腐植酸對滴灌棉田土壤養分和棉花產量及品質的影響

摘要：【目的】研究滴灌條件下不同用量腐植酸對新疆棉田土壤養分及棉花生長的影響，為新疆棉花生產中腐植酸的應用提供一定的理論依據。【方法】通過田間小區試驗，設置CK（0 L·hm^-2），T1（225 L·hm^-2），T2（450 L·hm^-2），T3（675 L·hm^-2），4個試驗處理，探究其對棉田土壤養分、棉花生長、產量與品質的影響。【結果】腐植酸顯著增加了土壤養分有效性，隨著腐植酸用量的增加提供了更多的結合位點，施用量675 L·hm^-2時土壤堿解氮含量增加了16.36%～25.66%，有效磷含量增加了23.85%～32.22%，速效鉀含量增加了20.15%～29.95%。促進了棉花的生長，提高了棉花的光合特性，同一生育期棉花干重和單株葉面積隨著腐植酸用量的增加而逐漸增加，在施用量為450 L·hm^-2時對棉花株高和莖粗的促進效果最佳。棉花產量分別增加了18.60%、27.44%、10.61%。提高了棉花品質，施用量450 L·hm^-2提高了棉花馬克隆值等級。【結論】腐植酸提高土壤養分有效性增加土壤速效養分含量，促進棉花生長、提高棉花產量和品質，綜合應用效果施用量為450 L·hm^-2效果最佳。

關鍵詞：腐植酸；土壤；棉花；產量；品質

0引言

【研究意義】棉花是新疆的重要經濟作物之一，棉花種植面積占新疆耕地總面積的60.66%，棉花的生產對新疆農業發展具有舉足輕重的地位，但在生產過程中通常投入大量的肥料以保證棉花的高產^[1]。由于土壤本身特征和施肥不當導致施肥后新疆棉田養分利用率低^[2]，使棉花種植成本大幅增加，同時也造成棉田生態環境破壞，新疆棉花可持續發展正面臨經濟與生態協調發展的雙重困境^[3]。在大量施肥的條件下，大多養分揮發、被土壤吸附和固化，使得養分有效性降低，難以被作物利用^"[4]。所以通過活化養分增加土壤養分有效性是提高養分利用的重要途徑之一。腐植酸作為一類來源于風化煤、褐煤和泥炭的天然有機高分子物質，含有酚羥基、羧基、醇羥基、等多種官能團^[5]，可以調控土壤與肥料中的養分轉化^[6，7]、刺激植物生長及其對養分的吸收^[8]。雖然目前腐植酸在農業生產中普遍應用，但在實際生產過程中有關腐植酸的施用方式、使用量所對作物產生的施用效果存在爭議，并且對腐植酸的作用機理也并不夠明確^[9]。

【前人研究進展】研究表明腐植酸含有的特殊官能團可與養分發生絡合，形成絡合物，在石灰性土壤中添加腐植酸中可破壞土壤中鈣從而提高磷效率，使更多的土壤磷可供植物吸收^[10]，同時，活化土壤鉀素，促進緩效鉀等其他形態向速效鉀轉化^[11]。顧鑫、劉燦華等人研究表明施用腐植酸可增加土壤中各養分含量，其中土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量增加較為顯著^[12，13]。目前，腐植酸對作物的生長和養分吸收的影響上也有了大量研究，Ehsan Karimi等人通過對金盞花的施用腐植酸發現腐植酸相對于CK增加了葉面積及葉綠素含量，促進根系和植物莖干物質增加，促進了植株的營養及生殖生長^[14]。而Sumaia M.等人通過葉片噴施和土施兩種施用方式研究了腐植酸對萵苣生長的影響，對萵苣生長影響沒有差異，對于萵苣葉面積、植株內N、P、K含量腐植酸沒有顯著影響^[15]。在沙質土壤和粘性土壤中施用腐植酸研究發現沙質土壤中促進了馬鈴薯的生長、塊莖產量或養分吸收而粘性土壤卻對其影響不大^[16]。【本研究切入點】因為腐植酸來源、施用量對于確定其對作物和土壤的影響至關重要，腐植酸對作物生長發育的影響因作物種類、施用濃度及施用方式的不同而存在差異^[17]，所以在腐植酸的施用方式及施用量對作物的影響效果上存在一定的爭議，而新疆棉田大多采用滴灌的種植方式。【擬解決關鍵問題】所以通過研究滴灌條件下腐植酸對新疆棉田土壤及棉花的影響，確定對棉田土壤養分含量及棉花生長和產量調控效果，可為腐植酸在新疆棉花生產中的應用提供理論依據。

1.材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2022年在石河子大學試驗場二連進行，土壤類型為灰漠土，供試土壤供試土壤pH 8.7，堿解氮32.4 mg·kg^-1，有效磷31.2 mg·kg^-1，速效鉀350 mg·kg^-1。棉種品種為新陸早64號，試驗所用腐植酸商品名為“MBT-多元生物刺激素”為礦源腐植酸，由河北萌幫水溶肥料有限公司生產并提供，腐植酸≥100 g·L^-1，有機質≥100 g·L^-1，多糖3 g·L^-1，pH：7～7.5。

