沙壤土條件下土壤含鹽量對棉花生物學特性和產量的影響

摘要：為研究新疆棉田膜下滴灌棉花在低鹽堿沙壤土（對照田）和鹽堿沙壤土（試驗田）兩種情況下棉花生長發育的變化，對葉片數、株高、果枝層數、始果節高度及結鈴數的變化進行了分析比對，初步得出低鹽堿沙壤土上的棉花各生物學特性較鹽堿沙壤土上的優良，最終產量也更高。

關鍵詞：土壤含鹽量；沙壤土；棉花；生物學特性

中圖分類號：Ｓ５６２．０６１文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）12－2402-03

Effect of Soil Salt Content on Cotton Biological Characteristics and Yield at the Condition of Sandy Soils

ＧＵＡＮ Ｚｉ－ｈａｉ１，２，ＭＡ Ｌａｎｇ－ｌａｎｇ１，ＱＵＥ Ｐｅｎｇ１，ＹＩＮ Ｙａｎｇ１，ＺＨＡＮＧ Ｗｅｉ１

（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ， Ｓｈｉｈｅｚｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈｉｈｅｚｉ ８３２００３， Ｘｉｎｊｉａｎｇ， Ｃｈｉｎａ；

２． Ｇｒｏｕｐ Ｎｏ．７１ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｎｏ．４ ｏｆ Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ， Ｙｉｌｉ ８３１３００， Ｘｉｎｊｉａｎｇ， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ｇｒｏｗｔｈ under ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｏｐ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｌｏｗ－ｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎ ｓａｎｄｙ ｓｏｉｌｓ ａｎｄ ｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎ ｓａｎｄｙ ｓｏｉｌｓ ｗａｓ ｍａｉｎｌｙ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ on ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｌｅａｖｅｓ， ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ， ｎｕｍｂｅｒｓ ｏｆ ｆｒｕｉｔ ｓｐｕｒ ａｎｄ ｂｏｌｌｓ ｎｕｍｂｅｒｓ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ． Ｔｈｅ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ｉｎ ｌｏｗ－ｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎ ｓａｎｄｙ ｓｏｉｌｓ ｗｅｒｅ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｉｎ ｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎ ｓａｎｄｙ ｓｏｉｌｓ； ａｎｄ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｉｎ ｌｏｗ－ｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎ ｓａｎｄｙ ｓｏｉｌｓ ｗａｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈｅｒ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｏｉｌ ｓａｌｔ ｃｏｎｔｅｎｔ； ｓａｎｄｙ ｓｏｉｌｓ； ｃｏｔｔｏｎ； ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ

新疆是我國目前最大的植棉省份，植棉面積占全國的２６％，棉花產量占全國總產量的３５％。滴灌是一種先進的節水灌溉技術［１－３］，可以根據棉花的需水特性進行灌溉，提高水分的利用率。農田土壤水分的狀況及其變化決定了棉花對其吸收利用的強度和難易程度，從而影響作物的發育及產量。沙壤土的特點是孔隙度大，容重一般為１．４５～１．５２ ｇ／ｃｍ３，田間持水量較小。土壤在垂直方向持水能力較弱，水分水平擴散范圍小，深層滲漏明顯［４－７］。對沙壤土來說，為減少作物受旱，一般均采用較大的灌溉定額進行灌溉，且要保證給水的及時性［８－１０］。在灌水方式上，從沙壤土的特點來看，長時間、多頻次灌水的方法是較為合適的，可以克服該類土壤保水性差的弱點，使棉花根系活動層有較長的時間處于適宜的含水量之中，有利于棉花各生育時期的生長發育［１１，１２］。對滴灌條件下鹽堿發生較重的沙壤土和良好沙壤土上種植的棉花做對比，在整個生育期內對兩種處理下的棉花各生育指標進行詳細觀測，以揭示滴灌條件下含鹽堿較高的土壤棉花各生育指標的變化規律，為農業生產實踐提供理論依據。

１材料與方法

１．１試驗地及種植情況

試驗于２００８年在新疆生產建設兵團農八師１５０團六連進行，供試棉花品種選用新陸早４６。常規栽培管理。農八師１５０團地處天山北麓，準噶爾盆地南緣，深入沙漠腹地７０ ｋｍ，西北東三面環沙，屬大陸性半荒漠干旱氣候，平均年降水量１２５．２ ｍｍ，平均年蒸發量１ ８８７．１ ｍｍ；平均年無霜期１６６．１９ ｄ。試驗中低鹽堿沙壤土（對照）的平均含鹽量為２.0 ｇ／ｋｇ，鹽堿沙壤土的平均含鹽量為３．５ ｇ／ｋｇ。試驗田前茬為棉花，膜下滴灌，機采棉行種植方式，行距配置為：（３０＋６０）ｃｍ寬窄行距，６月初開始滴水，全期滴水１０次，水源為瑪納斯河水（含鹽量０．７ ｇ／Ｌ）。定點取樣：每塊條田設３次重復，每個重復在膜下土體１ ｍ范圍內分５個點取土樣，測定各點總鹽含量后求平均值。

