以不施富磷有机肥为对照(CK),以富磷有机肥施用量900 kg/hm2、1800 kg/hm2和2700 kg/hm2为处理,研究富磷有机肥施用对南疆棉花出苗率、产量和土壤理化性质的影响。结果表明:1) 与CK相比,富磷有机肥用量900 kg/hm2、1800 kg/hm2和2700 kg/hm2处理的出苗率分别低7.47%、8.04%和10.92%,但处理间差异均不显著。2) 与CK相比,三个施肥处理的株数、单铃重和籽棉产量均有一定增加,增幅分别介于7.14%~30.00%、0.07%~5.16%和3.70%~19.87%,其中,900 kg/hm2处理的增产幅度最大、达到814.65 kg/hm2,增产率为19.87% (P > 0.05)。3) 0~20 cm和20~40 cm土层,不同时期三个富磷有机肥处理的土壤养分与CK比略有不同,但差异均不显著。 The effects of phosphorus-rich organic fertilizer application on emergence rate, yield and soil physical and chemical properties of cotton in southern Xinjiang, China were studied by using non-phosphorus-rich organic fertilizer application as control (CK) and taking phosphorus-rich organic fertilizer application amount of 900 kg/hm2, 1800 kg/hm2 and 2700 kg/hm2 as treatment. The results showed that: 1) Compared with CK, the emergence rate of phosphorus-rich organic fertilizer (900 kg/hm2, 1800 kg/hm2 and 2700 kg/hm2) was lower by 7.47%, 8.04% and 10.92%, respectively, but the difference between treatments was not significant. 2) Compared with CK, the plant number, single boll weight and seed cotton yield of the three fertilization treatments all increased to a certain extent, with increases ranging from 7.14% to 30.00%, 0.07% to 5.16% and 3.70% to 19.87%, respectively. Among them, the yield increase of 900 kg/hm2 treatment was the largest, reaching 814.65 kg/hm2, with an increase rate of 19.87% (P > 0.05). 3) In the 0 - 20 cm and 20 - 40 cm soil layers, the soil nutrients treated by three phosphorus-rich organic fertilizers in different periods were slightly different from CK, but the differences were not significant between them.
王 斌1*,原克波2,万艳芳1,王金鑫1,孙九胜1,槐国龙1,崔 磊1,何振全3,黄正宏3,盖国胜3*
1新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所,新疆 乌鲁木齐
2山东药品食品职业学院,山东 威海
3清华大学材料学院,北京
收稿日期:2018年12月31日;录用日期:2019年1月14日;发布日期:2019年1月21日
以不施富磷有机肥为对照(CK),以富磷有机肥施用量900 kg/hm2、1800 kg/hm2和2700 kg/hm2为处理,研究富磷有机肥施用对南疆棉花出苗率、产量和土壤理化性质的影响。结果表明:1) 与CK相比,富磷有机肥用量900 kg/hm2、1800 kg/hm2和2700 kg/hm2处理的出苗率分别低7.47%、8.04%和10.92%,但处理间差异均不显著。2) 与CK相比,三个施肥处理的株数、单铃重和籽棉产量均有一定增加,增幅分别介于7.14%~30.00%、0.07%~5.16%和3.70%~19.87%,其中,900 kg/hm2处理的增产幅度最大、达到814.65 kg/hm2,增产率为19.87% (P > 0.05)。3) 0~20 cm和20~40 cm土层,不同时期三个富磷有机肥处理的土壤养分与CK比略有不同,但差异均不显著。
关键词 :棉花,富磷有机肥,产量,土壤理化性质,南疆
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新疆是我国三大棉区之一,是最大的商品棉生产基地,目前棉花种植总面积178 × 104 hm2,总产保持在165 × 104 t [
