不同鉀肥施用位置對棉花產(chǎn)量和生長性狀的影響

夏穎+劉冬碧+范先鵬+吳茂前+張富林+熊桂云+程子珍+余延豐

摘要：采用2年大田試驗方式，研究不同鉀肥施用位置對產(chǎn)量、三桃數(shù)、生殖器官數(shù)、脫落率和有效果枝數(shù)的影響。結(jié)果表明，施用鉀肥使棉花產(chǎn)量增加12.4%～28.1%，8月15日的桃數(shù)增加23.3%～41.7%，9月15日的桃數(shù)增加30.2%～48.0%，生殖器官數(shù)在7月15日、8月15日和9月15日分別增加17.9%、22.1%和36.5%，脫落率在8月15日盛桃期和9月15日收獲期分別降低34.8%和24.8%；不同鉀肥施用位置的產(chǎn)量高低順序為T10，20（鉀肥水平距離10 cm、垂直距離20 cm）>T20，10（鉀肥水平距離20 cm、垂直距離10 cm）=T20，20（鉀肥水平距離20 cm、垂直距離20 cm）>T10，5（鉀肥水平距離10 cm、垂直距離5 cm）>T10，10（鉀肥水平距離10 cm、垂直距離10 cm）>T20，5（鉀肥水平距離20 cm、垂直距離5 cm）>CK（不施鉀肥），鉀肥施用位置T10，20、T20，10和T20，20的秋桃數(shù)和生殖器官數(shù)最高、T10，20和T20，20的脫落率最低，表明鉀肥施在水平距離10 cm、垂直距離20 cm，水平距離20 cm垂直距離10和20 cm有利于增加桃數(shù)和生殖器官數(shù)，降低脫落率，從而提高產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：棉花；鉀肥施用位置；產(chǎn)量；生長性狀

中圖分類號：S143.3；Q945.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）24-4740-04

中國鉀肥資源匱乏，2012年鉀肥生產(chǎn)量為377.4萬t，鉀肥進(jìn)口依賴度高達(dá)50%[1]。中國耕地普遍缺鉀，嚴(yán)重缺鉀耕地（速效鉀<50 mg/kg）和一般缺鉀耕地（速效鉀為50～70 mg/kg）總面積超過2 267萬hm2，約占耕地總面積的22.6%[2]，其中南方地區(qū)缺鉀面積及缺鉀程度更加嚴(yán)重[3]。中國鉀肥利用率較低，主要糧食作物鉀肥利用率不同地區(qū)的變幅在21.2%～35.9%，平均為31.3%[4]。肥料養(yǎng)分當(dāng)季利用率低主要因為在目前的施肥方式（撒施）下，施入土壤的大部分肥料養(yǎng)分分布于根系不能高效吸收的土體范圍而致[5]。

施肥位置的重要性在國內(nèi)并沒有受到應(yīng)有的重視，尤其是在目前施肥機(jī)械化水平還非常低的情況下，如何將肥料施到正確的位置，還只是停留在深施、混施比撒施肥料利用率高的研究上[6]。目前國內(nèi)對于肥料施用位置的研究主要是針對肥料垂直深度的研究[7-9]，對于側(cè)向和深度空間距離研究的較少；目標(biāo)作物也主要集中在大豆[8，10]、水稻[11]、油菜[9，12]、玉米[13]、小麥[7，14]等，關(guān)于棉花的施肥位置報道較少；對于氮、磷的施肥位置研究[12，13]較多，而關(guān)于鉀肥施用位置的研究鮮有報道。本研究通過大田試驗的方式，探討不同鉀肥施用位置對棉花產(chǎn)量及生長性狀的影響，以期探索稀植棉花合適的鉀肥施用位置。

1 材料與方法

1.1 材料

棉花供試品種為中棉63。試驗位于湖北省潛江市浩口鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)部潛江農(nóng)業(yè)環(huán)境與耕地保育科學(xué)觀測實驗站內(nèi)，土壤類型為潮土，土壤基本理化性質(zhì)：pH 6.90，有機(jī)質(zhì)16.51 g/kg，全氮1.26 g/kg，全磷0.60 g/kg，全鉀16.80 g/kg，堿解氮182.80 mg/kg，速效磷11.30 mg/kg，速效鉀93.90 mg/kg。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)7個處理，CK（不施鉀肥）、T10，5（鉀肥水平距離10 cm、垂直距離5 cm）、T10，10（鉀肥水平距離10 cm、垂直距離10 cm）、T10，20（鉀肥水平距離10 cm、垂直距離20 cm）、T20，5（鉀肥水平距離20 cm、垂直距離5 cm）、T20，10（鉀肥水平距離20 cm、垂直距離10 cm）、T20，20（鉀肥水平距離20 cm、垂直距離20 cm）。具體施肥位置見圖1。

