劉保軍，吳 瓊，李 慧，趙志強，郭慶元

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/棉花教育部工程研究中心，烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】我國化肥的當(dāng)季利用率氮肥30%～35%，磷肥為10%～25%，鉀肥為35%～50%[1]。其中氮肥通過揮發(fā)、淋溶、徑流等途徑損失量巨大[2]。肥料利用率低下是制約中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要問題之一[1,3,4]。目前肥料開發(fā)的重心從提高作物產(chǎn)量逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樘岣咦魑锂a(chǎn)品質(zhì)量和肥料利用率，維持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展[5]。提高棉花的化肥吸收率，是減少化肥施用量緩解土壤污染和新疆棉花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。【前人研究進展】段強等[6]研究發(fā)現(xiàn)，1.8%復(fù)硝酚鈉水劑施用在棉花，藥后10和20 d時，能增加棉花的株高，枝條數(shù)和棉鈴數(shù)。隨著藥量的增加，對棉花株高、枝條數(shù)、棉鈴數(shù)促進作用增加。1.8%復(fù)硝酚鈉水劑應(yīng)用于水稻種子浸種安全性好、根芽粗壯，發(fā)芽率、單株秧苗平均分蘗數(shù)分別提高27.3%～31.3%，0.26%～0.56%，秧苗莖基寬度和白根數(shù)增加[7]。復(fù)硝酚鈉施用于番茄具有較好的保花保果效果，產(chǎn)量提高31.08%～37.13%，以2 400倍的藥劑濃度效果最好[8]。6 mg/L的復(fù)硝酚鈉對谷子的萌發(fā)、生根都具有顯著的促進作用[9]。CSN處理可明顯促進韭菜生長，提高韭菜營養(yǎng)品質(zhì)，0.15 mL/LCSN處理后第6 d葉片干、鮮重增加10.7%、10.8%，葉片游離氨基酸含量、可溶性蛋白質(zhì)含量、VC含量分別提高23.1%、23.3%、0.5%[10]。DA-6對玉米種進行浸種、拌沙和拌種3種處理，均能很大程度提高種子活力，單株干重和根長均顯著性增加，提高幼苗根系活力，利于幼苗物質(zhì)量的增加[11]。 吳燕等[12]研究表明，DA-6處理不僅提高了滁菊幼苗根系活力，增強了對礦質(zhì)元素的吸收，增加了滁菊幼苗的氮代謝能力，有利于植株體內(nèi)無機氮向有機氮轉(zhuǎn)化，促進Pro和Phe等氨基酸的合成，植株體內(nèi)總氨基酸和可溶性蛋白質(zhì)的含量顯著增加。DA-6處理提升了生菜根系活力，并顯著增加了地上部干鮮重和根系干鮮重[13]。DA-6 浸種顯著促進菠菜種子的萌發(fā)，對菠菜植株的生理指標存在顯著的提高作用，DA-6和控釋氮肥配合底施處理顯著增加菠菜產(chǎn)量，葉片中VC的含量，降低了硝酸鹽的含量，改善了菠菜的營養(yǎng)品質(zhì)[14]。【本研究切入點】關(guān)于復(fù)硝酚鈉與胺鮮酯對棉花化肥吸收率影響的研究未見報道。研究復(fù)硝酚鈉與胺鮮酯對棉花化肥吸收率的影響。【擬解決的關(guān)鍵問題】以棉花為供試作物，研究植物調(diào)節(jié)劑復(fù)硝酚鈉與胺鮮酯對化肥吸收率影響，驗證2種植物生長調(diào)節(jié)劑與化肥復(fù)配施用對化肥吸收率的促進效果，為復(fù)硝酚鈉與胺鮮酯在棉花化肥減施技術(shù)上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗于2019年在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院A409實驗室進行。棉株全氮、全磷、全鉀測定在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境學(xué)院進行。供試棉花品種為新陸早46號，由新疆石河子棉花研究所提供。

供試藥物：98%復(fù)硝酚鈉粉劑(鄭州鄭氏化工產(chǎn)品生產(chǎn)有限公司生產(chǎn))

98%胺鮮酯粉劑(鄭州鄭氏化工產(chǎn)品生產(chǎn)有限公司生產(chǎn))

尿素(有效氮含量46%，由新疆奎屯錦江化工有限公司生產(chǎn))

磷酸二氫鉀(有效磷含量52%，有效鉀含量34%，由四川什邡市康龍化工有限責(zé)任公司生產(chǎn))

