根际启动肥能够提高棉花磷效率和产量

2020-04-17张少民白灯莎买买提艾力刘盛林冯固

棉花学报 2020年2期

张少民，白灯莎·买买提艾力，刘盛林，冯固

（1.中国农业大学资源与环境学院, 北京100193;2.新疆农业科学院核技术生物技术研究所/ 农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室, 乌鲁木齐830091;3.山东农业科学院农业资源与环境研究所, 济南250100）

棉花虽然耐盐性较强，但当土壤中含盐量和pH 超过一定的限度也会造成棉花盐害。磷不仅是植物生长所必需的矿质元素，而且也具有提高作物耐盐性的作用[1]。 Dai 等研究表明，提高棉花对氮、磷等养分的吸收可增强棉花耐盐性[2]。施磷能提高土壤速效磷含量，促进棉花根系生长和对土壤磷的吸收，使棉花产量增加[3-4]。然而，由于磷在土壤中具有移动性差、易被固定等特点，导致作物当季磷肥利用率较低[5]，并且盐渍化土壤通常伴随较高的pH，导致土壤胶体对磷的吸附能力增强，进一步降低了磷的有效性[6]。此外，盐渍化土壤中较高的土壤pH 和盐离子不仅抑制棉花根系生长[7]，降低根系与土壤磷素的接触机会，而且还阻碍磷从根系向地上部的转运[8]。例如，盐胁迫会降低马铃薯植株叶片中磷浓度，使作物获得相同产量的需磷量增加，提高供磷强度则显著降低了新叶中Na＋含量而提高K＋含量[1]。因此，合理施用磷肥对提高生长在盐渍化土中的棉花产量和磷利用效率至关重要。

作物苗期对磷比较敏感，苗期缺磷会抑制作物生长，并最终影响产量，苗期供磷充足能促进作物早期发育和增产[9]。 Grant[9]总结了作物苗期施磷的作用。他认为早施磷有利于构建一个大而健康的根系保障土壤养分和水分的吸收，同时避免作物早期缺磷对作物生长产生不可逆的负效应。启动磷肥，即把磷肥作为种肥条施于种子的侧下方被认为是提高早春土壤温度较低的季节磷肥有效性的重要措施[8]，磷肥做条施可提高棉花根系活力[10]。然而，也有研究表明，在播种行附近或下方条施磷肥的增产效应并不稳定[11]。因此，在新疆膜下滴灌模式下，这项技术的原理和效应有待进一步的研究。

棉花的花铃期是磷的最大需求时期，对土壤供磷强度非常敏感。李青军等[12]研究发现，磷肥基施的基础上在棉花蕾期和花铃期滴灌追施部分磷肥可显著提高棉花产量和磷肥利用率。然而，由于磷在土壤中的移动性很差，花铃期通过滴灌系统补充水溶性磷肥，磷肥从土壤表层下移到根系附近的数量也是十分有限的[13]。 Ma 等[14]研究表明，在石灰性土壤上玉米根系局部施用铵态氮可酸化根际、促进根系在施肥区的增生，提高磷吸收量。 Ding 等[15]的分根试验证明，与供应硝态氮处理相比，供应铵态氮能够促进根际酸化、提高根际磷酸酶活性，从而有利于玉米对难溶性磷的活化利用。因此，探讨在花铃期通过滴施硫酸铵诱导棉花根际酸化、提高土壤磷的活化的根际调控途径很可能是有效的方法。

根据棉花需磷规律，通过根层调控途径挖掘根系的生物学潜力是提高磷肥利用率的有效途径[16]。棉花从土壤中获取磷养分资源有直接和间接两种途径，即根系途径和菌根途径。棉花可与菌根真菌 (Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF)共生，AMF 从宿主植物获取自身生长所需的有机物质，同时增强对土壤中养分资源尤其是磷的吸收，供宿主植物利用[17]。AM 真菌有利于提高盐胁迫下棉花对土壤磷的吸收利用和棉花的抗盐性[18-19]。前人已就根层、根际调控策略对作物产量、磷肥利用效率做了许多研究[14,20]，但关于通过改善棉花根际环境挖掘根系和AM 真菌生物学潜力来提高养分利用效率的研究相对较少。本文通过研究磷肥施用方式和氮肥种类对盐渍化土壤棉花根系空间分布、根际pH 和AMF 的优化效应，为建立盐渍化土壤棉花高产高效的肥料运筹提供理论依据和技术支撑。

