李勇軍,陳兵,謝慧,劉建,賈彩云,王海朋
(1.新疆生產建設兵團第八師炮臺土壤改良試驗站,新疆 石河子 832066;2.新疆農墾科學院;3.第八師種子管理站;4.山東青島明月藍海生物科技有限公司)
水溶性肥料作為新型環保肥料,含有作物生長需要的各種營養元素,在提高肥料利用率、節約農業用水、減少作物的生理病害、改善作物品質以及促進增產增收等方面較化肥有明顯優勢[1],因此水溶肥適應了我國當前農業生產的現狀,應用前景廣闊,推廣使用水溶性肥料替代化學肥料十分有必要[2-3]。水溶肥“碧優豐”含有采用特殊工藝從海藻中提取的海藻多糖、碘、甘露醇、褐藻素等海洋活性物質及多種天然植物成分,綠色環保。經稀釋后具有極高的活性,具有改良土壤理化性狀,優化“肥水-土壤-根系”間營養元素和水分的分配,使水分和養分快速、均勻地分布在根系周圍,增強保水保肥能力、提高肥料利用率、降低水分蒸發和過度蒸騰,起到節約灌溉水,促進植物健康生長等多重功效[4-5]。通過開展棉田肥效對比試驗,分析有機水溶肥料“碧優豐”對棉花生長性狀和產量等方面的影響,為有機水溶肥料代替化肥,減少化肥施用提供科學依據。
供試肥料:有機水溶肥“碧優豐”,青島藍海生物科技有限公司生產,其主要成分:海藻旺根(腐植酸≥30 g/L,N+P2O5+K2O ≥200 g/L)、綠快牛(有機質≥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)、海藻磷鉀(N +P2O5+K2O ≥500 g/L(P2O5≥300 g/L、K2O ≥400 g/L),Cu+Fe+Zn+B:2~30 g/L);尿素,新疆天山化肥廠生產,46%含量;磷酸一銨,湖北宜化集團有限公司生產,73%含量;氯化鉀,新疆世紀中科農業有限公司生產,61%含量;流體硼,濟南銘信達化工科技有限公司生產,50%含量;硫酸鋅,濟南眾杰化工有限公司生產,98%含量。
供試棉花品種:金墾1565。
試驗設在新疆農墾科學院1-5號試驗田,面積為6.67 hm2,該試驗地地勢平坦、有排灌條件且田塊相對均勻,土壤肥力中等,前茬為棉花。采用一膜三管六行膜上點播、膜下滴灌播種方式。
試驗共設2個相同時間不同施肥類型處理,處理1為施常規肥處理,處理2為施水溶性肥處理。每個處理3次重復。棉花于2021年4月16日播種,生育期灌水總量380 m3/667 m2,灌溉10次,每次30~45 m3/667 m2。采用葉面噴施和隨水滴施方式,詳細施肥量見表1。

表1 不同處理施肥情況
每個處理選取3個點,每個點5株棉花,分別于6月7日(蕾期)、7月15日(盛花期)、8月16日(盛鈴期)、9月15日(吐絮期),對棉花株高、葉齡、果枝臺數、果枝始節位、果枝始節高進行田間調查;同期利用LAI-2000植物冠層分析儀測定各處理的葉面積指數[1],取樣采用室內用烘干測定其生物量[6-7]。采收前對棉花進行測產,摘取棉花樣品在石河子棉花纖維所測定棉花品質。
試驗數據采用Microsoft Excel 2007和DPS 9.5處理分析。Tukey法多重比較進行差異顯著性分析。
由表2可知,隨著棉花生育期的推進,各處理株高呈增長趨勢,在棉花吐絮期,處理2的株高較處理1少4.93 cm;葉齡變化趨勢與株高相同,從蕾期到盛鈴期,處理2比處理1多0.49~1.57片;處理2的果枝臺數在蕾期較少,在盛花期和盛鈴期較處理1增加0.15~2.44臺;果枝始節高變化較小,在棉花吐絮期,處理2較處理1高0.99 cm;果枝始節在4個生育時期均呈上升趨勢,所有農藝性狀參數間差異不顯著。

表2 不同施肥處理棉花農藝性狀
由表3可知,隨著棉花的生長發育,不同處理在棉花蕾期到吐絮期的干物質積累量均呈增加趨勢,處理2的根干重較處理1高0.08~0.65 g,但處理間差異不顯著;處理2的莖干重、葉干重在不同生育期均低于處理1,其中,盛鈴期2個處理存在差異顯著,莖干重相差22.38 g/株,葉干重相差11.09 g/株;處理2的蕾干重在盛花期較處理1高2.36 g/株,盛鈴期較處理1低1.73 g/株,存在差異顯著;處理2的鈴干重在盛鈴期較處理1低0.55 g/株,吐絮期較處理1高6.98 g/株,2個處理間差異不顯著;處理2的地上總干重較處理1增加0.49~18.68 g/株,但差異不顯著。2個處理莖干重、葉干重、蕾干重均在盛鈴期達到顯著性水平,其他時期未達顯著性水平。

表3 不同施肥處理下棉花干物質重量
棉花葉面積指數先增后減,處理2在盛花期達到峰值(3.49),處理1在盛鈴期達到峰值(4.74),2個處理間差異不顯著。在作物生長前期,處理2小于處理1,但棉花生長后期,尤其是在吐絮期,處理2葉面積指數較處理1大且持續的時間長,葉片衰老緩慢,促進了后期棉花的生長發育。
由表4可知,處理2棉花品質指標均高于處理1,處理2較處理1絨長增加0.04 mm、整齊度指數增加0.05%、斷裂比強度增加0.59 CN/tex、成熟度系數增加1%、馬克隆值增加0.34、短纖維指數增加0.07。2個處理差異均不顯著。絨長、整齊度指數、斷裂比強度和成熟度系數增加使得棉花品質有所提高,馬克隆值增加、短纖維指數增加使得棉花品質有所降低。

表4 不同施肥處理棉花品質
由表5可以看出,處理2棉花產量較處理1多6.26 kg/667 m2,產量構成因素中,處理2較處理1棉花單株鈴數多0.66個,單鈴重減少0.54 g,株數減少48.77株/667 m2。施用有機水溶性肥料較常規施肥增產1.3%。按照試驗設計的施肥用量,計算肥料成本,在其它成本費用一致的條件下,處理2可節省肥料成本27.69元/667 m2,收益可增加93.42元/667 m2。

表5 不同施肥處理棉花產量及肥料成本與收益
根據試驗結果,施用有機水溶性肥料“碧優豐”在加快棉花生育進程和促進棉花生長過程中與施用常規化肥效果相當,綜合考慮有機肥在提高肥料利用率、減少作物生理病害、提升產品品質、改善土壤環境污染等方面的優勢,有機水溶肥可替代常規化肥施用。而且,在其它種植成本費用一致的條件下,施用水溶性肥料可使棉花產量略有增加,肥料成本節省了27.69元/667 m2,收益增加了93.42元/667 m2,可在生產上推廣應用。