微生物菌劑對棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

中圖分類號S562文獻標識碼A文章編號 0517-6611（2025）11-0028-04

doi： 10.3969/j .issn.0517-6611.2025.11.007

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

EffectofMicrobial Agentson theGrowth，Developmentand Yield of Cotton

XU Shan，JIAMeng-meng，MALietal（nstituteoftheTirdDivisionofXijiangProductionandCon;truction Corps， Tumxuk， Xinjiang 843900）

AbstractObetie]TostudyteeetsofultiplespraysofdifrentconcentratiosoficbialagetC3Oontegroth，eelopnt andyieldofotodrraigodiio.etodsingoTaetxprietalateal，otalfratssted， anda total of 6 sprays of 15billion CFU/mL Bacillussubtilis fermentation broth + molasses adjuvant or water were applied during the cotton sedlingstage，budstageandfloweringstage.Thespraying timeandfrequencywerethesame，andthesprayingconcentrationswere 22.500L/hm² （ T₁ treatment）， 16.500L/hm²（T₂ treatment）， 10.125L/hm²（T treatment）and O L/hm2（clean water treatment CK），respectively.Resulthapoatesragficoalagentsseafogggothdieldfototoul slowdownthedeclinerateofleafareaindex，nablecotonplantstonterreprodutiegrowtharlyandfectivelyimprovecotonplant height and stem thickness. T₂ treatment had the highest yield，with seed cottonyield of 7850.00kg/hm² and lint cotton yield of （20 3666.17kg/hm² ，respectively. There was no significant diference compared to T treatment，and it was significantly higher than' l₃ and CK treatments （Plt;0.05）.T₃ and CK treatment increased yields by 10.1% ， 15.2% （seed cotton），and 10.3% ， 18.7% （lint cotton），respectively.[Conclusion]Under the conditions of this experiment，spraying 16.500L/hm² 15 billion CFU/mL Bacillus subtilis fermentation broth + （204號 molasses adjuvant （ T₂ treatment）is beneficial for the growth and yield improvement of cotton.

KeyWordsCotton;Microbial agents;Growth and development;Yield

新疆棉花生產(chǎn)對于促進我國棉花產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展有極其重要的作用，當前卻存在化肥使用過度、生產(chǎn)環(huán)境逐漸惡化等問題[1]。微生物菌劑作為一種新興生物肥料，具有改善土壤理化性質、平衡土壤菌落、提升土壤內有機質含量、降低化肥使用量、促進作物養(yǎng)分吸收、提升作物產(chǎn)量品質等作用，在發(fā)展綠色無污染農業(yè)等方面具有非常廣闊的前景[2-5]。國內外對于微生物菌劑在棉花生產(chǎn)中的研究均較少，我國在微生物菌劑研究方面起步較晚，其應用及研究多集中于設施園藝生產(chǎn)中。王俊鐸等[6研究認為，施用微生物菌劑可促進棉花生長，提升棉花產(chǎn)量。有研究表明，微生物菌劑可促進堆肥腐熟，提升棉花品質[7]。羅林毅[8]研究認為，施用微生物菌劑可以提高土壤有效磷、速效鉀、有效硅的含量，促進棉花對土壤養(yǎng)分的吸收，改善籽棉產(chǎn)量和棉纖維品質。曹松華等[9]研究指出，微生物菌劑可防治棉花病蟲害，促進棉花生長，提高棉花產(chǎn)量。微生物菌劑能改良土壤理化性質是毋庸置疑的[10]。前人研究多是用微生物菌劑進行拌種、蘸根或作基肥，該試驗研究葉面噴施不同濃度微生物菌劑對棉花生長、葉面積指數(shù)變化及產(chǎn)量的影響，揭示噴施條件下不同施用濃度對棉花生長特性及產(chǎn)量的影響規(guī)律，篩選出能夠使棉花高產(chǎn)的最佳微生物菌劑濃度，以期為棉花高產(chǎn)栽培合理施用微生物菌劑提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗區(qū)概況試驗于2023年在新疆生產(chǎn)建設兵團第三師44團9連 ?79^°05^′E，39^°50^′N? 進行，試驗土壤為壤土。屬溫帶極端干旱氣候區(qū)，年平均氣溫 11.6^qC ，極端最高氣溫42.2⁴C ，極端最低氣溫 -24.2°C 。無霜期 225d 。

