酸性肥对南疆棉田土壤盐分与养分的改良效果研究

艾则孜·巴图尔 张栋海 吉光鹏 王冀川

摘要 通过示范试验，研究了2种滴灌配肥对南疆棉田土壤盐分、养分的调节效果。结果表明，与常规配肥[滴施尿素300 kg/hm2+棉花专用肥（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，土壤平均碱解氮、速效磷和速效钾含量分别提高了9.57%、11.21%、6.79%，籽棉产量和皮棉产量分别提高了11.28%和13.64%，平均增效4 764.36元/hm2，表现出一定的降低盐碱、改善土壤养分环境和增产增效的效果。

关键词 棉花；酸性肥；土壤盐分；土壤养分；改良效果

中图分类号 S156.4 文献标识码 A 文章编号 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，滴灌施肥技術已广泛应用于大田作物中，但由于长期不合理的常规滴灌肥应用，造成南疆棉田土壤质量劣化、次生盐渍化加剧、土壤板结[1-2]，直接影响棉花生长。针对盐碱地区施用酸性肥料，中和和固化有害离子、释放和挖掘土壤有益养分，是今后肥料施用技术革命的发展方向[3]。

通常人们在普通水溶性肥料中添加酸性调理剂制成酸性滴灌肥[4-5]，其应用效果并不明显，还易出现沉淀，影响滴灌施肥。以磷酸脲为基础、通过热法磷酸合成等方法生产的酸性系列滴灌肥具有酸性强、可溶性好、养分含量高等特点，直接应用于大田能中和土壤碱度，提高土壤微生物活性，保证植物营养吸收[6]，对土壤改良和棉花生长均具有较好的应用效果[7-8]。本文通过研究酸性滴灌肥在南疆棉花上的施用效果，为生产上应用酸性肥提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点选择2处：新疆生产建设兵团第三师44团14连3支2号地，示范面积共计3.47 hm2，以同一地块的3.20 hm2作为非示范区对照；50团2连试验地，处理面积2.67 hm2，以同一地点平行地块的3.07 hm2作为非示范区对照。

试验区前茬作物为棉花，棉田肥力中等，土质偏沙，地下水位与矿化度均较高，地下水埋深4.5 m左右，0～40 cm土层土壤平均干容重1.33 g/cm3，田间持水量为24.2%（体积百分比），土壤积盐较重。0～40 cm土层有机质含量为8.17 g/kg，速效磷含量为13.45 mg/kg，碱解氮含量为40.38 mg/kg，速效钾含量为198.44 mg/kg，全盐含量为4.44 mg/kg。

1.2 试验材料

示范地采用绿多利牌大量元素酸性水溶肥（新疆惠尔磷盐化工科技有限公司生产），包括高磷（16-35-8+TE）、高钾（10-20-30+TE）的酸性水溶肥及叶面喷施的酸式磷酸钾（0-60-20+TE）。上述酸性肥是以磷酸脲（水溶液pH值为1.0～1.8）为基础、通过热法磷酸合成等方法生产的酸性系列滴灌肥，其200倍水溶液pH值为2.0～2.8，具有酸性强、可溶性好、养分含量高等特点。非示范地采用常规化肥，包括尿素（46-0-0）、磷酸二氢钾（0-52-34）和棉花专用肥（34-7-11）等。

1.3 试验设计

采用对比试验，试验地设1个示范区（酸性配肥处理）和1个非示范区（常规配肥处理作对照），试验棉田于4月6日整地并施基肥：有机肥1 500 kg/hm2+磷酸二铵300 kg/hm2+尿素150 kg/hm2+硫酸钾150 kg/hm2。4月14日播种，品种为中棉所49，采用（66+10）cm×11.5 cm带状种植，1管3行模式，密度24.84万株/hm2。生育期内，示范区在苗期叶面喷施酸式磷酸钾2次，每次用量为0.75 kg/hm2，在盛花结铃期喷施酸式磷酸钾2次，每次用量为0.825 kg/hm2；非示范区在苗期叶面施肥1次，施尿素3 kg/hm2+磷酸二氢钾2.7 kg/hm2。生育期滴灌追肥用量见表1。

1.4 测定内容与方法

酸性配肥处理和常规配肥处理分为2个数据采集点，为减少误差，2个数据采集点分为第1行、第2行，每行每次记录10株棉株。在播前和棉花生育的关键时期，分别在膜内宽行中间和窄行滴灌带正下方分层次打土钻，采用SoilStik土壤pH速测仪测定土壤pH值，应用TZS-EC-I型土壤原位盐分速测仪测定土壤含盐量，应用TPY-7PC型土壤肥料养分速测仪测定土壤速效养分。

2 结果与分析

2.1 对棉田土壤pH值的影响

pH值是影响土壤肥力、反映土壤盐碱度的重要因素之一。分析示范区土壤不同层次pH值的测定结果（图1）可知，表层土壤pH值较高，随土层加深pH值有下降趋势。示范区内播前土壤pH值平均为7.50，初花期（6月28日）pH值快速上升至7.86～7.89，这主要由于播后气温快速回升、灌溉施肥次数较少造成土壤盐碱聚集地表所致，随后pH值开始下降，盛花期（7月26日）降至7.66～7.93，初絮期（8月26日）降至最低，为7.37～7.65，但吐絮期（9月16日）又增加至7.40～7.80，这可能与后期灌溉施肥停止、地表蒸发强烈有关。

