銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥提高棉花光合特性、產(chǎn)量及其防病效果

馬 強(qiáng)，張 民，李子雙，李洪杰，王湘峻，耿計(jì)彪，路艷艷

（1 德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東德州 253015；2 土肥資源高效利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室/山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，山東泰安 271018）

銅是植物生長(zhǎng)必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)作物的正常生理代謝有著重要的意義[1]。銅素作為古老和新型相結(jié)合的殺菌劑，一直在實(shí)踐中發(fā)揮著重要作用[2]。而以波爾多液為代表的銅素殺菌劑在果園中使用已有百年歷史，由于具有殺菌譜廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、病菌不易產(chǎn)生抗藥性、對(duì)人畜低毒等特點(diǎn)，至今仍然在世界大部分地區(qū)大量使用[3]。然而，傳統(tǒng)波爾多液在長(zhǎng)期使用中，也暴露出一些缺點(diǎn)和不足，如配制方法繁瑣、使用不便、懸浮性能差、易產(chǎn)生藥害、藥液多呈堿性、不能與大多數(shù)有機(jī)農(nóng)藥混用、藥液噴施在葉面和果面上常留有大量藥斑，既影響了植株葉面的光合作用，又影響了果實(shí)的外觀與品質(zhì)[4–6]。因此，國(guó)內(nèi)外都在進(jìn)行波爾多液替代產(chǎn)品的研制。

傳統(tǒng)波爾多液采用等量式配制，硫酸銅∶生石灰 = 1∶1，其有效成分是堿式硫酸銅[CuSO4·3Cu(OH)2]，為天藍(lán)色膠狀懸浮液，呈堿性；由于硫酸銅的高溶解性，波爾多液中含有大量的游離銅離子，雖然銅離子是殺菌的主要活性成分，但是過(guò)量的銅離子也會(huì)造成對(duì)植物本身的傷害，過(guò)量的銅離子對(duì)環(huán)境也有毒害作用。Kocide2000是美國(guó)固信公司于上世紀(jì)90年代中期研制的第三代銅基殺菌劑，其有效成分為氫氧化銅，具有四大特點(diǎn)：一是殺菌游離銅含量較高，稀釋倍數(shù)達(dá)1000倍以上，降低了用藥量；二是具有高活性的水合銅離子，安全性好；三是兼治真菌和細(xì)菌性病害，無(wú)抗性產(chǎn)生；四是劑型為聚合型顆粒，無(wú)粉塵，易分裝和施用。由于其僅含有銅和微量的鋅，植物營(yíng)養(yǎng)功能很少，但對(duì)植物生長(zhǎng)有刺激作用[7]。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的含有不同微量元素的銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥，其有效成分與Kocide2000基本相同，也是氫氧化銅，它是在傳統(tǒng)波爾多液有效成分配比的基礎(chǔ)上，加入植物所需的有效態(tài)微量元素鐵、鋅、硼等，并配以載體填料和多種助劑 (如分散劑、潤(rùn)展劑、粘著劑等) 濃縮精制而成的一種新型干懸浮劑。該產(chǎn)品具有附著力強(qiáng)、均勻度高等優(yōu)點(diǎn)，不僅能增強(qiáng)其防病效果，降低連年施用可能產(chǎn)生的土壤銅污染問(wèn)題，還可減少一定的噴藥量及噴藥次數(shù)，經(jīng)濟(jì)效益顯著[8]。由于添加了植物所需的有效態(tài)微量元素，也被視為一種銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥[9]。在不同作物和果樹上的試驗(yàn)均取得良好的抗病和營(yíng)養(yǎng)效果[10–13]。

