复硝酚钠与胺鲜酯对棉花化肥吸收率的影响

刘保军，吴 琼，李 慧，赵志强，郭庆元

(新疆农业大学农学院/棉花教育部工程研究中心，乌鲁木齐 830052)

0 引 言

【研究意义】我国化肥的当季利用率氮肥30%～35%，磷肥为10%～25%，钾肥为35%～50%[1]。其中氮肥通过挥发、淋溶、径流等途径损失量巨大[2]。肥料利用率低下是制约中国农业发展的重要问题之一[1,3,4]。目前肥料开发的重心从提高作物产量逐渐转变为提高作物产品质量和肥料利用率，维持农业生产和生态环境的平衡发展[5]。提高棉花的化肥吸收率，是减少化肥施用量缓解土壤污染和新疆棉花产业可持续发展的有效途径。【前人研究进展】段强等[6]研究发现，1.8%复硝酚钠水剂施用在棉花，药后10和20 d时，能增加棉花的株高，枝条数和棉铃数。随着药量的增加，对棉花株高、枝条数、棉铃数促进作用增加。1.8%复硝酚钠水剂应用于水稻种子浸种安全性好、根芽粗壮，发芽率、单株秧苗平均分蘖数分别提高27.3%～31.3%，0.26%～0.56%，秧苗茎基宽度和白根数增加[7]。复硝酚钠施用于番茄具有较好的保花保果效果，产量提高31.08%～37.13%，以2 400倍的药剂浓度效果最好[8]。6 mg/L的复硝酚钠对谷子的萌发、生根都具有显著的促进作用[9]。CSN处理可明显促进韭菜生长，提高韭菜营养品质，0.15 mL/LCSN处理后第6 d叶片干、鲜重增加10.7%、10.8%，叶片游离氨基酸含量、可溶性蛋白质含量、VC含量分别提高23.1%、23.3%、0.5%[10]。DA-6对玉米种进行浸种、拌沙和拌种3种处理，均能很大程度提高种子活力，单株干重和根长均显著性增加，提高幼苗根系活力，利于幼苗物质量的增加[11]。 吴燕等[12]研究表明，DA-6处理不仅提高了滁菊幼苗根系活力，增强了对矿质元素的吸收，增加了滁菊幼苗的氮代谢能力，有利于植株体内无机氮向有机氮转化，促进Pro和Phe等氨基酸的合成，植株体内总氨基酸和可溶性蛋白质的含量显著增加。DA-6处理提升了生菜根系活力，并显著增加了地上部干鲜重和根系干鲜重[13]。DA-6 浸种显著促进菠菜种子的萌发，对菠菜植株的生理指标存在显著的提高作用，DA-6和控释氮肥配合底施处理显著增加菠菜产量，叶片中VC的含量，降低了硝酸盐的含量，改善了菠菜的营养品质[14]。【本研究切入点】关于复硝酚钠与胺鲜酯对棉花化肥吸收率影响的研究未见报道。研究复硝酚钠与胺鲜酯对棉花化肥吸收率的影响。【拟解决的关键问题】以棉花为供试作物，研究植物调节剂复硝酚钠与胺鲜酯对化肥吸收率影响，验证2种植物生长调节剂与化肥复配施用对化肥吸收率的促进效果，为复硝酚钠与胺鲜酯在棉花化肥减施技术上的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验于2019年在新疆农业大学农学院A409实验室进行。棉株全氮、全磷、全钾测定在新疆农业大学草业与环境学院进行。供试棉花品种为新陆早46号，由新疆石河子棉花研究所提供。

供试药物：98%复硝酚钠粉剂(郑州郑氏化工产品生产有限公司生产)

98%胺鲜酯粉剂(郑州郑氏化工产品生产有限公司生产)

尿素(有效氮含量46%，由新疆奎屯锦江化工有限公司生产)

磷酸二氢钾(有效磷含量52%，有效钾含量34%，由四川什邡市康龙化工有限责任公司生产)

供试用具：80 cm×20 cm×20 cm 盆栽 ；营养土(土:蛭石=8∶1)；80 cm宽农用薄膜；自制膜下滴灌带(5 m)

