李勇军,陈兵,谢慧,刘建,贾彩云,王海朋
(1.新疆生产建设兵团第八师炮台土壤改良试验站,新疆 石河子 832066;2.新疆农垦科学院;3.第八师种子管理站;4.山东青岛明月蓝海生物科技有限公司)
水溶性肥料作为新型环保肥料,含有作物生长需要的各种营养元素,在提高肥料利用率、节约农业用水、减少作物的生理病害、改善作物品质以及促进增产增收等方面较化肥有明显优势[1],因此水溶肥适应了我国当前农业生产的现状,应用前景广阔,推广使用水溶性肥料替代化学肥料十分有必要[2-3]。水溶肥“碧优丰”含有采用特殊工艺从海藻中提取的海藻多糖、碘、甘露醇、褐藻素等海洋活性物质及多种天然植物成分,绿色环保。经稀释后具有极高的活性,具有改良土壤理化性状,优化“肥水-土壤-根系”间营养元素和水分的分配,使水分和养分快速、均匀地分布在根系周围,增强保水保肥能力、提高肥料利用率、降低水分蒸发和过度蒸腾,起到节约灌溉水,促进植物健康生长等多重功效[4-5]。通过开展棉田肥效对比试验,分析有机水溶肥料“碧优丰”对棉花生长性状和产量等方面的影响,为有机水溶肥料代替化肥,减少化肥施用提供科学依据。
供试肥料:有机水溶肥“碧优丰”,青岛蓝海生物科技有限公司生产,其主要成分:海藻旺根(腐植酸≥30 g/L,N+P2O5+K2O ≥200 g/L)、绿快牛(有机质≥60 g/L,N+P2O5+K2O ≥200 g/L(N ≥160 g/L、P2O5≥20 g/L、K2O ≥20 g/L);pH6.5~8.5、水不溶物≤20 g/L)、海藻醇硼(硼≥100 g/L)、海藻磷钾(N +P2O5+K2O ≥500 g/L(P2O5≥300 g/L、K2O ≥400 g/L),Cu+Fe+Zn+B:2~30 g/L);尿素,新疆天山化肥厂生产,46%含量;磷酸一铵,湖北宜化集团有限公司生产,73%含量;氯化钾,新疆世纪中科农业有限公司生产,61%含量;流体硼,济南铭信达化工科技有限公司生产,50%含量;硫酸锌,济南众杰化工有限公司生产,98%含量。
供试棉花品种:金垦1565。
试验设在新疆农垦科学院1-5号试验田,面积为6.67 hm2,该试验地地势平坦、有排灌条件且田块相对均匀,土壤肥力中等,前茬为棉花。采用一膜三管六行膜上点播、膜下滴灌播种方式。
试验共设2个相同时间不同施肥类型处理,处理1为施常规肥处理,处理2为施水溶性肥处理。每个处理3次重复。棉花于2021年4月16日播种,生育期灌水总量380 m3/667 m2,灌溉10次,每次30~45 m3/667 m2。采用叶面喷施和随水滴施方式,详细施肥量见表1。
表1 不同处理施肥情况
每个处理选取3个点,每个点5株棉花,分别于6月7日(蕾期)、7月15日(盛花期)、8月16日(盛铃期)、9月15日(吐絮期),对棉花株高、叶龄、果枝台数、果枝始节位、果枝始节高进行田间调查;同期利用LAI-2000植物冠层分析仪测定各处理的叶面积指数[1],取样采用室内用烘干测定其生物量[6-7]。采收前对棉花进行测产,摘取棉花样品在石河子棉花纤维所测定棉花品质。
试验数据采用Microsoft Excel 2007和DPS 9.5处理分析。Tukey法多重比较进行差异显著性分析。
由表2可知,随着棉花生育期的推进,各处理株高呈增长趋势,在棉花吐絮期,处理2的株高较处理1少4.93 cm;叶龄变化趋势与株高相同,从蕾期到盛铃期,处理2比处理1多0.49~1.57片;处理2的果枝台数在蕾期较少,在盛花期和盛铃期较处理1增加0.15~2.44台;果枝始节高变化较小,在棉花吐絮期,处理2较处理1高0.99 cm;果枝始节在4个生育时期均呈上升趋势,所有农艺性状参数间差异不显著。
表2 不同施肥处理棉花农艺性状
由表3可知,随着棉花的生长发育,不同处理在棉花蕾期到吐絮期的干物质积累量均呈增加趋势,处理2的根干重较处理1高0.08~0.65 g,但处理间差异不显著;处理2的茎干重、叶干重在不同生育期均低于处理1,其中,盛铃期2个处理存在差异显著,茎干重相差22.38 g/株,叶干重相差11.09 g/株;处理2的蕾干重在盛花期较处理1高2.36 g/株,盛铃期较处理1低1.73 g/株,存在差异显著;处理2的铃干重在盛铃期较处理1低0.55 g/株,吐絮期较处理1高6.98 g/株,2个处理间差异不显著;处理2的地上总干重较处理1增加0.49~18.68 g/株,但差异不显著。2个处理茎干重、叶干重、蕾干重均在盛铃期达到显著性水平,其他时期未达显著性水平。
表3 不同施肥处理下棉花干物质重量
棉花叶面积指数先增后减,处理2在盛花期达到峰值(3.49),处理1在盛铃期达到峰值(4.74),2个处理间差异不显著。在作物生长前期,处理2小于处理1,但棉花生长后期,尤其是在吐絮期,处理2叶面积指数较处理1大且持续的时间长,叶片衰老缓慢,促进了后期棉花的生长发育。
由表4可知,处理2棉花品质指标均高于处理1,处理2较处理1绒长增加0.04 mm、整齐度指数增加0.05%、断裂比强度增加0.59 CN/tex、成熟度系数增加1%、马克隆值增加0.34、短纤维指数增加0.07。2个处理差异均不显著。绒长、整齐度指数、断裂比强度和成熟度系数增加使得棉花品质有所提高,马克隆值增加、短纤维指数增加使得棉花品质有所降低。
表4 不同施肥处理棉花品质
由表5可以看出,处理2棉花产量较处理1多6.26 kg/667 m2,产量构成因素中,处理2较处理1棉花单株铃数多0.66个,单铃重减少0.54 g,株数减少48.77株/667 m2。施用有机水溶性肥料较常规施肥增产1.3%。按照试验设计的施肥用量,计算肥料成本,在其它成本费用一致的条件下,处理2可节省肥料成本27.69元/667 m2,收益可增加93.42元/667 m2。
表5 不同施肥处理棉花产量及肥料成本与收益
根据试验结果,施用有机水溶性肥料“碧优丰”在加快棉花生育进程和促进棉花生长过程中与施用常规化肥效果相当,综合考虑有机肥在提高肥料利用率、减少作物生理病害、提升产品品质、改善土壤环境污染等方面的优势,有机水溶肥可替代常规化肥施用。而且,在其它种植成本费用一致的条件下,施用水溶性肥料可使棉花产量略有增加,肥料成本节省了27.69元/667 m2,收益增加了93.42元/667 m2,可在生产上推广应用。