位于冀、魯交界處的河北省衡水市景縣，氣候、土壤條件適宜棉花生長(zhǎng)，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民也有種植棉花的習(xí)慣，但枯萎病、黃萎病、莖枯病、角斑病、紅腐病、紅粉病、軟腐病等的頻發(fā)制約了當(dāng)?shù)孛藁ㄉa(chǎn)的發(fā)展。這些棉花病害常用多菌靈、甲基托布津、百菌清、黃枯萎霉素等殺菌劑防治，不僅防治成本高，對(duì)人畜的毒害也大。在該地區(qū)用銅素殺菌劑替代這些化學(xué)農(nóng)藥，可降低防治成本，減少對(duì)人畜的毒害，并可防止病菌產(chǎn)生抗藥性，取得了一定的防治效果，棉農(nóng)也易于接受。棉花上使用銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥是否也可以獲得藥、肥雙效還未見報(bào)道。為此，我們連續(xù)進(jìn)行了兩年的田間試驗(yàn)，為銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥在棉花生產(chǎn)上的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2013—2014年在河北省衡水市景縣留智廟鎮(zhèn)小洋村 (37°32′N,115°28′E) 進(jìn)行，供試土壤類型為潮土，在中國(guó)土壤系統(tǒng)分類中為石灰淡色潮濕雛形土 (Calcaric Ochri-Aquic Cambosols)，其質(zhì)地為砂壤土，0—20 cm土壤養(yǎng)分狀況如下：有機(jī)質(zhì)14.51 g/kg、全氮 0.85 g/kg、硝態(tài)氮 20.30 mg/kg、銨態(tài)氮14.08 mg/kg、有效磷 24.80 mg/kg、速效鉀 98.80 mg/kg、有效銅 1.30 mg/kg、有效鋅 1.45 mg/kg、有效鐵 6.12 mg/kg、有效硼 0.41 mg/kg、pH 值 8.4。供試棉花品種為國(guó)欣棉3號(hào)。供試5種葉面肥分別為傳統(tǒng)波爾多液 (BDM，含Cu 12.80%)、美國(guó)商品銅制劑 Kocide2000 (KCD，含 Cu 33.0%)、銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥 (CF，含 Cu 32.9%、Zn 0.8%)、加鐵銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥 (CFFe，含 Cu 32.9%、Fe 2.7%)、加鋅硼銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥 (CFZnB，含 Cu 32.9%、Zn 2.7%、B 2.9%)，后3種銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)土肥資源高效利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室研制生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)6個(gè)處理，分別為：1) 噴清水 (CK)；2) 傳統(tǒng)波爾多液 (BDM)；3)Kocide2000 (KCD)；4) 銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥 (CF)；5) 加鐵銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥 (CFFe)；6) 加鋅硼銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥 (CFZnB)。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，共18個(gè)小區(qū)。每個(gè)小區(qū)長(zhǎng) 10 m、寬 4 m，小區(qū)面積 40 m2，采用大小行種植，行距分別為0.8 m和0.5 m，平均行距0.65 m，株距 0.32 m，密度 48077 株∕hm2，6 行區(qū)。采用地膜覆蓋，播前施圈肥14 m3∕hm2，磷酸二銨250 kg/hm2。2013年棉花4月25日播種，5月3日出苗；2014年棉花4月27日播種，5月4日出苗。從苗期開始，共計(jì)噴施5次葉面肥，時(shí)間分別是5 月 18—19 日 (苗期)、6 月 2—3 日 (初蕾期)、6 月18—19 日 (蕾期)、7 月 2—3 日 (初花期)、7 月18—19 日 (花鈴期)。

為保證每次噴施的銅制劑全銅含量基本相同，傳統(tǒng)波爾多液采用390倍液，KCD和3種銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥采用1000倍液，只有這樣才能保證噴施的各銅制劑全銅含量基本相同，以便對(duì)不同銅制劑葉面肥的性質(zhì)，對(duì)作物的功能、作用等進(jìn)行比較；以Kocide2000的年推薦施入量和推薦施用濃度為依據(jù)，稀釋倍數(shù)應(yīng)在1000倍以上，CF、CFFe、CFZnB因含銅量及有效成分與KCD基本相同，所以這四者都采用1000倍液，BDM采用390倍液即常用濃度。噴施以葉片濕潤(rùn)且液滴不滴下為準(zhǔn)，正反面均噴施。

1.3 樣品采集的時(shí)間、方法和測(cè)定時(shí)間

2013年4月18日 (棉花施肥播種前)，用土鉆采集0—20 cm耕層土壤，采用“S”型5點(diǎn)取樣，充分混合后，作為基礎(chǔ)土樣，樣品風(fēng)干后磨細(xì)，過(guò)2 mm篩，于10月份測(cè)試；2014年7月26日 (花鈴期)，每小區(qū)采集0—20 cm耕層土壤，采用對(duì)角線5點(diǎn)取樣，充分混合后，作為測(cè)定土壤酶活性的樣品，樣品風(fēng)干后磨細(xì)，過(guò)2 mm篩，于10月份測(cè)定。