1.2試驗設計該試驗采用隨機區(qū)組試驗設計。試驗共設4個處理，每個處理重復3次，小區(qū)面積 50m² 。各處理田間管理及其他肥料施用量相同，播種期和收獲日期分別為4月20日、10月20日。全生育期灌水為 6000m³/hm² ，灌溉方式為膜下滴灌。結合播前整地機施有機肥 600kg/hm² 。追肥隨水滴施：尿素 600kg/hm² 、大量元素水溶肥 （6-30-30） （204750kg/hm² 、硫酸鉀（氧化鉀 ?50% ） 90kg/hm² 、磷酸一銨150kg/hm² ;葉面噴施：鋅肥 300mL/hm² 、硼肥 2.25kg/hm² 、硫酸二氫鉀 3kg/hm² 。微生物菌劑結合噴施進行，于6月4日（苗期）進行第一次噴施，各處理微生物菌劑（150億 CFU/mL 貝萊斯芽孢桿菌發(fā)酵液 + 糖蜜輔助劑）濃度及分配見表1。

1.3 測定項目與方法

1.3.1農藝性狀測定。在苗期第一次噴藥后10d（現(xiàn)蕾初期）、21d（現(xiàn)蕾末期）、31d（花期）、43d（鈴期）和95d（吐絮期）時每小區(qū)選取2株長勢均勻具有代表性的棉株，用直尺測量株高，游標卡尺測量莖粗。

1.3.2葉面積及干物質測定。各小區(qū)選取2株長勢均勻具有代表性的棉株，重復3次，取樣后立即裝入塑料袋帶回實驗室，將地上部分植株按莖、葉、蕾花（鈴）等器官分開，利用打孔法計算單株葉面積，并計算葉面積指數(shù)（LAI）： LAI= 單株葉面積 ∣× 單位土地面積株數(shù)/單位土地面積。

打孔后將植株樣放入 105^°C 烘箱殺青 30min，80^°C 烘至恒重，冷卻后測定其干物質重。利用Logistic曲線對棉花干物質積累進行擬合[]

Y=K/[1+e^（a+bt）]

式中： Y 為干物質積累量（ Y 株）； K 為理論最大積累量（ g 株）； Φ_t 為生長天數(shù)（d）； a，b 為待定系數(shù)； e 是自然常數(shù)0 e=2.718 281 82） 。將 ×，a，b 代入公式（2）＼～（6），求得相應特征參數(shù)[快速積累期起始時間 （ρ_t1） 、快速積累期終止時間（t₂） 、快速積累持續(xù)期 （Δt） 、最大積累速率出現(xiàn)時間（ ）最大積累速率 。

1.3.3產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因素。于棉花吐絮后，每小區(qū)選6.67m²（2.3m×2.9m） ，調查收獲株數(shù)和總成鈴數(shù)，并計算單株成鈴數(shù)。各個小區(qū)選取具有代表性的植株，分別取植株下部（1＼～3果枝）、中部（4＼～6果枝）、上部（7以上果枝）吐絮鈴共50朵，重復3次，進行鈴重測定并計算衣分，產(chǎn)量以實收計產(chǎn)。

1.4數(shù)據(jù)處理使用Excel2010對試驗數(shù)據(jù)進行處理分析與作圖，用SPSS19.0和DPS7.05進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1微生物菌劑對棉花株高、莖粗的影響株高能衡量棉花個體生長發(fā)育狀況。由圖1可知，棉花株高除 T₂ 處理外其余處理均在吐絮期達到最大值， T₁ 處理最高，為 98.33cm ，顯著高于其他處理（ Plt;0.05） ，較 T₂，T₃ 、CK處理分別高出12.8%.11.1%.15.0% ;生育前期（現(xiàn)蕾初期和末期）， T₁，T₂ 、T₃ 處理均能顯著提高棉花株高；這說明高濃度的微生物菌劑在棉花整個生育進程均能促進棉花株高的生長，而中低濃度的微生物菌劑可用于生育前期促進棉株生長。進一步分析圖2可以看出，各處理棉花莖粗隨著生育期的推進而增加，以 T₂ 處理增加最為顯著。 T₁，T₂，T₃ 處理間基本無明顯差異， T₂ 處理莖粗增長快速且在生育后期均為最大值，這說明適宜的微生物菌劑濃度能促進莖粗增長。

注：不同小寫字母表示同一生育時期不同處理間差異顯著（ Plt; 0.05）。

Note：Different lowercase letters indicate significant differences betweendifferent treatments during the same growth period （ Plt; 0.05）.

