不同種類水溶肥對(duì)南疆棉花產(chǎn)量的影響

摘 要：為了分析施用不同種類水溶肥對(duì)南疆棉花產(chǎn)量的影響，以棉花品種“塔河2號(hào)”為試驗(yàn)材料，采用田間試驗(yàn)法，共設(shè)置5個(gè)處理，分別為T1（常規(guī)施肥，尿素+磷酸二銨+硫酸鉀）、T2（底肥配方肥+棉花優(yōu)化配方復(fù)合肥+⑧號(hào)大量元素水溶肥）、T3（T2+液態(tài)大量元素水溶肥）、T4（T2+液體氨基酸水溶肥）、T5（T2+液體氨基酸水溶肥+液態(tài)大量元素水溶肥），從而得到不同施肥處理對(duì)棉花產(chǎn)量及其構(gòu)要素的影響程度。研究結(jié)果表明，在南疆滴灌棉田中，上述各處理的籽棉產(chǎn)量為T5gt;T3gt;T1gt;T4gt;T2，以T5處理的增產(chǎn)效果最佳。

關(guān)鍵詞：棉花；水溶肥；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S562 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1674-7909（2024）3-75-4

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.03.016

0 引言

棉花作為新疆的支柱性經(jīng)濟(jì)作物，不僅關(guān)系著農(nóng)民的增收、穩(wěn)疆興疆，更關(guān)系著國家安全戰(zhàn)略［1］。國家統(tǒng)計(jì)局2022年底公布的數(shù)據(jù)顯示，新疆棉花種植總面積和總產(chǎn)量分別占國家棉花種植總面積和總產(chǎn)量的83.22%、90.19%［2］。而要想實(shí)現(xiàn)新疆棉花優(yōu)產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，肥料養(yǎng)分的投入是至關(guān)重要的。采用傳統(tǒng)化肥施用方式會(huì)導(dǎo)致作物對(duì)養(yǎng)分的需求和肥料的養(yǎng)分釋放存在一定的時(shí)空差異，易出現(xiàn)養(yǎng)分供給不足、肥料利用率低下等情況。水溶肥作為高效、綠色、符合作物營養(yǎng)需求的肥料［3］，不僅含有N、P、K等大量元素，還含有氨基酸及Ca、Mg、Zn等中微量元素，能實(shí)現(xiàn)對(duì)作物所需養(yǎng)分的均衡供應(yīng)，從而促進(jìn)作物生長(zhǎng)，為實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。已有的研究結(jié)果表明，對(duì)棉花施用氨基酸水溶肥和大量元素水溶肥后，棉花的株高、葉片數(shù)會(huì)顯著提高，棉花的蕾、花、鈴脫落情況減少，棉花的單鈴質(zhì)量、單株鈴數(shù)和籽棉產(chǎn)量會(huì)明顯提升，增產(chǎn)增收效果顯著［4-5］。筆者采用田間試驗(yàn)法，在氮磷鉀養(yǎng)分定量供應(yīng)的前提下，探究施用不同種類水溶肥對(duì)棉花產(chǎn)量的影響，從而篩選出適合南疆棉花栽培的水溶肥類型，為南疆棉花產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

于新疆維吾爾自治區(qū)阿拉爾市十團(tuán)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所阿拉爾綜合試驗(yàn)站開展試驗(yàn)。該地屬暖溫帶大陸干旱荒漠氣候區(qū)，平均海拔為1 100 m，年均氣溫為10.7 ℃，年降水量為50 mm，年日照時(shí)數(shù)為2 900多 h，≥10 ℃積溫為4 113 ℃，多年平均無霜期為220 d。試驗(yàn)田土壤為砂壤土，地力均勻，肥力中等，0～30 cm耕層土壤的基礎(chǔ)理化性質(zhì)為有機(jī)質(zhì)13.75 g/kg、堿解氮68.9 mg/kg、速效磷31.70 mg/kg、速效鉀135.43 mg/kg、電導(dǎo)率313.67 μs/cm、pH值7.8。

1.2 供試材料

供試棉花品種為“塔河2號(hào)”；采用機(jī)采棉栽植模式，一膜三管六行，行距為66 cm+10 cm，株距為10 cm，穴播深度約為3 cm，理論播種密度為1.8萬株/hm2；試驗(yàn)小區(qū)面積為68.4 m2。于2023年4月14日播種，4月24日出苗，7月10日打頂，9月28日收獲。試驗(yàn)期間所采用的其他田間管理方式與當(dāng)?shù)卮筇锾镩g管理方式相同，采用滴灌方式對(duì)棉花植株灌溉10次，追肥分9次施入，最后1次為清水不帶肥。

