緩釋復合肥對棉花生長發育及產量的影響*

胡艷飛, 鄂玉聯, 馬瑞杰, 李 雪, 王 靜, 劉成龍, 王改榮, 李建峰, 張 鋒, 鄭繼亮

(新疆心連心能源化工有限公司 新疆昌吉 832205)

經過多年研究和試驗,緩釋肥料在提高肥料利用率和增加作物產量上表現出良好的效果。 王菲等[1]發現,使用緩釋復合肥可改善土壤微生物群落結構,提高土壤肥力,在低氮鉀環境條件下葉菜產量增加了6.3%。 王欣英[2]研究了以高分子化學合成型緩釋肥和活化腐殖酸為原料制得的生物有機-無機緩釋肥,發現淋溶條件下較普通復合肥降低了土壤中銨態氮、硝態氮的淋出,提高了氮肥利用率。 劉蘋等[3]通過對小麥進行自制控釋氮肥和魯西緩釋摻混肥的試驗發現,與不施氮肥的對照處理相比,顯著提高了小麥產量和秸稈生物量。 陳蕾等[4]利用炭基緩釋復合肥對土壤氮素流失的影響進行了研究,發現利用炭基緩釋復合肥顯著提高了小白菜產量。 緩釋復合肥在不同作物上均表現出良好的效果,降低了土壤養分的淋溶流失,提高了作物產量。

植物多酚是植物的次生代謝產物,來源于不同種類植物的植物多酚的化學組成和含量也存在一定差異,主要由酚酸、黃酮、單寧等活性化學成分組成[5]。 多酚羥基賦予了單寧一系列獨特的化學特性和生理活性,能夠與蛋白質、生物堿、多糖等結合,還能夠與多種金屬離子發生絡合反應和靜電作用,具有還原性和捕捉自由基的活性及衍生化學反應的活性等[6]。 王小霖等[7]利用新型綠色、環境友好型植物單寧類化合物在尿素熔融液中通過配位絡合的方法制得內置網絡型緩釋尿素。 郄潤天等[8]對基于單寧酸配位化學制得的新型緩釋凝膠尿素進行試驗,發現種子施用緩釋凝膠尿素的發芽率比施用普通尿素的提高了14%,對植物生長有良好的促進作用。 新疆心連心能源化工有限公司與石河子大學開展合作,共同研究開發緩釋肥料,并通過大田試驗進行肥效驗證,探究緩釋復合肥對棉花生長發育的影響,以期為新疆地區減肥增產的高質量農業發展提供數據支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試作物:棉花,品種為金豐源F105 號。

供試肥料:普通復合肥,20-26-8;緩釋復合肥1,添加植物多酚與腐殖酸,20-26-8;緩釋復合肥2,添加植物多酚,20-26-8。 上述肥料均由新疆心連心能源化工有限公司提供。

1.2 試驗設計

試驗于2021 年4—10 月在新疆瑪納斯縣樂土驛鎮大草灘上村進行。 試驗地土壤質地為灌耕灰漠土,土壤pH 為8.3,w(有機質)為10.22 g/kg,w(全氮)為0.99 g/kg,w(速效磷)為17.36 mg/kg,w(有效鉀)為192.33 mg/kg。

根據試驗要求設置3 個處理:T1,普通復合肥處理;T2,緩釋復合肥1 處理;T3,緩釋復合肥2 處理。 各處理施肥量保持一致,全部作底肥施用。

試驗采用1 膜2 管6 行寬窄行配置,理論種植密度24 萬株/hm2,實際保苗18 萬株/hm2。 每個處理重復3 次,小區面積300 m2。 試驗于4 月27 日播種,5 月5 日出苗,7 月15 日打頂,9 月25 日采收。 全生育期澆水、施肥、化控、管理等農事操作與當地高產田保持一致。

1.3 測試指標

生理指標:在各小區內選取長勢均勻、具有代表性的棉花10 株,測定棉花的株高、莖粗、葉片相對葉綠素含量(SPAD 值)。

產量構成要素:在各個小區內選取長勢均勻、具有代表性的棉花10 株,測定棉花果枝始節高度、果枝數、蕾鈴數和產量。

1.4 數據分析

采用Excel 2013 進行數據整理制表,GraphPad Prism 5.0 制圖,以DPS 9.0 中的新復極差法進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對棉花株高的影響

