控失肥對棉花葉片光合特性及產量的影響

摘 要：以常規施肥為對照，設計控失肥基施，后期追施2次速效肥料和后期追施1次速效肥料2種處理，研究等氮條件下不同控失肥處理對棉花光合特性及產量的影響。結果表明：與對照相比，2種控失肥處理均能保持生育后期有較高的葉面積，并能顯著提高葉綠素含量、凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導度，從而提高群體的光合能力。與對照相比，單株結鈴數分別增加了5.32個和3.03個，皮棉產量分別提高12.02%、8.20%，均達極顯著差異。而2個控失肥處理之間，后期追施2次速效肥料比后期追施1次速效肥料皮棉增產3.54%，差異顯著。

關鍵詞：棉花；控失肥；光合特性；產量

中圖分類號 S562 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）11-37-03

控失肥是一種可以用于大田作物的新型緩釋肥料，具有肥效期長、肥料利用率高、成本低、降低環境污染的特點。控釋氮肥能維持較高的葉面積來提高葉片光合速率和群體光合速率，從而為增加結鈴數和提高鈴重奠定物質基礎[1]。李學剛等研究也表明控釋氮肥能使葉肉細胞的光合特性得到改善，維持了較高的凈光合速率，為后期保持足夠的光合產物和結鈴數提供物質保障[2]。馬宗斌等的研究表明施鉀提高了棉花的光合能力[3]。中期補施鉀肥也能有效延緩葉片的衰老，為提高棉鈴數和鈴重奠定了物質基礎[4]。有關控失肥對作物生理特性方面的報道甚少。本試驗設計控失肥處理，研究其對棉花生理特性的影響，以期探討控失肥對棉花生理機制的影響，為棉花優質高產高效栽培提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計 試驗在安徽農業大學農業園進行。試驗材料為安徽中鹽紅四方集團生產的內質微網控失型復合肥，養分含量44%（18-8-18）；普通復合肥，養分含量45%（18-7-20）；尿素（含純N 46%）；過磷酸鈣（含P2O5 12%）；氯化鉀（含K2O 60%）；品種為荃銀2號抗蟲雜交棉。種植密度22 500株/hm2。試驗設3個處理，4個重復，隨機區組排列，試驗按照等量養分（每hm2施N、P2O5、K2O分別為270、120和270kg）、不同施肥次數的原則，即：處理f1（一基二追）：每hm2基施控失肥1 200kg，初花期追施90kg氯化鉀+195kg過磷酸鈣，蓋頂肥117kg尿素。處理f2（一基一追）：每hm2基施控失肥1 200kg，盛花期追施117kg尿素+90kg氯化鉀+195kg過磷酸鈣。處理f3（對照，4次施肥）：每hm2基施450kg普通復合肥+735kg過磷酸鈣+75kg氯化鉀，苗期追施尿素75kg，初花期追施150kg尿素+225kg氯化鉀，盛花期追施225kg尿素，蓋頂肥追施75kg尿素。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 葉面積系數 采用打孔稱重法測定葉面積系數[5]。

1.2.2 葉綠素含量 采用95%乙醇提取法[6]，于5月28日、6月20日、7月5日、7月20日、8月5日、8月20日、9月5日和9月20日取主莖倒4葉，每次取15片葉，分3次重復。

1.2.3 葉片氣體交換參數 選晴天上午9∶00～11∶00采用LCpro+光合作用測定系統進行測定，分別于6月20日、7月5日、7月20日、8月5日、8月20日、9月5日和9月20日測定主莖倒4葉，每小區定5株測定凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、蒸騰強度（Tr）。

1.2.4 考種并計產 于棉花生育后期調查單株成鈴數，每小區取正常吐絮鈴20個，曬干后用于測定單鈴重、衣分、籽指，每小區收花結束后，統計實收皮棉產量，折算成每hm2產量。

2 結果與分析

2.1 控失肥處理對棉株主莖功能葉光合特性的影響 棉花葉片凈光合速率高，有利于光合產物的生產。而葉片氣孔導度和胞間CO2濃度與凈光合速率關系密切[7]。由表1、2、3可以看出各處理的主莖葉的凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導度在棉株生育期內是先升后降，在盛花初期（7月21日）達到最大。表1研究結果表明，前期（6月20日至7月5日）各處理的凈光合速率差異不顯著，中期（7月21日至8月5日）處理1極顯著高于對照，但是處理2與對照差異不顯著，盛鈴期（8月20日）2個控失肥處理極顯著高于對照，分別為63.99%、31.51%，處理1比處理2高了24.70%，差異極顯著，吐絮初期（9月5日）2個控失肥處理與對照差異顯著，分別為30.87%、30.98%，表明控失肥可以延緩主莖葉衰老，提高光合速率。控失肥處理的蒸騰速率在盛花初期（7月21日）與對照差異極顯著，而在盛鈴期（8月20日）處理1顯著高于對照，而處理2與對照差異不明顯（表2）。處理1的氣孔導度在盛花期（7月21日至8月5日）與對照相比差異極顯著，而處理2在盛花前期（7月21日）與對照差異顯著，吐絮前期（8月20日）控失肥處理的氣孔導度與對照相比差異均是極顯著，而控失肥處理在吐絮中期（9月5日）均比對照高了33.33%，差異顯著（表3）。