供試用具：80 cm×20 cm×20 cm 盆栽 ；營養(yǎng)土(土:蛭石=8∶1)；80 cm寬農(nóng)用薄膜；自制膜下滴灌帶(5 m)

供試營養(yǎng)土:堿解氮含量為157 mg/kg，速效磷含量為24.4 mg/kg，速效鉀含量為112 mg/kg?？偡柿空酆嫌行У繛?.556 g、有效磷量為2.795 g、有效鉀量為2.599 g。

棉株全氮、全磷、全鉀測定方法分別為：濃H2SO4-H2O2消煮奈氏比色法；濃H2SO4-H2O2消煮釩鉬黃比色法；濃H2SO4-H2O2消煮火焰光度計法[15]。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設(shè)計

高壓滅菌鍋內(nèi)把供試營養(yǎng)土滅菌90 min，自然冷卻后土壤充分混合，保證肥力水平一致。土壤留樣。每個盆栽盛無菌營養(yǎng)土8 kg，蛭石1 kg。播種，鋪設(shè)滴灌帶，地膜覆蓋。出苗后破膜，每盆保留60株棉花。在棉苗生長5 d后，復(fù)硝酚鈉(濃度25 mg/L)與胺鮮酯(濃度25 mg/L)和尿素5 g、磷酸二氫鉀5 g分別復(fù)配，溶解2 L自來水內(nèi)，隨水滴灌。只施肥組為對照，每組3個重復(fù)。在棉花2葉期、4葉期、6葉期每個重復(fù)隨機采棉花20株，洗土，稱量鮮重，干重，粉碎，測定棉花內(nèi)全氮，全磷，全鉀含量。

1.2.2 測定指標

棉花吸收氮量(g)=棉株內(nèi)全氮濃度(g/kg)×棉株干重(g)；

棉花吸收磷量(g)=棉株內(nèi)全磷濃度(g/kg)×棉株干重(g)；

棉花吸收鉀量(g)=棉株內(nèi)全鉀濃度(g/kg)×棉株干重(g)；

棉花對氮的吸收率(%)=

棉花對磷的吸收率(%)=

棉花對鉀的吸收率(%)=

肥料吸收率差值(R)=處理棉株肥料吸收率-CK棉株肥料吸收率。

R為正值說明對棉花的肥料吸收率為促進作用 ，R為負值說明對棉花的肥料吸收率為阻礙作用。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用WPS2019進行數(shù)據(jù)整理，IBM SPSS Statistics 23對試驗數(shù)據(jù)做統(tǒng)計學(xué)分析和單因素 ANOVA 分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 棉花2葉期時棉株氮磷鉀吸收率

2.1.1 不同處理下2葉期棉株鮮重及干重和氮磷鉀含量比較

通過測定2葉期棉株鮮重、干重、全氮含量、全磷含量、全鉀含量，各個處理組棉株的全氮、全磷、全鉀含量無明顯差異。CSN處理組全氮含量略高，為30.76 g/kg。CK組與DA-6處理組全磷含量基本一致，高出CSN處理組0.23 g/kg。DA-6全鉀含量略高，為24.46 g/kg，與CK組相比較，高出2.24 g/kg。CSN處理組與DA-6處理組的棉株鮮重、干重明顯優(yōu)于CK組，CSN處理組表現(xiàn)最優(yōu)，單株均鮮重與干重分別為2.04 g、0.37 g，與CK組相比較分別高出0.6 g、0.17 g。表1

表1 不同處理下2葉期棉株鮮重及干重和氮磷鉀含量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差異顯著水平
Note:A column followed by a different letter is significant different at 0.05 probability

2.1.2 不同處理下2葉期棉株干物質(zhì)比、氮磷鉀吸收率比較

研究表明，CSN與DA-6分別和化肥復(fù)配施用，在棉花2葉期時，干物質(zhì)比、氮吸收率、磷吸收率、鉀吸收率與CK組相比較都有明顯增加。CSN處理組、DA-6處理組和CK組相比較干物質(zhì)比分別高出4.17%、4.14%，氮吸收率分別高出10.76%、8.31%，磷吸收率分別高出0.87%、0.85%，鉀吸收率分別高出10.4%、9.25%。CSN處理組與DA-6處理組相比較干物質(zhì)高出1.03%，氮吸收率高出2.45%，磷吸收率高出0.02%，鉀吸收率高出1.15%。SCN處理在棉花2葉期前對化肥吸收率增效最優(yōu)。表2