2014年9月4日 (始絮期) 對(duì)植株進(jìn)行取樣，每小區(qū)劃分為取樣區(qū)和計(jì)產(chǎn)區(qū)，在取樣區(qū)采用對(duì)角線3點(diǎn)取樣，每小區(qū)取3株，帶回室內(nèi)，植株分為根、莖、葉、鈴4個(gè)部分，充分混合后放入烘箱，105℃下殺青30分鐘，70℃烘至恒重，磨細(xì)過(guò)2 mm篩，11—12月份集中測(cè)試。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

土壤溶液的pH值采用1∶2.5的土水比，用pH計(jì)測(cè)定；土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮采用0.01 mol/L CaCl2溶液浸提，流動(dòng)注射分析儀測(cè)定；土壤全氮用半微量凱氏法，半自動(dòng)定氮儀測(cè)定；土壤速效鉀用1 mol/L醋酸銨浸提，火焰光度法測(cè)定；土壤有效磷用0.5 mol/L NaHCO3浸提，鉬銻抗比色法測(cè)定；土壤微量元素銅、鋅、鐵采用DTPA浸提，原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定；土壤有效硼用姜黃素比色法測(cè)定[14]；植株微量元素的測(cè)定采用硝酸–高氯酸聯(lián)合消煮，原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定[15-16]；土壤酶活性的測(cè)定：土壤脲酶活性用苯酚鈉–次氯酸鈉比色法測(cè)定；過(guò)氧化氫酶活性用高錳酸鉀滴定法測(cè)定；蔗糖酶活性用3,5–二硝基水楊酸比色法測(cè)定[17]；葉綠素含量采用日本產(chǎn)SPAD-502葉綠素儀測(cè)定，測(cè)定功能葉片 (苗期～始絮期為主莖倒四葉，盛絮期為主莖倒三葉)SPAD值，分別在棉花生長(zhǎng)的苗期 (5月20日)、蕾期 (6 月 20 日)、花鈴期 (7 月 18 日)、始絮期 (9 月2日)、盛絮期 (9月23日) 進(jìn)行測(cè)定；葉片光合特性指標(biāo)采用LI-6400XT便攜式光合速率儀測(cè)定，測(cè)定功能葉片 (主莖倒四葉) 的光合特性，于2013年7月25日、2014年7月26日進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定時(shí)間為上午 9:00—11:00。

在棉花生長(zhǎng)期間，調(diào)查了棉花病葉 (蕾、鈴)數(shù)、病級(jí)、計(jì)算病情指數(shù)。病情指數(shù) (%)= 100 ×∑[各級(jí)病葉 (蕾、鈴) 數(shù) × 各級(jí)代表值]/[調(diào)查總?cè)~(蕾、鈴) 數(shù) × 最高級(jí)代表值][18]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用DPS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用Duncan法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)棉花葉片葉綠素含量的影響

許多研究表明，作物葉片中葉綠素含量與SPAD-502葉綠素儀的讀數(shù)值有良好的相關(guān)性，可以用于作物葉綠素的測(cè)定[19]。由表1可知，噴施CFFe、CFZnB、CF和KCD可以顯著增加棉花葉片葉綠素含量(SPAD值)，兩年試驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)基本一致。不同處理對(duì)棉花葉片葉綠素含量的影響程度依次為CFFe ＞CFZnB ＞ CF ＞ KCD ＞ CK ＞ BDM。苗期各處理棉花葉片葉綠素含量差別小，只有CFFe處理比CK增加顯著，2013和2014年分別比CK增加8.4%和7.2%，其余各處理增加不顯著。在蕾期，CFFe、CFZnB、CF、KCD處理葉片葉綠素含量均比CK增加顯著。在花鈴期，CFFe、CFZnB、CF、KCD處理葉片葉綠素含量比CK增加仍達(dá)顯著水平。始絮期棉花葉片葉綠素含量達(dá)到高峰，CFFe、CFZnB、CF、KCD處理均比CK增加顯著，其中以CFFe處理葉綠素含量最高，2013和2014年分別比CK增加13.3%和10.5%；其次為CFZnB處理，2013和2014年分別比CK增加11.4%和8.2%。到了盛絮期，盡管棉花葉片葉綠素含量開始下降，但CFFe、CFZnB、CF、KCD處理仍比CK增加顯著，只是增加的幅度略有減少。BDM處理在各生育期葉綠素含量都最低，但與CK差異不顯著。

表1 不同處理棉花葉片葉綠素SPAD值Table1 SPAD values of cotton leaves under different treatments

