯著高于T1、T3，分別高出1.2%、3.3%；T1處理下干物質(zhì)積累量較T3高出2.0%，表明在施肥量相同的情況下，施入土壤酸化劑對(duì)棉花干物質(zhì)積累量的增加有明顯促進(jìn)作用，酸化劑采用硫酸脲效果優(yōu)于磷酸脲。

表5 棉花干物質(zhì)積累量的變化（單位：kg·hm-2）

2.4 產(chǎn)量及形成因素的變化

不同施肥處理對(duì)棉花產(chǎn)量及構(gòu)成因素影響較為明顯（表6）。T2處理籽棉產(chǎn)量顯著高于T1、T3處理，分別高出3.5%、10.9%，T1處理籽棉產(chǎn)量較T3高出7.2%。

表6 棉花產(chǎn)量及形成因素的變化

3 討論與結(jié)論

株高是反映棉花生長(zhǎng)的表觀指標(biāo)，其適宜與否反映出作物群體結(jié)構(gòu)的好壞[3]。SPAD值用于表達(dá)葉片葉色情況，可較直觀表達(dá)出葉片中光合色素的含量[4]，進(jìn)而間接表達(dá)出棉株光合作用情況。干物質(zhì)是光合作用的產(chǎn)物，在營(yíng)養(yǎng)與生殖器官之間的分配則直接影響棉株發(fā)育，最終影響到作物產(chǎn)量形成和品質(zhì)提高[5]。

通過(guò)結(jié)果可看出，施用酸化劑的棉田生長(zhǎng)較對(duì)照處理有明顯的促進(jìn)作用，在株高、葉片SPAD、干物質(zhì)重方面優(yōu)勢(shì)明顯。采用硫酸脲作為酸化劑較磷酸脲效果更優(yōu)，這可能是優(yōu)于硫酸脲水溶液PH值(1:250)更低，對(duì)于新疆鹽堿地的改良效果更優(yōu)，同時(shí)施用硫酸脲帶入硫元素，進(jìn)一步優(yōu)化了棉株生長(zhǎng)發(fā)育條件，獲得高產(chǎn)。下一步，本試驗(yàn)將在同樣的成本下，進(jìn)一步比較二者的酸化效果。