追施硅肥對棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響

摘要：【目的】探究膜下滴灌棉田追施硅肥對棉花農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的影響，分析追施硅肥影響棉花生長發(fā)育的機制，篩選出硅肥最佳施用濃度，為硅肥在棉花上推廣應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐?！痉椒ā窟x用中棉113（生育周期115 d）為材料，分別于棉花蕾期、花期追施硅肥。CK（常規(guī)施肥 ） （常規(guī)施肥 ） （常規(guī)施肥 ） （常規(guī)施肥 ），分析施用硅肥對棉花生長發(fā)育、產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響?！窘Y(jié)果】追施硅肥的棉花株高低于對照;莖粗高于對照;追施硅肥能顯著增加棉花的根、莖、葉和蕾花鈴的干物質(zhì)積累量（ 。 施用量效果最佳。追施硅肥能顯著提高棉花單株鈴數(shù) （ 8 . 6 % ）和單鈴重（ 1 0 . 2 % ） ），提高棉花籽棉產(chǎn)量（ 2 5 . 1 % ）和皮棉產(chǎn)量（ 2 3 . 0 % ）1 ? P lt; 0 . 0 5 ）。長度整齊度指數(shù)、斷裂比強度和馬克隆值均有所提高?！窘Y(jié)論】隨水滴施硅肥可以促進棉花生長發(fā)育、增加生物量及產(chǎn)量，并提升品質(zhì)。

中圖分類號：S562 文獻標志碼：A 文章編號：1001-4330（2025）02-0286-08

0 引言

【研究意義】棉花是天然纖維的主要來源[]2023年新疆棉花產(chǎn)量 ，占全國棉花總產(chǎn)量的 9 0 % 以上[2]。新疆光熱資源豐富，土壤條件適合棉花生長。但同時新疆干旱少雨，土地沙漠化、鹽堿化嚴重，生態(tài)環(huán)境脆弱[3]。而新疆春季氣溫變化幅度大，會發(fā)生“倒春寒”現(xiàn)象，影響了棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)。亟需尋找一種肥料緩解該種逆境脅迫。硅對植物生長發(fā)育極為重要[4]。硅

Si并非天然存在于土壤中，而是通過葉面、土壤/根部和種子處理3種技術(shù)中的一種施用于植物[5]?！厩叭搜芯窟M展】硅肥對重金屬污染土壤的修復(fù)具有顯著作用[6。土壤中的硅多以難溶形態(tài)存在，可為植物所利用的土壤硅有效含量較低，表現(xiàn)出供硅不足。施用硅肥可促進作物生長、抵抗生物和非生物脅迫[]，進而提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，提高作物抗逆性。此外，硅的應(yīng)用使植物芽系統(tǒng)變得更加直立，提高了光合作用率、葉綠素含量和產(chǎn)品質(zhì)量[8]。因此，硅以有利的方式影響作物產(chǎn)量和質(zhì)量[9]。【本研究切入點】新疆在石灰性土壤上對硅的研究較少[10]，農(nóng)作物對土壤中硅的吸收消耗量逐年增加，但土壤中緩慢釋放的硅已不能很好地滿足作物生長發(fā)育的需求，如不能及時補充，可引發(fā)植株缺硅甚至導(dǎo)致減產(chǎn)[1]。新疆對硅肥的相關(guān)研究主要集中于對水稻產(chǎn)量及生物量的影響[12-14]，而對棉花生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)方面的研究較少。需探究膜下滴灌棉田追施硅肥對棉花農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】于棉花蕾期和花期追施硅肥，研究硅肥對棉花生長及產(chǎn)量的影響，分析最佳施用硅肥濃度，為硅肥在棉花上推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

選擇棉花品種為中棉113（生育期115d）。施用硅肥為鄒平縣潤梓化工有限公司生產(chǎn)的全水溶性硅肥（ ）。試驗地土壤（ cm）有效硅含量為 1 4 0 . 8 m g / k g 。