1 试验材料与方法

1.1 基本情况

试验于2014―2016 年在新疆农业科学院经济作物研究所玛纳斯棉花育种家基地（44°18′N，86°22′E)进行。该地区平均海拔 400 m，属于温带大陆性干旱半干旱气候，年平均气温8.2 ℃，试验基地棉花生育期气温变化见图1，年降水量为180～270 mm。土壤属于硫酸盐灰漠土，土壤有机质 11.28 g·kg－1；碱解氮 89.3 mg·kg－1；速效磷7.16 mg·kg－1；速效钾 496 mg·kg－1；pH 8.53；土壤电导率0.87 ms·cm－1，属于中度盐渍化土壤。

供试作物为棉花（Gossypium hirsutum.L.，品种为新陆早57 号）。播种日期分别为2014 年4月 23 日、2015 年 4 月 25 日和 2016 年 4 月 28日，播种方式为“干播湿出”。种植模式为膜下滴灌，一膜6 行3 条滴灌带，播幅内宽、窄行距配置为（20＋55＋20＋55＋20）cm，株距为 10 cm，试验小区面积46 m2，播种后滴灌出苗水（第1 水），第2 水于6 月中旬灌溉，以后每间隔7～10 天灌溉1 次，全生育期灌溉8～10 次。在棉花苗期喷施缩节胺2 次，以后每次灌溉前、后根据棉花长势喷施缩节胺，于每年7 月15 号之前对棉花打顶，10 月中下旬收获。

图1 棉花生育期月均气温（1）和苗期日均气温（2）Fig.1 Mean temperature of each month during cotton growth period (1) and daily mean temperature at seedling stage (2)

1.2 试验设计

试验涉及施肥方式和氮肥种类两个因素，共设 7 个施肥处理，分别为：1）不施磷肥（Non P）、2）磷肥（34.5）和硫酸铵均匀撒施- 当地习惯施肥方式（PB34.5）、3）磷肥（34.5）和尿素作种肥条施（UP34.5）、4）磷肥（34.5）和硫酸铵作种肥条施（AP34.5）、5）磷肥（69.0）和硫酸铵均匀撒施（PB69.0）、6）磷肥（69.0）和尿素作种肥条施（UP69.0）、7）磷肥（69.0）和硫酸铵作种肥条施（AP69.0）。磷肥按纯 P2O5kg·hm－2计。各处理施肥方式、肥料种类及种肥用量的具体信息见表1。

1.3 试验方法

处理PB34.5 和PB69.0 的基肥中一部分磷肥（PB34.5，103.5 kg·hm－2；PB69.0，69 kg·hm－2）于上一年棉花收获后撒施并翻入土壤中，一部分磷肥和氮肥（用量见1.2 试验设计）于当年播种前撒施后翻入土壤中。其它处理的基肥都是上一年棉花收获后施入土壤中。种肥于每年棉花播种前条施于播种行种子下方8～11 cm 处（播种覆盖土后距地面10～13 cm）。

AP34.5 和AP69.0 在花铃期分2 次随水滴施硫酸铵（N）110 kg·hm－2，6、7 月分 4 次滴施尿素（N）104.5 kg·hm－2；其它 5 个处理在整个生育期均滴施尿素（N）214.5 kg·hm－2。所有处理在滴施氮肥时加入硝化抑制剂双氰胺（DCD），用量为施氮量的12%，以抑制施入的铵态氮转化成硝态氮。