全生育期施N 270 kg/hm?、P2O5 90 kg/hm?、K2O 225 kg/hm?、硼砂15 kg/hm?。其中，20%氮肥、全部磷、鉀肥和硼肥一次性基施，氮、磷肥和硼肥施用方法為條施，鉀肥為穴施。在蕾期和花鈴期各施用40%氮肥，施用方法為條施。肥料品種分別為尿素（含N 46%），過磷酸鈣（含P2O5 12%），氯化鉀（含K2O 60%），硼砂（含B 11%）。

試驗采用營養(yǎng)缽育苗，移栽，種植密度行距1.2 m、株距0.4 m。小區(qū)面積35 m?，每個小區(qū)分為2廂，其中一廂作為不同生育期取樣用，另一廂作為測產(chǎn)用，試驗小區(qū)田間排列方式按隨機(jī)區(qū)組法。試驗時間為2015年和2016年。

1.3 取樣和測試項目

棉花的生長性狀調(diào)查包括：①三桃數(shù)。在7月15日、8月15日、9月15日分別在每個小區(qū)選取長勢一致的10株棉花掛牌標(biāo)記，調(diào)查三桃數(shù)（伏前桃、伏桃和秋桃）。②生殖器官數(shù)量。在調(diào)查棉花三桃時，同時調(diào)查棉花的蕾、花、幼鈴和桃的數(shù)量。③桃脫落數(shù)。在調(diào)查棉花三桃時，根據(jù)果枝上棉桃脫落的果節(jié)點，調(diào)查桃的脫落數(shù)。④有效果枝數(shù)。在調(diào)查棉花三桃時，調(diào)查結(jié)有棉桃的果枝數(shù)即為有效果枝數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

圖表繪制采用Excel 2007，數(shù)據(jù)顯著性檢驗采用DPS 7.05軟件單因素方差分析法，5%水平的LSD法檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 鉀肥施用位置對棉花產(chǎn)量的影響

施用鉀肥顯著增加了棉花產(chǎn)量（圖2），與CK相比，鉀肥對棉花產(chǎn)量的增產(chǎn)率為12.4%～28.1%。不同鉀肥施用位置對棉花產(chǎn)量有一定的影響，在相同的水平距離時，產(chǎn)量基本隨著施肥深度的增加而增加，除了T10，5的產(chǎn)量高于T10，10和2016年T20，10高于T20，20外。但鉀肥水平距離在10 cm時，3個垂直距離的產(chǎn)量之間沒有達(dá)到顯著性差異。鉀肥水平距離在20 cm時，T20，20的產(chǎn)量顯著高于T20，5。鉀肥垂直距離為5 cm時，水平距離10 cm的產(chǎn)量高于20 cm。垂直距離為10和20 cm時，水平距離20 cm的高于10 cm，但是均沒有達(dá)到顯著性差異，表明施肥深度為5 cm時，鉀肥位置應(yīng)該是“淺而近”，便于滿足早期淺層根系吸收鉀素，施肥深度為10和20 cm時，鉀肥位置應(yīng)該是“深而遠(yuǎn)”，水平距離20 cm更有利于產(chǎn)量的提高。綜合2年的平均產(chǎn)量，鉀肥施用位置的產(chǎn)量高低順序為T10，20>T20， 10=T20，20>T10，5>T10，10>T20，5。endprint

2.2 不同鉀肥施用位置對棉花三桃數(shù)的影響

伏前桃為7月15日的桃數(shù)，伏桃為8月15日的桃數(shù)，秋桃為9月15日的桃數(shù)。由表1可以看出，棉花生長早期，不施鉀處理（CK）的伏前桃高于施鉀處理，但未達(dá)到顯著性差異，這可能是缺鉀造成棉株早熟的原因。鉀肥顯著增加了伏桃和秋桃數(shù)，與CK相比，施鉀肥處理的伏桃數(shù)平均高22.8%～40.9%，秋桃數(shù)平均高30.2%～48.1%。不同鉀肥施用位置對不同生育期桃數(shù)的影響也不同。不同鉀肥施用位置的伏前桃和2015年伏桃數(shù)沒有顯著性差異，但對秋桃數(shù)的影響有一定的差異。綜合2年平均結(jié)果，秋桃數(shù)的高低順序為T10，20>T20，20>T20，10>T10，10>T20，10>T10，5>T20，5，且在2015年T20，20的秋桃數(shù)顯著高于T20，5和T10，5，2016年T10，20、T20， 10的秋桃數(shù)顯著高于T20，5，表明鉀肥施在水平距離10 cm、垂直距離20 cm，水平距離20 cm、垂直距離10 cm和20 cm時有利于生長后期桃數(shù)的增加。