供试营养土:碱解氮含量为157 mg/kg，速效磷含量为24.4 mg/kg，速效钾含量为112 mg/kg。总肥量折合有效氮量为3.556 g、有效磷量为2.795 g、有效钾量为2.599 g。

棉株全氮、全磷、全钾测定方法分别为：浓H2SO4-H2O2消煮奈氏比色法；浓H2SO4-H2O2消煮钒钼黄比色法；浓H2SO4-H2O2消煮火焰光度计法[15]。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

高压灭菌锅内把供试营养土灭菌90 min，自然冷却后土壤充分混合，保证肥力水平一致。土壤留样。每个盆栽盛无菌营养土8 kg，蛭石1 kg。播种，铺设滴灌带，地膜覆盖。出苗后破膜，每盆保留60株棉花。在棉苗生长5 d后，复硝酚钠(浓度25 mg/L)与胺鲜酯(浓度25 mg/L)和尿素5 g、磷酸二氢钾5 g分别复配，溶解2 L自来水内，随水滴灌。只施肥组为对照，每组3个重复。在棉花2叶期、4叶期、6叶期每个重复随机采棉花20株，洗土，称量鲜重，干重，粉碎，测定棉花内全氮，全磷，全钾含量。

1.2.2 测定指标

棉花吸收氮量(g)=棉株内全氮浓度(g/kg)×棉株干重(g)；

棉花吸收磷量(g)=棉株内全磷浓度(g/kg)×棉株干重(g)；

棉花吸收钾量(g)=棉株内全钾浓度(g/kg)×棉株干重(g)；

棉花对氮的吸收率(%)=

棉花对磷的吸收率(%)=

棉花对钾的吸收率(%)=

肥料吸收率差值(R)=处理棉株肥料吸收率-CK棉株肥料吸收率。

R为正值说明对棉花的肥料吸收率为促进作用 ，R为负值说明对棉花的肥料吸收率为阻碍作用。

1.3 数据处理

数据采用WPS2019进行数据整理，IBM SPSS Statistics 23对试验数据做统计学分析和单因素 ANOVA 分析。

2 结果与分析

2.1 棉花2叶期时棉株氮磷钾吸收率

2.1.1 不同处理下2叶期棉株鲜重及干重和氮磷钾含量比较

通过测定2叶期棉株鲜重、干重、全氮含量、全磷含量、全钾含量，各个处理组棉株的全氮、全磷、全钾含量无明显差异。CSN处理组全氮含量略高，为30.76 g/kg。CK组与DA-6处理组全磷含量基本一致，高出CSN处理组0.23 g/kg。DA-6全钾含量略高，为24.46 g/kg，与CK组相比较，高出2.24 g/kg。CSN处理组与DA-6处理组的棉株鲜重、干重明显优于CK组，CSN处理组表现最优，单株均鲜重与干重分别为2.04 g、0.37 g，与CK组相比较分别高出0.6 g、0.17 g。表1

表1 不同处理下2叶期棉株鲜重及干重和氮磷钾含量Table 1 Fresh weight, dry weight and N, P, K content of 2-leaf stage cotton with different treatments

注：不同字母表示0.05差异显著水平
Note:A column followed by a different letter is significant different at 0.05 probability

2.1.2 不同处理下2叶期棉株干物质比、氮磷钾吸收率比较

研究表明，CSN与DA-6分别和化肥复配施用，在棉花2叶期时，干物质比、氮吸收率、磷吸收率、钾吸收率与CK组相比较都有明显增加。CSN处理组、DA-6处理组和CK组相比较干物质比分别高出4.17%、4.14%，氮吸收率分别高出10.76%、8.31%，磷吸收率分别高出0.87%、0.85%，钾吸收率分别高出10.4%、9.25%。CSN处理组与DA-6处理组相比较干物质高出1.03%，氮吸收率高出2.45%，磷吸收率高出0.02%，钾吸收率高出1.15%。SCN处理在棉花2叶期前对化肥吸收率增效最优。表2

2.2 棉花4叶期时棉株氮磷钾吸收率

2.2.1 不同处理下4叶期棉株鲜重及干重和氮磷钾含量比较

研究表明，棉株全氮含量、全磷含量无明显区别，而全钾含量CSN处理组高于其他2组。不同处理组鲜重和干重：CSN>DA-6>CK，SCN处理组鲜重、干重最高，分别达到3.33、0.67 g。CSN处理组比DA-6处理组鲜重、干重分别高14.11%、19.40%。CSN处理对棉花的鲜重和干重的促增效果最好。表3