按当地农民的施肥习惯，在棉花花铃期8 月和 9 月分两次滴施磷酸二氢钾（P2O5）42 kg·hm－2，每次 50%。各处理施入氮肥、磷肥（除不施磷处理）和钾肥用量一致，均为 N 222 kg·hm－2，P2O5180 kg·hm－2，K2O 27.3 kg·hm－2。每个处理重复4 次，采用完全随机区组设计。

表1 各处理肥料施用量和施肥方式Table 1 Fertilizer amounts and application of each treatment kg·m－2

1.4 测定项目与方法

1.4.1干物质与养分测定。于棉花苗期（出苗后50 d（2015 年）、55 d（2016 年））、蕾期（出苗后67 d（2015 年）、71 d（2016 年））、铃期（出苗后105 d（2015 年）、111 d（2016 年））和成熟期（出苗后 135 d（2015 年）、142 d（2016 年）），从每个小区选取有代表性的棉株5 株，将其分成茎、叶、蕾（花）、棉壳、棉籽、棉纤维，105 ℃杀青 30 min，65 ℃烘干至恒重，称重。然后将烘干的植株样品粉碎并过2 mm 筛，用浓硫酸和双氧水高温消煮，用凯氏定氮法测定植株样品氮含量，用钼锑抗比色法测定磷含量，用火焰光度计法测定钾含量。

1.4.2根系指标测定。于棉花苗期和铃期取样，选择2.3 m×1 m＝2.3 m2范围内生长均匀不缺苗的样点，用直径为10 cm 的根钻，在中间行两棉株之间每10 cm 土层为一层取样，取样深度30 cm。将取出的每个土层土壤装入自封袋，低压冲洗干净并挑出根系，放入－20 ℃下冷冻保存。根系样品用根系扫描仪（Epson V700 Photo）扫描，然后用根系分析软件（Regent Instruments，Quebec，Canada）分析并计算根长密度和根表面积。

1.4.3根际pH 测定。在棉花苗期和铃期从小区内选择连续且生长均匀的棉株8 株，以棉株为中心（半径为5 cm）纵向挖出施肥区（10～20 cm 土层）的根土混合体，挑出棉花侧根，抖落根系上的浮土并收集到自封袋中，作为非根际土，用软毛刷小心地扫下根系上未抖落的土壤作为根际土，土样风干后采用土∶水质量比为1∶5 的方法测定土壤pH。

1.4.4根系侵染率测定。于棉花苗期和铃期取棉花播种行0～20 cm 土壤中棉花侧根，采用曲利苯蓝（Trypan blue）染色- 乳酸甘油脱色镜检法测定棉花根系菌根侵染率[21]。

1.4.5产量及其构成因素测定。在2014 年、2015 年和2016 年棉花成熟期，选取各小区内棉花长势均匀的4.6 m2（2.3 m×2 m），调查并记录棉花株数、铃数，采收小区内150 朵棉花测单铃重。

田间条件下土壤环境比较复杂，如物理、化学和生物性状不均一等，影响试验结果的因素较多。为保障试验数据的准确性，本试验在进行的第 3 年（2016 年）才测定了棉花根系、根际 pH 和菌根侵染率等指标以确保试验结果的可靠性。

1.5 数据处理与分析

磷肥利用率（PUE）＝（施磷区作物吸磷量－不施磷区作物吸磷量）/施磷量×100%

氮肥偏生产力（NPFP，kg·kg－1）＝籽棉产量 /施氮量

根际pH 下降值（⊿pH）＝非根际土壤pH－根际土壤pH

试验数据采用Microsoft Excel 和SPSS 21 统计软件进行方差分析和多重比较（LSD 法），对土壤pH、菌根侵染率和磷肥利用率的原始数据经过反正弦转换后再进行方差分析。棉花根际与非根际pH 通过t检验来比较差异的显著性（P≤0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对棉花根系分布的影响