1.2 試驗方法

本試驗為田間小區試驗，共設置4個試驗處理：CK（不施腐植酸）、T1（腐植酸225 L·hm^-2）、T2（腐植酸450"L·hm^-2）、T3（腐植酸675 L·hm^-2），每個處理重復三次。栽培模式為一膜三管6行，小區面積為（34.9 m×25 m），膜寬2.05 m。腐植酸分三次（蕾期、花期、鈴期）隨水滴施，其他田間管理措施與當地棉田管理相同，棉花各生育期內測定棉花生長指標。

1.3 測定項目及方法

在各試驗處理小區內隨機3個試驗點，用土鉆取0～60 cm的混合土壤樣品，實驗室內自然風干，過2 mm孔篩，測定各土層中土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量。堿解氮-堿解-擴散法、有效磷-用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法、速效鉀-用乙酸銨交換-火焰光度法^[18]。

在棉花生育期內，每個小區選取連續5株長勢均勻的代表性植株標記，每隔15天用卷尺測量棉花株高，測定葉片長（葉基至葉尖）和寬（以葉基為中心垂直于葉長），計算葉面積^[19]，用游標卡尺測定棉花植株莖粗。各小區隨機選取長勢均勻且具有代表性的3株棉花取樣后立即裝袋帶回實驗室，分莖、葉、蕾鈴等器官（未取根），放入105℃烘箱殺青30 min， 80℃烘至恒重，冷卻后測定其干物重。植株樣各部位分別用粉樣機進行粉樣，過篩，用H₂SO₄-H₂O₂消煮， 測定棉花植株地上部分養分含量，全氮采用奈氏比色法， 全磷采用鉬銻抗比色法， 全鉀采用火焰光度法進行測定^[18]。

腐植酸全部施用后，每株取自上往下第3片葉，在晴朗無風上午10：30-13：00用便攜式光合儀（Li-6400）測量棉花的光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、胞間CO₂濃度（Ci）、蒸騰速率（Tr），每個處理測定15株棉花，結果取平均值。

在棉花完全吐絮后統計各試驗小區的棉花株數及鈴數，計算單株鈴數，同時摘取各小區正常吐絮棉株上層、中層和下層棉鈴用電子天平稱重計算棉花產量。棉纖維送至中國農業科學院棉花研究所進行品質指標測定（上半部平均長度、整齊度指數、斷裂比強度、馬克隆值、伸長率）。

1.4數據統計與分析

采用Excel 2019軟件進行數據處理并繪制圖表，采用SPSS 23.0軟件進行數據統計和方差分析，單因素方差分析及多重比較采用Duncan檢驗。

2．結果與分析

2.1不同處理對土壤養分含量的影響

由圖1可知施用腐植酸后可顯著增加各個土層土壤中有效磷含量，較CK而言各施用量之間土壤有效磷含量隨著腐植酸施用量的增加而增加，施用量675 L·hm^-2的土壤有效磷含量增加量最高，但三個腐植酸施用量之間差異不明顯。其中，在0～20 cm土層中不同施用量腐植酸較CK土壤有效磷含量分別增加3.92%、7.77%、32.22%。在20～40 cm土層中施用腐植酸后土壤有效磷含量分別增加了2.71%、7.35%、26.78%。在40～60 cm土層中施用腐植酸后土壤有效磷含量較CK分別增加了4.68%、11.69%、23.85%。

由圖2可知施用腐植酸后土壤中速效鉀含量顯著增加，同樣不同用量腐植酸施加后在增加土壤中速效鉀含量，在施用量為675 L·hm^-2時增加量達到最高。在0～20 cm土層中施用腐植酸較沒施腐植酸土壤速效鉀含量分別增加了8.01%、11.49%、20.15%，在20～40 cm土層中分別增加了8.41%、20.13%、20.45%，在40～60 cm土層中分別增加了3.32%、21.54%和29.95%。

由圖3可知施用腐植酸后可以增加土壤中堿解氮含量且效果顯著，并隨著腐植酸施用量的增加而增加。在0～20 cm土層中施用腐植酸后較CK土壤中堿解氮含量分別增加11.15%、11.57%、16.36%，在20～40 cm土壤中堿解氮含量分別增加18.14%、18.47%、23.39%，在40～60土層堿解氮含量分別增加12.54%、23.64%、25.66%。

2.2腐植酸對棉花地上部養分積累的影響

表1可知施用腐植酸后促進棉花地上部對氮、磷、鉀養分的積累。腐植酸施用450 和675 L·hm^-2時地上部氮的積累總量比較CK分別增加了1.16%和35.75%，三個不同施用量相對于CK磷的積累量分別增加了4.29%、21.76%和51.93%，地上部鉀的積累量分別增加了9.96%、22.73%和50.43%。

施用腐植酸后棉花莖部養分積累量增加，其中氮、鉀養分的積累量隨著腐植酸施用的增加，棉花莖部磷的積累量相比較于CK，施用腐植酸后養分的增加量呈現出先增加后降低的趨勢，施用量為450"L·hm^-2時磷的積累量達到最高。棉花葉片在對養分的積累上，隨著腐植酸施用量的增加而增加，在施用量為675 L·hm^-2時對養分的積累量達到最高，氮、磷、鉀分別增加了28.13%、38.18%、12.26%，但各處理之間差異不顯著。施用腐植酸后和CK相比施用量為225和450 L·hm^-2時棉花蕾鈴部對氮、磷養分積累的影響效果不夠顯著，施用量為675 L·hm^-2時較CK，氮、磷分別增加了28.82%、46.90%，施用腐植酸顯著增加了棉花蕾鈴部鉀的積累相比較CK三個施用量分別增加了51.42%、50.02%、62.44%。