有机肥泛指能用做肥料的各种有机物质,或称以有机物质为主要成分的肥料,是含有大量生物质、动植物残体、排泄物、生物废物等物质的缓效肥料 [
试验在新疆喀什地区岳普湖县色也克乡(东经76.6988度,北纬39.2114度)进行,属暖温带大陆性干旱气候。年均降水量52.8 mm,年均蒸发量为2584 mm,年均温度11.7℃,极端最高温度41.8℃,极端最低温度−23.4℃,无霜期214 d,日照2762小时,≥10℃的年有效积温约为4354.0℃。
试验区0~20 cm土层土壤pH 8.44,土壤有机质6.88 g/kg,速效氮15.2 mg/kg、速效磷7.8 mg/kg、速效钾70 mg/kg,总盐2.4 g/kg;20~40 cm土层土壤pH 8.29,有机质6.56 g/kg、速效氮14.5 mg/kg、速效磷4.8 mg/kg、速效钾50 mg/kg、总盐3.0 g/kg。
试验棉花品种为新陆中66 (生育期133天,属早中熟陆地棉品种)。试验设3个处理,T1、T2和T3分别为每公顷基施富磷有机肥900 kg、1800 kg和2700 kg,以不施富磷有机肥为对照CK,各处理重复3次。试验小区长、宽分别为16.8 m和16 m,随机区组排列。
2017年4月28日播种,采用膜下滴灌栽培方式,膜宽1.4 m,一膜两管四行棉花,株距10 cm。试验播种方式依照当地习惯种植,作物种植与管理方式同当地大田一致。
播种后第10天调查棉花实际出苗数,计算出苗率。
棉花吐絮期,测定单位面积棉花株数、铃数以及单铃重,其中单铃重按棉株下、中、上部位分别采50朵完全吐絮棉花测定,按公式“产量 = 公顷株数 × 每株铃数 × 单铃重”计算棉花产量。
在棉花前(3月22日)、龄期(9月4日)和吐絮期(10月21日),以“S”形取样法在每个试验地用土钻取0~20 cm和20~40 cm土层土样,每个处理3个重复,风干、磨细、过筛,测定土壤pH、有机质、速效N、P、K和总盐。
土壤pH用数显酸度计测定,土壤有机质用重铬酸钾外加热法,土壤速效氮采用碱解扩散法,土壤速效磷采用钼锑抗比色法,土壤速效钾采用火焰光度法,土壤总盐用烘干质量法测定 [
数据利用Excel 2016和Origin 8.0软件进行初步分析和作图,采用SPSS 21.0软件进行方差分析,数据间比较采用Duncan多重比较分析方法。
富磷有机肥不同施肥水平下,棉花出苗率有所不同(图1)。其中,CK的出苗率最高,为55.17%,其次是T2 (47.70%)和T1 (47.13%)处理,T3的出苗率最低,为44.25%。与CK的出苗率相比,T1、T2和T3处理的出苗率均有所减小,分别减小了7.47%、8.04%和10.92%;但不同施肥量对棉花出苗率影响不显著(P > 0.05)。
图1. 不同施肥水平对棉花出苗率的影响
从棉花产量构成要素来看(表1),与CK相比,T1 和T2处理的棉花结铃数减小,分别减小了3.95%和0.69%,而T3处理的结铃数增加了0.08%。株数、单铃重和籽棉产量呈现出不同程度的增加。3种施肥处理的株数比CK的增加7.14%~30.00%,增幅最高的是T1处理,达30%;单铃重比CK的增加0.07%~5.16%,增幅最高的是T3处理,达5.16%;籽棉产量比CK的增加3.70%~19.87%,增幅最高的是T1处理,达19.87%。方差分析得到,3种施肥水平的株数、结铃数和籽棉产量与CK差异均不显著,然而,T3处理的单铃重显著高于T2和CK。
处理 Treatments | 株数 Tree number | 结铃数 Boll number | 单铃重 Single boll weight | 籽棉产量 Seed cotton yield | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
万株/hm2 Ten thousands of strains/hm2 | 增幅(%) Increase amplitude (%) | 个/株 A/strains | 增幅(%) Increase amplitude (%) | 克g | 增幅(%) Increase amplitude (%) | kg/hm2 | 增幅(%) Increase amplitude (%) | |
CK | 6.86 ± 0.45a | — | 11.73 ± 2.58a | — | 5.10 ± 0.12b | — | 4100.11 ± 895.74a | — |
T1 | 8.92 ± 2.67a | 30.00 | 11.26 ± 4.29a | −3.95 | 5.25 ± 0.11ab | 3.05 | 4914.76 ± 599.46a | 19.87 |
T2 | 7.35 ± 1.53a | 7.14 | 11.65 ± 2.27a | −0.69 | 5.10 ± 0.12b | 0.07 | 4251.69 ± 156.46a | 3.70 |
T3 | 7.65 ± 1.18a | 11.43 | 11.75 ± 1.09a | 0.20 | 5.36 ± 0.09a | 5.16 | 4775.24 ± 374.50a | 16.46 |
表1. 不同施肥水平对棉花产量的影响
注:平均值 ± 标准差;不同字母间表示差异显著(P < 0.05),下同。
0~20 cm土层,同一时期T1、T2、T3处理和对照CK的土壤养分有所不同(表2)。方差分析得到,同一时期T1、T2、T3处理和CK相比土壤养分差异均不显著(P > 0.05),但吐絮期CK处理的有机质显著高于T2处理(P < 0.05)。