2.2 棉花4葉期時棉株氮磷鉀吸收率

2.2.1 不同處理下4葉期棉株鮮重及干重和氮磷鉀含量比較

研究表明，棉株全氮含量、全磷含量無明顯區(qū)別，而全鉀含量CSN處理組高于其他2組。不同處理組鮮重和干重：CSN>DA-6>CK，SCN處理組鮮重、干重最高，分別達到3.33、0.67 g。CSN處理組比DA-6處理組鮮重、干重分別高14.11%、19.40%。CSN處理對棉花的鮮重和干重的促增效果最好。表3

表2 不同處理下2葉期棉株干物質(zhì)比、氮磷鉀吸收率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差異顯著水平
Note:A column followed by a different letter is significant different at 0.05 probability

注：不同字母表示0.05差異顯著水平
Note:A column followed by a different letter is significant different at 0.05 probability

2.2.2 不同處理下4葉期棉株干物質(zhì)比、氮磷鉀吸收率比較

研究表明，棉花4葉期時，CSN處理組與DA-6處理組干物質(zhì)比、氮磷鉀吸收率和CK組相比較都有明顯增加。CSN處理、DA-6處理和CK處理相比較干物質(zhì)比分別高出6.8%、4.98%，氮吸收率分別高出18.5%、11.51%，磷吸收率分別高出2.34%、1.48%，鉀吸收率分別高出24.86%、15.66%。CSN處理與DA-6處理相比較干物質(zhì)高出1.8%，氮吸收率高出6.99%，磷吸收率高出0.86%，鉀吸收率高出9.2%。CSN處理在棉花4葉期前對化肥吸收率增效最優(yōu)。表4

注：不同字母表示0.05差異顯著水平
Note:A column followed by a different letter is significant different at 0.05 probability

2.2.3 葉期比2葉期棉株干物質(zhì)比、氮磷鉀吸收率的增長率

研究表明，與2葉期相比，CSN處理組棉株的干物質(zhì)比、氮磷鉀吸收率的增速最快，干物質(zhì)比增長率是CK組的5.49倍，氮吸收率增長率是CK組的1.62倍，磷吸收率增長率是CK組的3.58倍，鉀吸收率增長率是CK組的2.63倍；CSN處理組與DA-6處理組相比較，干物質(zhì)比增長率高出1.62倍，氮吸收率增長率高出1.51倍，磷吸收率增長率高出1.9倍，鉀吸收率增長率高出1.72倍。說明CSN處理組不僅對化肥吸收率的促進作用最優(yōu)，且提高化肥吸收的速率最佳。表5

表5 4葉期比2葉期棉株的干物質(zhì)比、氮磷鉀吸收率的增長率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葉期時，棉株氮磷鉀吸收率

2.3.1 不同處理下6葉期棉株鮮重及干重和氮磷鉀含量比較

研究表明，通過測定4葉期棉株鮮重、干重、全氮含量、全磷含量、全鉀含量，CSN處理組和DA-6處理組棉株的全氮含量、全磷含量與CK組相比較出現(xiàn)差異，全鉀含量無差異性。與4葉期相比較，CK組全鉀含量有所上升。CSN處理組和DA-6處理組棉株的鮮重、干重與CK組的差異更加明顯：CSN>DA-6>CK，與2葉期、4葉期的作用效果保持一致。表6

表6 不同處理下6葉期棉株鮮重及干重和氮磷鉀含量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差異顯著水平
Note:A column followed by a different letter is significant different at 0.05 probability

2.3.2 不同處理下6葉期棉株干物質(zhì)比、氮磷鉀吸收率比較

研究表明，隨著棉花的快速生長，6葉期時，CSN處理組的干物質(zhì)比比CK組干物質(zhì)比高6.89%。CSN處理組對氮的吸收率比CK組鉀的吸收率高31.14%。CSN處理組對磷的吸收率比CK組磷的吸收率高出5.33%。CSN處理組對鉀的吸收率比CK組鉀的吸收率高35.56%。DA-6處理組的干物質(zhì)比，氮磷鉀吸收率分別達到20.46%、44.27%、6.87%和21.12%，其作用結(jié)果略低于CSN處理組。CSN處理效果保持良好。表7

表7 不同處理下6葉期棉株干物質(zhì)比、氮磷鉀吸收率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差異顯著水平
Note:A column followed by a different letter is significant different at 0.05 probability