2.3不同處理對棉花生長的影響

由圖4可知施用腐植酸后可以增加棉花地上部干物質重，在棉花蕾期施用腐植酸后棉花干重較CK分別增加了65.75%、32.44%、13.81%。施用腐植酸后棉花花期干物質增加量為30.93%、57.02%、73.11%，在棉花鈴期干物質增加量為12.87%、20.99%、40.69%。在棉花成熟期個處理棉花干重呈下降趨勢，其中腐植酸用量450 L·hm^-2干物質降低量相對與其他處理較少。

由圖5可知，腐植酸可促進棉花葉片生長，棉花蕾期施用腐植酸比較CK單株葉面積分別增加了18.62%、23.78%和34.36%。在棉花花期單株葉面積分別增加了24.16%、31.39%和39.86%，在鈴期單株葉面積分別增加了10.84%、21.93%和32.91%。在成熟期，棉花單株葉面積呈現出降低的趨勢，同樣施用腐植酸后葉面積減少量相對于CK較少，在三個腐植酸施用量下當施用量為450 L·hm^-2時葉面積減少量最少。

由圖6、圖7可知施用腐植酸后可以影響棉花的生長，隨著施用量的增加棉花株高和莖粗呈現出先升高后降低的趨勢。當腐植酸施用量為225 L·hm^-2、450 L·hm^-2時對棉花的生長具有促進作用并隨著用量的增加促進作用增強，在棉花蕾期株高較CK分別增加了1.30%、2.16%，莖粗分別增加了6.42%、18.44%，在棉花鈴期兩個施用量下棉花株高分別增加了6.06%、6.45%，莖粗分別增加了23.79%、27.66%。施用量為675 L·hm^-2時相對于CK對棉花的生長呈現出抑制的作用。在棉花花期三個不同腐植酸施用量對棉花株高和莖粗均表現出促進的作用，但是同樣在施用量為675 L·hm^-2是增加效果并不顯著。

2.4腐植酸對棉花光合特性的影響

由表2可知施用腐植酸后可明顯提高棉花的光合特性，與CK相比棉花凈光合速率分別提高了24.82%、43.36%、47.23%。棉花蒸騰速率和氣孔導度雖然隨著腐植酸用量的增加而逐漸提高但在施用量為225L/hm²時與CK進行比較效果不顯著分別增加了0.66%、3.06%，腐植酸用量為450 L/hm²和675 L/hm²條件下蒸騰速率分別提高了22.61%、55.02%，氣孔導度分別提高70.26%、75.04%。與CK相比三個不同施用量下棉花細胞間二氧化碳濃度分別降低了3.11%、4.00%、11.32%。

2.5腐植酸對棉花產量及構成因素的影響

由表3可知施用腐植酸增加了棉花產量，和CK相比施用腐植酸后棉花產量分別增加了18.93%、33.60%、10.98%，不同施用量之間棉花產量增加量表現出先升高后降低的趨勢。施用量450 L·hm^-2與CK相比可顯著增加棉花產量，施用量225和675 L·hm^-2雖增加產量但增產效果并不顯著。在產量構成上，各處理之間棉花采樣株數之間差異不顯著。施用腐植酸后提高了棉花單株鈴數和平均鈴重，三個不同腐植酸施用量相比于CK，棉花單株鈴數分別增加了11.38%、22.98%、2.06%，棉花鈴重分別增加了0.51%、5.58%、2.51%。其中，施用量225和675 L·hm^-2雖然提高了棉花產量、棉花單株鈴數和棉花鈴重但增加效果并不顯著，腐植酸用量為450 L·hm^-2時對棉花產量及產量各構成因素增加效果最好。

2.6腐植酸對棉花品質的影響

由表4可知施用腐植酸后增加了棉花上半部纖維的平均長度，并隨著施用量的增加棉花纖維長度也逐漸增加，較CK分別增加了1.12%、1.61%、4.96%。施用腐植酸后棉花整齊度也分別增加了0.62%、1.20%、0.46%，但處理之間差異不顯著。和CK比較腐植酸處理的棉花斷裂比強度增加，施用腐植酸后分別增加了4.91%、6.24%、8.90%。各處理之間棉花馬克隆值差異不明顯，在施用量為675 L·hm^-2時棉花馬克隆值等級有所提高，由C2級提高至B2級。棉花伸長率只有施用量為225 L·hm^-2和450 L·hm^-2時有所增加兩個施用量下分別增加了3.59%、5.99%。