不同施肥處理的棉花株高見表1。

表1 不同施肥處理的棉花株高

由表1 可知:棉花株高隨生育進程的推進呈不斷升高的趨勢;至棉花打頂前(7 月13 日,下同),T2 處理的棉花株高明顯高于T3、T1 處理的,分別較T3、T1 處理的高6.1%、5.8%;進入盛鈴期后(8 月6 日,下同),T2 處理的株高仍分別較T3、T1 處理的增高了6.6%、4.3%。 試驗結果表明,在相同的施肥條件下,與普通復合肥相比,緩釋復合肥1 能顯著增加棉花株高,而緩釋復合肥2 處理的棉花株高與對照處理的相比無顯著性差異。

2.2 不同施肥處理對棉花莖粗的影響

不同施肥處理的棉花莖粗見圖1。

圖1 不同施肥處理的棉花莖粗

由圖1 可以看出:隨著棉花的生長發育,T2處理的棉花莖粗與T1 處理的差異逐漸增大,T3處理的與T1 處理的差異逐漸減小;至盛鈴期后,T2 處理的棉花莖粗較T1 處理的增加0.49 mm,增加率為4.7%,處理間差異顯著;盛鈴期時T3處理的棉花莖粗較T1 處理的增加了0.08 mm,處理間無顯著性差異。 試驗結果說明緩釋復合肥對增加棉花莖粗有后發優勢,緩釋復合肥1 的促進作用明顯。

2.3 不同施肥處理對棉花葉片SPAD 值的影響

不同施肥處理的棉花葉片SPAD 值見表2。

表2 不同施肥處理的棉花葉片SPAD 值

由表2 可以看出:隨著棉花生育進程的推進,不同處理間的棉花SPAD 值差異呈逐漸增加的趨勢;至棉花盛鈴期,T2 處理的棉花SPAD 值分別較T3、T1 處理的高3.2%、2.4%,T3、T1 處理間無明顯差異。 試驗結果表明緩釋復合肥1 對提高棉花葉片SPAD 值有明顯的促進作用。

2.4 不同施肥處理對盛鈴期棉花果枝始節高度、果枝數、蕾鈴數、結鈴比例的影響

不同施肥處理的盛鈴期棉花果枝始節高度、果枝數、蕾鈴數、結鈴比例見圖2。從圖2 可以看出:T2、T3 處理的棉花果枝始節高度較T1 處理的分別降低了4.5、5.4 cm,T2、T3 處理的棉花果枝始節高度差異不顯著;T2 處理的棉花果枝數較T3、T1 處理的均增加0.8 臺,T3、T1 處理的棉花果枝數相同;T2 處理的棉花單株蕾鈴數分別比T3、T1 處理的增加0.3、0.4 個;T2 處理的棉花結鈴比例較T1、T3 處理的分別降低1.5%、3.0%,差異不顯著。

圖2 不同施肥處理的盛鈴期棉花始節高度、果枝數、蕾鈴數、結鈴比例

2.5 不同施肥處理的棉花產量及其構成要素

產量構成要素中的單株鈴數為收獲期的完全吐絮數。 不同施肥處理的棉花產量及其構成要素見表3。

表3 不同施肥處理的棉花產量及其構成要素

從表3 可以看出:T2 處理的單鈴質量比T1處理的增加0.3 g,增加率為5.7%,差異顯著;T3處理的單鈴質量比T1 處理的增加0.2 g,增加率為3.8%,差異不顯著;T2 處理的單株鈴數比T3、T1 處理的分別增加了0.3、0.6 個,增加率分別為5.2%、10.9%,差異均不顯著;T3 處理的單株鈴數較T1 處理的增加了0.3 個,增加率為5.5%,差異不顯著;T2 處理的棉花產量較T3、T1 處理的分別增加了410、900 kg/hm2,增產率分別為7.1%、17.1%;T3 處理的棉花產量較T1 處理的增加了490 kg/hm2,增產率為9.3%。

3 結語

產量是反映肥料效果的最直觀的指標。 從棉花產量可以看出,緩釋復合肥對肥料養分的釋放起到了較好的控制作用,最終提高了棉花的產量。

綜上所述,在同等施肥量的條件下,緩釋復合肥1 處理的棉花生長指標均顯著高于緩釋復合肥2 和普通復合肥的,且緩釋復合肥1、2 均提高了棉花產量。 所以,緩釋復合肥1 對促進棉花生長發育和提高棉花產量效果顯著;緩釋復合肥2 對棉花生長發育的影響不顯著,但對提高棉花產量有明顯的促進作用。