2.2 不同處理對(duì)棉花葉片光合特性的影響

在正常條件下，葉片蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度增大，有利于氣體交換，改善葉肉細(xì)胞的光合能力，使葉片光合速率提高[20]。由表2可知，CFFe、CFZnB、CF、KCD處理可以顯著增加棉花葉片的光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率，兩年試驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)基本一致。2013年CFFe、CFZnB、CF、KCD處理光合速率分別比CK顯著增加26.4%、18.0%、12.2%、10.6%，其中CFFe處理分別比CF、KCD處理顯著增加12.6%、14.3%，BDM處理與CK差異不顯著；2014年CFFe、CFZnB、CF、KCD處理光合速率分別比CK顯著增加26.0%、17.7%、12.0%、10.4%，其中CFFe處理分別比CF、KCD處理顯著增加12.4%、14.0%，BDM處理與CK差異也不顯著。2013年CFFe、CFZnB、CF、KCD處理氣孔導(dǎo)度分別比CK顯著增加25.5%、21.3%、19.2%、14.9%，BDM處理與CK差異不顯著；2014年CFFe、CFZnB、CF、KCD處理氣孔導(dǎo)度分別比CK顯著增加27.4%、23.5%、19.6%、15.7%，BDM處理與CK差異也不顯著。2013年CFFe、CFZnB、CF、KCD處理蒸騰速率分別比CK顯著增加22.6%、19.5%、15.2%、10.6%，但以上4個(gè)處理之間差異不顯著，BDM處理與CK差異也不顯著；2014年CFFe、CFZnB、CF、KCD處理蒸騰速率分別比CK顯著增加23.5%、19.8%、15.0%、10.7%，但以上4個(gè)處理之間差異不顯著，BDM處理與CK差異不顯著。光合效率高意味著需要更多的光和原料，消耗更多的CO2，因此，胞間CO2濃度隨著光合效率的增加而降低[21]。2013年CFFe、CFZnB、CF、KCD處理胞間CO2濃度分別比CK顯著降低14.5%、12.1%、6.5%、5.8%，BDM處理與CK差異不顯著；2014年CFFe、CFZnB、CF、KCD處理胞間CO2濃度分別比CK顯著降低15.4%、13.0%、7.4%、6.1%，BDM處理與CK差異不顯著。

表2 不同處理的棉花盛鈴期葉片光合特性Table2 Photosynthetic characteristics of cotton leaves at the peak bolling stage under different treatments

2.3 不同處理對(duì)棉株微量元素含量及積累量的影響

2.3.1 不同處理對(duì)棉株各器官全銅含量及積累量的影響 由表3可以看出，各處理對(duì)棉株各器官的全銅含量及積累量有顯著影響 (取樣日期為2014年9月4日，始絮期)，各器官全銅含量的大小順序?yàn)椋喝~片 ＞ 莖 ＞ 蕾鈴 ＞ 根。不同處理之間，以 BDM 處理各器官全銅含量最高，葉片、莖、蕾鈴、根分別比CK顯著增加160.1%、155.1%、155.3%、257.2%，BDM處理可能造成了棉花對(duì)銅的過(guò)量吸收，抑制了棉花的生長(zhǎng)[22]；CFZnB處理全銅含量比CK增加幅度最小，葉片、蕾鈴、根分別比CK顯著增加19.1%、40.3%、46.7%，而莖與CK差異不顯著。不同處理下棉株各器官全銅積累量與全銅含量變化趨勢(shì)基本一致。

2.3.2 不同處理對(duì)棉株各器官全鋅含量及積累量的影響 由表3可知，在棉花根、莖、葉片、蕾鈴四部分中，蕾鈴的全鋅含量最高，其次為葉片，莖與根的全鋅含量差別較小，兩者都較低 (取樣日期為9月4日，始絮期)。不同處理之間，以CFZnB處理棉株各器官中的全鋅含量最高，蕾鈴、葉片、莖、根的全鋅含量分別比CK顯著增加39.9%、22.2%、36.0%、49.6%；其次為CFFe處理，上述各器官的全鋅含量比CK顯著增加17.0%～32.6%；BDM處理各器官全鋅含量最低，與CK差異不顯著。不同處理下棉株各器官全鋅積累量與全鋅含量的變化趨勢(shì)基本一致，噴施加鋅硼銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥與CK和其它處理 (CFFe處理葉片、莖和根除外) 相比，鋅在棉株體內(nèi)的積累量顯著增加，表明噴施加鋅硼銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥能有效地矯治棉花的缺鋅癥狀[23]。