3.討論

增加土壤養分有效性是提高養分利用率的重要途徑之一。腐植酸含有多種特殊官能團可以和養分發生絡合，同時降低土壤對養分的吸附性，增加土壤養分的有效性^[20] 。研究表明施用腐植酸后可顯著提高土壤中速效養分的含量^[21]，本試驗研究發現在施用不同量腐植酸后也顯著增加了棉田土壤速效養分含量，結果表明和CK比較三個不同的腐植酸施用量下土壤有效磷最多可增加至23.85%～32.22%，速效鉀含量增加至20.15%～29.95%。腐植酸通過自身官能團結構的變化，形成海綿狀膠凝體有效吸附土壤中鉀離子，從而降低鉀離子的流失^[22]，并通過自身的絡合作用與土壤中磷酸鹽物質形成腐植酸-金屬-磷酸鹽絡合物從而減少磷在土壤中的固定^[23]。同樣，Li"Yan等人研究得出在連作土壤中腐植酸通過增加土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀等速效養分含量的同時提高了土壤酶活性從而提高了土壤質量^[24]。本試驗得出，在施用量為675 L·hm^-2時養分增加量最高，可能是隨著腐植酸的施用量的增加提供了更多的結合位點從而進一步促進腐植酸與養分的絡合作用。與楊蘇等人研究腐植酸對土壤氮磷鉀養分增加效果相同^[25]，試驗中堿解氮的含量隨著施用量的增加而增加可能與土壤中養分和腐植酸自身的養分含量有關。

腐植酸除了可以提高土壤中養分有效性外，作為一種生物刺激素可通過影響作物代謝及生理影響作物生長和養分吸收^[26]。在不同小麥品種中施用不同量腐植酸隨著腐植酸施用量的增加可進一步促進小麥的的株高和穗長^[27]。而在研究腐植酸對玉米生長的影響中，在施用量在"500～50000 kg·hm^-2與CK相比隨著施用量的增加玉米的株高和莖粗逐漸增加，當施用量為"100 000 kg·hm^-2生物量的增加量逐漸降低，而對玉米干物質隨著施用量的增加而增加"^[28]。本試驗中棉花的株高和莖粗隨著腐植酸施用量的增加呈現出先增加后降低的趨勢，而在地上部干物質重上隨著施用量的增加而增加與其結果相同，施用腐植酸后棉花葉面積與CK相比顯著提高，腐植酸可能在增加棉花單株葉片數量的同時促進棉花生長。腐植酸可誘導由生長素依賴性信號通路控制的基因的上調^[29]，通過影響地上部生長激素含量從而促進作物地上部的生長和發育^[30]，同時促進作物對養分的吸收^[31]，所以在對棉花生長的調節上可能受生長素含量的影響，在影響效果上表現出低含量促進而高含量抑制。在棉花成熟期各處理單株葉面積減少，而施用腐植酸和 CK相比減少量較小，也可能腐植酸通過調節相關生長素含量從而緩解了棉花的衰老。在對養分的吸收的影響上隨著腐植酸施用量的增加棉花地上部氮磷鉀養分積累量逐漸增加，在施用量為 675 L·hm^-2時對棉花地上部養分積累量最高，而Shen， J等人在研究中發現在稻子生長過程中施用不同量腐植酸濃度，隨著施用量的增加稻谷中相關元素的含量呈現先升高后降低的趨勢^[32]，"在對作物生長的影響上可能是作物類型和土壤的不同使得腐植酸對作物本身相關活性和土壤性質影響差異使得應用效果存在不同。在腐植酸對作物的影響機制上，研究表明腐植酸可以影響根系質膜活性，而根系活力和根系質膜（PM）H⁺-ATPase活性作為與根系吸收養分相關的重要指標^[33]，腐植酸也可能通過調節提高根系活力和刺激根系NR活性來增加養分吸收，增加了棉花根系質膜活性促進根系對土壤養分的吸收，從而進一步促進了棉花的生長^{[34，35，36]}，但缺乏相關機制研究，所以在腐植酸對作物的直接調節作用上還有待進一步的探索。

光合是作物有機物合成的重要來源，是作物生長、產量和質量形成的重要保證^[37]。研究表明施用腐植酸可以提高作物的光合特性，但大多是通過噴施的方式進行施用^[38，39]。本試驗結果表明通過隨水滴施的方式進行腐植酸施用同樣促進了棉花的光合特性，并隨著施用量的增加對光合特性的影響效果逐漸增加。楊曉偉通過腐植酸與土壤混合的方法研究了腐植酸對菠菜生長特性的影響，結果表明腐植酸促進了菠菜的光合特性并隨著腐植酸施用量的增加影響效果更加顯著^[40]，與本實驗結果相同。但試驗發現隨著腐植酸用量的增加棉花光合特性并不是也呈現出顯著增加的趨勢，腐植酸處理間有些相關指標增加效果并不顯著，所以隨著腐植酸用量的增加對光合特性的影響可能會具有不同的效果。孟阿靜等人研究了不同用量腐植酸對玉米光合的影響，試驗結果表明隨著腐植酸用量的增加玉米苗期葉片凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導度（Gs）呈現出先增加后降低的趨勢^[41]，腐植酸作為一種生物刺激素對作物可能產生了低濃度促進高濃度抑制的效果。葉綠素含量和葉片氣孔大小是影響作物光合的重要因素，研究表明腐植酸可以增加葉綠素含量和影響作物葉片氣孔數量和氣孔指數^[42]，可能是腐植酸提高光合特性的關鍵因素，在相關機制上需相關試驗的進一步探究。

