尿素配施不同量的微生物菌劑對棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

厙潤祥, 李 雪, 鄭繼亮

(新疆心連心能源化工有限公司 新疆昌吉 832205)

自2015年以來,我國在化肥減量方面取得了重大突破[1],特別是2016年科技部、原農(nóng)業(yè)部提出的“化學(xué)肥料和農(nóng)藥減施增效綜合技術(shù)研發(fā)”,為企業(yè)肥料生產(chǎn)指明了方向,在圍繞綠色環(huán)保、根際促生、溶磷解鉀、土壤改良和減肥增效等方面展開了一系列研究,各種新型緩/控釋肥料、穩(wěn)定性肥料、生物炭基肥料和微生物肥料的研發(fā)和生產(chǎn)以及相關(guān)田間試驗也越來越多[2-3]。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,新型增效尿素也隨市場需求應(yīng)運而生,最常見的有含多肽、氨基酸、腐殖酸、海藻酸、微量元素等尿素,針對此類添加無生命物質(zhì)的尿素對作物影響的研究較多,對尿素配施微生物菌劑的研究則較少。有研究表明,施用微生物菌劑可在防治棉花病害、消減棉花連作障礙的同時,提高土壤速效養(yǎng)分的有效性及根系活性,促進(jìn)果枝臺數(shù)、蕾鈴數(shù)及產(chǎn)量的增加[4-7];與常規(guī)施肥相比,施用微生物菌劑可以使小油菜生育期縮短,生育性狀得到改善,增產(chǎn)明顯[8];與單施傳統(tǒng)尿素相比,尿素與復(fù)合微生物菌劑配施可使大蒜顯著增產(chǎn),并能提高氮肥利用率[9];尿素與微生物菌劑配施比單獨施用尿素更有利于提高番茄產(chǎn)量、改善番茄品質(zhì)[10]。由此可見,尿素復(fù)配微生物菌劑在作物生產(chǎn)過程中有重要的意義,但對棉花的研究未見報道。因此,本文圍繞新疆重要經(jīng)濟作物棉花,研究尿素配施不同量的微生物菌劑對棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響,以期為普通尿素添加微生物菌劑對棉花生產(chǎn)提質(zhì)增效提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗于2021年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第六師芳草湖總場二場七連(44°18′～44°53′ N,86°27′～86°57′ E)開展,該區(qū)地處昌吉回族自治州呼圖壁縣境內(nèi),天山北麓、準(zhǔn)噶爾盆地南緣。試驗地土壤為第一年開墾的灰漠土生地,0～30 cm耕層土壤理化性狀：pH為8.3,w(有機質(zhì))為10.22 g/kg,w(全氮)為0.99 g/kg,w(有效磷)為17.36 mg/kg,w(速效鉀)為192.33 mg/kg。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)4個處理：CK,普通尿素;T1,尿素+微生物菌劑Ⅰ;T2,尿素+微生物菌劑Ⅱ;T3,尿素+微生物菌劑Ⅲ。各處理均采用同一微生物菌劑,僅用量不同,微生物菌劑用量用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示梯度增加。每個處理面積為345 m2(2.30 m×5膜×30 m),供試尿素w(N)為 46%,供試棉花品種為金豐源F105號。各處理施肥量均為尿素35 kg/畝(1畝=667 m2)、磷酸一銨15 kg/畝、氯化鉀10 kg/畝,均由新疆心連心能源化工有限公司提供。試驗采用1膜2管6行寬窄行配置,理論種植密度約24萬株/hm2,肥料按照“少-多-少”分6次隨水施入,其他管理措施均與大田生產(chǎn)相同。

1.3 測定項目及方法

(1)農(nóng)藝性狀：棉花7月5日打頂,7月15日重控后,于每個小區(qū)選取長勢均勻的3個樣點,測定連續(xù)10株的株高、功能葉葉綠素相對含量(SPAD值)、果枝數(shù)、蕾鈴數(shù);8月10日,采用相同方法測定蕾鈴數(shù)。

(2)產(chǎn)量的測定：于收獲期在每個小區(qū)調(diào)查長勢均勻一致具有代表性的0.01畝收獲株數(shù)和總成鈴數(shù),并計算單株成鈴數(shù);各小區(qū)選取具有代表性的15株棉花測定單鈴質(zhì)量,計算產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用 Microsoft Excel 2013 對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及圖表制作;采用 SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,顯著性差異分析采用新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對功能葉SPAD值的影響

不同處理對功能葉SPAD值的影響見圖1,圖中不同小寫字母表示處理間差異達(dá)顯著水平(P<0.05),下同。

圖1 不同處理功能葉SPAD值

從圖1可以看出,T1、T2、T3處理的棉花功能葉SPAD值均高于CK處理的,其中T3處理的最高為52.48,較T2、T1、CK處理的分別高出0.08%、5.00%和6.60%,T3、T2處理與T1、CK處理具有顯著性差異。可見,微生物菌劑可促進(jìn)棉花對氮肥的吸收,促進(jìn)作用隨微生物菌劑添加量的增大而增強。