表3 不同處理的棉株各器官全銅、全鋅和全鐵含量及積累量 (2014)Table3 Total copper, zine and iron contents and accumulations in different organs of cotton plants under different treatments in 2014

2.3.3 不同處理對(duì)棉株各器官全鐵含量及積累量的影響 由表3可知，CFFe、CFZn、CF處理可以顯著增加棉株各器官的全鐵含量及積累量 (CF處理莖全鐵含量除外，取樣日期為9月4日，始絮期)，在棉株根、莖、葉片、蕾鈴四部分中，根的全鐵含量最高，蕾鈴的全鐵含量最低，全鐵含量大小順序?yàn)椋焊?＞ 葉片 ＞ 莖 ＞ 蕾鈴。不同處理之間，以CFFe處理棉株各器官中的全鐵含量最高，根、葉片、莖、蕾鈴的全鐵含量分別比CK顯著增加116.6%、99.2%、102.1%、126.1%；其次為CFZnB處理，上述各器官全鐵含量比CK顯著增加38.6%～100.4%。不同處理下棉株各器官全鐵積累量與全鐵含量的變化趨勢(shì)基本一致，但與CK處理相比，各處理全鐵積累量的增幅比含量的增幅更大。表明噴施加鐵銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥，可使鐵在棉株中累積，從而能有效地矯治棉花缺鐵癥狀[23–24]。

2.4 不同處理對(duì)棉花防病效果的影響

棉花蕾期調(diào)查的病害有枯萎病、黃萎病、莖枯病等，花鈴期調(diào)查的病害有枯萎病、黃萎病、紅腐病、紅粉病、炭疽病、軟腐病、莖枯病等，吐絮期調(diào)查的病害有棉鈴的紅粉病、紅腐病、疫病以及植株的角斑病、黃萎病等，根據(jù)調(diào)查結(jié)果計(jì)算病情指數(shù)。各處理在不同的生育時(shí)期對(duì)棉花病害的防病效果不同 (表4)，2013年和2014年棉花蕾期不同處理之間差異不顯著；花鈴期和吐絮期各處理病情指數(shù)均顯著低于CK，花鈴期病情指數(shù)2013和2014年分別比CK低21.7%～27.0%和20.9%～26.9%；吐絮期病情指數(shù)2013和2014年分別比CK低24.4%～30.5%和19.9%～25.9%。

2.5 不同處理對(duì)土壤酶活性的影響

土壤酶是土壤的重要組成成分，是土壤中產(chǎn)生專一生物化學(xué)反應(yīng)的生物催化劑，參與土壤中各種生物化學(xué)過(guò)程，在土壤的發(fā)生發(fā)育以及土壤肥力的形成過(guò)程中起重要作用[25]。未被葉面吸收的銅制劑葉面肥落到土壤中，對(duì)土壤酶活性產(chǎn)生了顯著影響。由表5可知，不同處理之間 (BDM處理除外) 脲酶活性差異不顯著，但CFFe、CFZnB、CF、KCD及CK均比BDM處理脲酶活性增加顯著，CFFe、CFZnB處理脲酶活性最高，BDM處理脲酶活性顯著低于CK，而CFFe、CFZnB、CF、KCD處理對(duì)土壤脲酶活性有輕微的激活作用；CFFe、CFZnB、CF、KCD處理之間土壤過(guò)氧化氫酶活性無(wú)顯著性差異，與CK也無(wú)顯著性差異，但這4個(gè)處理及CK的土壤過(guò)氧化氫酶活性均比BDM處理增加顯著，說(shuō)明BDM處理抑制了土壤過(guò)氧化氫酶活性；與CK處理相比各處理土壤蔗糖酶活性均增加顯著，其主要原因有兩個(gè)方面：1) 有研究表明，不同土壤酶與銅濃度的相關(guān)程度不同，蔗糖酶 ＞ 脲酶 ＞ 過(guò)氧化氫酶，在低銅濃度時(shí)，對(duì)這三種土壤酶有激活作用，而在高銅濃度時(shí)，對(duì)這三種土壤酶活性有抑制作用[26]。本試驗(yàn)施用的幾種銅制劑濃度比較低，蔗糖酶與銅濃度的相關(guān)程度最高，在低銅濃度下，對(duì)其的激活作用也最大；2) 土壤酶的測(cè)定時(shí)期正處在棉花生長(zhǎng)的旺盛時(shí)期 (盛鈴期)，是土壤蔗糖酶活性的高峰期，低銅濃度對(duì)其激活作用也更大，而土壤過(guò)氧化氫酶活性的高峰期在盛鈴期之前[27]，其中CFFe、CFZnB、CF、KCD處理土壤蔗糖酶活性也分別比BDM處理顯著增加9.9%、7.9%、8.4%、7.5%。