１．２取樣時間與測定方法

共取樣６次，分別在第一次滴水前、蕾期、花期、鈴期、吐絮期、收獲期取土樣，用環刀取樣品帶回實驗室。同時測定各生育時期葉片數、株高、始果節高度、果枝層數、結鈴數。每次取樣后在實驗室自然陰干，化驗得到土壤總含鹽量。

２結果與分析

２．１不同生育時期土壤總鹽分含量變化

土壤總鹽含量在５月２４日為５．３ ｇ／ｋｇ，而對照的總鹽含量為４．８ ｇ／ｋｇ，在６月１０日時土壤總鹽含量為５．３ ｇ／ｋｇ，而對照的土壤總鹽含量為４．６ ｇ／ｋｇ，在６月３０日土壤總鹽含量為５．１ ｇ／ｋｇ，而對照的土壤總鹽含量為４．２ ｇ／ｋｇ，在７月２０日土壤總鹽含量為４．８ ｇ／ｋｇ，而對照的土壤總鹽含量為４．０ ｇ／ｋｇ，在８月５日鹽堿地的土壤總鹽含量為４．５ ｇ／ｋｇ，而對照土壤的總鹽含量為３．８ ｇ／ｋｇ。后期由于棉花生長迅速，土地裸露面積減少，因此鹽分運移緩慢，８月底停水期由于沒有水分補充使土表蒸發增加因此鹽分逐漸升高，另外這個階段田間郁閉程度有所降低，也有助于土表蒸發加強而使鹽分增加。試驗地總鹽含量比對照的要高（圖１）。

２．２不同生育時期棉花葉片變化

鹽堿地棉花葉片數在５月２４日為４．５片，而對照的葉片數為５．１片，在６月１０日時鹽堿地棉花葉片數為７．８片，而對照的葉片數為８．７片，在６月３０日鹽堿地棉花葉片數為１０．０片，而對照的葉片數為１０．６片，在７月２０日鹽堿地棉花葉片數為１２．７片，而對照的葉片數為１３．４片，在８月５日鹽堿地棉花葉片數為１３．０片，而對照的葉片數為１３．８片，直到打頂后棉花葉片數不再增加為止。因此可以得出鹽堿地的棉花在葉片增長方面弱于對照的葉片增長（圖２）。

２．３不同生育時期棉花株高變化

鹽堿地棉花株高在５月２４日為１１．５８ ｃｍ，而對照的株高為１２．７５ ｃｍ，在６月１０日時鹽堿地棉花株高為２４．３９ ｃｍ，而對照的株高為２９．６４ ｃｍ，在６月３０日鹽堿地棉花株高為５０．４４ ｃｍ，而對照的株高為５５．５４ ｃｍ，在７月２０日鹽堿地棉花株高為６６．７７ ｃｍ，而對照的株高為７２．８６ ｃｍ，在８月５日鹽堿地株高為７０．４６ ｃｍ，而對照的株高為７５．１５ ｃｍ，直到打頂后棉花株高不再增加為止。因此可以得出鹽堿地的棉花在株高增長方面弱于對照的株高增長（圖３）。

２．４不同生育時期棉花果枝層數變化

鹽堿地棉花果枝層數在５月２４日為０層，而對照的果枝也為０層，在６月１０日時鹽堿地棉花果枝為２．８９層，而對照的果枝為３．１４層，在６月３０日鹽堿地棉花果枝為５．７４層，而對照的果枝為６．２５層，在７月２０日鹽堿地棉花果枝為８．２１層，而對照的果枝為９．３４層，在８月５日鹽堿地的棉花果枝為９．０２層，而對照的果枝為１０．１５層，在８月２５日鹽堿地棉花果枝為９．３５層，而對照的果枝為１０．５６層。因此可以得出鹽堿地的棉花在果枝增長方面弱于對照的果枝增長（圖４）。

２．５不同生育時期棉花始果節高度變化

鹽堿地棉花始果節高度在５月２４日為０ ｃｍ，而對照的始果節高度也為０ ｃｍ，在６月１０日時鹽堿地棉花始果節高度為１８．４１ ｃｍ，而對照的始果節高度為１７．４５ ｃｍ，在６月３０日鹽堿地始果節高度為１８．９９ ｃｍ，而對照的始果節高度為１７．９９ ｃｍ，在７月２０日鹽堿地始果節高度為１８．９９ ｃｍ，而對照的始果節高度為１８．５３ ｃｍ。因此可以得出鹽堿地的棉花始果節高度高于對照的始果節高度（圖５）

