不同葉面肥噴施處理對(duì)棉花生長(zhǎng)及產(chǎn)量品質(zhì)的影響

摘要：為篩選出一種適合長(zhǎng)江流域棉區(qū)的葉面肥噴施方案，加快葉面肥在棉花生產(chǎn)中的應(yīng)用，為棉花提質(zhì)增效及棉農(nóng)增收提供理論依據(jù)。采用大田試驗(yàn)，以湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所選育的早熟直播棉品種JX0010為供試材料，設(shè)計(jì)3種葉面肥（五谷豐D、遼稻優(yōu)B、蔬鮮美P）和3種施肥水平（375、750、1 125 g/hm²），并以常規(guī)葉面肥S和噴施清水CK為對(duì)照，分析噴施葉面肥對(duì)棉花農(nóng)藝性狀、棉鈴空間分布、葉面積指數(shù)及產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，盛蕾期噴施D3和盛花、盛鈴期噴施B3處理表現(xiàn)出了良好的效果，增加了株高、果枝數(shù)、莖粗和主莖葉片，同時(shí)促進(jìn)了棉鈴的結(jié)鈴；D3和B3處理下籽棉產(chǎn)量分別為6 711.15、6 755.36 kg/hm²，較CK處理分別增加37.3%、38.2%，主要是因?yàn)檫@2種處理棉花單株成鈴數(shù)較CK增加23.7%、24.2%；盛蕾期，D3葉面積指數(shù)較CK處理增加50.9%，盛花期和盛鈴期，B3葉面積指數(shù)較CK分別增加20.0%和7.1%；D3和B3處理對(duì)棉花的纖維品質(zhì)有一定的改善作用，主要表現(xiàn)為上半部長(zhǎng)度和整齊度有所增加。綜合分析可知，在棉花盛蕾期噴施D3、盛花期和盛鈴期噴施B3可以促進(jìn)棉花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和提高棉花的單鈴重，從而顯著提升產(chǎn)量，同時(shí)也為長(zhǎng)江流域葉面肥噴施提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：棉花；葉面肥；農(nóng)藝性狀；葉面積指數(shù)；空間分布；產(chǎn)量；纖維品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S562.06""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2024）22-0090-07

棉花是世界上重要的經(jīng)濟(jì)作物，在中國(guó)和世界的發(fā)展中占有重要地位^［1］。我國(guó)棉花種植主產(chǎn)區(qū)為黃河流域棉區(qū)、長(zhǎng)江流域棉區(qū)和西北內(nèi)陸棉區(qū)。近幾年，隨著勞動(dòng)力成本的急劇上升和國(guó)家種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，2023年，新疆棉區(qū)棉花產(chǎn)量占到了全國(guó)總產(chǎn)的90 %以上^［2-3］。長(zhǎng)江流域、黃河流域棉花種植規(guī)模持續(xù)萎縮，對(duì)我國(guó)棉花供給安全及可持續(xù)發(fā)展提出了新挑戰(zhàn)^［4］。對(duì)于包括湖南在內(nèi)的長(zhǎng)江流域棉花生產(chǎn)，提高單產(chǎn)、改善纖維品質(zhì)、降低生產(chǎn)成本、提升機(jī)械化生產(chǎn)水平是恢復(fù)種植面積的重要途徑。其中，施肥是作物生產(chǎn)中最重要的技術(shù)措施。研究表明，科學(xué)施肥可以優(yōu)化棉花冠層結(jié)構(gòu)，改善棉花的生長(zhǎng)環(huán)境，提升棉花農(nóng)藝性狀，提高其光合效率，并增加棉花對(duì)養(yǎng)分的吸收和利用效率，從而奠定高產(chǎn)基礎(chǔ)^［5-7］。棉花因?yàn)闊o(wú)限生長(zhǎng)的習(xí)性加上生產(chǎn)中施肥以固體施肥為主，導(dǎo)致總體肥料利用率低，肥料資源浪費(fèi)嚴(yán)重，還會(huì)導(dǎo)致土壤污染和生態(tài)環(huán)境的破壞^［8-9］。新型肥料葉面肥不僅可以降低生產(chǎn)成本，還有提升肥料利用效率、不污染土壤和環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)^［10］。葉面肥噴施是根系施肥的重要補(bǔ)充，也是棉花生產(chǎn)發(fā)展的新趨勢(shì)。葉面肥是通過(guò)作物葉片吸收為其提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的肥料的統(tǒng)稱^［11］，是一種由一定表面活性劑與含有作物營(yíng)養(yǎng)元素的液體配制而成的新型液體肥料，其與傳統(tǒng)意義上的肥料在使用、功能等方面有較大的區(qū)別^［12］。