磷肥和硫酸铵作种肥条施显著促进施肥区棉花根系的增生（表2）。不施磷处理（Non P）棉花苗期根系在0～10 cm 土层分布较少，根系向下层土壤生长寻觅磷营养，主要集中分布在10～20 cm 土层中。施磷处理棉花苗期根系主要分布在表层（0～10 cm），0～10 cm 土层的根长密度高于 10～20 cm 和 20～30 cm （除 UP34.5）。在10～20 cm 土层，与当地习惯施肥方式（PB34.5）相比，磷肥和硫酸铵作种肥条施（AP34.5）处理的根长密度和根表面积分别增加了114.3%和93.7%，并且比UP34.5 的根长密度和根表面积分别增加了107.1%和69.4%。增加磷肥作种肥的用量对施肥区根系无明显促进作用，PB69.0、UP69.0和AP69.0 处理的根长密度和根表面积与AP34.5无显著差异。

棉花铃期受土壤水分及磷养分缺乏的影响，不施磷处理棉花的根系一方面在表层（0～10 cm）大量分布以吸收水分和氮、钾等营养元素，另一方面根系向下层生长以觅取土壤磷素，20～30cm 土层的根长密度显著高于施磷处理。施磷条件下，在 0～10 cm 土层，AP34.5 的根长密度和根表面积与PB34.5 无明显差异，但AP34.5的根长密度显著高于其它施磷处理，并且AP34.5 的根表面积高于处理 UP34.5、UP69.0和 PB69.0；10～20 cm 土层，与 PB34.5 相比，AP34.5 的根长密度和根表面积分别增加了1.1倍和3.1 倍，而AP69.0 的根长密度和根表面积与 PB34.5 处理无明显差异；20～30 cm 土层，各施磷处理的根长密度（PB34.5 除外）和根表面积无显著差异。

表2 不同施肥处理对棉花根长密度和根表面积的影响Table 2 Effects of different fertilizers application treatments on root length density and root surface area

由此可见，适量的磷肥和铵态氮肥作种肥条施可促进棉花苗期根系在施肥区（10～20 cm）增生，增加了棉花根系与土壤磷素的接触机会，有利于养分吸收，从而可促进棉花早期发育。花铃期滴施磷肥和铵态氮肥促进了养分富集区（与PB34.5 相比，10～20 cm 土层或与 UP34.5 相比，0～20 cm 土层）根系的生长，更有利于棉花对滴施肥料中养分的吸收利用，为棉花后期生殖生长和增产提供物质保障。

2.2 不同施肥处理对棉花根际土壤pH的影响

磷肥和硫酸铵作种肥条施诱导棉花根际pH降低（图2）。棉花苗期不同处理的棉花根际或非根际土壤 pH 无显著差异，而 Non P 、AP34.5 和AP69.0 的根际与非根际土之间pH 的差异（⊿pH）存在显著变化。在不施磷条件下（Non P），棉花根际pH 下降了0.26 个单位，磷肥和硫酸铵作种肥条施处理AP34.5 和AP69.0 的根际pH 分别下降了0.41 和0.33 个单位。

在棉花铃期，各施肥处理间非根际土pH 无明显差异，而AP34.5 和 AP69.0 根际 pH 显著低于其它施肥处理。与非根际土相比，AP34.5 和AP69.0 的根际pH 分别下降了0.64 和 0.24 个单位。说明，花铃期滴灌施用硫酸铵可显著降低铃期棉花根际pH。

图2 不同施肥处理对棉花苗期（1）和铃期（2）根际土壤pH 的影响（2016 年）Fig.2 Effects of different fertilizers application on soil pH in rhizosphere at seedling(1) and boll(2) stages (2016)

