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研究肥料对改善土壤的物理性质的作用

时间:2019-10-09

  摘要:[目的]研究不同肥料对土壤物理特性和棉花产量的影响, 为提高棉花产质量提供理论参考。[方法]以鲁种棉169为材料, 连续2年进行定位试验。设置3个不同处理 (①施用常规水溶肥, 处理②施用棉粕腐殖酸肥, 处理③为空白处理 (CK) ) , 研究3种处理条件下的土壤容重、肥料农学利用效率和棉花产量。[结果]各处理条件下棉田土壤容重均有所降低, 土壤孔隙度均有不同程度的增加, 其中处理②的容重降低了7.29%, 孔隙度增加了9.00%, 改善土壤物理性质的效果最好。同时处理②的肥料农学利用效率显著高于其他处理, 增产效果最明显。[结论]施用棉粕腐殖酸肥可以有效改善棉田土壤的物理性质, 提高农学利用效率和棉花产量, 值得推广应用。

  关键词:棉粕腐殖酸肥; 水溶肥; 土壤物理特性; 产量; 棉花

  Abstract:

  [Objective]To study the effects of different fertilizers on soil physical properties and cotton yield, and provide a theoretical reference for improving cotton yield and quality. [Method] Taking the Lu cotton 169 as an example, the positioning test was carried out for 2 consecutive years.3 different treatments (treatment ① conventional water-soluble fertilizer, treatment ② cotton aphid humic acid fertilizer, and treatment ③ blank treatment (CK) ) were set up, and soil and bulk density, fertilizer agronomic efficiency and cotton yield under three treatment conditions were analyzed.[Result]The soil bulk density of cotton fields decreased under various treatment conditions, and soil porosity increased to varying degrees, the bulk density of treatment ② was reduced by 7.29%, and the porosity was increased by 9.00%, so the effect of improving soil physical properties was best.At the same time, the agronomic utilization efficiency of treatment ② was significantly higher than other treatments, and the yield increase effect was also the most obvious. [ Conclusion] Application of cotton aphid humic acid fertilizer can effectively improve the physical properties of cotton field soil, improve agronomic utilization efficiency and increase cotton yield, which is worthy of popularization and application.

  Keyword:

  Cotton aphid humic acid fertilizer; Water soluble fertilizer; Soil physical properties; Yield; Cotton;

农学

  棉花是我国一种重要的经济作物, 在社会和区域经济发展中占有重要地位。合理施肥是调控棉花生长发育、提高其品质和产量的重要措施。棉花的生长期较长, 且具有无限开花结铃的特性, 相对于其他作物而言, 棉花对肥料的需求量更大[1].随着现代化农业栽培技术的快速发展, 传统的肥料和施肥方式已无法满足棉花在实际生产中的需求[2].功能型水溶肥料具有促进养分吸收、改良土壤和提高养分利用率的功能, 克服了传统肥料对环境带来的不良影响[3], 可以较好地适应现代农业发展对棉花生产的要求。腐殖酸含有多种生物活性物质, 可以较好地调节作物的生长[4], 含有腐殖酸的水溶肥料可以提高土壤对阳离子的吸收性能[5], 同时对肥料具有一定的增效功能, 因此可以提升作物的品质和产量[6].目前, 腐殖酸水溶肥料在棉花上的研究主要集中在棉花产量方面, 对棉花土壤物理特性的研究相对较少。基于此, 笔者研究了常规滴灌肥和棉粕腐殖酸水溶肥2种肥料对棉花土壤的物理特性和棉花产量的影响, 以期为棉花的选肥和施肥提供理论依据。

  1 材料与方法

  1.1 试验地概况

  试验地位于山东省德州市庆云县尚唐镇鲁望农业科学试验站, 属于暖温半温润大陆性季风气候, 境内干湿季明显, 四季分明, 光照充足, 热量丰富。试验地地力均匀, 地势平坦, 供试土壤质地为壤土, 土壤有机质含量11.3 g/kg, 速效磷含量10.4 mg/kg, 速效钾含量78.64 mg/kg, 碱解氮含量74.21 mg/kg.

  1.2 试验材料

  供试棉花品种为鲁种棉169, 供试肥料为常规滴灌肥 (尿素和水溶复合肥复配, N∶P2O5∶K2O为24∶10∶10) 、棉粕腐殖酸肥 (棉粕腐殖酸提取液和复合肥复配, 总养分200 g/L, 其中N、 P2O5 、K2O 分别为104、48、48 g/L, 腐殖酸36 g/L) .

