施用鉀肥對(duì)轉(zhuǎn)基因棉花邯棉559黃萎病及產(chǎn)量的影響

張清華，班戰(zhàn)軍，劉淑紅，楊保新，梁麗鵬，李翠芳，肖磊，李麗麗

（邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河北邯鄲056001）

施用鉀肥對(duì)轉(zhuǎn)基因棉花邯棉559黃萎病及產(chǎn)量的影響

張清華，班戰(zhàn)軍，劉淑紅，楊保新，梁麗鵬，李翠芳，肖磊*，李麗麗

（邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河北邯鄲056001）

施用鉀肥能增強(qiáng)植株的抗病性，防止棉花早衰，提高棉花產(chǎn)量。為了探索實(shí)現(xiàn)常規(guī)棉高產(chǎn)的適宜施鉀水平，以轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉邯棉559為試材，設(shè)氯化鉀施肥量0（不施肥，CK）、60、120、180、240 kg/hm2計(jì)5個(gè)處理，在最佳施肥方式（基施和花鈴期追施各占50%）和最佳種植密度（60 000株/hm2）條件下，研究了不同施鉀量對(duì)棉花黃萎病發(fā)病株率和霜前花產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：邯棉559對(duì)鉀肥需求十分敏感，施用鉀肥能有效降低棉花黃萎病的發(fā)生程度，顯著促進(jìn)棉花總鈴數(shù)和單鈴重的增加，明顯提高棉花產(chǎn)量，且效果均隨施鉀量的增加而逐漸提高，其中，施鉀量≤180 kg/hm2時(shí)，不同施鉀量處理的效果差異均達(dá)到了顯著水平；當(dāng)施鉀量＞180 kg/hm2時(shí)，繼續(xù)加大施肥水平，增效作用不再明顯。本研究條件下，邯棉559的氯化鉀經(jīng)濟(jì)施肥量為180 kg/hm2時(shí)，該處理下，棉花黃萎病發(fā)病株率為14.0%，較CK降低65.85%；霜前花產(chǎn)量為4 563.2 kg/hm2，較CK增產(chǎn)35.47%。

鉀肥；施肥量；邯棉559；黃萎??；發(fā)病株率；產(chǎn)量

邯棉559是邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院自主選育的轉(zhuǎn)基因常規(guī)抗蟲(chóng)棉品種，2008年通過(guò)了國(guó)家審定（審定編號(hào)：

國(guó)審棉2008005）。該品種主要特征為株型松散，株高101 cm，第一果枝節(jié)位7.1節(jié)，單株結(jié)鈴數(shù)16.7個(gè)，單鈴重6.4 g，衣分37.7%，子指12 g，霜前花率94.6%，抗病蟲(chóng)性好，后期不早衰，吐絮肥暢易采摘[1]。

鉀是作物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素，能夠促進(jìn)光合作用，還能增加作物對(duì)CO2的吸收與轉(zhuǎn)化，促進(jìn)體內(nèi)蛋白質(zhì)和纖維素的合成[2～5]。棉株體內(nèi)如果缺少鉀素，其代謝會(huì)受到嚴(yán)重影響。據(jù)調(diào)查，棉花對(duì)鉀肥十分敏感且需求量大，尤其是棉花生長(zhǎng)后期需求量更大，如果后期缺鉀，會(huì)導(dǎo)致同化產(chǎn)物運(yùn)輸不暢，葉片脫水褪色、干枯脫落，造成棉株早衰，產(chǎn)量嚴(yán)重降低[6～12]。實(shí)踐證明，施用鉀肥能增強(qiáng)生育后期棉花的抗病性，顯著降低黃萎病的發(fā)病程度，防止葉片過(guò)早脫落而造成的棉花早衰，從而提高棉花產(chǎn)量。

目前，轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉邯棉559在冀南棉區(qū)種植時(shí)的最佳施肥方式（基施和花鈴期追施各占50%）和最佳種植密度（60 000株/hm2）已經(jīng)確定，但是，該品種在不同施鉀量下黃萎病及產(chǎn)量的變化研究尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，以邯棉559為試材，在其最佳的施肥方式和種植密度條件下，研究了不同施鉀量對(duì)該品種黃萎病及產(chǎn)量的影響，以期探索最佳的鉀肥施用量，為增強(qiáng)棉花抗病性，提高轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉的產(chǎn)量和種植效益提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