本研究通過(guò)探索不同種類葉面肥及施肥水平對(duì)棉花農(nóng)藝性狀、棉鈴空間分布、葉面積指數(shù)和產(chǎn)量品質(zhì)的影響，擬篩選出一種適合湖南棉區(qū)生產(chǎn)的高效葉面肥及確定其噴施方案，并加快葉面肥在湖南棉田生產(chǎn)中的應(yīng)用推廣，為棉花提質(zhì)增效及棉農(nóng)增收提供理論依據(jù)。

1"材料與方法

1.1"試驗(yàn)地狀況與供試材料

本研究于2023年5—10月在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)瀏陽(yáng)教學(xué)科研綜合基地（28°18′N，113°49′E）進(jìn)行。該地區(qū)屬于典型的亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，試驗(yàn)地土壤類型為瀏陽(yáng)河沖積土壤，pH值介于5.0～5.5之間。試驗(yàn)棉花品種為常規(guī)早熟品種JX0010，由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所提供。棉花于2023年5月29日播種，采用等行距種植模式，行距75 cm，株距21 cm，種植密度60 000株/hm²。試驗(yàn)于棉花盛蕾期至吐絮期進(jìn)行，其間不噴施處理之外的其他葉面肥，試驗(yàn)中田間栽培和管理方法按照當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)農(nóng)田進(jìn)行管理。2023年5—10月的溫度及降水量變化如圖1所示。試驗(yàn)地前茬作物為棉花。

供試植物葉面肥：五谷豐D（有效成分：Mn+Zn≥10.0%）、遼稻優(yōu)B（有效成分：Mn+Zn≥10.0%）、蔬鮮美P（有效成分：N+P2O5+K2O≥50.0%），由遼寧農(nóng)肥高科技有限公司提供；常規(guī)葉面肥S（主要成分：N、P、K），由凱諾有限公司提供。

1.2"試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)施肥種類和施肥水平2個(gè)處理因素，共13個(gè)處理，具體配方見表1。小區(qū)面積為16 m²（5.0 m×3.2 m），每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)重復(fù)3次，共39個(gè)小區(qū)。采用背負(fù)式電動(dòng)噴霧器分別于蕾期（7月3日）、盛花期（7月27日）、盛鈴期（8月16日）、吐絮期（9月6日） 08：00—10：00 無(wú)風(fēng)時(shí)段各噴施葉面肥1次。

1.3"測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1"農(nóng)藝性狀"第1次噴施葉面肥后在每個(gè)小區(qū)連續(xù)掛牌5株，分別于盛蕾期、盛花期、盛鈴期、吐絮期4個(gè)時(shí)期測(cè)定棉株的株高、果枝數(shù)，并在吐絮期測(cè)定莖粗、果枝始節(jié)高度、主莖葉片數(shù)。株高：用卷尺測(cè)量棉株頂芽（打頂后以最高葉片為準(zhǔn)）到子葉結(jié)的高度；果枝數(shù)：統(tǒng)計(jì)棉株主莖的果枝數(shù)量；莖粗：用游標(biāo)卡尺在子葉節(jié)測(cè)量；果枝始節(jié)高度：用卷尺測(cè)量子葉節(jié)至第1臺(tái)果枝的高度；主莖葉片數(shù)：統(tǒng)計(jì)棉株主莖的葉片數(shù)量。