2.3 不同施肥处理对棉花根系菌根侵染率的影响

集约化农田土壤中存在大量的菌根真菌对作物吸收磷发挥着重要作用[22]。本研究表明，适量的磷肥和硫酸铵作种肥条施有利于菌根真菌对棉花根系的侵染（表3）。不施磷条件下，在棉花苗期，0 ～10 cm 土层的根系侵染率显著高于10～20 cm 和 20～30 cm 土层的根系。施磷条件下，0～10 cm 土层根系的菌根侵染率依次为：AP34.5 ＞AP69.0 ＞PB34.5 ＞UP34.5 ＞PB69.0 ＞UP69.0；10～20 cm 土层根系的菌根侵染率依次为：AP34.5 ＞PB69.0 ＞PB34.5 ＞UP34.5 ＞UP69.0 ＞AP69.0；在 20～30 cm 土层，AP69.0 处理的根系侵染率仍显著低于其它施肥处理。在棉花铃期，菌根侵染率随施肥措施的变化无明显的规律性，但各施磷处理依然保持了60%以上的高侵染水平。由此可见，适量的磷肥和硫酸铵作种肥条施有利于提高土著AM 真菌对棉花根系的侵染，但根层磷浓度过高会抑制土壤中土著菌根真菌的活性。

2.4 不同施肥处理对棉花生长的影响

磷肥和硫酸铵作种肥条施可促进盐渍化土壤上棉花的生长（图3）。与不施磷肥（Non P）相比，2015 年施磷处理棉花苗期生物量提高了14.7%～139.4%，2016 年生物量提高了45.0%～229.0%。与PB34.5 相比，当施磷量（P2O5）为 34.5 kg·hm－2时，磷肥和尿素作种肥条施（UP34.5）的地上部生物量两年均无显著差异，而磷肥和硫酸铵作种肥条施（AP34.5）显著促进了棉花苗期的生长，其地上部生物量提高了49.9%（2015 年）或63.8%（2016 年）。当施磷量增至 69.0 kg·hm－2时，与PB34.5 相比，AP69.0 处理的棉花地上部生物量提高了 108.8%（2015 年）或 125.5%（2016 年），而UP69.0 的地上部生物量与PB34.5 之间无明显差异。随着棉花生育阶段的推进，各处理的生物量差异逐渐缩小，种肥的效果在逐步减弱，花铃期磷肥和硫酸铵随水滴施可显著促进棉花后期生长。与 PB34.5 相比，AP34.5 处理 2015 年和 2016 年棉花成熟期的生物量分别提高了28.1%和45.3%，AP69.0 的生物量分别提高了40.1%和91.8%。

表3 不同施肥处理对棉花根系AMF 侵染率的影响Table 3 Effects of different fertilizers application on AMF infection ratio %

图3 不同施肥处理对棉花生物量的影响Fig.3 3 Effects of different fertilizers application on cotton biomass at different growth stages in 2015(1) and 2016(2)

2.5 不同施肥处理对棉花产量的影响

施用磷肥可显著提高棉花产量（图4）。当地施肥习惯（PB34.5）处理3 年的平均棉花产量比不施磷肥处理（Non P）增加了41.0%。与PB34.5相比，当氮肥为尿素作种肥时，无论磷肥作种肥用量的高低（UP34.5 和UP69.0）均无明显的增产作用，而磷肥和硫酸铵作种肥条施处理（AP34.5）2014 年、2015 年和 2016 年产量分别增加了9.0%、16.1%和 10.6%，3 年平均增产 11.9%；AP69.0 处理的棉花产量3 年分别增加了16.2%、17.4%和24.7%，平均增产19.4%。

由图4 可以看出，棉花产量在年际间的波动较大，2015 年各处理的产量显著高于其它两年。这主要因为2014 年和2016 年棉花出苗阶段和苗期气温低于2015 年（图1），延缓了棉花的生长发育，导致产量低于2015 年。

2.6 不同施肥处理对棉花养分吸收的影响

由表4 可见，在棉花收获期，施用磷肥处理的棉花地上部氮吸收量显著高于不施磷肥处理（Non P）。当地习惯施肥方式（PB34.5）的地上部2年的平均氮吸收量比Non P 提高了28.5%。与PB34.5 相比，当氮肥为尿素时，无论磷肥作种肥用量的高低（UP34.5 和UP69.0）对棉花地上部氮吸收量无显著影响。磷肥和硫酸铵作种肥条施配合花铃期滴施硫酸铵处理（AP34.5 和AP69.0）的氮吸收量显著高于PB34.5 处理，2 年地上部的平均氮吸收量分别提高了40.9%和48.0%。