  1.3 试验设计

  于2017和2018年连续2年进行定位试验。试验设置3个处理, 处理①施用常规水溶肥, 处理②施用棉粕腐殖酸肥, 处理③为空白处理 (CK) , 各处理均重复3次。小区面积42 m2.棉田设置为"一膜两管四行", 行距为60 cm, 株距为40 cm, 种植密度为3.20×104株/hm2, 全生育期进行4次化控。灌水周期7 d, 灌水量3 000 m3/hm2, 各处理肥料均随水滴施, 具体分配方式见表1.

  1.4 样品测定

  采集棉田耕层土壤, 采用环刀法对土壤容重进行测定。棉花产量和肥料农学利用效率分别采用下式计算。

  表1 棉花生育期间灌溉次数、灌水量与肥料的追施分配比例

  1.5 数据处理

  采用Excel软件对各处理数据进行处理, 同时采用SAS软件对数据进行统计分析和差异显著性检验。

  2 结果与分析

  2.1 不同处理棉田土壤孔隙度和容重的变化特征

  土壤的孔隙度和容重是衡量土壤肥力非常重要的2个指标, 土壤容重与土壤的结构、质地、紧实度和有机质等有关。该试验开始前的土壤容重为1.37 g/cm3, 总孔隙度为49.0%.由表2可知, 各处理下棉田土壤容重均有所降低, 但土壤孔隙度均增加, 且各处理间土壤孔隙度的差异均达显著水平 (P<0.05) .从2017和2018年2年的变化看, 处理①、②的土壤容重变化显著高于处理③ (CK) , 且处理②的容重降低了7.29%, 效果最好。从这2年土壤孔隙度的变化看, 处理②的变化量显著高于处理①和处理③ (CK) , 孔隙度的增加量为9.00%.由此可见, 处理②和③均可改善土壤的物理状况。

  表2 不同处理棉田土壤孔隙度和容重的变化特征

  注:同列不同小写字母表示不同处理间差异显著 (P<0.05)

  2.2 不同处理的农学利用效率

  由表3可知, 不同处理下2种肥料农学利用效率差异显著, 处理②均高于处理①。2017年施肥后处理②的N、P、K农学利用效率分别较处理①提升了21.0%、32.6%和31.2%;2018年施肥后处理②的N、P、K农学利用效率分别较处理①提升了24.5%、31.3%和33.1%.由此可知, 处理②的肥料农学利用效率显著高于处理①。

  表3 不同处理农学利用效率

  2.3 不同处理棉花产量

  由表4可知, 2017年处理②的棉花单株铃数最多, 处理③ (CK) 最少, 各处理间差异不显著;处理②的棉花单铃重最大, 处理③ (CK) 最小, 各处理间差异未达显著水平;处理②产量最高, 增产达32.08%, 分别较处理①和③ (CK) 增产5.44%和32.44%, 处理③ (CK) 产量最低。2018年处理②的单株铃数显著高于处理①和③ (CK) ;处理②产量最高, 分别较处理①和③ (CK) 增产12.35%和31.58%.综合2年数据来看, 各处理对棉花产量的影响主要表现在单株铃数上, 且处理②的增产效果最好。

  表4 不同处理对棉花产量的影响

  注:同列不同小写字母表示不同处理间差异显著 (P<0.05)

  3 结论与讨论

  棉花在生育期间, 需要大量的营养元素, 科学施肥可以显著提高棉花的产量和质量。土壤中施入腐殖酸肥, 腐殖酸中的-OH和-OH功能团可以与土壤中的金属阳离子发生化学反应, 能促进形成土壤团粒结构, 达到改善土壤理化性质、提高土壤团聚能力的效果[7,8].同时腐殖酸还具有络合、吸附交换作用, 可以激活土壤中的营养物质, 并使土壤中各养分物质以络合形态释放, 均匀地为作物提供营养, 因此既可以改良土壤, 又可以提高肥料利用效率[9,10].

  研究表明, 通过电镜扫描发现棉粕腐殖酸肥具有大量的含氧活性基团, 因此具有较强的离子交换性、亲水性和吸附络合能力, 棉粕腐殖酸肥可改善土壤物理特性, 增加土壤团聚体比例, 显著提升肥料利用率, 并可以提高作物产量近35%[11].该研究结果表明, 施用棉粕腐殖酸肥后土壤孔隙度增加了9.00%, 土壤容重降低了7.29%, 农学利用效率提升了24.5%~33.1%, 棉花产量也得到了显著提高。

  参考文献
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