涂层缓释肥和氨基酸水溶肥在棉花上的应用研究
2015-07-31丁继平
丁继平
摘 要:利用新肥料,构建高效、简便的施肥管理措施,对于提高棉花生产的生态和经济效益具有重要的现实意义。该文采用田间试验方法,研究了基施涂层缓释肥与叶面施肥相结合,不同用量基施缓释肥与花期追肥氮肥相结合的不同管理措施对棉花结铃数、单铃重和产量的影响。结果表明,当地农民习惯施肥没有增产效果;基施涂层缓释肥,花期追施尿素增产效果显著,以基施1.2t/hm2涂层缓释肥,花期追施尿素187.5kg/hm2单产最高,较不施肥增产39%;叶面喷施氨基酸水溶性肥料没有显著增产效果。
关键词:棉花;涂层缓释肥;氨基酸水溶性肥;产量
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)09-54-03
Application of Slow Releasing Fertilizer and Amino Acid Water Soluble Fertilizer on Cotton Cultivation
Ding Jiping
(Agricultural Committee of Huaining County,Huaining 246121,China)
Abstract:To improve chemical fertilizer management in cotton cultivation is of significance for high ecological and economic benefit. Plots scale experiment with 11 treatments was executed and the results showed that local conventional fertilizer management had no effect on increasing cotton yield;slow releasing fertilizers as base dose and urea topdressing at flowering and boll forming significantly increased the average bolls per area,the average weight per boll and the cotton yield per area. The yield increased at 39% when slow releasing fertilizers as base dose at 1.2t/hm2 and topdressing urea at N187.5kg/hm2. No significant effect was observed for cotton cultivation to spray amino acid water soluble fertilizer at the periods of flowering and boll forming.
Key words:Cotton cultivation;Slow releasing fertilizer;Amino acid water soluble fertilizer;Yield
根据区域资源特点和棉花不同阶段的生理特点,优化成铃、多结优质铃是实现棉花高产、优质和高效的重要技术途径[1],而合理的肥料运筹养分供应是实现目标的物质和技术保障[2]。棉花从苗期到吐絮收获期的营养生长和生殖生长不同生理阶段有4个临界施肥期,需要及时补充养分供应[2-3]。而传统的大水大肥管理不利于提高养分利用率,且容易造成面源污染[4]。当前,现代棉花种植既要满足各生理阶段养分需求,提高养分利用率,又要省工、操作简便,从而实现增产增效。围绕这一目标,本项研究采用包膜缓释肥和叶面肥配合施用,观测不同施肥管理措施对棉花产量形成的影响,以期为棉花施肥管理提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点 试验地点位于怀宁县茶岭镇万福大畈,该地原种植水稻,后改种棉花3a。土壤类型为马肝土,肥力水平为中等,土壤有机质含量为26.5g/kg,全氮1.72g/kg,有效磷5.25mg/kg,速效钾65.00mg/kg,pH值为6.2。
1.2 试验处理 试验设11个处理:(1)习惯施肥+叶面喷施氨基酸水溶肥(T1);(2)习惯施肥+叶面喷施等量等次清水(T2);(3)涂层缓释肥1 200kg/hm2一次基施+等量等次清水喷施(T3);(4)涂层缓释肥1 200kg/hm2一次基施+叶面喷施氨基酸水溶肥(T4);(5)空白(对照),不施肥(T5);(6)涂层缓释肥900kg/hm2一次基施+花铃期施尿素N187.5kg/hm2(T6);(7)涂层缓释肥1 200kg/hm2一次基施+花铃期施尿素N187.5kg/hm2(T7);(8)涂层缓释肥1 500kg/hm2一次基施+花铃期施尿素N187.5kg/hm2(T8);(9)涂层缓释肥1 800kg/hm2一次基施+花铃期施尿素N187.5kg/hm2(T9);(10)涂层缓释肥900kg/hm2一次基施+有机肥750kg/hm2一次基施+花铃期施尿素N187.5kg/hm2(T10);(11)与施涂层缓释肥1 200kg/hm2等纯氮含量的“沃夫特”控释肥一次基施+花铃期施尿素N187.5kg/hm2(T11)。