試驗(yàn)在邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)地進(jìn)行。耕層土壤為沙壤土，基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)11.2 mg/kg、堿解氮85.6 mg/kg、速效磷31.5 mg/kg、有效鉀107.6 mg/kg，土壤pH值6.2。

參試棉花品種為邯棉559（邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育）；鉀肥種類(lèi)為氯化鉀（K2O含量≥62%，東營(yíng)市雙喬化工有限公司生產(chǎn)）。2014年4月26日播種棉花，行距66.7 cm，種植密度60 000株/hm2（最佳種植密度），播種前施過(guò)磷酸鈣（P2O5含量12%，武安磷肥廠生產(chǎn)）360 kg/hm2和尿素（N含量46.7%，邯鋼化肥廠生產(chǎn)）150 kg/hm2做底肥[13～15]。試驗(yàn)設(shè)氯化鉀施肥量0（不施肥，CK）、60、120、180、240 kg/hm2共計(jì)5個(gè)處理，其中基施和花鈴期追施各占50%（最佳施肥方式）[16～18]。小區(qū)面積12 m2（3.0 m×4.0 m），隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。棉花其他管理同大田常規(guī)。

每小區(qū)均采用五點(diǎn)取樣法取樣。8月25日每小區(qū)選200株，調(diào)查棉花黃萎病的發(fā)病率。吐絮期（9月10日）調(diào)查總鈴數(shù)；霜降前（10月20日），每小區(qū)選100個(gè)單鈴，調(diào)查單鈴重。利用SPSS 13.0和Excel 2003軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[19，20]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施鉀量對(duì)棉花黃萎病發(fā)病程度的影響

施鉀處理的棉花黃萎病發(fā)病株率均顯著＜CK，且發(fā)病株率隨著施鉀量的增加而逐漸降低，其中，施鉀量≤180 kg/hm2時(shí)指標(biāo)值降低明顯，而施鉀量240 kg/hm2與180 kg/hm2處理指標(biāo)值差異不顯著但二者均顯著＜其他處理（表1）。表明施用鉀肥能顯著減少棉花黃萎病的發(fā)生，其中，施鉀量≤180 kg/hm2時(shí)，黃萎病的發(fā)病程度隨著施鉀量的增加而逐漸明顯降低；但施鉀量＞180 kg/hm2時(shí)，再增施鉀肥，黃萎病病發(fā)病程度降低變化不顯著。本研究條件下，鉀肥經(jīng)濟(jì)施用量為180 kg/hm2，該處理下，棉花黃萎病發(fā)病株率為14.0%，較CK降低65.85%。

施用鉀肥能明顯降低棉花黃萎病的發(fā)病程度，防止葉片過(guò)早枯黃脫落而造成的棉花早衰，為有效提高棉花產(chǎn)量奠定了基礎(chǔ)。

2.2 不同施鉀量對(duì)棉花產(chǎn)量性狀和產(chǎn)量（霜前花產(chǎn)量）的影響

施鉀處理的棉花總鈴數(shù)、單鈴重和產(chǎn)量均顯著＞CK，且指標(biāo)值隨著施鉀量的增加而逐漸增加，其中，施鉀量≤180 kg/hm2時(shí)指標(biāo)值增加明顯，而施鉀量240 kg/hm2與180 kg/hm2處理指標(biāo)值差異不顯著但二者均顯著＞其他處理。表明施用鉀肥能顯著促進(jìn)棉花總鈴數(shù)和單鈴重的增加，最終大幅度提高棉花產(chǎn)量，其中，施鉀量≤180 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量隨著施鉀量的增加而逐漸明顯提高；但施鉀量＞180 kg/hm2時(shí)，再增施鉀肥，棉花增產(chǎn)效果變化不顯著。本研究條件下，鉀肥經(jīng)濟(jì)施用量為180 kg/hm2，該處理下，棉花產(chǎn)量為4 563.2 kg/hm2，較CK增產(chǎn)35.47%。

表1 不同施鉀量對(duì)棉花黃萎病發(fā)病株率和產(chǎn)量性狀的影響Table1 Effects of different potassium fertilizer on verticillium wilt disease rate and yield traits of cotton