表2 不同处理下2叶期棉株干物质比、氮磷钾吸收率Table 2 Dry matter ratio, N , P and K absorption rate of cotton plant at 2-leaf stage with different treatment

注：不同字母表示0.05差异显著水平
Note:A column followed by a different letter is significant different at 0.05 probability

注：不同字母表示0.05差异显著水平
Note:A column followed by a different letter is significant different at 0.05 probability

2.2.2 不同处理下4叶期棉株干物质比、氮磷钾吸收率比较

研究表明，棉花4叶期时，CSN处理组与DA-6处理组干物质比、氮磷钾吸收率和CK组相比较都有明显增加。CSN处理、DA-6处理和CK处理相比较干物质比分别高出6.8%、4.98%，氮吸收率分别高出18.5%、11.51%，磷吸收率分别高出2.34%、1.48%，钾吸收率分别高出24.86%、15.66%。CSN处理与DA-6处理相比较干物质高出1.8%，氮吸收率高出6.99%，磷吸收率高出0.86%，钾吸收率高出9.2%。CSN处理在棉花4叶期前对化肥吸收率增效最优。表4

注：不同字母表示0.05差异显著水平
Note:A column followed by a different letter is significant different at 0.05 probability

2.2.3 叶期比2叶期棉株干物质比、氮磷钾吸收率的增长率

研究表明，与2叶期相比，CSN处理组棉株的干物质比、氮磷钾吸收率的增速最快，干物质比增长率是CK组的5.49倍，氮吸收率增长率是CK组的1.62倍，磷吸收率增长率是CK组的3.58倍，钾吸收率增长率是CK组的2.63倍；CSN处理组与DA-6处理组相比较，干物质比增长率高出1.62倍，氮吸收率增长率高出1.51倍，磷吸收率增长率高出1.9倍，钾吸收率增长率高出1.72倍。说明CSN处理组不仅对化肥吸收率的促进作用最优，且提高化肥吸收的速率最佳。表5

表5 4叶期比2叶期棉株的干物质比、氮磷钾吸收率的增长率Table 5 Dry matter ratio and N, P, K absorption rate of 4-leaf stage cotton compared with 2-leaf stage’s

2.3 棉花6叶期时，棉株氮磷钾吸收率

2.3.1 不同处理下6叶期棉株鲜重及干重和氮磷钾含量比较

研究表明，通过测定4叶期棉株鲜重、干重、全氮含量、全磷含量、全钾含量，CSN处理组和DA-6处理组棉株的全氮含量、全磷含量与CK组相比较出现差异，全钾含量无差异性。与4叶期相比较，CK组全钾含量有所上升。CSN处理组和DA-6处理组棉株的鲜重、干重与CK组的差异更加明显：CSN>DA-6>CK，与2叶期、4叶期的作用效果保持一致。表6

表6 不同处理下6叶期棉株鲜重及干重和氮磷钾含量Table 6 Fresh weight, dry weight and N, P, K content of 6-leaf stage cotton with different treatments

注：不同字母表示0.05差异显著水平
Note:A column followed by a different letter is significant different at 0.05 probability

2.3.2 不同处理下6叶期棉株干物质比、氮磷钾吸收率比较

研究表明，随着棉花的快速生长，6叶期时，CSN处理组的干物质比比CK组干物质比高6.89%。CSN处理组对氮的吸收率比CK组钾的吸收率高31.14%。CSN处理组对磷的吸收率比CK组磷的吸收率高出5.33%。CSN处理组对钾的吸收率比CK组钾的吸收率高35.56%。DA-6处理组的干物质比，氮磷钾吸收率分别达到20.46%、44.27%、6.87%和21.12%，其作用结果略低于CSN处理组。CSN处理效果保持良好。表7

表7 不同处理下6叶期棉株干物质比、氮磷钾吸收率Table 7 Dry matter ratio, N , P and K absorption rate of cotton plant at 6-leaf stage with different treatment

注：不同字母表示0.05差异显著水平
Note:A column followed by a different letter is significant different at 0.05 probability