施用腐植酸提高了棉花產量和品質。腐植酸施用量在225、450 L·hm^-2，隨著腐植酸施用量的增加棉花產量不斷增加，增加量為18.93%、33.60%，而在用量達到675 L·hm^-2時棉花產量雖然較比 CK仍增加了10.98%，但相對于其他兩個施用量而言棉花產量卻有所降低。同樣，王平等人研究了黑液腐植酸對棉花產量的影響，施用腐植酸后可以提高棉花皮棉和籽棉產量，在不同施用量之間隨著施用量的增加呈現出先增加后降低的趨勢和本文試驗結果相同^[43]。在棉花品質上，Ulla等人通過使用腐植酸鉀0、10、20和 30 L·hm^-2，土壤施用腐植酸鉀可改善了棉花生產力和纖維品質性狀，確定腐植酸在"20 L·hm^-2的土壤施用量下效果最佳^[44]，而有研究表明施鉀可以提高棉花品質^[45]，所以在腐植酸對棉花品質的影響上仍需進一步研究。本試驗結果表明腐植酸增加了棉花品質，棉花整齊度、伸長率和斷裂比強度較CK雖差異不顯著但也隨著腐植酸用量的增加而增加，腐植酸降低了棉花馬克隆值在施用量為 675 L·hm^-2時提高了棉花的馬克隆值等級。而SEMA通過噴施和腐植酸浸種探究對棉花的影響結果表明腐植酸促進了棉花生長但對棉花纖維長度、纖維細度和纖維強度等品質上沒有影響^[46]。因為腐植酸類型不同腐植酸中養分含量存在差異，同樣在施用方式和土壤養分影響下，在對產量品質的應用效果上存在差異。所以在對棉花增產上并不是腐植酸的施用量越多棉花產量越高，腐植酸過量和少量都不能對棉花增產有較好的效果，在棉花生產過程重要選擇最佳的施用量范圍和施用方式以在保證棉花產量的同時保證經濟收益。

4結論

腐植酸可以增加滴灌棉田土壤養分有效性，顯著增加土壤中有效磷、速效鉀、堿解氮含量，隨著施用量的增加土壤養分含量呈現先升高后降低的趨勢。促進棉花生長、增加棉花產量、提高品質。從對棉田土壤養分含量、棉花生長、產量和品質綜合分析在腐植酸施用量為450L/hm²時效果最佳。

參考文獻

[1]馬革新. 施氮對不同質地滴灌棉花根系生長和氮素利用的影響[D].石河子大學，2017.

MA Ge xin.Effect of the nitrogen on growth of root system and the nitrogen utilization of drip-irrigated cotton in different soil textures[D]."Shihezi University，2017.

[2]馬丹，趙庫，沙木和別克·阿咱別克，等.磷肥種類和施用方式對新疆棉田磷素利用及棉花產量的影響[J].干旱地區農業研究，2020，38（02）：86-92.

MA Dan，ZHAO Ku，Shamuhebieke.Azanbieke，et al.Effects of phosphate fertilizer types and application methods on phosphorus utilization and cotton yield in Xinjiang cotton field[J]."Agricultural Research in the Arid Areas， 2020，38（02）：86-92.

[3]呂寧，祝宏輝，程文明.農業化肥減量及生物肥料替代可行性研究——來自新疆棉區調查數據的實證[J].地理研究，2022，41（05）：1459-1480.

LV Ning，ZHU Hong hui，CHENG Wen ming."Feasibility"study"on"reduction"of"agricultural"chemical"fertilizer"and"substitution"of"bio-fertilizer"：An"empirical"study"of"cotton"survey"data"in"Xinjiang[J]."Geographical Research， 2022，41（05）：1459-1480.

[4]Chemistry; Studies from Northeast Agricultural University Further Understanding of Chemistry （Synthetic Humic Acids Solubilize Otherwise Insoluble Phosphates to Improve Soil Fertility）[J]. Chemicals amp; Chemistry，2020，"5494-.

[5]郭書利.腐植酸相關概念探討[J].腐植酸，2020，（05）：69-71.

GUO Shu li."Discussion on related concepts of Humic acid[J]. Humic Acid， 2020，（05）：69-71.

[6]劉增兵，趙秉強，林治安.腐植酸尿素氨揮發特性及影響因素研究[J].植物營養與肥料學報，2010，16（01）：208-213.

LIU Zeng bing，ZHAO Bing qiang ，LIN Zhi an."Ammonia"volatilization"characteristics"and"related"affecting"factors"of"humic"acid"urea[J]."Journal of Plant Nutrition and Fertilizers，"2010，16（01）：208-213.

[7]李軍，袁亮，趙秉強，等.磷肥中腐植酸添加比例對玉米產量、磷素吸收及土壤速效磷含量的影響[J].植物營養與肥料學報，2017，23（03）：641-648.

LI Jun，YUAN Liang，ZHAO Bing qiang，et al."Effect of adding humic acid to phosphorous fertilizer on maize yield and"phosphorus uptake and soil available phosphorus content[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers， 2017，23（03）：641-648.

[8]Abourayya M S， Kaseem N E， Mahmoud T S M，et al. Impact of soil application with humic acid and foliar spray of milagro bio-stimulant on vegetative growth and mineral nutrient uptake of Nonpareil almond young trees under Nubaria conditions[J]. Bulletin of the National Research Centre，2020，44（1）， 38-.

[9]Muhammad I S，Muhammad A，Shah F，et al. Application of Single Superphosphate with Humic Acid Improves the Growth， Yield and Phosphorus Uptake of Wheat （Triticum aestivum L.） in Calcareous Soil[J]. Agronomy，2020，10（9），1224-1224.

