硅钙钾肥对盐碱地棉花生长发育及生理特性的影响

辛承松+罗振+孔祥强+代建龙+董合忠+张祥宗

摘要：试验在黄河三角洲盐碱地棉田上进行，以转Bt基因抗虫棉品种鲁棉研28号为试材，研究了硅钙钾肥施用对盐碱地棉花K+、Na+吸收积累、叶绿素含量、干物质积累和产量的影响，以期为盐碱地改良和棉花合理施肥提供理论依据和技术支撑。结果表明，硅钙钾肥作为基肥施用明显增加盐碱地棉花的K+吸收积累量、减少Na+吸收积累量；硅钙钾肥的施用还可维持较高的棉株叶面积、叶绿素含量，增强棉花抗逆性，增加棉株干物质积累量，提高棉花产量。棉花皮棉产量以在常规施肥量（CK）的基础上，加施硅钙钾肥750 kg/hm2的处理较高，比对照增加6.9%，差异达显著水平，表明合理增施硅钙钾肥，对改良盐碱地土壤、增强棉花抗逆性、提高棉花产量均具有良好作用。

关键词：硅钙钾肥；盐碱地；棉花；生理特性；抗逆性；产量

中图分类号：S562.01 文献标识号：A 文章编号：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.）是一種重要的经济作物，其耐盐性较强，有盐碱地区“先锋作物”的称号。盐碱地是我国宝贵的土地资源，山东省有滨海盐碱地和内陆盐碱地两大类型，是全国盐碱地面积最大的省份之一，主要分布在棉花主产区，盐碱地棉花已成为我国棉花主要生态类型之一。当前，盐碱地棉田面积占全国棉花种植总面积的份额越来越大，而且地位也越来越重要。依靠棉花耐盐性强的特点，改良利用盐碱地植棉并不断提高现有盐碱地棉花的产量，是提升棉花生产水平和参与国际市场竞争的重要途径。肥料是作物增产的重要物质基础，施肥是作物生产中最重要的栽培管理措施之一，肥料及其施用技术的发展和进步在提高作物产量、改善品质等方面发挥了重要作用[1-5]。为满足当前农作物生产发展的新要求、适应农业生产发展的新形势，新型肥料不断研制，新型肥料产品也不断推出，而对该类肥料的施用效果往往缺乏深入系统研究，硅钙钾肥就是其中的一种。因此，在以前试验研究的基础上，于2013、2014年在山东省无棣县盐碱地棉区安排大田试验，深入研究盐碱地棉花施用硅钙钾肥的效应，以期为盐碱地棉花合理施用硅钙钾肥提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验田概况及材料

试验安排在山东省无棣县佘家镇黄河三角洲盐碱地棉花试验示范基地，试验田较为平整，地力均匀，中等偏上产量水平。0～20 cm耕层土壤盐分含量为0.273%，有机质0.96%，碱解氮31.5 mg/kg，有效磷18.5 mg/kg，有效钾113 mg/kg。endprint

供试肥料为硅钙钾肥（颗粒状），有效成分含量分别为有效硅（SiO2）25%、有效钙（CaO）27%、有效钾（K2O）4%。

供试棉花品种为转Bt基因抗虫棉鲁棉研28号，脱绒包衣种子。

1.2 试验处理及设计

试验共设4个处理，具体见表1 ，隨机区组排列，重复3次。两年试验均采取较大面积的小区种植，每小区20行，平均行距0.76 m，小区宽15.2 m，行长19.0 m，小区面积为288.8 m2。

1.3 试验方法

硅钙钾肥全部作基肥施用，按各处理的施肥量要求，于播种前结合耕地一次性均匀施入，深度约20 cm；作为对照的常规施肥量及方法按当地常规的基肥和追肥（行间开沟施入、深度10 cm左右）进行。实行机械化播种，地膜覆盖，第一年于4月26日播种，第二年于4月29日播种。出苗后放苗，预留棉苗移栽补苗，在第二片真叶展开后定苗，留苗密度为5.25株/m2。试验田中耕、灌水、排水、整枝、化控和治虫等田间管理措施按当地常规习惯进行。

1.4 调查测定项目与数据处理

调查测定各处理棉花主要生育时期的生长发育情况及相关指标，实收棉花产量与产量构成因素调查，分3～4次收花（前3次为霜前花、下霜后收第4次花作为霜后花），晒干后称重，轧花测定衣分，计算皮棉产量。两年的棉花产量及构成因素变化趋势基本一致，以平均数进行统计分析。

采用DPS数据处理系统分析有关理化指标及产量数据，采用SSR测验方法（P<0.05）进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对棉花生长发育的影响