２．６不同生育時期棉花結鈴數變化

鹽堿地棉花結鈴數在６月１０日時為０個，而對照的結鈴數也為０個，在６月３０日鹽堿地棉花結鈴數為１．８１個，而對照的結鈴數也為２．１４個，在７月２０日鹽堿地棉花結鈴數為３．７７個，而對照的結鈴數為４．１５個，在８月５日鹽堿地棉花結鈴數為４．３５個，而對照的結鈴數為５．２６個，在８月２５日鹽堿地棉花結鈴數為４．７８個，而對照的結鈴數為５．９２個。因此可以得出鹽堿地的棉花結鈴數低于對照的結鈴數（圖６）。

２．７不同處理棉花產量比較

鹽堿地棉花產量平均為４ ３５６．５０ ｋｇ／ｈｍ２，低鹽堿地棉花產量平均為４ ５０９．１５ ｋｇ／ｈｍ２，方差分析表明，鹽堿地棉花產量與低鹽堿地棉花產量相比呈顯著差異，由此可以得出鹽堿棉田受鹽分的影響比低鹽堿棉田大，從而影響棉花最終產量。

３小結與討論

１）通過對比試驗得出，棉花在各生育時期的葉片數、株高、果枝層數及結鈴數在低鹽沙壤土中的長勢和數量均比鹽堿沙壤土中的好，但始果節高度有所不同。這可能是對照棉田的棉花在生長過程中較快進入營養生長階段，進而長出第一層果枝，所以相對于鹽堿地棉花，對照棉花后期的營養生長較慢，因此對照的始果節高度較試驗的略低。

２）兩種處理最終的產量低鹽堿棉田為４ ５０９．１５ ｋｇ／ｈｍ２，高鹽堿棉田為４ ３５６．５０ ｋｇ／ｈｍ２，這與整個生育期內各指標的變化相符合，也表明土壤鹽堿對棉花產量的影響是比較大的。

３）試驗用灌溉水為瑪納斯河水，水質含鹽量低于０．７ ｇ／Ｌ，如果在１５０團六連試驗區域使用地下微咸水（水質含鹽量大于１．０ ｇ／Ｌ），那么灌水本身就將增加土壤含鹽量，致使棉花的生長發育受到影響。建議使用含鹽量較低的河水進行灌溉，這樣有助于鹽堿地的治理。

參考文獻：

［１］ 馮強．以色列干旱地區的開發［Ｊ］．世界農業，１９９２（５）：１１－１２．

［２］ 王全九，王文焰， 汪志容， 等． 鹽堿地膜下滴灌技術參數的確定［Ｊ］．農業工程學報，２００１，１７（２）：４７－５０．

［３］ 張志新．滴灌［Ｍ］．新疆：新疆科技衛生出版社，１９９２．

［４］ 王新元．節水農業與農業節水技術［Ｍ］．北京：氣象出版社，１９９３．

［５］ 趙聚寶，李克煌．干旱與農業［Ｍ］．北京：中國農業出版社，１９９５．２５６－２６４．

［６］ 趙國棟．保加利亞的旱地農業［Ｊ］．干旱地區農業研究，１９９５（３）：１０７－１１０．

［７］ 中國農業科學院棉花研究所．棉花優質高產的理論與技術［Ｍ］．北京：中國農業出版社，１９９９．

［８］ 柴付軍，李光永，張瓊，等．灌水頻率對膜下滴灌土壤水鹽分布和棉花生長的影響研究［Ｊ］．灌溉排水學報，２００５，２４（３）：１２－１５．

［９］ 劉毓中．對地膜覆蓋棉田增溫、保墑、提墑和地面水入滲補給作用機理的探討［Ｊ］．灌溉排水學報，１９８９，８（３）：１０－１７．

［１０］ 康紹忠．土壤-植物-大氣連續體水分傳輸理論及其應用［Ｍ］．北京：水利電力出版社，１９９４．

［１1］ ＢＥＮ－ＡＳＨＥＮ Ｊ， ＬＵＭＥＮ Ｄ Ｏ， ＷＡＲＲＩＣＫ Ａ Ｗ． Ｌｉｎｅａｒ ａｎｄ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ａ ｐｏｉｎｔ ｓｏｕｒｃｅ［Ｊ］．Ｓｏｉｌ Ｓｃｉ Ｓｏｃ Ａｍ，１９７８， ４２（１）：３－６．

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