硅鈣鉀肥對鹽堿地棉花生長發育及生理特性的影響

辛承松+羅振+孔祥強+代建龍+董合忠+張祥宗

摘要：試驗在黃河三角洲鹽堿地棉田上進行，以轉Bt基因抗蟲棉品種魯棉研28號為試材，研究了硅鈣鉀肥施用對鹽堿地棉花K+、Na+吸收積累、葉綠素含量、干物質積累和產量的影響，以期為鹽堿地改良和棉花合理施肥提供理論依據和技術支撐。結果表明，硅鈣鉀肥作為基肥施用明顯增加鹽堿地棉花的K+吸收積累量、減少Na+吸收積累量；硅鈣鉀肥的施用還可維持較高的棉株葉面積、葉綠素含量，增強棉花抗逆性，增加棉株干物質積累量，提高棉花產量。棉花皮棉產量以在常規施肥量（CK）的基礎上，加施硅鈣鉀肥750 kg/hm2的處理較高，比對照增加6.9%，差異達顯著水平，表明合理增施硅鈣鉀肥，對改良鹽堿地土壤、增強棉花抗逆性、提高棉花產量均具有良好作用。

關鍵詞：硅鈣鉀肥；鹽堿地；棉花；生理特性；抗逆性；產量

中圖分類號：S562.01 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2017）08-0069-04

Abstract In order to provide theoretical bases and technologies for saline-alkali soil reclamation and fertilizer application of cotton， the experiment was conducted with Bt cotton cultivar SCRC28 in coastal saline soil in the Yellow River Delta， Shandong Province. The effects of different amounts of silicon-calcium-potash fertilizer on the K+ and Na+ assimilation， chlorophyll content， dry matter accumulation and lint yield of cotton were investigated. The results showed that the K+uptake of cotton was obviously higher， and the Na+ uptake of cotton was obviously lower under the treatment with silicon-calcium-potash fertilizer as base fertilizer. The leaf area， chlorophyll content， stress resistance， dry matter accumulation and lint yield of cotton under the treatment of silicon-calcium-potash fertilizer application were also higher than those in corresponding controls. The lint yield under the treatment with 750 kg/hm2 of silicon-calcium-potash fertilizer added based on usual fertilizer amount increased by 6.9% significantly compared to the controls. It indicated that economic application of silicon-calcium-potash fertilizer played positive roles in saline-alkali soil reclamation，stress resistance improvement and lint yield increase of cotton in coastal saline fields.

Keywords Silicon-calcium-potash fertilizer；Saline soil；Cotton；Physiological characteristics； Stress resistance； Yield

棉花（Gossypium hirsutum L.）是一種重要的經濟作物，其耐鹽性較強，有鹽堿地區“先鋒作物”的稱號。鹽堿地是我國寶貴的土地資源，山東省有濱海鹽堿地和內陸鹽堿地兩大類型，是全國鹽堿地面積最大的省份之一，主要分布在棉花主產區，鹽堿地棉花已成為我國棉花主要生態類型之一。當前，鹽堿地棉田面積占全國棉花種植總面積的份額越來越大，而且地位也越來越重要。依靠棉花耐鹽性強的特點，改良利用鹽堿地植棉并不斷提高現有鹽堿地棉花的產量，是提升棉花生產水平和參與國際市場競爭的重要途徑。肥料是作物增產的重要物質基礎，施肥是作物生產中最重要的栽培管理措施之一，肥料及其施用技術的發展和進步在提高作物產量、改善品質等方面發揮了重要作用[1-5]。為滿足當前農作物生產發展的新要求、適應農業生產發展的新形勢，新型肥料不斷研制，新型肥料產品也不斷推出，而對該類肥料的施用效果往往缺乏深入系統研究，硅鈣鉀肥就是其中的一種。因此，在以前試驗研究的基礎上，于2013、2014年在山東省無棣縣鹽堿地棉區安排大田試驗，深入研究鹽堿地棉花施用硅鈣鉀肥的效應，以期為鹽堿地棉花合理施用硅鈣鉀肥提供技術指導。

1 材料與方法

1.1 試驗田概況及材料

試驗安排在山東省無棣縣佘家鎮黃河三角洲鹽堿地棉花試驗示范基地，試驗田較為平整，地力均勻，中等偏上產量水平。0～20 cm耕層土壤鹽分含量為0.273%，有機質0.96%，堿解氮31.5 mg/kg，有效磷18.5 mg/kg，有效鉀113 mg/kg。endprint

供試肥料為硅鈣鉀肥（顆粒狀），有效成分含量分別為有效硅（SiO2）25%、有效鈣（CaO）27%、有效鉀（K2O）4%。

供試棉花品種為轉Bt基因抗蟲棉魯棉研28號，脫絨包衣種子。

1.2 試驗處理及設計

試驗共設4個處理，具體見表1 ，隨機區組排列，重復3次。兩年試驗均采取較大面積的小區種植，每小區20行，平均行距0.76 m，小區寬15.2 m，行長19.0 m，小區面積為288.8 m2。

1.3 試驗方法

硅鈣鉀肥全部作基肥施用，按各處理的施肥量要求，于播種前結合耕地一次性均勻施入，深度約20 cm；作為對照的常規施肥量及方法按當地常規的基肥和追肥（行間開溝施入、深度10 cm左右）進行。實行機械化播種，地膜覆蓋，第一年于4月26日播種，第二年于4月29日播種。出苗后放苗，預留棉苗移栽補苗，在第二片真葉展開后定苗，留苗密度為5.25株/m2。試驗田中耕、灌水、排水、整枝、化控和治蟲等田間管理措施按當地常規習慣進行。