每处理重复3次,随机区组排列,每小区面积30m2,单行种植,每小区种植一行,每小区栽棉花50株,行距1.2m,株距0.5m。棉花采用营养钵育苗移栽。习惯施肥,1hm2施尿素474.45kg、“金牌”复合肥494.1kg、氯化钾100.05kg(折合纯N302kg/hm2、P2O584kg/hm2、KO2144/hm2),基肥打宕深施金牌复合肥494.1kg/hm2、初花肥施尿素149.25kg/hm2、氯化钾100.05kg/hm2,盛花肥施尿素325.2kg/hm2;涂层缓释肥在2株棉花之间作为基肥打宕深施,花铃期撒施尿素于畦面,氨基酸水溶肥料在7月下旬至9月上旬共喷4次,每次间隔10d以上,每次每667m2用量为100mL,按体积比稀释600倍。棉花生长期间按棉花高产栽培技术规程进行管理。
1.3 供试品种 供试棉花品种为XT0603,由江西省鑫田棉花研究所提供。
1.4 供试肥料 涂层缓释一次肥(又称涂层一次肥、缓释BB肥)是由中国科学院石家庄现代农业研究所研制生产,其氮、磷、钾含量分别为18%、7%和15%;氨基酸水溶肥料由安庆华辉生物科技有限公司提供(该产品含18种氨基酸、锌、铁、锰、硼、钼、铜等多种微量元素);习惯施肥用的是“金牌”复合肥,氮、磷、钾含量各占17%;磷肥为铜陵产过磷酸钙,含磷量占13%;氯化钾为加拿大产,氧化钾含量为60%;尿素为安庆石化厂产,纯氮含量为46%;沃夫特控释肥为山东省临沂沃夫特复合肥有限公司生产,其氮、磷、钾含量分别为26%、10%和12%;有机肥为当地油坊生产的菜籽饼,其氮、磷、钾含量分别为4.5%、2.48%和1.4%。
1.5 数据采集 每小区固定长势均衡的棉株10株,分别于7月15日、8月5日、8月20日、9月3日调查棉花株高、果枝、现蕾、成铃等数据,用直尺量株高,人工数单株果枝、现蕾、成铃数,收获期间每隔10~15d采收各小区的定株吐絮铃,晒干后称铃重。棉花开始吐絮后分小区分次采收棉花,并单晒、单称、登记。
1.6 统计分析 采用SPSS19.0统计软件,利用单因素方差分析和LSD多重比较方法比较不同处理对棉花产铃数、单铃重和产量的影响。
2 结果与分析
2.1 不同处理对平均单株成铃数的影响 从图1可以看到,试验各处理平均单株成铃数为(33.5±5.2)个,与对照T5相比,T2、T4、T7和T8处理的平均单株结铃数有所增高,但整体统计差异不显著,可能由于试验地块土壤肥力不均匀或棉花植株间差异而引起。说明施用缓释肥、水溶性叶面肥或后期追施尿素对棉花成铃数虽有一定的影响,但统计分析没有达到显著性水平。
图1 不同处理对平均单株结铃数的影响
注:不同字母表示处理间差异达到p<0.05显著性水平。
2.2 不同处理对平均单铃重的影响 从图2可以看到,各处理平均单铃重为(5.19±0.32)g,不同处理间差异达到极显著性水平,其中以T8处理单铃重量最高,为(5.66±0.35)g,除与T5、T6和T9处理间无显著差异外,显著地高于其它各处理。说明在11种施肥管理措施中,以涂层缓释肥1 500kg/hm2一次基施,花铃期追施尿素187.5kg/hm2能够显著地提高单铃重。各处理间,T1处理单铃重最低,仅为(4.63±0.17)g,可见在习惯施肥条件下追施氨基酸水溶液不利于提高单铃重,而对照T5处理平均单铃重达到(5.32±0.29)g,可能与不施肥条件下成铃数相对较低有关。
图2 不同处理对平均单铃重的影响
注:不同字母表示处理间差异达到p<0.01极显著性水平。
2.3 不同处理对籽棉产量的影响 由图3可以看出,不同处理平均单位面积籽棉产量达到显著差异水平,以T7处理产量最高,达(3.29±0.39)t/hm2,其次为T8、T9、T10、T11和T4处理,显著地高于对照T5处理,分别增产39.23%、29.63%、24.19%、21.45%、26.52%和22.80%,T1、T2、T3和T6处理的单产与对照T5处理无显著差异。可见,农民习惯施肥基础上追施氨基酸水溶液和仅施用1.2t/hm2涂层缓释肥均无明显增产效果,值得注意的是T2处理的产量略高于T1处理,虽然没有达到显著性水平,但可以认为本试验农民习惯施肥基础上叶面喷施氨基酸水溶液没有增产效应。基肥施用1.2t/hm2涂层缓释肥,后期追施叶面喷施氨基酸水溶液虽然较仅施用1.2t/hm2涂层缓释肥产量有所增加,但增产不显著。后期追施尿素187.5kg/hm2条件下,基施涂层缓释肥的用量对棉花产量有显著的影响,以施用1.2t/hm2的产量最高,随着施用量提高到1.5t/hm2和1.8t/hm2,单产呈降低的趋势。可见,基肥施用涂层缓释肥1.2t/hm2,后期追施尿素187.5kg/hm2增产效果最好。T11施用与T7等氮量的沃夫特控释肥,2个处理的产量没有显著性差异,说明沃夫特控释肥与涂层缓释肥增产效果相近。T10在T6基础上增施750kg/hm2有机肥,虽然略有增产,但效果不显著。
[平均单产(t/hm2)][处理]
图3 不同处理对平均籽棉产量的影响