表4 不同處理的棉花病情指數(shù)Table4 Disease index of cotton under different treatments

表5 不同處理的土壤酶活性 (2014–07–26)Table5 Enzyme activities in soil under different treatments on July 26, 2014

2.6 不同處理對(duì)棉花產(chǎn)量的影響

不同處理對(duì)棉花產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素有顯著影響 (表6)，兩年試驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)基本一致，噴施CFZnB、CFFe、CF、KCD的處理皮棉產(chǎn)量比CK增產(chǎn)顯著。BDM處理皮棉產(chǎn)量與CK差異不顯著。根據(jù)產(chǎn)量構(gòu)成因素分析，增產(chǎn)的主要原因是CFFe、CFZnB、CF、KCD處理促進(jìn)了棉花鈴數(shù)的增加，2013年和2014年CFFe、CFZnB、CF處理鈴數(shù)都顯著高于CK，分別比CK增加4.7%～7.3%和5.8%～8.1%。此外，CFZnB處理單鈴質(zhì)量顯著高于CK，2013年和2014年單鈴質(zhì)量分別比CK增加0.37 g和0.30 g，增加7.9%和5.9%，其他各處理之間單鈴質(zhì)量無(wú)顯著差異。衣分各處理和CK之間無(wú)顯著差異。霜前花率各處理都顯著高于CK，2013年和2014年分別比CK顯著提高4.7%～6.3%和4.8%～6.2%，這說(shuō)明各處理可顯著促進(jìn)棉花早熟，噴施CFZnB、CFFe、CF、KCD不僅可以顯著增加皮棉產(chǎn)量，而且可以促進(jìn)棉花早熟。

3 討論

3.1 棉花的抗病性

所有銅制劑的共同之處在于最終起殺菌作用的有效成分是釋放出的離子Cu，對(duì)于銅素殺菌劑的殺菌機(jī)理有以下3個(gè)方面：一是銅離子進(jìn)入病菌細(xì)胞使其蛋白質(zhì)凝固或變性；二是銅離子與病原菌細(xì)胞的疏基 (–SH) 反應(yīng)，從而破壞其酶的作用；三是銅離子與病原細(xì)胞膜的正常離子產(chǎn)生置換作用[5]。鋅能提高燕麥、大麥、冬黑麥的抗病力，本試驗(yàn)結(jié)果表明，鋅對(duì)提高棉花的抗病力無(wú)明顯效果，鐵和硼元素?zé)o殺菌作用。這與路艷艷等[28]的研究結(jié)果相同。各處理在棉花不同的生育時(shí)期其防病效果不同，在棉花蕾期各處理防病效果不明顯，但在棉花生育的中后期卻表現(xiàn)出顯著的防病效果。這與李曉宇[29]、徐振[30]的研究結(jié)果一致，原因可能是棉花蕾期正值氣候多風(fēng)干旱無(wú)雨，加之棉田沒有封行，通風(fēng)透光良好，不利于病害的發(fā)生，而花鈴期和吐絮期氣候高溫多雨，棉田封行密閉，通風(fēng)透光較差，易于病害的發(fā)生；而且隨著生育進(jìn)程，各處理中的銅元素逐漸在棉株體內(nèi)累積，對(duì)棉花的一些真菌、細(xì)菌性病害能起到預(yù)防和抵御的作用；另外，CFZnB、CFFe、CF、KCD噴施后能夠在棉花葉片上形成一層保護(hù)膜，也能起到防護(hù)及控制棉花黃萎病病情的作用[28]。因此，噴施CFZnB、CFFe、CF、KCD和BDM可以提高棉花的抗病性。

表6 不同處理的棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素Table6 Cotton yield and its components under different treatments