注：同列中不同小、大寫字母分別表示差異達5%和1%顯著水平。下同。

2.2 控失肥處理對棉株主莖功能葉葉綠素含量的影響 葉綠素是一類與光合作用有關的最重要的色素，葉綠素含量的高低直接影響葉片的光合能力，其含量的多少和降解的快慢反映了葉片衰老的快慢程度。由表4可知，葉綠素（a+b）含量的整體趨勢均是先上升后下降，在盛鈴期（8月20日）達到最大。初花期（7月5日）處理1比對照高了8.14%，差異明顯，處理2與對照差異不明顯。2個控失肥處理在盛花前期（7月21日）分別比對照高了6.99%、6.74%，均是差異顯著。處理1的葉綠素（a+b）含量在生育中后期（8月5日至9月5日）與對照差異極顯著，而處理2只在盛花期（8月5日）較對照差異極顯著。2個控失肥處理相比較，盛花期（8月5日）處理1比處理2高了2.64%，差異極顯著；吐絮前期（8月20日）處理1比處理2高了8.88%，差異顯著。說明控失肥提高了主莖功能葉的葉綠素含量，促進了光合作用，減緩了葉綠素的降解速度，延緩了葉片的衰老。

2.3 控失肥對棉花葉面積指數的影響 從表5可以看出，各處理的葉面積消長趨勢相似，盛花期達到最大，吐絮期有所下降。苗期（5月28日）各處理間差異不明顯，處理1在蕾期（6月20日）、盛花期（7月30日）和吐絮期（9月5日）比對照分別高了24.00%、18.9%、15.96%，差異極顯著，處理1在初花期（7月7日）與對照差異顯著。處理2在蕾期（6月20日）、盛花期（7月30日）和吐絮期（9月5日）比對照高了21.6%、7.40%、7.83%，差異顯著，可以看出，控失肥能有效提高棉花的葉面積指數，進而影響光合產物的形成。

2.4 控失肥對棉花產量及產量構成因素的影響 由表6可知，控失肥能增加單株鈴數，處理1與對照差異極顯著，處理2與對照差異顯著，分別比對照增加了5.32個和3.03個；而控失肥處理相比，處理1比處理2增加了6.75%，差異顯著。控失肥處理的單鈴重比對照顯著增加，分別增加了8.84%、7.56%，控失肥處理之間無顯著差異。3個處理的 指和衣分相比差異未達顯著水平。皮棉產量，2個控失肥處理比對照分別增產12.02%、8.20%，差異極顯著，而處理1比處理2增產3.54%，差異顯著。

3 討論與結論

試驗研究結果表明：與常規施肥相比，控失肥處理的棉花在盛花期和盛鈴期能有效提高葉綠素含量、葉面積系數和光合速率，為生育后期積累更多的光合產物，為獲得高產提供物質基礎。特別是控失肥基施，后期追施2次速效化肥處理（處理1）在盛花期和盛鈴期的葉綠素含量、葉面積系數和光合速率明顯高于對照，差異極顯著，而控失肥基施，后期追施1次速效化肥處理（處理2）與對照相比差異較小，這可能是因為控失肥作基肥，能控制肥料的流失，肥效緩慢釋放，于生育中后期追施2次速效化肥比追施1次速效化肥更能較好滿足棉花各個時期的營養要求，與棉花需肥規律吻合，能夠改善葉片的光合能力，延緩葉片衰老，使葉面積系數維持在適宜的狀態，葉綠素含量增加，使葉片保持較高的生理活性，從而提高了光合速率、蒸騰速率和氣孔導度，光合能力得以提高，生產和累積的光合產物增加。光合產物的分配越合理，一般來說，產量越高。從本試驗結果還可看出，控失肥處理的棉花產量增加主要原因是單株結鈴數的增加，這可能是因為結鈴數受到光合條件的影響，控失肥基施能改善葉片光合性能、延長光合時間、增加光合面積，光合產物供應充足，從而增加結鈴數，進而增加產量。

參考文獻

[1]李伶俐，馬宗斌，譚金芳，等.控釋氮肥對棉花產量的影響及光合特性的研究[J].棉花學報，2005，17（5）：275-279.

[2]李學剛，宋憲亮，孫學振，等.控釋氮肥對棉花葉片光合特性及產量的影響[J].植物營養與肥料學報，2010，16（3）：656-662.

[3]馬宗斌，李伶俐，朱偉，等.施鉀對不同基因型棉花光合特性及產量和品質的影響[J].植物營養與肥料學報，2007，13（6）：1 129-1 134.

[4]李伶俐，馬宗斌，張東林，等.盛鈴期補施鉀肥對不同群體棉花光合特性和產量品質的影響[J].植物營養與肥料學報，2006，12（5）：662-666.

[5]柏軍華，王克如，初振東，等.葉面積測定方法的比較研究[J].石河子大學學報：自然科學版，2005，23（2）：217.

[6]趙世杰，史國安，董新純.植物生理學實驗指導[M].北京：中國農業科學技術出版社，2002：55-57.

[7]許大全.光合作用效率[M].上海：上海科學技術出版社，2002.

（責編：徐世紅）