1.4 調查測定項目與數據處理

調查測定各處理棉花主要生育時期的生長發育情況及相關指標，實收棉花產量與產量構成因素調查，分3～4次收花（前3次為霜前花、下霜后收第4次花作為霜后花），曬干后稱重，軋花測定衣分，計算皮棉產量。兩年的棉花產量及構成因素變化趨勢基本一致，以平均數進行統計分析。

采用DPS數據處理系統分析有關理化指標及產量數據，采用SSR測驗方法（P<0.05）進行顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對棉花生長發育的影響

據棉花出苗至吐絮階段田間系統觀察和調查發現，施用硅鈣鉀肥處理對棉花長勢長相影響較大，棉花從現蕾開始就明顯地表現出來，與對照比較，施用硅鈣鉀肥處理的棉花葉片厚實、葉色濃綠，棉株生長比較健壯。在遇到干旱情況下，施用硅鈣鉀肥處理的棉花萎焉現象明顯減輕，蕾鈴脫落減少。說明施用硅鈣鉀肥具有提高鹽堿地棉花抗逆性的生理效應。

由表2看出，施用硅鈣鉀肥各處理棉株的生物量、子棉重、結鈴數、葉面積均高于對照，其中以處理3最高，處理2次之，處理3的上述指標分別比對照增加6.1%、6.8%、5.7%和6.1%，差異達顯著水平；而施用硅鈣鉀肥處理對棉株的單位葉面積載鈴量（子棉重、鈴數）影響很小，差異不顯著。由此說明，對于中、低產鹽堿地棉田來說，須增加棉花葉面積，才能增加棉花結鈴數和子棉產量。因此，在一定種植密度下，應通過合理運籌肥水等技術措施促進中、低產鹽堿地棉株個體生長發育，或者適當增加種植密度，以密度的增加（合理密植）補償中、低產鹽堿地棉花植株個體偏小的問題，充分發揮肥水運籌與合理密植對棉花增產的積極作用。

2.2 不同施肥處理對棉株葉片中葉綠素含量及鉀、鈉離子含量的影響

由表3看出，不同施肥處理吐絮始期棉株主莖功能葉葉綠素含量均高于對照，以處理3最高，比對照提高5.2%，差異顯著；處理2、4的葉綠素含量分別比對照提高3.3%和1.5%，差異未達顯著水平。

棉花主莖功能葉中K+含量以處理3最高、處理2次之、對照（CK）最低，而各處理的Na+含量變化趨勢與之相反；處理3、2的K+/Na+值分別比對照提高46.9%和26.2%，差異均達顯著水平；處理4的K+/Na+值雖然也比對照有所提高，但差異不顯著。可見，施用硅鈣鉀肥處理可提高棉株葉片的K+含量而降低Na+含量，從而提高了K+/Na+值。這表明鹽堿地棉花合理施用硅鈣鉀肥能夠保持較高的葉綠素含量及K+/Na+值，具有延緩棉花衰老、增強棉花耐鹽和抗旱性的良好效果。

2.3 不同施肥處理的棉花產量及其構成因素

兩年結果平均，處理3的皮棉產量比CK增加6.9%，差異達顯著水平；處理2、處理4的皮棉產量分別比CK增加4.5%和1.8%，但差異均不顯著。從產量構成因素看，施用硅鈣鉀肥增加了棉花成鈴數，處理間差異較大，鈴重有所提高，但處理間差異很小，對衣分幾乎沒有影響（表4）。

經綜合分析看出，適當增加硅鈣鉀肥用量，可顯著提高鹽堿地棉花皮棉產量，以在常規施肥量的基礎上，加施硅鈣鉀肥750 kg/hm2處理的效果較好。

3 討論與結論

硅鈣鉀肥的原料是一種天然礦物，其主要營養元素經加工處理后轉化為可溶性有效狀態，在供應大量營養元素的同時，還可提供中微量元素，一般作為肥料施用，還可用作鹽堿地土壤調理劑或改良劑，具有營養和改良土壤的雙重作用。該類肥料屬堿性肥料，堿性土壤不宜過量施用[6，7]。因此，對于鹽堿地土壤應在一定用量范圍內施用，才能更好地發揮其作用。在兩年田間試驗的基礎上，于2015、2016年在黃河三角洲鹽堿地棉區進行了大田示范，也收到了明顯成效。但由于目前硅鈣鉀肥的價格偏高，推廣應用面積受到較大影響，因而應降低該肥料的生產成本及價格，盡快在鹽堿地棉花生產上擴大推廣應用面積，使之發揮更大作用。

改良鹽堿地棉田就是要減輕鹽堿對棉花的危害，促進鹽堿地棉花生長發育[8-10]；合理施肥就是依據棉花養分吸收特點，結合土壤肥力狀況和環境條件以及棉花長相長勢科學運籌肥料，提高棉花產量和效益[1，11-13]。與其它農作物比較，棉花具有營養生長和生殖生長并進期長、蕾鈴易脫落等顯著特點。本試驗結果表明，合理施用硅鈣鉀肥可增加鹽堿地棉花對K+吸收而減少Na+吸收，維持較高的葉面積和葉綠素含量，增強棉花抗逆性，減少蕾鈴脫落，增加棉株干物重，提高棉花產量，具有顯著的增產效應。一般作基肥施用，本試驗條件下適宜用量為在常規施肥量的基礎上，加施硅鈣鉀肥750 kg/hm2。

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