2.2微生物菌劑對棉花葉面積指數(shù)的影響由圖3可知，各處理棉花葉面積指數(shù)（LAI）隨著生育期的推進均呈先增后降的變化規(guī)律， ?T₁ 和CK處理的LAI在花期達到最大值， T₂ 、T₃ 處理的LAI在鈴期達到最大值，說明中、低濃度的微生物菌劑更加能延長葉面積增長的持續(xù)時間。在花期之前，以 T₁ 處理增長速度最快，CK增長最慢，各處理LAI增長速度表現(xiàn)為 T₁gt;T₂gt;T₃gt;CK ;棉花生長后期，棉花葉片LAI又以 T₁Ω₁T₃ 下降速度較快。綜合來看， T₂ 處理在生育前期能保持較高LAI，下降起始時期后移且后期下降速度較為緩慢，有利于棉花光合產(chǎn)物的形成與積累。

2.3微生物菌劑對棉花干物質積累特性的影響由表2可知，棉花營養(yǎng)器官干物質最大積累速率（ ?v_m? 隨著噴施濃度的注：不同小寫字母表示同一生育時期不同處理間差異顯著（ Plt; 0.05）。

Note：Different lowercase letters indicate significant differencesbetween different treatments during the same growth period（ Plt; 0.05）.

Fig.2Effectofdifferenttreatmentsonstemthicknessofcotton

降低呈下降趨勢，以 T₁ 處理最大，為 2.94g/ （株·d），比 T₂ ）

T₃Ω，CK 處理分別提高了 4.3%，17.6%，60.7% 。干物質最大積累速率出現(xiàn)時間 （t_m） 表現(xiàn)為 ΔT₁ 最早，其次依次為 T₃，CK T₂ 。 T₁ 處理營養(yǎng)器官干物質最大積累速率最大且最大積累速率出現(xiàn)時間最早，在該試驗條件下，噴施高濃度微生物菌劑有利于營養(yǎng)器官的生長。

從表3可以看出，生殖器官干物質最大積累速率 （v_m） 表現(xiàn)為 T₂gt;T₁gt;T₃gt;CK，T₂ 處理最快，為 3.12g （株·d）。 T₁，T₂ 處理生殖器官的干物質快速積累期起始時間 （t₁） 早，比 T₃ 、CK處理分別早 ^4，1d 。各處理干物質快速積累持續(xù)期（ Δ_{Δt} 號表現(xiàn)為 T₃gt;T₂gt;T₁gt;CK 。綜合得出， T₂ 處理下更能使棉株提早進入生殖生長，并延長快速積累持續(xù)期，進而增加棉花生殖器官干物質的積累量。

2.4微生物菌劑對棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因素的影響由表4可知，隨著微生物菌劑濃度的降低，棉花產(chǎn)量呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，以 T₂ 處理最高，籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量分別為7850.00，3666.17kg/hm² ，與 T₁ 處理差異不顯著，顯著高于Γ₃，CK 處理（ Plt;0.05） ，較 T₃ 、CK 處理分別增產(chǎn)了 10.1% 、15.2% （籽棉）和 10.3%.18.7% （皮棉）。進一步分析不同處理的棉花產(chǎn)量構成因素可知， T₂ 處理的單鈴重為 6.52g ，與T₁ 處理差異不顯著，分別顯著高于 T₃，CK 處理 5.0%.6.5% （ Plt;0.05） 。衣分以 T₂ 處理最高，為 46.72% ，顯著高于CK處理 3.1%（Plt;0.05） ，不同濃度處理差異不顯著。單株結鈴表現(xiàn)為 CKgt;T₁gt;T₃gt;T₂ ，CK與 T₁Ω₁T₃ 處理間差異不顯著，比 T₂ 處理顯著高出 10.1%（Plt;0.05） 。

3討論

不同微生物菌劑對作物影響效果不同，但都能不同程度地使作物增產(chǎn)[12-14]。前人研究微生物菌劑施用方式多為隨水滴施等可與土壤直接接觸的方式，通過改善土壤環(huán)境進而使作物增產(chǎn)增收[15-16]。該試驗研究發(fā)現(xiàn)，在葉面噴施的條件下，微生物菌劑亦能促進棉花生長發(fā)育、提高產(chǎn)量。羅林毅[8]研究指出，對棉花產(chǎn)量提高和品質改善效果最優(yōu)的施用量為 150L/hm² 。謝小翠[17]研究認為，當福田神菜微生物菌劑施入量為 7.5kg 株時，皇冠梨種植成本較低、產(chǎn)量最高、品質最佳。楊路[18]研究指出，滴施 450kg/hm² 尚肥5X微生物菌劑對棉花生長及產(chǎn)量影響最優(yōu)。這說明不同作物對不同濃度不同種類微生物菌劑的需求量都不同。