施用酸性液体肥有明显的降低土壤pH值的作用，由图2可知，从盛花期（7月26日）开始，示范区土壤平均pH值低于非示范区，随后这种降低作用逐渐增大，在吐絮期（9月16日）示范区pH值为7.40，较非示范区的7.80降低5.13%，全生育期示范区pH值为7.56，较非示范区的7.73降低2.2%左右。

2.2 对土壤总盐含量的影响

土壤总盐含量的测定结果（图3）表明，棉田土壤在30 cm以上土层的总盐含量变化不大，维持在0.419%～0.508%，30 cm以下土壤总盐含量有所下降，在0.376%左右；随生育進程变化，土壤总盐含量逐渐上升，于初絮期（8月26日）达最高，为0.505%～0.606%，之后有所下降。

通过施用酸性肥，能够一定程度降低土壤总盐含量。由图4可知，从初花期开始，示范点土壤平均总盐含量低于非示范区，初絮期其差值最大，达0.125 9%，降低了24.59%。示范区全生育期平均土壤总盐含量为0.421 4%，较非示范区下降13.67%。其中，10、20、30、40 cm土层分别下降了16.14%、21.53%、11.35%和4.22%，说明10～20 cm土层总盐含量下降最明显。

2.3 对土壤养分含量的影响

在吐絮期（9月16日）对试验地膜上宽行和窄行中间进行土钻取土，分层测定土壤养分含量，结果表明，随着土层深度的不同，氮素、磷素、钾素在土壤中的移动也不相同。总体上，窄行养分含量高于宽行，且随土层加深，速效养分逐渐增加，碱解氮和速效钾在45 cm土层的含量最高，到60 cm土层有所下降，这可能与滴灌湿润锋分布有关。而速效磷含量高峰值出现在30 cm土层，较碱解氮和速效钾分布浅，说明磷素的移动范围小。

不同施肥处理间养分含量具有明显差异，示范田的土壤速效养分均高于非示范田。由表2可见，示范田0～60 cm土层碱解氮、速效磷、速效钾的平均含量分别为37.78、11.81、167.59 mg/kg，较非示范田的34.48、10.62、156.93 mg/kg分别高9.57%、11.21%、6.79%。其中，在15～45 cm的根系分布关键土层中，示范田的碱解氮、速效磷、速效钾的平均含量分别为41.43、13.28、174.1 mg/kg，较非示范田的37.03、11.33、163.3 mg/kg分别高11.88%、17.21%、6.61%，说明示范田土壤的养分状况有较好的改善，土壤有效养分增加。

2.4 对棉花产量性状的影响

不同处理田块棉花产量性状如表3所示。由表3可知，在收获株数相近的条件下，示范区的单株铃数较非示范点高0.7个/株，差异达到显著水平，衣分较非示范区高0.9个百分点，但差异未达显著水平。示范区的籽棉单产较非示范区高695.3 kg/hm2，增幅为11.28%；皮棉单产较非示范区高356.6 kg/hm2，增幅为13.64%，差异均达到显著水平。

2.5 对棉花经济效益的影响

示范区滴灌追肥总量为933.15 kg/hm2，较非示范点少122.55 kg/hm2，但示范区除使用尿素外，还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、酸式磷酸钾（0-60-20+TE）3.15 kg/hm2（叶面喷施），该肥料价格较昂贵，造成示范区用肥成本达3 905.94元/hm2，较非示范区的3 386.4元/hm2增加15.34%（表4）。但从净增效益上看，由于示范区籽棉产量较非示范区提高11.28%，平均净增效益相应增加了4 764.36元/hm2，增效10.96%，表现出较好的增产增效效果（表5）。

3 结论与讨论

本试验通过滴施水溶性酸性肥，对棉花产量及土壤pH值、土壤中总盐含量、土壤养分变化进行了对比分析，结果如下：

（1）在土壤pH值方面，示范区土壤pH值明显低于非示范区，吐絮期（9月16日）pH值差异达0.17，降幅在2.2%左右。

（2）在土壤平均总盐含量方面，示范区全生育期平均土壤总盐含量为0.421 4%，较非示范区下降13.67%，并以10～20 cm土层下降最明显。

（3）在土壤速效养分方面，示范区0～60 cm土层的碱解氮、速效磷和速效钾分别较非示范区高9.57%、11.21%、6.79%，在15～45 cm的根系吸收关键土层中碱解氮、速效磷和速效钾分别较非示范区高11.88%、17.21%、6.61%。

（4）在产量构成因素方面，示范区的单株结铃较非示范点高0.7个，增幅为9.1%；衣分较非示范点高0.9个百分点，增幅为2.1%；籽棉较非示范点高695.3 kg/hm2，增幅为11.28%；皮棉较非示范点高356.6 kg/hm2，增幅为13.64%。

（5）在施肥量及经济效益方面，示范区总滴施肥料量为933.15 kg/hm2，较非示范区减少122.55 kg/hm2，降幅为13.13%；示范区肥料成本为3 905.94元/hm2，较非示范区增加519.54元/hm2，增幅为15.34%，但从总产值上看，示范区产值达52 141.1元/hm2，扣除肥料成本，较非示范区增加4 764.36元/hm2，增幅为10.96%。

综上分析表明，生育期滴施绿多利牌酸性滴灌肥，能有效降低土壤pH值和土壤总盐含量、促进土壤养分释放，增加土壤有效养分含量，同时改善了土壤养分环境，提高了单株结铃数，较显著地增加了产量和效益，值得在次生盐渍化较重的棉区大面积推广施用。

4 参考文献

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