2.3 不同鉀肥施用位置對棉花生殖器官數(shù)的影響

生殖器官包括花、蕾和桃，代表了棉株的產(chǎn)量潛力。由表2可知，施鉀肥處理使生殖器官數(shù)在7月15日、8月15日和9月15日平均分別增加17.9%、22.1%和36.8%。不同鉀肥施用位置在不同生育期對生殖器官數(shù)的影響也不同，其中，7月15日初桃期的生殖器官數(shù)沒有顯著性差異，說明鉀肥施用位置對生長初期的生殖器官數(shù)沒有顯著性的影響，但在2016年8月15日盛桃期T20，10的生殖器官數(shù)顯著高于T10，5和T20，5，在9月15日收獲期T20，20、T10，20和T20，10的生殖器官數(shù)高于T10，5和T20，5，表明在盛桃期鉀肥施在水平距離20 cm、垂直距離10 cm有利于根系吸收較多的鉀素，而在收獲期鉀肥施在垂直距離10 cm和20 cm比5 cm能獲得更多的生殖器官。

2.4 不同鉀肥施用位置對棉桃脫落率的影響

脫落率為棉桃的脫落數(shù)占總桃數(shù)的百分比，保持較低的脫落率是提高產(chǎn)量的關(guān)鍵。2016年的初桃期脫落率很高是因為棉田在7月初遭遇了澇漬（表3）。鉀肥在伏桃期和秋桃期能夠有效降低棉桃的脫落率，但在7月15日伏前桃期的脫落率反而高于CK，與CK相比，施鉀肥處理的脫落率在7月15日平均增加16.6%，在8月15日伏桃期和9月15日秋桃期分別降低34.8%和24.8%，差異達(dá)到顯著性水平。雖然年際間脫落率的差異比較大，但基本隨著施肥深度的增加而降低，2年平均脫落率表現(xiàn)為T10，20和T20，20的脫落率低于其他施肥位置。

2.5 不同鉀肥施用位置對棉花有效果枝數(shù)的影響

由表4可知，施鉀與否對有效果枝數(shù)的影響差異不顯著，鉀肥施用位置對有效果枝數(shù)的影響差異也不顯著，說明鉀肥的用量和施用位置不是影響棉花有效果枝數(shù)的主要因素。

3 小結(jié)與討論

化肥深施是將肥料施到土壤特定層次，易于作物根系吸收利用的一項施肥措施，能夠達(dá)到高效、增產(chǎn)、節(jié)肥、環(huán)保的目的[9]。王應(yīng)君等[15]報道，所有肥料深施處理通過增加小麥的穗長、結(jié)實小穗數(shù)、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重實現(xiàn)產(chǎn)量的增加。在本研究中，與不施鉀肥處理相比，鉀肥深施處理通過增加棉桃和生殖器官的數(shù)量、降低棉桃的脫落率，從而增加棉花產(chǎn)量，這與余能英等[16]的結(jié)果一致，化肥深施處理棉花的果枝數(shù)、蕾數(shù)、大鈴數(shù)分別比對照增加2.4%、46.7%、14.2%，脫落率則比對照低2.35%，可能是化肥深施養(yǎng)分供應(yīng)均勻，營養(yǎng)生長與生殖生長較協(xié)調(diào)的原因。

肥料的具體施用位置因不同的作物而不同，在不同的生育期肥料的施用位置對作物的影響也不同。石巖等[17]認(rèn)為小麥氮肥施在垂直距離20～40 cm時，可增加中、下層根量及所占比例數(shù)，增加千粒重，穩(wěn)定穗數(shù)和穗粒數(shù)，使子粒產(chǎn)量中來自花后光合器官輸送的比例增加，從而使產(chǎn)量提高。從根系分布、養(yǎng)分吸收和產(chǎn)量綜合評價來看，油菜施肥深度在15 cm比較合適[9]。大豆生長發(fā)育前期植株氮、磷、鉀含量及積累量以種下6 cm施肥處理最高，中后期以種下6 cm側(cè)向0～12 cm范圍內(nèi)施肥效果較好[10]。小麥、油菜、大豆等作物栽培密度比較大，肥料施在種下有利于根系直接吸收養(yǎng)分，但是江漢平原棉花栽培密度比較低，棉花為須根系作物，有73.3%以上的根量集中在40 cm深的土層內(nèi)，超過80.6%側(cè)向分布在0～15 cm[18]，如果肥料僅僅施在種下，不能使根系充分吸收到養(yǎng)分。本研究結(jié)果表明，鉀肥施在水平距離10 cm、垂直距離20 cm，水平距離20 cm、垂直距離10～20 cm效果較好，可通過增加桃數(shù)和生殖器官數(shù)，降低棉桃脫落率，從而增加產(chǎn)量。

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