缓释复合肥对棉花生长发育及产量的影响*

胡艳飞, 鄂玉联, 马瑞杰, 李 雪, 王 静, 刘成龙, 王改荣, 李建峰, 张 锋, 郑继亮

(新疆心连心能源化工有限公司 新疆昌吉 832205)

经过多年研究和试验,缓释肥料在提高肥料利用率和增加作物产量上表现出良好的效果。 王菲等[1]发现,使用缓释复合肥可改善土壤微生物群落结构,提高土壤肥力,在低氮钾环境条件下叶菜产量增加了6.3%。 王欣英[2]研究了以高分子化学合成型缓释肥和活化腐殖酸为原料制得的生物有机-无机缓释肥,发现淋溶条件下较普通复合肥降低了土壤中铵态氮、硝态氮的淋出,提高了氮肥利用率。 刘苹等[3]通过对小麦进行自制控释氮肥和鲁西缓释掺混肥的试验发现,与不施氮肥的对照处理相比,显著提高了小麦产量和秸秆生物量。 陈蕾等[4]利用炭基缓释复合肥对土壤氮素流失的影响进行了研究,发现利用炭基缓释复合肥显著提高了小白菜产量。 缓释复合肥在不同作物上均表现出良好的效果,降低了土壤养分的淋溶流失,提高了作物产量。

植物多酚是植物的次生代谢产物,来源于不同种类植物的植物多酚的化学组成和含量也存在一定差异,主要由酚酸、黄酮、单宁等活性化学成分组成[5]。 多酚羟基赋予了单宁一系列独特的化学特性和生理活性,能够与蛋白质、生物碱、多糖等结合,还能够与多种金属离子发生络合反应和静电作用,具有还原性和捕捉自由基的活性及衍生化学反应的活性等[6]。 王小霖等[7]利用新型绿色、环境友好型植物单宁类化合物在尿素熔融液中通过配位络合的方法制得内置网络型缓释尿素。 郄润天等[8]对基于单宁酸配位化学制得的新型缓释凝胶尿素进行试验,发现种子施用缓释凝胶尿素的发芽率比施用普通尿素的提高了14%,对植物生长有良好的促进作用。 新疆心连心能源化工有限公司与石河子大学开展合作,共同研究开发缓释肥料,并通过大田试验进行肥效验证,探究缓释复合肥对棉花生长发育的影响,以期为新疆地区减肥增产的高质量农业发展提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试作物:棉花,品种为金丰源F105 号。

供试肥料:普通复合肥,20-26-8;缓释复合肥1,添加植物多酚与腐殖酸,20-26-8;缓释复合肥2,添加植物多酚,20-26-8。 上述肥料均由新疆心连心能源化工有限公司提供。

1.2 试验设计

试验于2021 年4—10 月在新疆玛纳斯县乐土驿镇大草滩上村进行。 试验地土壤质地为灌耕灰漠土,土壤pH 为8.3,w(有机质)为10.22 g/kg,w(全氮)为0.99 g/kg,w(速效磷)为17.36 mg/kg,w(有效钾)为192.33 mg/kg。

根据试验要求设置3 个处理:T1,普通复合肥处理;T2,缓释复合肥1 处理;T3,缓释复合肥2 处理。 各处理施肥量保持一致,全部作底肥施用。

试验采用1 膜2 管6 行宽窄行配置,理论种植密度24 万株/hm2,实际保苗18 万株/hm2。 每个处理重复3 次,小区面积300 m2。 试验于4 月27 日播种,5 月5 日出苗,7 月15 日打顶,9 月25 日采收。 全生育期浇水、施肥、化控、管理等农事操作与当地高产田保持一致。

1.3 测试指标

生理指标:在各小区内选取长势均匀、具有代表性的棉花10 株,测定棉花的株高、茎粗、叶片相对叶绿素含量(SPAD 值)。

产量构成要素:在各个小区内选取长势均匀、具有代表性的棉花10 株,测定棉花果枝始节高度、果枝数、蕾铃数和产量。

1.4 数据分析

采用Excel 2013 进行数据整理制表,GraphPad Prism 5.0 制图,以DPS 9.0 中的新复极差法进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对棉花株高的影响