于2023年4月22日播種，播種深度 3 ～ 3 . 5 cm，播后及時灌水，出苗水 。全生育期隨滴水施尿素（ N 4 6 % ） 、磷肥375 、鉀肥 ，分9次進行（先滴水0 . 5 h ，然后施肥，在滴清水沖洗）。試驗于7月12日人工打頂，其他管理措施與常規(guī)栽培技術(shù)相同。2023年棉花生育期內(nèi)降水總量為 月22日 ～ 1 0 月14日，日平均最高氣溫為 ，日平均最低氣溫為 。圖1

1.2 方法

1.2. 1 試驗設(shè)計

采用隨機區(qū)組設(shè)計，在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院西部農(nóng)業(yè)中心昌吉老龍河綜合試驗基地進行（ ）。試驗地土質(zhì)為沙壤土，土壤肥力中等，滴灌設(shè)施條件完善，種植模式為 6 6 c m + 1 0 cm，小區(qū)面積 。分別于棉花蕾期、花期土壤追施硅肥。4個處理為CK（常規(guī)施肥 + 0 k g / ） （常規(guī)施肥 2） （常規(guī)施肥 ） （常規(guī)施肥 ），每個處理重復(fù)3次，共12個小區(qū)。

1.2.2 測定指標

1. 2. 2. 1 農(nóng)藝性狀

于棉花蕾期、花期、鈴期和吐絮期調(diào)查，每個處理選取長勢一致的6株棉花，選株時避開缺苗和雙珠區(qū)域調(diào)查，株高（從子葉節(jié)到主莖頂端的高度）、莖粗（子葉節(jié)到第1片真葉節(jié)間的最小直徑）、主莖葉數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、始節(jié)位、始節(jié)高度和果枝臺數(shù)[15] C

1.2. 2. 2 生物量累積與分配

于棉花蕾期、花期、鈴期和吐絮期，在每個處理選取代表性棉花6株。從子葉節(jié)剪斷，按不同器官（葉子、莖稈、蕾花鈴）取樣，分別放入 烘箱殺青 3 0 m i n ，于 條件下烘干質(zhì)質(zhì)量恒定后稱重。計算平均單株葉子、莖稈、生殖器官的干物質(zhì)質(zhì)量[15] 。

1.2. 2. 3 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

于棉花吐絮期，每個小區(qū)選取 的樣點，調(diào)查樣點內(nèi)全部株數(shù)和結(jié)鈴數(shù)，計算棉花收獲密度和單株結(jié)鈴數(shù)；每個小區(qū)內(nèi)取上部（第7果枝及以上）、下部（第1＼～3果枝）棉鈴各30個，中部棉鈴（第4＼～6果枝）40個，風(fēng)干后測量鈴重，并軋花后稱量皮棉質(zhì)量、計算衣分及各小區(qū)理論產(chǎn)量[15]

1.2.2.4 棉纖維品質(zhì)

各小區(qū)皮棉樣品混合后稱取 1 5 ～ 2 0 g ，送至新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術(shù)研究所檢測5項纖維品質(zhì)指標（HVI校準棉花棉花標準校準），包括纖維上半部平均長度、長度整齊度指數(shù)、段裂比強度、斷裂伸長率和馬克隆值[15]

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理用MicrosoftExcel2021軟件進行，統(tǒng)計分析用SPSS26.0軟件進行，異顯著性檢驗采用Duncan 法進行（ ），繪圖用Origin

2019，GraphpadPrism10軟件，圖中數(shù)據(jù)為平均值± 標準差。

2 結(jié)果與分析

2.1 追施硅肥對棉花農(nóng)藝性狀的影響

研究表明，棉花株高、莖粗、主莖節(jié)數(shù)和果枝臺數(shù)隨生育的推進呈增加趨勢。株高在花期到吐絮期與空白對照相比呈降低趨勢，莖粗和果枝臺數(shù)呈增加趨勢。

蕾期和鈴期，與CK相比， 處理的棉花株高分別增加了 6 . 0 % ～ 1 2 . 9 % 和 0 . 3 % ～3 . 4 % （ P gt; 0 . 0 5 ）；而在花期和吐絮期， 處理的棉花株高分別減少 9 . 3 % ～ 1 1 . 4 % 和 4 . 8 % ～8 . 9 % （ P lt; 0 . 0 5 ） 。