3.2 棉花的全銅含量

本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同銅制劑葉面肥對(duì)棉花各器官全銅含量影響不同，棉花全銅含量以BDM處理最高，CFFe、CFZnB處理最低。BDM本身含銅量較低 (含 Cu 12.80%)，KCD (含 Cu 33.01%) 和 CF、CFFe、CFZnB (含 Cu 32.89%) 本身含銅量較高，BDM采用390倍液，KCD、CF、CFFe、CFZnB采用1000倍液，這樣就保證了每次噴施的銅制劑葉面肥全銅含量基本相同；而棉花對(duì)銅的吸收量卻不同，這主要是因?yàn)椴煌~制劑葉面肥所含銅的形態(tài)及結(jié)構(gòu)不同，BDM的有效成分為堿式硫酸銅，由于硫酸銅的高溶解性，波爾多液中有大量游離銅離子，雖然銅離子是殺菌的主要活性成分，但是過(guò)量的銅離子也會(huì)對(duì)植物本身造成傷害，游離銅離子濃度高，植物對(duì)銅的吸收量也就大；KCD、CF、CFFe、CFZnB的有效成分為氫氧化銅，氫氧化銅溶解度適當(dāng)，不但防病效果好，而且不易產(chǎn)生藥害，氫氧化銅的微觀晶體結(jié)構(gòu)是細(xì)小的針狀結(jié)晶，由于氫氧化銅的結(jié)晶特點(diǎn)和高效性，達(dá)到相同防治效果，其使用濃度和劑量明顯低于硫酸銅配制的波爾多液[6–8]。這與王圣森等[31]、宋瑞磊等[22]、徐鈺等[32]的研究結(jié)果基本相同。

3.3 棉花葉片葉綠素含量與光合速率

銅、鐵、鋅、硼都是植物生長(zhǎng)發(fā)育的必需微量營(yíng)養(yǎng)元素。銅是多種酶的組成成分，參與植物體內(nèi)的氧化還原過(guò)程，它存在于葉綠體的質(zhì)體藍(lán)素中，參與光合作用的電子傳遞和光合磷酸化，因而適量銅的加入可以促進(jìn)葉綠素的形成，促進(jìn)光合作用，進(jìn)而促進(jìn)植物生長(zhǎng)；但是過(guò)量的銅則會(huì)對(duì)植物造成毒害，使植物生長(zhǎng)緩慢或停止[33]。鐵、鋅都是葉綠素合成必不可少的營(yíng)養(yǎng)元素。缺鐵時(shí)葉綠素就不能形成，會(huì)造成“缺綠癥”[34]。缺鋅葉片失綠，枝條尖端常會(huì)出現(xiàn)小葉和簇生現(xiàn)象，稱為小葉病，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使枝條死亡[35]。硼雖不是植物體內(nèi)的組成成分，但硼對(duì)葉綠素的形成和穩(wěn)定性有良好作用，缺硼時(shí)，新葉白化，老葉早黃，本試驗(yàn)地土壤有效硼含量偏低，屬于缺硼土壤，而棉花又是需硼量偏大對(duì)硼敏感的作物[14]。盡管試驗(yàn)地土壤有效銅、有效鋅和有效鐵含量屬于中等或略偏高，但該試驗(yàn)地屬石灰性土壤，偏堿性，微量元素銅、鐵、鋅、硼等易被土壤固定，植物吸收利用率低，因此噴施含有銅、鐵、鋅、硼微量元素的葉面肥效果比較明顯[15]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，BDM處理葉綠素含量最低，原因可能是BDM處理造成了棉花對(duì)銅的過(guò)量吸收，抑制了葉綠素含量的增加；KCD處理的棉花含銅量不是過(guò)高，含有微量的鋅及自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，促進(jìn)了葉綠素含量的增加；CF、CFFe、CFZnB處理促進(jìn)了葉綠素含量的增加，原因是這3個(gè)處理或者含有葉綠素合成所必需的鐵、鋅、銅，或者含有對(duì)葉綠素形成和穩(wěn)定有促進(jìn)作用的硼，再加上這3個(gè)處理自身特點(diǎn)。這與王圣森等[31]、宋瑞磊等[22]的研究結(jié)果相同。CFFe處理葉綠素含量最高，優(yōu)于CFZnB處理，這表明，鐵比鋅、硼更能促進(jìn)葉片葉綠素的合成，這與段路路[23]、尹克林等[36]的研究結(jié)果相一致。噴施CFFe、CFZnB、CF、KCD可以顯著增加棉花葉片的葉綠素含量，同時(shí)也可以顯著增加葉片的光合速率，這主要是因?yàn)槿~片的葉綠素含量與光合速率呈正相關(guān)[20]。噴施CFFe、CFZnB、CF、KCD通過(guò)提高葉片葉綠素含量、光合速率及光合能力，進(jìn)而提高了棉花產(chǎn)量。本試驗(yàn)棉花葉片葉綠素SPAD值，生育后期高于生育中期，這主要有兩方面原因：一是7月中旬以前降雨較少，棉田土壤較為干旱，葉片葉綠素含量增加較慢；7月中旬至9月上旬降雨較多，土壤水分較為適宜棉花生長(zhǎng)，葉片葉綠素含量增加較快。二是田間管理實(shí)施化控，生育中期噴施縮節(jié)胺(DPC)的次數(shù)少、濃度低，而生育中后期噴施的次數(shù)較多、濃度高，有研究表明，隨著縮節(jié)胺用量的增加，棉花葉片葉綠素含量和SPAD值均呈增加趨勢(shì)[37]。