[10]王振振，張超，史春余，等.腐植酸緩釋鉀肥對土壤鉀素含量和甘薯吸收利用的影響[J].植物營養與肥料學報，2012，18（01）：249-255.

WANG Zhen zhen，ZHANG Chao，SHI Chun yu，et al."Effects of Ha-K fertilizer on potassium content of soil and absorption and utilization of potassium in sweet potato[J]."Journal of Plant Nutrition and Fertilizers， 2012，18（01）：249-255.

[11]顧鑫，任翠梅，王麗娜，等.施用腐植酸改良大慶蘇打鹽堿土的效應[J].中國土壤與肥料，2021，（04）：77-82.

GU Xin，REN Cui mei，WANG Li na，et al."Effects"of"humic"acid"application"on"soda"saline-alkali"soil"in"Daqing[J]."Soils and Fertilizers Sciences in China， 2021，（04）：77-82.

[12]劉燦華，袁天佑，閆軍，等.減氮配施腐植酸對耕層土壤理化性質的影響[J].中國土壤與肥料，2020，（05）：77-83.

LIU Can hua，YUAN Tian you，YAN Jun，et al."Effects"of"combined"application"of"humic"aci"d"and"reducing"N"fertilizer"on"soil"physical"and"chemical"properties[J]. Soils and Fertilizers Sciences in China， 2020，（05）：77-83.

[13]Ehsan K， Mostafa S， Maryam D A，et al. The Effect of Humic Acid and Biochar on Growth and Nutrients Uptake of Calendula （ Calendula officinalis L.）[J]. Communications in Soil Science and Plant Analysis，2020，51（12），"1658-1669.

[14]Sumaia M."Raheem，Hawall I，et al. Influence of Foliar and Soil Application of Humic Acid on Growth and Yield of Lettuce[J]. Journal of Biology， Agriculture and Healthcare，2018，8（8），"1-4.

[15]Martins J D L， Soratto R P，Fernandes A M."The Effect of Humic Substances and Phosphate Fertilizer on Growth and Nutrient Uptake of the Potato[J]. Communications in Soil Science and Plant Analysis，2020，51（11）.

[16]Nardi S， Schiavon M， Francioso O."Chemical Structure and Biological Activity of Humic Substances Define Their Role as Plant Growth Promoters[J]. Molecules，2021，26（8），"1525-1544.

[17]鮑士旦.土壤農化分析（第三版）[M].北京：中國農業出版社，2000.

BAO Shidan.Soil Agrochemical Analysis （3rd Edition）[M].Beijing：China Agriculture Press，2000.

[18]王興鵬，辛朗，杜江濤，等.基于DSSAT模型的南疆膜下滴灌棉花生長與產量模擬[J].農業機械學報，2022，53（09）：314-321.

WANG Xing peng，XIN Lang，DU Jiang tao，et al."Simulation of Cotton Growth and Yield under Film Drip Irrigation Condition Based on DSSAT Model in Southern Xinjiang[J]."Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery， 2022，53（09）：314-321.

[19]周爽，其力莫格，譚鈞，等.腐植酸提高土壤氮磷鉀養分利用效率的機制[J].腐植酸，2015，No.163（02）：1-8.

ZHOU Shang，QI Limoge，TAN Jun，et al."Strategies"in"Efficient"Utilization"of"Soil"NPK"Nutrients"with"Humic"Acid"Amendments[J].Humic Acid， 2015，No.163（02）：1-8.

[20]宋摯，郭新送，范仲卿，等.腐植酸等碳替代有機肥對葡萄產量、品質及土壤養分的影響[J].華北農學報，2022，37（03）：158-167.

SONG Zhi，GUO Xin song，FAN Zhong qing，et al."Effect"of"Carbon"Replacement"Organic"Fertiliz"ers"Such"as"Humic"Acid"on"Grape"Yield，Quality"and"Soil"Nutrients[J]."Acta Agriculturae Boreali-Sinica， 2022，37（03）：158-167.

[21]袁川舟. 勝利褐煤腐植酸的氧化提取、組成結構及吸附K～+性能研究[D].中國礦業大學，2019.

YUAN Chuan zhou."Oxidative Extraction，Composition Structureand Adsorption K⁺Performance of ShengliBrown Coal Humic Acid[D]."China University of Mining and Technology，2019.

[22]Zhu J，Li M， Whelan M. Phosphorus activators contribute to legacy phosphorus availability in agricultural soils： A review[J]. Science of the Total Environment，2018，612，"522–537.

[23]Li "Y，Fang "F，Wei "J "l，et al. Humic Acid Fertilizer Improved Soil Properties and Soil Microbial Diversity of Continuous Cropping Peanut： A Three-Year Experiment.[J]. Scientific reports，2019，9（1），"12014.

[24]楊蘇，葉雪峰，章歡，等.褐煤腐殖酸用量對玉米生長及黃河故道潮土養分含量的影響[J].江蘇農業學報，2020，36（04）：905-910.

YANG Su，YE Xue feng，ZHANG Huan，et al."Effects"of"lignite"humic"acid"on"corn"growth"and"nutrient"content"in"fluvo-aquic"soil"along"the"Yellow"River[J]."Jiangsu Journal of Agricultural Sciences，2020，36（04）：905-910.