1.3.2"棉花葉面積指數(shù)"使用 AccuPARLP-80植物冠層分析儀分別于棉花盛蕾期、盛花期、盛鈴期、吐絮期4個(gè)時(shí)期進(jìn)行測(cè)定。在每個(gè)小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的樣點(diǎn)，將探頭水平放置在距離地面20～40 cm 處，測(cè)定葉面積指數(shù)，每個(gè)樣點(diǎn)測(cè)3個(gè)值，取平均值，重復(fù)3次。

1.3.3"棉鈴空間分布"在棉花收獲期，每個(gè)小區(qū)連續(xù)取10株調(diào)查標(biāo)記棉株進(jìn)行株式圖調(diào)查，調(diào)查果枝數(shù)、吐絮棉鈴數(shù)的棉鈴分布。將棉鈴橫向分為內(nèi)圍鈴（第1、2果節(jié)）、外圍鈴（第3果節(jié)以外）；縱向分為下部鈴（第1～4果節(jié)）、中部鈴（第5～8果節(jié)）、上部鈴（9果枝以上）。

1.3.4"產(chǎn)量及品質(zhì)測(cè)定"于吐絮期后調(diào)查每個(gè)小區(qū)收獲株數(shù)和單株鈴數(shù)，每個(gè)小區(qū)采摘正常吐絮棉鈴50個(gè)，測(cè)定其單株鈴重和衣分，最后計(jì)算籽棉產(chǎn)量。軋花后隨機(jī)稱取30 g以上，送中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所測(cè)定其上半部平均長(zhǎng)度（mm）、整齊度指數(shù)（%）、馬克隆值、伸長(zhǎng)率（%）、斷裂比強(qiáng)度（cN/tex）等指標(biāo)。

1.4"數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用Microsoft Excel 2010 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)算；利用SPSS 21.0軟件中鄧肯多重范圍檢驗(yàn)（鄧肯氏新復(fù)極差法）進(jìn)行差異顯著性分析（α=0.05）；使用Origin 9.80軟件作圖。

2"結(jié)果與分析

2.1"不同處理對(duì)棉花農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1"株高"由表2可見，不同處理間株高的增長(zhǎng)趨勢(shì)基本一致，隨著棉花生長(zhǎng)發(fā)育呈上升的趨勢(shì)，在盛蕾期至盛花期株高增長(zhǎng)最快，到了盛鈴后期開始減緩，吐絮期基本停止。在盛蕾期，株高變化為 39.67～50.6 cm之間，處理D3最高，處理B2次之，且都大于S1、S2、S3，處理CK株高最低，處理D3與處理CK間存在顯著差異；在盛花期、盛鈴期，B3處理對(duì)株高有顯著影響，株高分別為104.67、122.67 cm，比CK處理分別提高16.3%、6.5%；在吐絮期，各處理株高的變化為122.33～125.40 cm之間，各處理對(duì)棉花吐絮期株高無(wú)顯著影響。綜上所述，在盛蕾期，噴施D3最佳，在盛花期和盛鈴期噴施B3最優(yōu)。

2.1.2"果枝數(shù)"由表3可知，不同噴施處理可以有效增加棉花果枝數(shù)，且在盛花期達(dá)到峰值。盛蕾期，果枝數(shù)在6.31～8.31臺(tái)之間，處理D3果枝數(shù)最高，CK最低，各處理之間果枝數(shù)多無(wú)顯著差異；盛花期，噴施肥料D、B處理果枝數(shù)均高于CK處理棉花，且果枝數(shù)都大于相同水平S處理，B3處理的棉花果枝數(shù)與CK處理的差異達(dá)到顯著水平，較CK處理果枝數(shù)多增加31.0%；盛鈴期和吐絮期，不同處理對(duì)棉花果枝數(shù)影響不大。以上結(jié)果表明，不同處理可以促進(jìn)盛蕾期和盛花期棉花果枝數(shù)的增加，其中盛花期B3表現(xiàn)最優(yōu)，從而增大棉花增產(chǎn)的潛力。

