叶面肥配施生物刺激素在棉花苗期应用效果

刘帅，许向阳，董合林，李鹏程，孙淼，郑苍松*

（1.江西省棉花研究所，江西 九江 332105；2.中国农业科学院棉花研究所/ 棉花生物学国家重点实验室，河南 安阳 455000；3.菏泽市农业技术推广中心，山东 菏泽 274000）

棉花前期以营养生长为主，充分扩大营养体对后期生长发育、产量构成和纤维品质均有重要的影响[1]。 棉花苗期植株较小，需要养分的绝对量不多；但对氮、磷、钾等的缺乏十分敏感，养分缺乏会造成棉株矮小、发育迟缓[2]。 针对生长较弱的棉苗可以通过叶面施肥来促进其生长发育[3]。 磷酸二氢钾和尿素被认为是较好的叶面肥组合[4]，对于大量元素的补充具有养分较全面、吸收快等特点。

生物刺激素是指除了肥料和农药之外的，以适当方式施用时可以起到调节植物生理过程，促进其生长、发育和抵抗外部胁迫的物质或材料[5-7]。 本研究以3 种生物刺激素物质为研究对象，探讨其与大量元素叶面肥配合施用的效果，为其应用和新型肥料研发提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

田间试验于2018 年在中国农业科学院棉花研究所试验基地 （河南省安阳县白璧镇，114°29′E，36°03′N）进行，土壤类型为壤质潮土，耕作表层土壤pH 为7.8，有机质含量为14.7 g·kg－1，全氮含量为0.83 g·kg－1，速效磷含量为14.3 mg·kg－1，速效钾含量为181.2 mg·kg－1。 选择尿素、重过磷酸钙和硫酸钾作基肥， 每666.7 m2用量分别为16.3 kg、13.6 kg、17.6 kg。耕作制度为多年棉花连作，冬季空闲。

1.2 试验设计

试验品种为常规转基因抗虫棉冀228[8]，采用直播方式等行距种植，4 月28 日播种， 行距为0.80 m。 试验设5 个处理，分别为F0：喷施等量清水（空白对照），F1：100 g·L－1尿素＋50 g·L－1磷酸二氢钾（常规叶面肥对照），F2：F1＋150 mg·L－1壳寡糖，F3：F1＋150 mg·L－1黄腐酸钾，F4：F1＋150 mg·L－1腐殖酸钠。 采用随机区组设计， 小区面积25.6 m2，3 次重复。 喷施方法为叶片正面喷施至整株叶片全部湿润，每666.7 m2用液量为15 L，喷施时间为5 月15 日和5 月25 日。

其他田间管理方式同当地大田一致。

1.3 调查与取样

于6 月3 日进行田间调查， 调查项目有株高、茎粗、土壤与作物分析仪器（Soil and plant analyzer development，SPAD）测定值（简称为“SPAD 值”，为叶绿素含量指标）。株高为子叶节至顶芽间高度；茎粗为子叶节上方约1 cm 处茎秆直径， 用游标卡尺测量；SPAD 值测定方法是在每小区选4 株代表性棉花，采用叶绿素测定仪（SYS-SPAD-502Plus）在棉株主茎倒4 叶的4 个不同部位分别测定，取其平均值。

同时，在每个小区选定具有代表性的3 株棉花进行取样，测定不同器官干物质质量；将鲜叶平整放在扫描仪（中晶纷腾9800XL）上，调整分辨率为300 dpi（Dot per inch，每英寸的像素点数）进行叶面扫描成像，利用所得图像计算叶面积，方法参照文献[9]。

1.4 数据处理

数据采用SAS 9.2 分析，采用单因素方差分析和邓肯多重范围检验（Duncan’s 新复极差法）分析处理间差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同处理对棉花干物质质量的影响

由表1 可知：施用叶面肥及添加生物刺激素处理的棉花干物质质量均大于空白对照，但不同处理之间没有显著差异；其中根、茎、叶各器官及整株干物质质量均为F3 处理最大，分别达到0.62 g、1.38 g、2.33 g、4.33 g； 不同处理之间整株干物质质量大小为F3＞F4＞F2＞F1＞F0； 各处理根冠比在0.16～0.18，F1 处理根冠比最大，F4 处理根冠比最小；与F0 相比，F1 处理整株干物质质量增幅较小（7.95%），F3 和F4 处理整株干物质质量增幅较大（分别为43.38%和33.77%），F2 处理增幅居中（17.55%）； 与F1 相比，F2 处理整株干物质质量增幅较小（8.90%），F3 和F4 处理整株干物质质量增幅较大（分别为32.82%和23.93%）。

表1 不同处理棉花干物质质量的比较

2.2 不同处理对棉花茎粗和株高的影响

F0 处理茎粗与株高均小于其他处理； 各处理茎粗大小为F4＞F3＞F2＞F1＞F0，F2、F3、F4 处理分别达到3.59 mm、3.91 mm、4.04 mm， 显著高于F0 处理；F4 处理株高较大，为13.57 cm，显著高于F0、F1、F2 处理；与F0 相比，F4 处理茎粗与株高增幅均最大，F1 处理茎粗增幅最小 （20.34%），F2 处理株高增幅最小（7.24%）（表2）。

表2 不同处理棉花株高、茎粗的比较

2.3 不同处理对棉花SPAD 值及单株叶面积的影响

F0 处理SPAD 值最小，显著低于F1、F3 处理；F1、F2、F3 和F4 处 理SPAD 值 均 在43.00 以 上（表3）。

表3 不同处理棉花叶面积及SPAD 值的比较

不同处理单株叶面积没有显著差异，但F2、F3和F4 处理单株叶面积相对较大， 均在110.00 cm2以上，F0、F1 处理较小，分别为98.55 cm2、99.13 cm2；相较于F0 处理，F1 处理单株叶面积增幅最小，仅为0.59%，F3、F4 处理单株叶面积增幅较大， 分别为38.05%、27.51%。

3 讨论与结论

壳寡糖对作物生长过程中的离子交换、养分运输、 金属离子螯合及根部酸碱度调节具有一定作用[10]；孙希武等[11]的研究表明，黄腐酸钾可以提高多种营养元素的肥料利用率，进而改善植株生长环境；腐殖酸在促进作物养分吸收和提高肥料利用率方面具有重要作用[12-13]。

已有研究表明，在特定环境下壳寡糖对作物幼苗茎粗和株高具有促进作用，同时可提高作物抗逆性[14]；黄腐酸钾作为生物刺激素的一种，对番茄幼苗的茎粗、株高、叶面积、干物质质量均有一定的促进作用[15]，在无盐胁迫下对小白菜生长具有促进作用[16]；施用含腐殖酸的水溶肥在一定程度上可增加棉花的铃重与单株结铃数[13]。

本研究将磷酸二氢钾、尿素分别与3 种生物刺激素配施进行效果比较，从结果可知，壳寡糖、黄腐酸钾、 腐殖酸钠对棉花苗期干物质质量、 茎粗、株高、单株叶面积的增长均有一定的促进作用，且黄腐酸钾和腐殖酸钠对苗期棉花的促进作用较壳寡糖更加明显。 因此，黄腐酸钾与腐殖酸钠这2 种生物刺激素是较为理想的苗期棉花叶面肥添加成分，尤其是在苗期棉花生长迟缓的情况下使用，能明显提高肥效。