蕾期和花期，與空白對照相比， 處理的棉花莖粗分別增加了 4 . 8 % ～ 1 4 . 3 % 和 1 0 . 1 % ～2 2 . 8 % ， 的棉花莖粗較CK處理顯著增長

1 4 . 3 % 和 1 3 . 4 % （ ）；鈴期，空白對照高于 和 0 . 1 % ，而低于 ；吐絮期， 處理的棉花莖粗性狀優(yōu)勢最為明顯（ ，分別高于 和 2 8 . 8 % 。

蕾期，與空白對照相比， 處理的棉花始節(jié)位分別降低了 4 . 0 % 和 2 3 . 1 % ，高于 ， 處理顯著低于 （ ）；花期， 低于 ；鈴期，與空白對照相比， 分別提高了 2 2 . 0 % ～ 2 8 . 1 % （ P gt; 0.05）；吐絮期，與 相比， 的棉花始節(jié)位和始節(jié)高度別顯著降低 2 5 . 0 % ～ 4 1 . 7 % 和3 1 . 2 % ～ 3 5 . 0 % C Plt; 0 . 0 5 ） 。

蕾期，CK處理的果枝臺數(shù)顯著低于 處理1 8 . 6 % ；吐絮期， 處理的棉花果枝臺數(shù)性狀顯著低于CK 9 . 0 % ） 和 ；花期和鈴期處理間均無顯著差異（ 。表1

2.2追施硅肥對棉花生物量累積與分配的影響研究表明，隨著棉花生育期的推進，追施硅肥的棉花總生物量呈逐漸增加趨勢，源（根、葉）和流（莖）生物量在蕾期至花期增加，花期至鈴期逐漸降低，庫（蕾花鈴）生物量在蕾期至吐絮期持續(xù)呈增加趨勢。

蕾期，與空白對照相比， 處理源（根、葉）的棉花干物質(zhì)積累量分別增加了 3 0 . 8 % ～6 3 . 1 % （ ）， 處理積累量最高達到了5.7g；花期， 處理分別高于CK、 （ 10 % ～2 4 . 6 % ）；鈴期， 處理高于CK、 （ 6 . 6 % ～2 1 . 3 % ），（ ；吐絮期， 處理顯著高于空白對照 5 0 . 7 % （ ），高于 ） （ 1 4 . 6 % 和2 5 . 3 % ）。

蕾期和鈴期，與空白對照相比， 處理庫（蕾花鈴）的棉花干物質(zhì)積累量分別減少了 5 . 0 % ～ 1 0 0 . 0 % 和 1 2 . 4 % ～ 2 0 . 6 % ，蕾期的 與對照達到了顯著水平（ ）；花期和吐絮期， 處理高于CK、 、 （ 7 . 7 % ～ 1 0 0 . 0 % 和 3 1 . 7 % ～5 0 . 9 % ），吐絮期 處理顯著高于其他處理且積累量高達到了 9 4 . 1 g（ P lt; 0 . 0 5 ） 。

蕾期，與空白對照相比， 處理流（莖）的棉花干物質(zhì)積累量分別顯著增加 4 5 . 1 % ～6 8 . 6 % （ ）， 處理積累量最高達到了5.9g；花期， 較 增加 7 . 0 % ～ 2 2 . 2 % ；鈴期， 較 增加 7 . 5 % ～ 2 3 % （ P gt; 0 . 0 5 ）；吐絮期， 處理顯著高于 處理 5 7 . 1 % （ Plt; 0.05），高于 3 6 . 4 % 和 2 4 . 8 % （ 。

追施硅肥能顯著增加棉花的根、莖、葉和蕾花鈴的生物量。 處理施肥效果最佳。圖2

注： ：施硅量分別為0、14.4、28.8、43. 2 k g 。SS：蕾期；FS：花期;BS：鈴期;BO：吐絮期。不同小寫字母表示處理間差異顯著（ ）

Notes： ： The silicon application rate was ，respectively. SS： Squaring stage； FS： Flowering stage；BS：Bollstage；BO：Bollopeningstage.DiffentsmallettrsmeantsignificantdifferenamongtreamentsatOOlevel