据棉花出苗至吐絮阶段田间系统观察和调查发现，施用硅钙钾肥处理对棉花长势长相影响较大，棉花从现蕾开始就明显地表现出来，与对照比较，施用硅钙钾肥处理的棉花叶片厚实、叶色浓绿，棉株生长比较健壮。在遇到干旱情况下，施用硅钙钾肥处理的棉花萎焉现象明显减轻，蕾铃脱落减少。说明施用硅钙钾肥具有提高盐碱地棉花抗逆性的生理效应。

由表2看出，施用硅钙钾肥各处理棉株的生物量、子棉重、结铃数、叶面积均高于对照，其中以处理3最高，处理2次之，处理3的上述指标分别比对照增加6.1%、6.8%、5.7%和6.1%，差异达显著水平；而施用硅钙钾肥处理对棉株的单位叶面积载铃量（子棉重、铃数）影响很小，差异不显著。由此说明，对于中、低产盐碱地棉田来说，须增加棉花叶面积，才能增加棉花结铃数和子棉产量。因此，在一定种植密度下，应通过合理运筹肥水等技术措施促进中、低产盐碱地棉株个体生长发育，或者适当增加种植密度，以密度的增加（合理密植）补偿中、低产盐碱地棉花植株个体偏小的问题，充分发挥肥水运筹与合理密植对棉花增产的积极作用。

2.2 不同施肥处理对棉株叶片中叶绿素含量及钾、钠离子含量的影响

由表3看出，不同施肥处理吐絮始期棉株主茎功能叶叶绿素含量均高于对照，以处理3最高，比对照提高5.2%，差异显著；处理2、4的叶绿素含量分别比对照提高3.3%和1.5%，差异未达显著水平。

棉花主茎功能叶中K+含量以处理3最高、处理2次之、对照（CK）最低，而各处理的Na+含量变化趋势与之相反；处理3、2的K+/Na+值分别比对照提高46.9%和26.2%，差异均达显著水平；处理4的K+/Na+值虽然也比对照有所提高，但差异不显著。可见，施用硅钙钾肥处理可提高棉株叶片的K+含量而降低Na+含量，从而提高了K+/Na+值。这表明盐碱地棉花合理施用硅钙钾肥能够保持较高的叶绿素含量及K+/Na+值，具有延缓棉花衰老、增强棉花耐盐和抗旱性的良好效果。

2.3 不同施肥处理的棉花产量及其构成因素

两年结果平均，处理3的皮棉产量比CK增加6.9%，差异达显著水平；处理2、处理4的皮棉产量分别比CK增加4.5%和1.8%，但差异均不显著。从产量构成因素看，施用硅钙钾肥增加了棉花成铃数，处理间差异较大，铃重有所提高，但处理间差异很小，对衣分几乎没有影响（表4）。

经综合分析看出，适当增加硅钙钾肥用量，可显著提高盐碱地棉花皮棉产量，以在常规施肥量的基础上，加施硅钙钾肥750 kg/hm2处理的效果较好。

3 讨论与结论

硅钙钾肥的原料是一种天然矿物，其主要营养元素经加工处理后转化为可溶性有效状态，在供应大量营养元素的同时，还可提供中微量元素，一般作为肥料施用，还可用作盐碱地土壤调理剂或改良剂，具有营养和改良土壤的双重作用。该类肥料属碱性肥料，碱性土壤不宜过量施用[6，7]。因此，对于盐碱地土壤应在一定用量范围内施用，才能更好地发挥其作用。在两年田间试验的基础上，于2015、2016年在黄河三角洲盐碱地棉区进行了大田示范，也收到了明显成效。但由于目前硅钙钾肥的价格偏高，推广应用面积受到较大影响，因而应降低该肥料的生产成本及价格，尽快在盐碱地棉花生产上扩大推广应用面积，使之发挥更大作用。

改良盐碱地棉田就是要减轻盐碱对棉花的危害，促进盐碱地棉花生长发育[8-10]；合理施肥就是依据棉花养分吸收特点，结合土壤肥力状况和环境条件以及棉花长相长势科学运筹肥料，提高棉花产量和效益[1，11-13]。与其它农作物比较，棉花具有营养生长和生殖生长并进期长、蕾铃易脱落等显著特点。本试验结果表明，合理施用硅钙钾肥可增加盐碱地棉花对K+吸收而减少Na+吸收，维持较高的叶面积和叶绿素含量，增强棉花抗逆性，减少蕾铃脱落，增加棉株干物重，提高棉花产量，具有显著的增产效应。一般作基肥施用，本试验条件下适宜用量为在常规施肥量的基础上，加施硅钙钾肥750 kg/hm2。

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