[25]Trevisan S， Botton A， Vaccaro S，et al. Humic substances affect Arabidopsis physiology by altering the expression of genes involved in primary metabolism， growth and development[J]. Environmental and Experimental Botany，2011，74."45–55.

[26]王云赫，范仲卿，郭新送，等.腐植酸對不同筋度小麥品種生長特性、產量和品質的影響[J].麥類作物學報，2022，42（10）：1240-1246.

WANG Yun he，FAN Zhong qing，GUO Xin song，et al."Effect"of"Humic"Acid"on"Growth"Characteris"tics，Yield"and"Quality"of"Wheat"Varieties"with"Different"Gluten[J]."Journal of Triticeae Crops， 2022，42（10）：1240-1246.

[27]Trevisan S， Pizzeghello D， Ruperti B， et al. Humic substances induce lateral root formation"and expression of the early auxin‐responsive IAA19 gene and DR5"synthetic element in Arabidopsis. Plant Biology， 2010，12， 604–614.

[28]Olaetxea M，Mora V，Bacaicoa E，et al. Root ABA and H+-ATPase are key players in the root and shoot growth-promoting action of humic acids.[J]. Plant direct，2019，3（10），"e00175.

[29]Tavares O C H，Santos L A， Araújo O J L D，et al. Humic acid as a biotechnological alternative to increase N-NO^3- or N-NH⁴⁺"uptake in rice plants[J]. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology，2019，20.

[30]顧鑫，任翠梅，楊麗，等.煤炭腐植酸對土壤物理性質及玉米生長發育的影響[J].灌溉排水學報，2019，38（01）：26-30.

GU Xin，REN Cui mei，YANG Li，et al."The"Effects"of"Amending"Soil"with"Coal"Humic"Acid"on"Soil"Physical"Property"and"Physiological"Growth"of"Maize[J]."Journal of Irrigation and Drainage， 2019，38（01）：26-30.

[31]Shen J， Guo M， Wang Y， et al. An investigation into the beneficial effects and molecular mechanisms of humic acid on foxtail millet under drought conditions.[J]. PloS one，2020，15（6），"e0234029.

[32]Azevedo I G D， Olivares F L， Ramos A C，et al. Humic acids and Herbaspirillum seropedicae change the extracellular H⁺"flux and gene expression in maize roots seedlings[J]. Chemical and Biological Technologies in Agriculture，2019，6（1），"1-10.

[33]Olaetxea M， De Hita D， Garcia C A， et al. Hypothetical framework integrating the main mechanisms involved in the promoting action of rhizospheric humic substances on plant root- and shoot- growth[J]. Applied Soil Ecology，2017，123，"521-537.

[34]Jing J Y，Zhang S Q，Yuan L，et al. Humic Acid Modified by Being Incorporated Into Phosphate Fertilizer Increases Its Potency in Stimulating Maize Growth and Nutrient Absorption [J]. Frontiers in Plant Science，2022，13，"885156-885156.

[35] Olaetxea "M， Mora "V， Bacaicoa "E，et al. Root ABA and H⁺-ATPase are key players in the root and shoot growth-promoting action of humic acids.[J]. Plant direct，2019，3（10），"e00175.

[36]陳年來.作物庫源關系研究進展[J].甘肅農業大學學報，2019，54（01）：1-10.

CHEN Nian lai.Research advances on source-sink interaction of the crops[J].Journal of Gansu Agricultural University， 2019，54（01）：1-10.

[37]朱珊珊，米俊珍，趙寶平，等.干旱脅迫下噴施黃腐酸對燕麥光合及其抗氧化酶活性的影響[J].西北植物學報，2022，42（11）：1902-1909.

ZHU Shan shan，MI Jun zhen，ZHAO Bao ping，et al.Effect of Fulvic Acid on photosynthesis and Antioxidant Enzyme Activities of Avena sativa under Drought stress[J]."Acta Botanica Boreali Occidentalia Sinica， 2022，42（11）：1902-1909.

[38]朱珊珊，米俊珍，趙寶平，等.干旱脅迫下腐植酸對燕麥光合特性和內源激素的影響[J].西北農林科技大學學報（自然科學版），2023，51（01）：24-30+39.

ZHU Shan shan，MI Jun zhen，ZHAO Bao ping，et al. Effects"of"humic"acid"on"photosynthesis"and"endogenous"hormones"of"oat"under"drought"stress[J]. Journal of Northwest Sci-Tech University of Agriculture and Forestry（Natural Science Edition）， 2023，51（01）：24-30+39.

[39]楊曉偉. 礦源腐殖質對土壤特征及菠菜生長的影響研究[D].西安理工大學，2022.

YANG Xiao wei.Effect of mineral humus on soil char-acteristics and spinach growth[D]. Xi'an University of Technology，2022.

[40]孟阿靜，齊瑩瑩，呂彩霞，等.不同量黃腐酸配施微生物菌肥對玉米生長、養分積累及苗期光合特征的影響[J].新疆農業科學，2021，58（12）：2312-2319.

MENG A jing，QI Ying ying，LV Cai xia，et al. Effects"of"Different"Quantities"of"Fulvic"Acid"Combined"Application"with"Microbial"Fertilizer"on"Corn"Growth，Nutrient"Accumulation"a"nd"Photosynthetic"Characteristics"at"Seedling"Stage[J].Xinjiang agriculture science， 2021，58（12）：2312-2319.