2.3 追施硅肥對棉花產(chǎn)量性狀的影響

研究表明，追施硅肥的棉花各產(chǎn)量性狀均優(yōu)于對照。除衣分外，追施硅肥的棉花單株鈴數(shù)0 6 . 5 % ～ 8 . 6 % ）、單鈴重 （ 6 . 1 % ～ 1 0 . 2 % ）籽棉產(chǎn)量（ 1 6 . 6 % ～ 2 5 . 1 % ）和皮棉產(chǎn)量（ 1 1 . 2 % ～

2 3 . 0 % ）與對照均達到了顯著性差異（ 的產(chǎn)量最高，顯著高于空白對照 2 5 . 1 % ，高于 和 4 . 3 % ）。追施硅肥能顯著提高棉花單株結(jié)鈴數(shù)、鈴重和產(chǎn)量。表2

2.4 追施硅肥對棉花纖維品質(zhì)的影響

研究表明，各處理間的棉纖維斷裂比強度和斷裂伸長率均無顯著差異；與空白對照相比，硅肥處理的長度整齊度指數(shù)增加 ，CK、 顯著低于 處理，1.7和1.9個百分點（ P lt;

0.05）；各處理的纖維上半部平均長度均超過了3 0 m m 馬克隆值最優(yōu)，優(yōu)于 1 7 . 3 % ）。 處理的長度整齊度指數(shù)、斷裂比強度和馬克隆值均最高。硅肥處理對棉花纖維品質(zhì)有一定的改善作用。表3

2.5 追施硅肥對棉花產(chǎn)量及構(gòu)成因素的相關(guān)性

研究表明，棉花蕾花鈴與莖粗和果枝臺數(shù)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（ r = 0 . 5 9 ， r = 0 . 5 8 ， ），與始節(jié)位和始節(jié)高度呈極顯著負相關(guān)關(guān)系（ -0.52）;始節(jié)位與莖粗呈負相關(guān)關(guān)系；籽棉產(chǎn)量與單鈴重呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（ r = 0 . 8 2 ），與單株鈴數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系；皮棉產(chǎn)量與籽棉產(chǎn)量、單鈴重和單株鈴數(shù)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系；因此，追施硅肥能增加棉花的蕾花鈴、莖粗、果枝臺數(shù)和單株結(jié)鈴數(shù)，增加皮棉產(chǎn)量與籽棉產(chǎn)量。表4

3討論

3.1施硅肥能夠顯著提高馬鈴薯的株高、莖粗[16]。亦有研究認為隨著硅濃度增加可以增加小麥莖粗，降低株高，形成高產(chǎn)抗倒伏植株群體郝立冬等[17]；滴施硅肥棉花株高低于對照張大偉[18]。試驗結(jié)果表明，棉花追施硅肥后株高比不施硅肥低、但莖粗、果枝臺數(shù)增加，可能原因是追施硅肥前期抑制了棉花的營養(yǎng)生長，促進了營養(yǎng)生長向生殖生長的轉(zhuǎn)化[18]，與張大偉[18]等研究結(jié)果一致。

3.2增施硅肥有利于緩解水稻的非生物脅迫，促進干物質(zhì)積累[19]。施硅肥提高了水稻干物質(zhì)積累協(xié)調(diào)了庫源關(guān)系[20]。劉鵬等[14]研究表明，施用硅肥處理的馬鈴薯葉片與塊莖干物質(zhì)積累量均顯著提高。試驗結(jié)果表明，棉花追施硅肥后源（根、葉）、庫（蕾花鈴）流（莖）的干物質(zhì)積累量顯著高于空白對照，尤其是 處理。原因是追施硅肥后期促進營養(yǎng)物質(zhì)向生殖器官的運輸，進而顯著提高單株生殖器官干物質(zhì)質(zhì)量。

3.3在甜瓜、香蕉、棉花等多種作物中表現(xiàn)出促進作物生長、提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)的正效應(yīng)[21]適量施用硅肥會使水稻[22]和小麥[23]產(chǎn)量顯著增加。硅肥可以增加棉花單株結(jié)鈴數(shù)和鈴重[24]試驗中，硅肥作為一種重要的元素，合理調(diào)控了棉花的生長發(fā)育，促進了棉鈴的生長，提高了棉花