不同施肥处理的棉花株高见表1。

表1 不同施肥处理的棉花株高

由表1 可知:棉花株高随生育进程的推进呈不断升高的趋势;至棉花打顶前(7 月13 日,下同),T2 处理的棉花株高明显高于T3、T1 处理的,分别较T3、T1 处理的高6.1%、5.8%;进入盛铃期后(8 月6 日,下同),T2 处理的株高仍分别较T3、T1 处理的增高了6.6%、4.3%。 试验结果表明,在相同的施肥条件下,与普通复合肥相比,缓释复合肥1 能显著增加棉花株高,而缓释复合肥2 处理的棉花株高与对照处理的相比无显著性差异。

2.2 不同施肥处理对棉花茎粗的影响

不同施肥处理的棉花茎粗见图1。

图1 不同施肥处理的棉花茎粗

由图1 可以看出:随着棉花的生长发育,T2处理的棉花茎粗与T1 处理的差异逐渐增大,T3处理的与T1 处理的差异逐渐减小;至盛铃期后,T2 处理的棉花茎粗较T1 处理的增加0.49 mm,增加率为4.7%,处理间差异显著;盛铃期时T3处理的棉花茎粗较T1 处理的增加了0.08 mm,处理间无显著性差异。 试验结果说明缓释复合肥对增加棉花茎粗有后发优势,缓释复合肥1 的促进作用明显。

2.3 不同施肥处理对棉花叶片SPAD 值的影响

不同施肥处理的棉花叶片SPAD 值见表2。

表2 不同施肥处理的棉花叶片SPAD 值

由表2 可以看出:随着棉花生育进程的推进,不同处理间的棉花SPAD 值差异呈逐渐增加的趋势;至棉花盛铃期,T2 处理的棉花SPAD 值分别较T3、T1 处理的高3.2%、2.4%,T3、T1 处理间无明显差异。 试验结果表明缓释复合肥1 对提高棉花叶片SPAD 值有明显的促进作用。

2.4 不同施肥处理对盛铃期棉花果枝始节高度、果枝数、蕾铃数、结铃比例的影响

不同施肥处理的盛铃期棉花果枝始节高度、果枝数、蕾铃数、结铃比例见图2。从图2 可以看出:T2、T3 处理的棉花果枝始节高度较T1 处理的分别降低了4.5、5.4 cm,T2、T3 处理的棉花果枝始节高度差异不显著;T2 处理的棉花果枝数较T3、T1 处理的均增加0.8 台,T3、T1 处理的棉花果枝数相同;T2 处理的棉花单株蕾铃数分别比T3、T1 处理的增加0.3、0.4 个;T2 处理的棉花结铃比例较T1、T3 处理的分别降低1.5%、3.0%,差异不显著。

图2 不同施肥处理的盛铃期棉花始节高度、果枝数、蕾铃数、结铃比例

2.5 不同施肥处理的棉花产量及其构成要素

产量构成要素中的单株铃数为收获期的完全吐絮数。 不同施肥处理的棉花产量及其构成要素见表3。

表3 不同施肥处理的棉花产量及其构成要素

从表3 可以看出:T2 处理的单铃质量比T1处理的增加0.3 g,增加率为5.7%,差异显著;T3处理的单铃质量比T1 处理的增加0.2 g,增加率为3.8%,差异不显著;T2 处理的单株铃数比T3、T1 处理的分别增加了0.3、0.6 个,增加率分别为5.2%、10.9%,差异均不显著;T3 处理的单株铃数较T1 处理的增加了0.3 个,增加率为5.5%,差异不显著;T2 处理的棉花产量较T3、T1 处理的分别增加了410、900 kg/hm2,增产率分别为7.1%、17.1%;T3 处理的棉花产量较T1 处理的增加了490 kg/hm2,增产率为9.3%。

3 结语

产量是反映肥料效果的最直观的指标。 从棉花产量可以看出,缓释复合肥对肥料养分的释放起到了较好的控制作用,最终提高了棉花的产量。

综上所述,在同等施肥量的条件下,缓释复合肥1 处理的棉花生长指标均显著高于缓释复合肥2 和普通复合肥的,且缓释复合肥1、2 均提高了棉花产量。 所以,缓释复合肥1 对促进棉花生长发育和提高棉花产量效果显著;缓释复合肥2 对棉花生长发育的影响不显著,但对提高棉花产量有明显的促进作用。