3 結(jié)論與討論

以轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉邯棉559為試驗(yàn)材料，在棉花播

種前施過(guò)磷酸鈣360 kg/hm2和尿素150 kg/hm2做底肥，試驗(yàn)設(shè)氯化鉀施用量0（CK）、60、120、180和240 kg/hm2計(jì)5個(gè)處理，施肥方式為基施和花鈴期追施各占50%（最佳施肥方式），在棉花最佳種植密度60 000株/hm2條件下，研究了不同施鉀量對(duì)棉株黃萎病發(fā)病程度和霜前花產(chǎn)量的影響。結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉對(duì)鉀肥需求十分敏感，施用鉀肥能明顯增強(qiáng)棉株的抗病性，有效降低棉花黃萎病的發(fā)生程度，顯著促進(jìn)棉花總鈴數(shù)和單鈴重的增加，大幅度提高棉花產(chǎn)量，其中，施鉀量≤180 kg/hm2時(shí)，隨著施鉀量的增加，棉花黃萎病發(fā)病程度顯著遞減，棉花產(chǎn)量漸次明顯提高；當(dāng)施鉀量＞180 kg/hm2時(shí)，再增施鉀肥，對(duì)降低棉花黃萎病發(fā)病程度和提高棉花產(chǎn)量的效果不再明顯。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，認(rèn)為邯棉559的氯化鉀適宜施用量為180 kg/hm2，該處理下，棉花黃萎病發(fā)病株率為14.0%，較不施鉀肥處理降低65.85%；霜前花產(chǎn)量為4 563.2 kg/hm2，較不施鉀肥處理增產(chǎn)35.47%。

黃萎病是影響棉花產(chǎn)量的主要因素。施用鉀肥后棉花顯著增產(chǎn)的原因是：施用鉀肥能夠明顯降低棉花黃萎病的發(fā)病程度，有效減少棉花生育后期葉片脫落，延緩植株早衰，有利于增加棉鈴后期的營(yíng)養(yǎng)供給，因此可以明顯提高成鈴率和單鈴重，進(jìn)而大幅度提高產(chǎn)量。但棉花施鉀并非越多越好，本研究條件下，氯化鉀的施肥量閾值為180 kg/hm2，超過(guò)該施肥量后，對(duì)降低棉花黃萎病發(fā)病程度和提高棉花產(chǎn)量的效果變得不再明顯。最佳施肥量受很多因素的影響，今后應(yīng)對(duì)常規(guī)棉的鉀肥最佳施肥量做進(jìn)一步研究。

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Effect of Potassium Fertilizer on Verticillium Wilt and Yield of Transgenic Cotton Hanmian 559

ZHANG Qing-hua，BAN Zhan-jun，LIU Shu-hong，YANG Bao-xin，LIANG Li-peng，LI Cui-fang，XIAO Lei*，LI Li-li
（Handan Academy of Agricultural Sciences，Handan 056001，China）

Application of potassium fertilizer can enhance the resistance of plants，to prevent cotton premature senescence，increase the yield of cotton.In order to explore the conventional cotton high yield of appropriate levels of potassium and taking transgenic conventional cotton Hanmian 559 as experimental material，the potassium chloride fertilizer were 0（no fertilizer，CK），60，120，180，240 kg/hm2，in the best fertilization mode（infrastructure and flowering stage after applying each accounted for 50%）and the optimum planting density（60 000 plants/hm2），the effects of different potassium fertilizer on diseased plant rate of cotton verticillium wilt and yield were studied.The results showed that Hanmian 559 of potash demand was very sensitive facilities，potassium fertilizer could effectively reduce the occurrence degree of cotton verticillium wilt，remarkably improve the total boll number and boll weight，significantly increase the yield of cotton and the effect increased with the increasing of the amount of potassium application gradually，the potassium was equal to or less than 180 kg/hm2，differential effects of different amount of potassium treatment have reached the significant level，when the amount of potassium fertilizer exceed 180 kg/hm2，continue to increase fertilizer level，synergistic effect was no longer obvious.Under the conditions of this study，Hanmian 559 chloride potassium fertilizer application for 180 kg/hm2，under the treatment，cotton verticillium strains was 14.0%，compared with CK decreased 65.85%，the output was 4 563.2 kg/hm2and increased by 35.47%compared with CK.

Potassium fertilizer；Fertilization；Hanmian 559；Verticillium wilt；Infection rate；Yield

S562

A

1008-1631（2016）04-0034-03

2015-08-31

國(guó)家棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系冀南綜合試驗(yàn)站項(xiàng)目（CARS-18-28）

張清華（1976-），男，河北永年人，助理研究員，主要從事農(nóng)業(yè)科研管理及推廣工作。E-mail：nongkezQh@163.com。

肖磊（1981-），男，山東惠民人，助理研究員，碩士，主要從事高產(chǎn)小麥新品種選育及推廣工作。E-mail：yanyun5995@163.com。