2.1.3"始節(jié)高度、莖粗和主莖葉片數(shù)"由圖2可見，不同噴施處理對(duì)棉花始節(jié)高度無(wú)顯著影響，不同處理的始節(jié)高度在23.40～25.20 cm之間，各處理間無(wú)顯著差異；不同處理棉花吐絮期莖粗變化在16.27～21.27 mm之間，處理D3莖粗最大，處理B3次之，處理CK莖粗最小，處理D3、B3、P1與處理CK之間差異顯著，且處理D3與處理B3、P1之間差異不顯著；不同處理棉花主莖葉片數(shù)變化在5.40～7.40張之間， 處理B3和處理P2與處理CK主莖葉片數(shù)之間差異顯著，處理B3和處理P2相比于CK分別增加了30.9%、20.3%，其他處理間主莖葉片數(shù)無(wú)顯著差異。

2.2"不同處理對(duì)棉花葉面積指數(shù)的影響

如圖3所示，不同處理的棉花葉面積指數(shù)隨著生育時(shí)期呈先上升后下降的趨勢(shì)，并在盛鈴期達(dá)到峰值。在盛蕾期，D3、P2處理與CK處理間有差異，相比于對(duì)照分別增加50.9%和51.9%且都大于S（常規(guī)葉面肥）處理；在盛花期和盛鈴期，B3處理與CK處理對(duì)比有顯著差異，較CK對(duì)照分別增加20.0%和7.1%；吐絮期，各處理棉花之間葉面積指數(shù)無(wú)顯著差異。

2.3"不同處理對(duì)棉鈴空間分布的影響

如表4所示，不同噴施處理對(duì)棉花內(nèi)圍鈴、上部鈴、中部鈴有顯著影響，對(duì)外圍鈴影響較小，對(duì)下部鈴無(wú)顯著影響。D3處理的內(nèi)圍鈴數(shù)最高，為10.47個(gè)/株，最低的CK為8.37個(gè)/株，D3處理較CK處理顯著增加25.1%；不同噴施處理棉花外圍鈴數(shù)都有不同程度的增加；從棉鈴的縱向分布來(lái)看，B3處理的上部鈴、中部鈴數(shù)量都高于CK處理且都大于S（常規(guī)葉面肥）處理，B3處理較CK處理增幅分別為44.2%、30.5%；下部鈴各處理之間無(wú)顯著差異。

2.4"不同處理對(duì)棉花產(chǎn)量構(gòu)成的影響

由表5可知，不同處理對(duì)棉花單株成鈴數(shù)、鈴重和產(chǎn)量有顯著影響，而對(duì)衣分均無(wú)顯著影響。棉花的單株成鈴數(shù)、鈴重和產(chǎn)量隨著噴施種類和噴施水平的不同都有不同程度的增大。B3、D3處理與CK及常規(guī)葉面肥處理（S1、S2、S3）差異顯著，其中B3的籽棉產(chǎn)量最高，達(dá)6 755.36 kg/hm²，與CK、S1、S2、S3相比，分別增加38.2%、31.0%、35.8%和41.8%；不同處理可以提升棉花的單株成鈴數(shù)，其中B3、P2較CK處理有顯著差異。其中B3的最高成鈴數(shù)高達(dá)22.03個(gè)/株，較CK顯著增加24.2%；不同處理同時(shí)提高了棉花的鈴重，其中B3、P2較CK有顯著差異，其他處理之間無(wú)顯著差異。