供試基肥為：尿素（N≥46%）、磷酸二銨（N≥12%、P2O5≥42%）、底肥配方肥（N≥20%、P2O5≥15%、K2O≥5%）。追肥為：磷酸二銨（N≥12%、P2O5≥42%）、硫酸鉀（K2O≥50%）、棉花優(yōu)化配方復(fù)合肥（N≥22%、P2O5≥13%、K2O≥10%）、⑧號(hào)大量元素水溶肥（N≥10%、P2O5≥30%、K2O≥20%）、液體氨基酸水溶肥（AA10%）、液態(tài)大量元素水溶肥（N≥270 g/L、P2O5≥130 g/L）。所使用的尿素、磷酸二銨、硫酸鉀均購買自市場(chǎng)，底肥配方肥、棉花優(yōu)化配方復(fù)合肥、⑧號(hào)大量元素水溶肥、液體氨基酸水溶肥、液態(tài)大量元素水溶肥均由新疆臺(tái)沃肥業(yè)科技有限公司提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，共設(shè)置5個(gè)處理，分別為T1處理（常規(guī)施肥，尿素+磷酸二銨+硫酸鉀）、T2處理（底肥配方肥+棉花優(yōu)化配方復(fù)合肥+⑧號(hào)大量元素水溶肥）、T3處理（T2+液態(tài)大量元素水溶肥）、T4處理（T2+液體氨基酸水溶肥）、T5處理（T2+液體氨基酸水溶肥+液態(tài)大量元素水溶肥）。各施肥處理均撒施基肥，T1處理的基肥施用量為磷酸二銨330 kg/hm2、尿素180 kg/hm2，其余處理的基肥施用量為底肥配方肥450 kg/hm2。各施肥處理的K2O用量一致，均為125.73 kg/hm2，N、P2O5用量略有差異。其中，T1處理、T2處理、T4處理的N用量為276.32 kg/hm2、P2O5 用量為205.41 kg/hm2，T3處理、T5處理的N 用量為335.53 kg/hm2、P2O5 用量為233.92 kg/hm2。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

在收獲棉花時(shí)，隨機(jī)選取各個(gè)小區(qū)均勻分布的3條膜上3個(gè)具有代表性的樣方，每個(gè)樣方均為1 m×2.28 m，記錄各樣方的株數(shù)、鈴數(shù)及實(shí)收籽棉產(chǎn)量，并計(jì)算出植株密度（株/hm2）、單株鈴數(shù)（個(gè)/株）、單鈴質(zhì)量（g）及產(chǎn)量（kg /hm2）

1.5 數(shù)據(jù)分析

用Microsoft Office 2021軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪表，并用SPSS 27軟件進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響

不同施肥處理對(duì)棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響見表1。

由表1可知，各水溶肥復(fù)配處理（T2、T3、T4、T5）的籽棉產(chǎn)量較T1處理（常規(guī)施肥）沒有顯著差異。籽棉產(chǎn)量隨養(yǎng)分供應(yīng)量增加而增加，T3處理、T5處理的籽棉產(chǎn)量較T1處理分別增加0.96%、1.76%，且T5處理的籽棉產(chǎn)量最高。收獲指數(shù)是衡量籽棉產(chǎn)量的重要指標(biāo)。不同施肥處理對(duì)棉花收獲指數(shù)的影響不同，T1處理、T2處理、T3處理、T5處理的收獲指數(shù)沒有顯著差異，T4處理的收獲指數(shù)顯著高于其他施肥處理。從產(chǎn)量構(gòu)成要素來看，T2處理、T3處理、T4處理、T5處理的棉花收獲株數(shù)及衣分均高于T1處理，T3處理的單株鈴數(shù)較T1處理增加0.86%，T4處理、T5處理的單鈴質(zhì)量較T1處理分別增加1.75%、0.18%，但均沒有顯著差異。

2.2 棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的主成分分析

對(duì)各施肥處理的棉花籽棉產(chǎn)量及其構(gòu)成要素等指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使用SPSS軟件進(jìn)行主成分分析。采用主成分分析法對(duì)單株鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量、收獲株數(shù)、衣分、籽棉產(chǎn)量進(jìn)行特征提取，結(jié)果見表2，主成分載荷向量見表3。其中，主成分得分系數(shù)=各自主成分載荷向量除以各自主成分特征值的算術(shù)平方根。主成分得分系數(shù)見表4。主成分1（產(chǎn)量因子）的特征值為2.200，解釋了5個(gè)處理中5項(xiàng)指標(biāo)44.000%的信息；主成分2（鈴數(shù)因子）的特征值為1.723，解釋了5個(gè)施肥處理中5項(xiàng)指標(biāo)34.453%的信息；主成分3（株數(shù)因子）的特征值為0.980，解釋了5個(gè)施肥處理中5項(xiàng)指標(biāo)19.599%的信息。這3個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率為98.052%，說明這3個(gè)主成分基本包含5項(xiàng)指標(biāo)原始變量98.052%的信息量。由此證明，前3個(gè)主成分可用于不同施肥處理下對(duì)肥料效果的綜合評(píng)估。