2.3.3 6叶期比4叶期棉株的干物质比、氮磷钾吸收率的增长率

研究表明，从4叶期到6叶期时，DA-6处理组棉株的干物质增长率最大，达到7.91%，是CSN处理组的2.22倍，是CK组的1.75倍。同样，DA-6处理组的氮磷钾吸收率的增长率分别达到85.00%、134.47%、76.37%，比CSN处理组分别高1.51、1.3和1.6倍，比CK组分别高2.23、2.1和1.35倍。CSN处理组6叶期时与4叶期前相比较，干物质积累速度、氮磷钾吸收率速率变慢，DA-6处理组变快，DA-6处理在4叶期后作用效果逐渐表现良好。表8

表8 6叶期比4叶期棉株的干物质比、氮磷钾吸收率的增长率Table 8 Dry matter ratio and N, P, K absorption rate of 6-leaf stage cotton compared with 4-leaf stage’s

3 讨 论

研究表明，棉花6叶期前，棉株对磷的吸收率偏低，CSN处理组表现最优对磷的吸收率也只达到7.71%。主要原因是磷在土壤中易与 Ca2+、Mg2+、Al3+及 Fe3+等离子形成磷酸盐沉淀，或被土壤胶体吸附固定，作物难以吸收利用[16-17]，当季利用率仅为 10%～20%[18-19]。植物的根系形态和其可塑性对植物磷效率具有重要作用[20-22]。根长与吸磷量呈正相关，而根半径与磷的吸收效率成反比[23]。CSN处理组与DA-6处理组的磷的吸收率比CK组磷的吸收率分别高出5.33%和4.49%，复硝酚胺与胺鲜酯对棉花根部的生长以及根毛密度的增加有较好的促进作用。与贺美林[9]，佟昊旻等[24]，杨修一等[13]的研究结果一致。

彭波等[25]研究表明，复硝酚钠施用于马铃薯，叶片中叶绿素含量增加，光合作用随之增强，所以喷施菌肥均能明显促进马铃薯地上部分的生长，增加茎粗，提高叶面积。燕丛等[26]研究表明，0.02%的复硝酚钠处理能够明显提高茄子的株高、叶片数量、叶绿素含量和根长；0.01%的DA-6处理能够明显提高茄子茎粗、叶面积、根长、根干重和产量。苗鹏飞等[27]研究发现，叶面喷施DA-6使叶片净光合速率分别提高了17.5%和20.6%，并显著提高了叶绿素a、b 含量及SOD、CAT酶活性，同时降低了MDA和活性氧含量。试验中，通过形态学观测，CSN处理组和DA-6处理组棉花叶片面积明显大于CK组，叶片为深绿色，比CK组颜色较深，并且CSN处理组和DA-6处理组棉株干物质比明显高于CK组。证明了CSN处理与DA-6处理可以有效促进棉花光合作用，并增加了干物质积累，与以上研究结果相一致。

燕丛等[26]通过对模型解析表明，复硝酚钠、DA-6配施对生姜产量的交互效应为负值，表明复硝酚钠、DA-6不能混合施用。复硝酚钠与DA-6复配施用对棉花化肥吸收率的影响，在试验中未涉及。

试验持续25 d，除第1次施肥时复配2种植物生长调节剂和每隔7 d浇水外，不做其他任何处理。从试验结果可得出，2种调节剂的持效期应不低于25 d，是否更长，需要进一步验证。但棉花4叶期后，CSN处理组干物质积累速率和氮磷钾吸收速率有所降低，DA-6处理组持续增强，DA-6处理的持效期应大于CSN处理。

4 结 论

复硝酚钠与胺鲜酯在棉花2叶期、4叶期、6叶期对棉花化肥吸收率都有较好的促进作用。在6叶期达到最高，复硝酚钠与胺鲜酯对棉花氮磷钾的吸收率分别提高了31.14%、5.33%、35.56%和27.11%、4.49%、30.31%。复硝酚钠对棉花化肥吸收率促进效果更佳。结合新疆棉花种植实际情况，复硝酚钠可以与化肥随水滴灌施用，用量为120～225 g/hm2。复硝酚钠和化肥复配施用，对棉花化肥吸收率有明显的促进作用。