图4 不同施肥处理对棉花籽棉产量的影响Fig.4 Effects of different fertilizer application treatments on unginned cotton yield

磷肥和硫酸铵作种肥条施配合花铃期滴灌施用硫酸铵促进了棉花地上部磷和钾的吸收量，其中AP34.5 地上部2 年的平均磷（P）吸收量较PB34.5 增加 7.3 kg·hm－2，增加了 38.2%。 AP69.0的磷（P）吸收量增加 11.2 kg·hm－2，增加了57.9%；AP34.5 处理2 年的平均钾(K)吸收量增加37.5 kg·hm－2，增加了 41.2%，AP69.0 的钾吸收量增加 38.5 kg·hm－2，增加了 42.3%。

表4 不同施肥处理对氮、磷、钾吸收量的影响Table 4 Effects of different fertilizers application on N、 P and K uptake kg·hm－2

2.7 不同施肥处理对氮、磷肥利用率的影响

由图5 可见，不施磷条件下棉花氮肥的利用率较低，Non P 处理2 年平均氮肥偏生产力仅为17.7 kg·kg－1。施磷条件下，与 PB34.5 相比，磷肥和硫酸铵作种肥条施处理AP34.5 和AP69.0 的氮肥偏生产力分别提高 6.2 kg·kg－1和 8.6 kg·kg－1，分别提高了 28.5%和 39.9%。磷肥和尿素作种肥条施处理UP34.5 和 UP69.0 与PB34.5 的氮肥偏生产力无显著差异。

盐渍化土壤棉花的磷肥利用率较低，PB34.5处理的2 年平均磷肥利用率仅为8.5%。当磷肥作种肥用量为 34.5 kg·hm－2时，与 PB34.5 相比，UP34.5 处理的磷肥利用率无明显差异，AP34.5处理2 年平均磷肥利用率提高了9.2 百分点；当磷肥用量增加到 69.0 kg·hm－2时，PB69.0、UP69.0 和AP69.0 处理2 年平均的磷肥利用率分别比 PB34.5 提高了 4.2、6.6 和 15.3 百分点。AP69.0 处理的磷肥利用率最高，可达23.8%。

图5 不同施肥处理对氮肥偏生产力（1）、磷肥利用率（2）的影响Fig.5 Effects of different fertilizers application on NPFP(1) and PUE(2)

3 讨论

3.1 磷肥和硫酸铵条施对棉花苗期根系、根际pH和AM真菌的影响

棉花是能够被菌根真菌侵染的植物，因此棉花同时通过根系和菌根两条独立的途径吸收养分和水分。由于农田耕作、施肥和灌溉的管理措施造成养分在土壤中异质性分布，理解两条吸磷途径响应异质性养分供应的机制就十分重要。根系具有较强的可塑性，磷肥加铵态氮局部调控可促进作物根系在养分富集区的增生，酸化根际，增加养分吸收效率、促进作物生长[14,20]。本试验研究结果表明，与当地习惯施肥方式相比，磷肥和硫酸铵作种肥条施（AP34.5）显著促进了施肥区根系的生长，10～20 cm 土层的根长密度和根表面积分别增加了114.3%和93.7%，磷肥和尿素作种肥条施和增加磷肥作种肥的用量对施肥区棉花根系无明显促进作用。

在遭受磷胁迫时，棉花根系分泌H＋，酸化根际以获取土壤中的磷素。同时，作物根系和菌根真菌的根外菌丝在吸收铵根离子时，为了保持细胞内外的电荷平衡都要分泌H＋[15]，导致根际酸化。但由于土壤较强的缓冲能力，在田间不容易检测到pH 的下降[23]，这也是此类研究大都在室内模拟条件下效应显著的缘故。因而，如何改进根际调控方法，使田间效应也能达到显著水平是一个技术难题。本试验表明，连续3 年不施磷肥处理条件下，苗期棉花根际pH 下降了0.26 个单位，达到了显著水平。这反映出棉花自身响应土壤缺磷环境并主动活化土壤磷的潜力。为了利用铵态氮诱导根际酸化的原理，在本研究中，我们改进了传统施氮肥只用尿素的习惯，在施种肥时加入硫酸铵调节苗期根际过程，并在花铃期用硫酸铵代替尿素连续滴施两次，成功诱导了苗期和花铃期棉花根际土壤pH 的显著降低。这一方面有利于降低磷肥被土壤的固定强度，同时也具有促进土壤固有磷的活化利用的功效。