以主成分得分系數(shù)及累積方差貢獻(xiàn)率來構(gòu)建模型，主成分系數(shù)是各自主成分載荷向量除以各自主成分特征值的算術(shù)平方根，即[Fi=Ii/λi]。其中，Ii是各自主成分載荷向量，λi是各自主成分特征值，由此可得到線性組合表達(dá)，見式（1）到式（3）。

F1=0.067X1+0.583X2+0.231X3-0.588X4+0.507X5" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "（1）

F2=0.75X1-0.317X2-0.408X3-0.034X4+0.412X5" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （2）

F3=0.148X1-0.203X2+0.774X3+0.443X4+0.377X5" " " " " " " " nbsp; " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "（3）

在上述3個(gè)線性表達(dá)式中，X1、X2、X3、X4、X5分別為單株鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量、收獲株數(shù)、衣分、籽棉產(chǎn)量。

2.3 不同施肥處理的肥料效應(yīng)綜合評(píng)價(jià)

不同施肥處理的肥料效應(yīng)的綜合評(píng)價(jià)是將各主成分的方差貢獻(xiàn)率與主成分得分結(jié)合起來，以此來協(xié)調(diào)各主成分之間的側(cè)重關(guān)系。以3個(gè)主成分各自的方差貢獻(xiàn)率為權(quán)重，利用公式計(jì)算出不同施肥處理中每個(gè)指標(biāo)主成分的綜合評(píng)價(jià)得分，并對(duì)不同施肥處的肥料效應(yīng)得分進(jìn)行排序，結(jié)果見表3。各水溶肥復(fù)配處理與常規(guī)施肥處理對(duì)棉花產(chǎn)量的肥料綜合效應(yīng)得分由高到低排序?yàn)椋篢5處理、T1處理、T3處理、T4處理、T2處理，即T5處理的綜合得分最高。因此，T5處理的施肥效果最佳。

3 討論

棉花產(chǎn)量受多個(gè)要素相互作用的影響，所以要想提高棉花產(chǎn)量，就要協(xié)調(diào)不同的影響因素。在試驗(yàn)過程中，不同施肥處理下收獲的棉花株數(shù)差異不顯著，且各水溶肥處理的棉花收獲株數(shù)均高于T1處理（常規(guī)施肥）。T2處理的棉花單株鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量和籽棉產(chǎn)量均低于T1處理，這可能是因?yàn)門2處理施用的肥料會(huì)在棉花生長(zhǎng)后期才緩慢釋放養(yǎng)分，無法滿足棉花生殖生長(zhǎng)所需。T3處理是在T2處理基礎(chǔ)上增施液體大量元素水溶肥，該處理收獲的棉花單株鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量、籽棉產(chǎn)量均有所提升，這與王希和等［6］的研究結(jié)果一致。T4處理是在T2處理基礎(chǔ)上增施液體氨基酸水溶肥，可促進(jìn)棉花單鈴質(zhì)量、籽棉產(chǎn)量的增加，這與許猛等［7］的研究結(jié)果類似。T5處理是在T2處理基礎(chǔ)上增施液體氨基酸水溶肥和大量元素水溶肥，該處理收獲的株數(shù)和籽棉產(chǎn)量為全組最高，棉花單株鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量均處于全組較高水平，這表明T5處理的肥效是所有處理中最佳的。對(duì)棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成要素進(jìn)行主成分分析，結(jié)果表明T5處理的每個(gè)指標(biāo)主成分的綜合評(píng)價(jià)得分都最高。

4 結(jié)束語

試驗(yàn)結(jié)果表明，施用氨基酸水溶肥和大量元素水溶肥均能提升棉花產(chǎn)量，二者組合使用的效果會(huì)更佳。這是因?yàn)榘被嶙鳛橐环N營養(yǎng)成分會(huì)被棉花吸收利用，同時(shí)其也具有一定的生物活性，能以螯合劑的形式與多種營養(yǎng)元素發(fā)生作用，從而提高這些養(yǎng)分的有效性［8］。其中，以T5處理的棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成要素和肥效指標(biāo)最佳。該試驗(yàn)結(jié)果可為南疆滴灌棉田水溶肥施用提供理論依據(jù)。

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