4結論

該試驗結果表明，噴施微生物菌劑有利于棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量的提高，不同濃度對棉花生長的調控效果不同。高濃度的 T₁ 處理 22.500L/hm²） 能促進棉花株高生長，而 T₂ （ 16.500L/hm²） ?T₃ 處理（ 10.125L/hm² ）在棉花生育前期亦能顯著提高棉花株高。棉花莖粗以 T₂ 處理增長最快。 T₂ 處理能提高棉花葉面積指數(shù)（LAI）并延緩其下降時期及下降速度。 T₁ 處理有利于棉花營養(yǎng)器官的生長， T₂ 處理更能使棉株提早進人生殖生長，并延長快速積累持續(xù)期，進而增加棉花生殖器官干物質的積累量。產(chǎn)量以 T₂ 處理最高，籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量分別為 7850.00，3666.17kg/hm² 。綜上得出，該試驗條件下，噴施 16.500L/hm² 150 億 CFU/mL 貝萊斯芽孢桿菌發(fā)酵液 + 糖蜜輔助劑（ T₂ 處理）最為合適。

參考文獻

[1]劉嘉嘉，黃福江.新疆棉花生產(chǎn)現(xiàn)狀和存在問題及對策[J].棉花科學，2022，44（5） ：15-19.

[2]錢彩霞，寧進，余麗燕，等.微生物菌劑對馬鈴薯產(chǎn)量及干物質積累的影響[J].中國農業(yè)文摘-農業(yè)工程，2023，35（3）：39-43.

[3]王月.微生物菌劑對土壤環(huán)境影響分析[J].農業(yè)科技與裝備，2023（3）：16-17.

[4]李萌，婁菲，孟甜，等.復合肥與微生物菌劑配施對糯玉米產(chǎn)量與品質的影響[J].農業(yè)科技通訊，2023（8）：55-58.

[5]韓文明，章法源.微生物菌劑在農業(yè)生產(chǎn)中的應用研究[J].農業(yè)科技通訊，2023（11）：154-157.

[6]王俊鐸，鄭巨云，龔照龍，等.微生物菌劑對土壤理化性質及棉花生長的影響[J].新疆農墾科技，2023，46（5）：65-68.

[7]ZHOULY，XIEYQ，WANGXW，etal.Influence ofdifferentmicrobialinoculants on nitrogen retention and diazotroph community succession dur-ingcotton straw composting[J].Process safety and environmental protec-tion，2023，172：882-893.

[8]羅林毅.MB35-5微生物菌劑對土壤養(yǎng)分及棉花產(chǎn)量品質的影響[D].石河子：石河子大學，2023.

[9]曹松華，劉艷祥，丁鑫，等.農用微生物菌劑在滴灌棉花上的應用效果研究[J].新疆農業(yè)科技，2022（1）：17-18.

[10]徐進玉，楊浩放，朱改芝.微生物菌劑在果菜茶上應用效果分析[J].河南農業(yè)，2023（24）：63-64.

[11]唐江華，蘇麗麗，徐文修，等.氮肥減施對棉花產(chǎn)量、干物質生產(chǎn)與氮素吸收利用的影響[J].干旱地區(qū)農業(yè)研究，2023，41（2）：86-95.

[12]王凡，邵青龍，張棟海，等.2種微生物菌劑對棉花農藝性狀和黃萎病防治效果的影響[J].新疆農墾科技，2020，43（11）：38-40.

[13]羅靜靜，劉小龍，李克梅，等.幾種微生物菌劑對連作棉田枯黃萎病的防病效應[J].西北農業(yè)學報，2015，24（7）：136-143.

[14]戴愛梅，許秀，霍瑞，等.3種微生物菌劑對新疆棉花主要病害田間防效評價[J].農藥，2022，61（7）：526-528，541.

[15]宋以玲，于建，陳士更，等.復合微生物菌劑對棉花生理特性及根際土壤微生物和化學性質的影響[J].土壤，2019，51（3）：477-487.

[16]馬理，劉文菊.不同生育期施用微生物菌劑對設施番茄生產(chǎn)和土壤養(yǎng)分的影響[J].蔬菜，2023（10）：35-40.

[17]謝小翠.幾種微生物肥料對梨樹產(chǎn)量及品質的影響[J].農業(yè)技術與裝備，2023（12）：29-31.

[18]楊路.微生物菌劑滴灌肥對棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J].農村科技，2020（2） ：29-32.