集约化农田土壤中分布着大量的AM 真菌[22]，AM 真菌对作物磷吸收的贡献不可忽视[24-25]，棉花苗期根系分枝较少，对AM 真菌的依赖性也相对高于其它作物[26]。合适的供磷强度有利于发挥AM 真菌的吸磷作用，而根层供磷较高时不仅不利于作物根系生长空间的扩展[27]，而且会降低AM真菌的活性[28]。本试验研究结果表明，适量磷肥作种肥条施有利于AM 真菌对棉花根系的侵染，当根层磷浓度较高时（P2O569.0 kg·hm－2)对施肥区根长密度和根表面积无明显促进作用，且AM 真菌侵染率在铃期依然保持了60%以上的高侵染水平。

3.2 磷肥和硫酸铵作种肥条施结合花铃期滴施硫酸铵对棉花生长、产量和肥料利用率的影响

棉花苗期和花铃期是其生长的关键时期，根层局部供应磷肥和铵态氮可以促进作物苗期生长，提高养分吸收[14,20]，花铃期施用磷肥和铵态氮肥可促进棉花增产[20]。本试验研究结果表明，与当地习惯施肥方式相比，磷肥和硫酸铵作种肥条施显著促进了盐渍化土壤棉花苗期生长，生物量提高了49.9%～125.5%，花铃期分两次滴施磷肥和硫酸铵可显著降低棉花根际pH，促进后期生长和增产。 AP34.5 和AP69.0 的产量3 年平均分别增加了11.9%和19.4%，氮肥偏生产力分别提高6.2 kg·kg－1和 8.6 kg·kg－1，磷肥利用率提高了9.2 和 15.3 百分点。

3.3 重过磷酸钙与硫酸铵配合施用对提高盐渍化土壤棉花抗盐碱性的影响

盐渍化土壤中含有大量的Na＋，Na＋可与K＋竞争细胞质膜上的结合位点，影响植物的选择性吸收，导致植物体内K＋与Na＋失衡，并干扰新陈代谢[29]，产生棉花盐害。在盐胁迫下，Ca2＋具有保护细胞膜结构的作用，且不影响棉花体内K＋的含量[30]，可缓解棉花盐害。同时，Ca2＋能提高棉花幼根细胞质膜酶活性，促进Na＋在根细胞液泡中累积，降低向棉花地上部运输，增加对K＋和Ca2＋的选择性吸收和运输，从而改善棉花体内的离子平衡[31-32]。土壤中过量的Na＋还通过破坏土壤结构，降低土壤透水性等作用影响棉花生长。

施用重过磷酸钙和硫酸铵提高盐渍土棉花抗盐碱性可能的原因有以下几个方面：（1）棉花苗期根系欠发达，磷肥和硫酸铵作种肥促进了施肥区根系增生，增加棉花对土壤养分的吸收利用，从而提高了棉花的抗逆性。（2）重过磷酸钙中含有大量的Ca2＋，根系吸收Ca2＋保护盐胁迫下细胞膜结构，维持棉苗体内离子平衡，进而提高了棉花苗期的耐盐能力。（3）棉花根系吸收铵态氮，释放H＋，一方面降低了根际土壤pH，另一方面土壤pH 的下降活化了土壤中的磷和钙，进一步增进根际磷和Ca2＋浓度，更有利于棉花的吸收利用。（4）施用重过磷酸钙提高了土壤中Ca2＋浓度，从而改善土壤结构，促进Na＋随灌水向深层土壤淋洗，降低耕层土壤Na＋含量。