2.3.3 6葉期比4葉期棉株的干物質(zhì)比、氮磷鉀吸收率的增長率

研究表明，從4葉期到6葉期時，DA-6處理組棉株的干物質(zhì)增長率最大，達到7.91%，是CSN處理組的2.22倍，是CK組的1.75倍。同樣，DA-6處理組的氮磷鉀吸收率的增長率分別達到85.00%、134.47%、76.37%，比CSN處理組分別高1.51、1.3和1.6倍，比CK組分別高2.23、2.1和1.35倍。CSN處理組6葉期時與4葉期前相比較，干物質(zhì)積累速度、氮磷鉀吸收率速率變慢，DA-6處理組變快，DA-6處理在4葉期后作用效果逐漸表現(xiàn)良好。表8

表8 6葉期比4葉期棉株的干物質(zhì)比、氮磷鉀吸收率的增長率Table 8 Dry matter ratio and N, P, K absorption rate of 6-leaf stage cotton compared with 4-leaf stage’s

3 討 論

研究表明，棉花6葉期前，棉株對磷的吸收率偏低，CSN處理組表現(xiàn)最優(yōu)對磷的吸收率也只達到7.71%。主要原因是磷在土壤中易與 Ca2+、Mg2+、Al3+及 Fe3+等離子形成磷酸鹽沉淀，或被土壤膠體吸附固定，作物難以吸收利用[16-17]，當(dāng)季利用率僅為 10%～20%[18-19]。植物的根系形態(tài)和其可塑性對植物磷效率具有重要作用[20-22]。根長與吸磷量呈正相關(guān)，而根半徑與磷的吸收效率成反比[23]。CSN處理組與DA-6處理組的磷的吸收率比CK組磷的吸收率分別高出5.33%和4.49%，復(fù)硝酚胺與胺鮮酯對棉花根部的生長以及根毛密度的增加有較好的促進作用。與賀美林[9]，佟昊旻等[24]，楊修一等[13]的研究結(jié)果一致。

彭波等[25]研究表明，復(fù)硝酚鈉施用于馬鈴薯，葉片中葉綠素含量增加，光合作用隨之增強，所以噴施菌肥均能明顯促進馬鈴薯地上部分的生長，增加莖粗，提高葉面積。燕叢等[26]研究表明，0.02%的復(fù)硝酚鈉處理能夠明顯提高茄子的株高、葉片數(shù)量、葉綠素含量和根長；0.01%的DA-6處理能夠明顯提高茄子莖粗、葉面積、根長、根干重和產(chǎn)量。苗鵬飛等[27]研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施DA-6使葉片凈光合速率分別提高了17.5%和20.6%，并顯著提高了葉綠素a、b 含量及SOD、CAT酶活性，同時降低了MDA和活性氧含量。試驗中，通過形態(tài)學(xué)觀測，CSN處理組和DA-6處理組棉花葉片面積明顯大于CK組，葉片為深綠色，比CK組顏色較深，并且CSN處理組和DA-6處理組棉株干物質(zhì)比明顯高于CK組。證明了CSN處理與DA-6處理可以有效促進棉花光合作用，并增加了干物質(zhì)積累，與以上研究結(jié)果相一致。

燕叢等[26]通過對模型解析表明，復(fù)硝酚鈉、DA-6配施對生姜產(chǎn)量的交互效應(yīng)為負值，表明復(fù)硝酚鈉、DA-6不能混合施用。復(fù)硝酚鈉與DA-6復(fù)配施用對棉花化肥吸收率的影響，在試驗中未涉及。

試驗持續(xù)25 d，除第1次施肥時復(fù)配2種植物生長調(diào)節(jié)劑和每隔7 d澆水外，不做其他任何處理。從試驗結(jié)果可得出，2種調(diào)節(jié)劑的持效期應(yīng)不低于25 d，是否更長，需要進一步驗證。但棉花4葉期后，CSN處理組干物質(zhì)積累速率和氮磷鉀吸收速率有所降低，DA-6處理組持續(xù)增強，DA-6處理的持效期應(yīng)大于CSN處理。

4 結(jié) 論

復(fù)硝酚鈉與胺鮮酯在棉花2葉期、4葉期、6葉期對棉花化肥吸收率都有較好的促進作用。在6葉期達到最高，復(fù)硝酚鈉與胺鮮酯對棉花氮磷鉀的吸收率分別提高了31.14%、5.33%、35.56%和27.11%、4.49%、30.31%。復(fù)硝酚鈉對棉花化肥吸收率促進效果更佳。結(jié)合新疆棉花種植實際情況，復(fù)硝酚鈉可以與化肥隨水滴灌施用，用量為120～225 g/hm2。復(fù)硝酚鈉和化肥復(fù)配施用，對棉花化肥吸收率有明顯的促進作用。