2.2 不同處理對株高、果枝數(shù)的影響

打頂重控后,棉花營養(yǎng)生長基本停止,測量株高并記錄果枝數(shù)。從圖2可看出：T1、T2、T3處理的株高、果枝數(shù)均高于CK處理的,但隨微生物菌劑添加量的增加,株高和果枝數(shù)均呈先增后減的趨勢,這可能與微生物是生命體需要消耗尿素供自身生長有關(guān);T2處理的株高最高為75.22 cm,與T1、T3處理的無顯著性差異,與CK處理的差異顯著;果枝數(shù)表現(xiàn)為T2>T1>T3>CK,各處理無顯著性差異。這表明添加微生物菌劑有利于棉花生長,添加量達(dá)到一定水平后的促進(jìn)作用不明顯。

圖2 不同處理的株高、果枝數(shù)

2.3 不同處理對蕾鈴數(shù)的影響

不同處理對蕾鈴數(shù)的影響見圖3。T1、T2、T3處理的棉花蕾鈴數(shù)均高于CK處理的;蕾數(shù)均隨微生物菌劑添加量的增加呈遞增的趨勢;鈴數(shù)則隨微生物菌劑添加量的增加呈先增后降的趨勢,各處理間無顯著性差異。

圖3 不同處理7、8月份的蕾鈴數(shù)

7月份,T3處理的單株蕾數(shù)為13.84個,與T1、CK處理的達(dá)到顯著性差異水平,較CK處理的高出15.24%;8月份,T3處理的單株蕾數(shù)為5.90個,與T1、T2處理的無顯著性差異,但較CK處理的多1.91個,高出47.87%,差異顯著。7月份,T2處理的單株結(jié)鈴數(shù)最多,達(dá)到1.4個,其次為T3處理的,CK處理的最少;8月份,單株結(jié)鈴數(shù)依次為T1>T2>T3>CK。

2.4 不同處理對產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

不同處理對棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響見表1。

表1 不同處理的棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

從表1可以看出：與CK處理相比,T1、T2、T3處理的棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素(密度除外)等指標(biāo)均上升,且隨微生物菌劑添加量的增加,各處理指標(biāo)基本呈逐漸增加的趨勢;T2處理的單株鈴數(shù)較T3、T1處理的分別高出0.22%、2.92%,較CK處理的顯著提高6.51%;T3處理的單鈴質(zhì)量最高為5.45 g,與T2、T1處理的無顯著性差異,與CK處理的相比顯著提高了8.57%;T3處理的棉花產(chǎn)量比T2、T1、CK處理的分別增產(chǎn)79.48、262.45、630.19 kg/hm2,較CK、T1處理的分別顯著提高13.18%、5.10%。

3 結(jié)語

研究發(fā)現(xiàn),微生物菌劑單施雖然有一定的效果,但其對作物生長所提供的養(yǎng)分有限,與化肥配施不僅能保證作物產(chǎn)量,并且有助于微生物繁殖,對土壤改良和番茄品質(zhì)提升起到一定作用[10-12]。尿素與微生物菌劑合理配施,可顯著提高生菜的形態(tài)指標(biāo)、生理指標(biāo)及產(chǎn)量和品質(zhì)[13]。王凡等[4]的研究發(fā)現(xiàn),與常規(guī)施肥棉田相比,滴施兩種微生物菌劑后,棉花的果枝數(shù)和蕾鈴數(shù)均有所增加。試驗結(jié)果表明,在施用普通尿素的基礎(chǔ)上配施微生物菌劑能明顯提高棉花株高,同時棉花7、8月份的蕾數(shù)有所增加,但鈴數(shù)無明顯差異。前人研究得出,與常規(guī)施肥相比,生物有機肥和化肥配施可以明顯促進(jìn)冬小麥增產(chǎn)[14];與單施無機肥相比,滴施無機肥+微生物菌劑能使棉花增產(chǎn)9.3%[15];復(fù)合微生物菌劑與全量尿素配施比傳統(tǒng)單施尿素可顯著提高大蒜產(chǎn)量及植株氮素吸收量[9]。試驗得出的結(jié)論與以上結(jié)果相同,尿素添加微生物菌劑后,棉花的功能葉SPAD值能明顯增大,同時配施微生物菌劑處理的棉花單株鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量和產(chǎn)量均表現(xiàn)優(yōu)異,隨微生物菌劑添加量的增加,產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均呈增加趨勢,尿素+微生物菌劑Ⅲ的產(chǎn)量及構(gòu)成因素均最高,但微生物菌劑添加至一定量后,產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的增長幅度降低。關(guān)于尿素添加微生物菌劑的田間試驗仍需長期跟蹤,深入研究。