3.4 棉花皮棉產(chǎn)量

產(chǎn)量是衡量作物生長(zhǎng)好壞的重要指標(biāo)之一。本試驗(yàn)結(jié)果表明，BDM處理皮棉產(chǎn)量最低，但與CK差異不顯著，原因可能是BDM處理造成了棉花對(duì)銅的過(guò)量吸收，抑制了葉綠素含量的增加，同時(shí)也抑制了光合能力，進(jìn)而抑制了棉花的生長(zhǎng)發(fā)育，降低了產(chǎn)量；但同時(shí)BDM處理也可殺菌防病，提高棉花的抗病性。綜合正負(fù)兩個(gè)方面的效應(yīng)，所以BDM處理只是略微減產(chǎn)。這與王圣森等[31]、宋瑞磊等[22]的研究結(jié)果基本相同。CFZnB、CFFe、CF、KCD處理皮棉產(chǎn)量都顯著高于CK，2013年和2014年皮棉產(chǎn)量分別比CK增加5.8%～11.3%和6.0%～12.3%，其中以CFZnB處理皮棉產(chǎn)量最高，增產(chǎn)的主要原因是增加了鈴數(shù)，CFZnB、CFFe、CF處理鈴數(shù)都顯著高于CK，但KCD處理鈴數(shù)比CK增加不顯著。這主要是因?yàn)閲娛〤FZnB、CFFe、CF、KCD可以顯著增加棉花葉片的葉綠素含量，顯著提高葉片的光合速率及光合能力，進(jìn)而促進(jìn)了棉花根、莖、葉營(yíng)養(yǎng)器官的增長(zhǎng)和生殖器官蕾鈴的分化和發(fā)育，從而增加了鈴數(shù)，而且這4個(gè)處理也提高了棉花的抗病性，而這4個(gè)處理之間鈴數(shù)無(wú)顯著差異；單鈴質(zhì)量以CFZnB處理最高，顯著高于CK，這主要是因?yàn)榕鹉艽龠M(jìn)生殖器官的生長(zhǎng)發(fā)育，促進(jìn)棉鈴的生長(zhǎng)和增重[14]；各處理衣分和CK之間無(wú)顯著差異，這說(shuō)明不同銅制劑葉面肥對(duì)棉花衣分無(wú)顯著影響。這與路艷艷等[28]、海江波等[38]的研究結(jié)果基本相同。從對(duì)皮棉的增產(chǎn)效果來(lái)看，CFZnB處理最好，CFFe處理次之。

4 結(jié)論

1) 葉面噴施CFFe、CFZnB、CF、KCD可以顯著增加棉花葉片的葉綠素含量和光合速率，提高光合能力，CFFe處理增幅最高，葉綠素含量比CK增加13.3%，光合速率比CK增加26.4%，其次為CFZnB處理，葉綠素含量比CK增加11.4%，光合速率比CK增加18.0%。

2) 噴施CFZnB、CFFe、CF、KCD可顯著增加皮棉產(chǎn)量，以CFZnB處理增產(chǎn)最多，達(dá)12.3%；CFFe處理次之，增幅為8.8%～10.2%。

3) 銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥作為一種殺菌防病和植物營(yíng)養(yǎng)保健雙重功能的葉面肥，既能顯著增加棉花產(chǎn)量，又具有一定的防病效果，推薦使用加鋅硼銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥和加鐵銅基營(yíng)養(yǎng)葉面肥。