的結(jié)鈴率，從而增加了棉花的產(chǎn)量[17]。與前人研究結(jié)果一致。硅與棉花纖維的形成有關(guān)系。硅可能在纖維形成過程中發(fā)揮重要作用[25]，試驗結(jié)果顯示，各硅肥濃度處理間的棉纖維斷裂比強度和纖維上半部長度與對照相比無顯著差異，但均達到 以上，可能與棉花品種有一定的關(guān)系。 處理的馬克隆值相對其他處理最優(yōu)，達到了B級。

（ 1 6 . 6 % ～ 2 5 . 1 % ），產(chǎn)量最高達到了 6 8 4 7 . 7 k g/ 。硅肥 使用濃度為 ，對棉花增產(chǎn)及優(yōu)化品質(zhì)效果最佳。

參考文獻（References）

4結(jié)論

蕾期、花期隨水滴施硅肥可以有效促進棉花植株的生長發(fā)育，顯著增加根、莖、葉和蕾花鈴的干物質(zhì)積累量，顯著提高單株鈴數(shù)（ 6 . 5 % ＼～8 . 6 % ）、單鈴重（ 6 . 1 % ～ 1 0 . 2 % 和籽棉產(chǎn)量

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Effect of silic on fertiliser application on the growth and development of cotton and its yield and quality

LU Mingkun123，LI Junhong23，Nilupaier Yusufujiang4，PAN Xipeng4，LIU Xiaocheng3 ZHANG Zhengui23，PANZanlei23，ZHMenghua23，ZHAGog3， ZHAO Wenqi2.3，WANG Lihong1，WANG Zhanbiao1，2.3

（1. State Key Laboratory of Cotton Biology（Hebei Base），College of Agronomy， Hebei Agricultural University，Baoding Hebei O71O0l，China;2.State Key Laboratory of Cotton Biology，Institute of Cotton Research of the Chinese Academy of Agricultural Sciences，Anyang Henan 455000，China；3. Western Agricultural Research Center，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Changji Xinjiang 8311Oo， China；4. Cotton Enginering Research Center，Ministry of Education，Collge of Agriculture， Xinjiang Agricultural University， Urumqi ， China）

Abstract：【Objective】To explore the effect of silicon fertiliser application on cotton agronomic traits， yield and fibre quality in cotton fields under drip irrigation under the membrane，to clarify the mechanism of silicon fertiliser application affecting the growth and development of coton，and to define the optimal concentrationof silicon fertiliser application，soas to provide data support forthe promotion and application of silicon fertiliser in cotton.【Methods】 In this experiment，CK（conventional fertiliser ）， （ conventional fertiliser ）， （conventional fertiliser + ）， （conventional fertiliser ），were used as the planting materials，and silica fertiliser was applied to the coton fields in the bud stage and flowering stage respectively to analyze the diferences in growth and development，yield and fibre quality ofthe control（CK）and coton fields with the applicationof silica fertiliser.hm2 （204 ），and to analyse the diffrences in growth and development，yield and fibre quality between Si fertiliser application and control （CK） cotton fields.【Results】The plant height was lower than that of the control; stemthickness was higher than that of thecontrol；and theapplicationof silicon fertiliser significantly increased the dry matter accumulation of roots，stems，leaves and buds and bolls of cotton （ P lt; 0 . 0 5 ）. This experiment showed that application had the best effect. Trace application of silicon fertiliser boll number per plant （ 8 . 6 % ）andsingle boll weight （ 1 0 . 2 % ） ），and increased cotton seed cotton yield （ 2 5 . 1 % ） and lint yield （ 2 3 . 0 % ）（ . Besides，Length Neatness Index，Specific Breaking Strength and Micronaire were increased to certain extent as well.【Conclusion】Drip application of silicon fertiliser with water can promote the growth and development of cotton，increase biomassand yield，and enhance quality.

Key words：silicon fertiliser； coton； yield;quality；agronomic traits ； dry matter accumulation