采样时期 Sampling stage | 处理 Treatments | pH | 有机质 (g/kg) Organic matter | 速效氮 (mg/kg) Available nitrogen | 速效磷 (mg/kg) Available phosphorus | 速效钾 (mg/kg) Available potassium | 总盐 (g/kg) Total salt |
---|---|---|---|---|---|---|---|
播种前 Pre-sowing | 基础值 Basic value | 8.44 | 6.880 | 15.2 | 7.8 | 70 | 2.4 |
龄期 Age | CK | 8.28a | 6.035a | 40.6a | 14.1a | 54a | 1.6a |
T1 | 8.50a | 6.833a | 34.4a | 19.1a | 52a | 1.4a | |
T2 | 8.44a | 6.602a | 32.5a | 14.8a | 55a | 1.9a | |
T3 | 8.59a | 6.910a | 33.8a | 14.6a | 60a | 1.8a | |
吐絮期 Boll opening stage | CK | 8.46a | 7.364a | 27.9a | 16.4a | 54a | 1.1a |
T1 | 8.56a | 7.022ab | 29.3a | 17.0a | 56a | 1.0a | |
T2 | 8.62a | 5.934b | 26.4a | 16.0a | 57a | 0.9a | |
T3 | 8.63a | 6.871ab | 34.3a | 16.3a | 58a | 0.9a |
表2. 不同施肥水平对棉花0~20 cm土层土壤理化性质的影响
20~40 cm土层,同一时期T1、T2、T3处理和对照CK的土壤养分也有所不同(表3)。在棉花龄期和吐絮期T1、T2、T3处理和CK相比土壤养分差异均不显著(P > 0.05),但棉花龄期T2和T3处理的土壤pH显著高于T1处理(P < 0.05)。
采样时期 Sampling stage | 处理 Treatments | pH值 | 有机质 (g/kg) Organic matter | 速效氮 (mg/kg) Available nitrogen | 速效磷 (mg/kg) Available phosphorus | 速效钾 (mg/kg) Available potassium | 总盐 (g/kg) Total salt |
---|---|---|---|---|---|---|---|
播种前 Pre-sowing | 基础值Basic value | 8.29 | 6.560 | 14.5 | 4.8 | 50 | 3.0 |
龄期 Age | CK | 8.55ab | 4.672a | 20.9a | 7.1a | 58a | 1.4a |
T1 | 8.24b | 4.360a | 23.0a | 9.4a | 58a | 1.1a | |
T2 | 8.71a | 4.601a | 20.8a | 7.9a | 54a | 1.4a | |
T3 | 8.76a | 5.530a | 19.0a | 8.1a | 66a | 1.5a | |
吐絮期 Boll opening stage | CK | 8.64a | 4.937a | 15.7a | 7.0a | 52a | 1.0a |
T1 | 8.62a | 4.628a | 20.9a | 7.6a | 49a | 0.6a | |
T2 | 8.74a | 5.487a | 20.8a | 9.8a | 60a | 0.6a | |
T3 | 8.65a | 4.893a | 19.4a | 10.0a | 48a | 0.6a |
表3. 不同施肥水平对棉花20~40 cm土层土壤理化性质的影响
1) 富磷有机肥不同施肥处理的出苗率均比CK的低,900 kg/hm2、1800 kg/hm2和2700 kg/hm2处理分别较CK低7.47%、8.04%和10.92%,但处理间差异均不显著。
2) 三个施肥处理的株数、单铃重和籽棉产量均比CK高,增幅分别介于7.14%~30.00%、0.07%~5.16%和3.70%~19.87%之间。其中,900 kg/hm2处理的棉花产量最高,较CK增产814.65 kg/hm2,增产率为19.87% (P > 0.05)。
3) 0~20 cm和20~40 cm土层,不同时期三个富磷有机肥处理的土壤养分与CK比略有不同,但差异均不显著。
自治区科技支疆项目(2016E02020)、国家自然科学基金项目(41661075)、天山青年计划项目(2017Q006)、自治区重点研发项目(2016B02017-4;2018B01006-1)。
王 斌,原克波,万艳芳,王金鑫,孙九胜,槐国龙,崔 磊,何振全,黄正宏,盖国胜. 富磷有机肥对南疆棉花产量和土壤理化性质的影响Effects of Phosphorus-Rich Organic Fertilizers on Cotton Yield and Soil Physical and Chemical Properties in Southern Xinjiang, China[J]. 农业科学, 2019, 09(01): 49-54. https://doi.org/10.12677/HJAS.2019.91009