[41]Kür?at ?avu?o?lu，Hatice Güne? Ergin. Effects of humic acid pretreatment on some physiological and anatomical parameters of barley （Hordeum vulgare L.） exposed to salt stress[J]. Bangladesh Journal of Botany，2015，44（4）.

[42]王平，田長彥，張小勇，等.黑液腐植酸肥料對棉花生長及土壤肥力的影響[J].干旱地區農業研究，2012，30（04）：70-75.

WANG Ping，TIAN Chang yan，ZHANG Xiao yong，et al."Effectnbsp;of"different"humic"acid"liquid"fertilizer"on"cotton"growth"and"soil"fertility[J]."Agricultural Research in the Arid Areas，2012，30（04）：70-75.

[43]Ullah "A， Ali "M.， Shahzad K.et al.Impact of Seed Dressing and Soil Application of Potassium Humate on Cotton Plants Productivity and Fiber Quality.[J]. Plants （Basel， Switzerland），2020，9（11），1444-.

[44]張海鵬，馬健，文俊，等.施鉀對不同轉基因棉花品種光合特性及產量和品質的影響[J].棉花學報，2012，24（06）：548-553.

ZHANG Hai peng，MA Jian，WEN Jun，etal."Effects"of"Potassium"Application"on"the"Photo"synthetic"Characteristics，Yield，and"Fiber"Properties"of"Different"Transgenic"Cotton"Varieties[J]."Cotton Science， 2012，24（06）：548-553.

[45]Basbag "S. Effects of Humic Acid Application on Yield and Quality of Cotton（Gossypium hirsutum L.）[J]. Asian Journal of Chemistry： An International Quarterly Research Journal of Chemistry，2008，20（3），"1961-1966.

Effects of humic acid on soil nutrients， cotton yield and quality in cotton fields under drip irrigation

CHEN Rui-jie "LUO Lin-yi""RUAN Xiang-yang "YE Jun

（College of Agriculture，"Shihezi University，Shihezi Xinjiang"832003，China）

Abstract：【"Objective】In order to provide scientific evidence for the application of humic acid in Xinjiang cotton production，the effects of different amounts of humic acid on soil nutrients and cotton growth in Xinjiang cotton field under drip irrigation.【"Methods"】The effects of CK（0 L·hm^-2），T1（225 L·hm^-2），T2（450 L·hm^-2） and T3（675 L·hm^-2） on soil nutrients， cotton growth， yield and quality were investigated through field plot experiment.【"Result"】Humic acid effectively increased the availability of soil nutrients， and more binding sites were provided with the increase of humic acid dosage. When the application amount was 675 L·hm^-2， the soil alkali-hydrolytic nitrogen content increased by 16.36%～25.66%， the available phosphorus content increased by 23.85%～32.22%， and the available potassium content increased by 20.15%～29.95%. The dry weight and leaf area of cotton increased gradually with the increase of humic acid dosage in the same growth period， and the promotion effect on plant height and stem diameter was the best when the application amount was 450 L·hm^-2. Cotton yield increased by 18.60%， 27.44% and 10.61%， respectively. The cotton quality was improved， and the application amount of 450 L·hm^-2improved the cotton Micronaire grade.【"Conclusion"】"Humic acid can improve the availability of soil nutrients， increase the content of soil available nutrients， promote cotton growth， improve cotton yield and quality， and the comprehensive application effect is 450 L·hm^-2.

Key words："humic"acid; soil; cotton; yield; quality

Supported by：The science and technology project of Xinjiang Production and Construction corps（2022ZD058）："Alleviating mechanism of different types of humic acid on salt stress of cotton and key techniques of growth promotion;"It is a joint project between schools and enterprises："Research and technical service of high efficiency fertilizer efficiency mechanism of Mengbang.

Author：CHEN Rui jie（1998-）male，native place：Henan，researcher，，"research field：Plant nutrition，"E-mail：CRJ98028@163.com

Correspondence author：YE Jun（1973-）male， native place： Xinjiang，"Professor， research field："New fertilizer and modern fertilizer technology， （E-mail）yejun.shz@163.com

基金項目：新疆生產建設兵團科技項目（2022ZD058）：不同類型腐植酸對棉花鹽脅迫的緩解機制及促生關鍵技術研究；校企橫向聯合課題：萌幫高效肥增效機理研究及技術服務

Supported by：The science and technology project of Xinjiang Production and Construction corps（2022ZD058）："Alleviating mechanism of different types of humic acid on salt stress of cotton and key techniques of growth promotion;"It is a joint project between schools and enterprises："Research and technical service of high efficiency fertilizer efficiency mechanism of Mengbang.

作者簡介：陳瑞杰（1998-）男，河南人，碩士研究生，主要從事植物營養學研究，E-mail：CRJ98028@163.com

Author：CHEN Rui jie（1998-）male，native place：Henan，researcher，，"research field：Plant nutrition，"E-mail：CRJ98028@163.com

通信作者：冶軍（1973-），男，新疆人，教授，研究方向為新型肥料與現代施肥技術，（E-mail）yejun.shz@163.com

Correspondence author：YE Jun（1973-）male， native place： Xinjiang，"Professor， research field："New fertilizer and modern fertilizer technology， （E-mail）yejun.shz@163.com