注:不同字母表示处理间差异达到p<0.05显著性水平。
3 结论与讨论
(1)有研究认为,棉花苗期吸收的氮、磷、钾只占全生育期吸收量的2%~4%,养分吸收的高峰在花期及其后期[5]。长江中下游优质铃开花期为7月15日至8月25日,约35~40d[1],伏桃为7月16日或7月21日至8月15日间的成铃,早秋桃为8月16~30日间成铃[6]。因此,7月中旬至8月底这一时间内棉花植株的营养条件对优质铃的形成有重要的影响。但是这一时期长江流域容易出现伏旱[7],不利于包膜缓释肥养分释放,从而影响养分吸收利用和棉花成铃[8],如遇频繁暴雨则容易形成径流造成养分流失。因此,在基肥施用涂层缓释肥的基础上,通过灌溉或在雨后追施尿素,可有效增加氮素供应强度,有利于棉花增产。
(2)目前,氮素仍然是棉花生产的经济元素,施用氮肥是棉花增产的重要措施。适量的氮肥施用可以促进棉花对磷、钾的吸收利用,有利于增产增效,但过量氮肥施用反而引起增产系数降低,甚至减产减收[9]。研究表明,四川棉花最高产量施氮量为247kg/hm2,经济最佳施氮量为236kg/hm2[10];新疆潮土施用氮肥300kg/hm2较施用150kg/hm2显著提高棉花单产,但是氮素农学利用效率显著下降[11]。
(3)湖北省17个大田试验均以纯氮270kg/hm2达最高单产,平均籽棉单产为3.00t/hm2时,最佳经济施氮量为114.0kg/hm2[12]。氮素适宜用量不仅与棉花品种需肥特征有关,与来自土壤氮素供应也有密切关系,因此各地结果具有一定的差异。本项试验以施氮量302.25kg/hm2处理获得最高籽棉单产3.29t/hm2;氮素施用量增高则单产下降,说明经济施氮量低于302.25kg/hm2。
(4)从棉花对氮、磷、钾养分的需求量与比例来看,每生产1.27t/hm2(按0.38折算籽棉约为3.35t/hm2)棉花需要分别吸收N、P2O5和K2O181.7kg/hm2、72.0kg/hm2、177.0kg/hm2[5],氮磷钾吸收比例为1∶0.39∶0.97。以此为比对,本试验中T1和T2处理氮素比例过低,因此金牌复合肥不适宜单独施用,必须配合施用氮素肥料;T7处理氮磷钾施肥比例为1∶0.28∶0.60,虽然获得最高单产,但并不意味着肥料施用量和施肥比例为最佳,需要进一步优化氮肥适宜用量,结合土壤氮、磷钾供应,合理调整氮磷钾肥料施用比例,以期进一步深入研究。
(5)总体而言,试验表明:①与不施肥相比,当地农民习惯施肥没有显著增产效果,不能适应棉花生产的需求;②在施用基肥的基础上,后期叶面喷施氨基酸水溶性肥料没有显著增产效果;③基肥施用涂层缓释肥,后期追施尿素187.5kg/hm2有显著的增产效果,以基肥施用涂层缓释肥1.2t/hm2单产最高,试验地最佳经济施氮量应低于302.25kg/hm2;④基肥施用沃夫特控释肥与涂层缓释肥增产效果无显著性差异;⑤进一步优化施肥管理,需要开展氮肥适宜用量,氮、磷、钾肥料施用比例的深入研究。
参考文献
[1]董合忠,毛树春,张旺锋,等.棉花优化成铃栽培理论及其新发展[J].中国农业科学,2014,47(3):441-451.
[2]董合林.我国棉花施肥研究进展[J].棉花学报,2007,19(5):378-384.
[3]I.J.Rochester,G.A. Constable,Improvements in nutrient uptake and nutrient use-efficiency incotton cultivars released between 1973 and 2006[J].Field Crops Research,2015,173:14-21.
[4]王志勇,白由路,杜君,等.我国棉花的施肥现状、存在问题及对策[J].安徽农业科学,2010,38(32):18177-18178.
[5]贾仁清,叶德柱,石吟梅,等.高产棉花的干物质累和氮磷钾养分的吸收分配规律探讨[J].中国棉花,1981,8(5):27-30.
[6]谈春松.棉花优质高产栽培[J].北京:中国农业出版社,1992:43-79.
[7]汪若海,中国棉区的划分与变迁[J].中国棉花,2009,9:12-16.
[8]Babar Azeem,KuZilati KuShmari,Zakaria B.Man,Abdul Basit,Trinh H.Thmnh,Review on materials & methods to produce controlled release coated urea fertilizer[J].Journal of Controlled Release,2014,181:11-21.
[9]陈求柱,杨国正,张献龙,等.棉花氮素营养特性研究进展[J].中国农学通报,2012,28(18):15-19.
[10]胡尚钦,杨晓,张相琼,等.紫色土壤施氮对棉花产量品质的影响[J].棉花学报,2001,13(1):36-41.
[11]胡明芳,田长彦,王林霞,氮肥用量与施用时期对棉花生长发育及土壤矿质氮含量的影响[J].西北农林科技大学学报,2011,39(11):103-109.
[12]李银水,鲁剑巍,李小坤,等.湖北省棉花氮肥效应研究[J].湖北农业科学,2001,49(1):52-55. (责编:张宏民)