2.5"不同處理對(duì)棉花纖維品質(zhì)的影響

如表6所示，不同的噴施處理可以提升棉花纖維上半部長(zhǎng)度和整齊度指數(shù)。B3處理較S2、S3處理和CK處理提高了棉花纖維的上半部長(zhǎng)度，分別提高3.8%、3.2%和7.4%。不同處理對(duì)纖維的整齊度指數(shù)影響不一致，B3、D3、P3處理較CK及S（常規(guī)葉面肥）處理提升了纖維的整齊度指數(shù)。B3處理的斷裂比值較S1、S2、S3和CK處理有所提升，但未達(dá)到顯著水平。不同處理的馬可隆值和伸長(zhǎng)率無(wú)顯著差異。

3"討論與結(jié)論

棉花的生長(zhǎng)發(fā)育能力與其農(nóng)藝性狀有著密不可分的關(guān)系^［13-14］，株高、莖粗和果枝數(shù)是農(nóng)藝性狀的關(guān)鍵性指標(biāo)，對(duì)棉花的生長(zhǎng)發(fā)育有著重要影響。葉面噴施可在一定程度上提升棉花的農(nóng)藝性狀，有研究表明，在棉花蕾期和盛鈴期噴施“東方新農(nóng)夫”后，棉花的葉片變深，植株的長(zhǎng)勢(shì)變強(qiáng)，株高和對(duì)照相比有所增高^［15］。郭承君等研究發(fā)現(xiàn)，噴施葉面肥可以增加棉花果枝數(shù)，增加結(jié)鈴數(shù)，有利于棉花的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)化^［16］。本研究結(jié)果顯示，盛蕾期噴施D3處理、盛花期和盛鈴期噴施B3處理能顯著增加棉花株高，與對(duì)照相比分別增加了10.93、14.70、7.54 cm；同時(shí)也能顯著增加果枝數(shù)，與對(duì)照相比分別增加31.6%、30.9%、21.3%。葉面噴施也可以增加棉花的莖粗和主莖葉片。這是因?yàn)樽魑锶~片可以像根一樣把營(yíng)養(yǎng)吸收到植物體中去。葉面噴施可以達(dá)到事半功倍的效果，迅速補(bǔ)充植株養(yǎng)分，滿足植株生長(zhǎng)發(fā)育的需求^［17］。

在棉花的生長(zhǎng)過(guò)程中，葉面積指數(shù)、透光率的大小、葉傾角決定了棉花冠層結(jié)構(gòu)是否合理。其中葉面積指數(shù)與棉花的光合作用密切相關(guān)。田小海等的研究表明，水稻噴施立豐靈可以增加水稻功能葉的葉長(zhǎng)和葉寬^［18］。本研究中，盛蕾期噴施D3處理、盛花期和盛鈴期噴施B3處理對(duì)葉面積指數(shù)有顯著影響，并超過(guò)常規(guī)葉面肥處理和清水對(duì)照處理。

在大田試驗(yàn)中，已有研究證明，葉面噴施可以提高棉花的產(chǎn)量。在棉花的后期生長(zhǎng)中，根系對(duì)于養(yǎng)分的吸收明顯衰退，這時(shí)對(duì)植株噴施葉面肥，作為根系營(yíng)養(yǎng)的補(bǔ)充，具有防早衰、促早熟、爭(zhēng)優(yōu)質(zhì)的作用，從而達(dá)到增產(chǎn)增收的效果^［19］。趙新華等的研究表明，葉面噴施可以增加棉花中部果枝鈴重、提高棉花單株結(jié)鈴數(shù)和產(chǎn)量^［20］。本試驗(yàn)結(jié)果與之相一致，葉面肥噴施處理使棉花增產(chǎn)，D3和B3處理下籽棉產(chǎn)量分別為6 711.15、6 755.36 kg/hm²較CK處理分別增加37.3%、38.2%，主要是因?yàn)檫@2種處理棉花單株成鈴數(shù)較CK增加23.7%、24.2%，同時(shí)葉面噴施處理也增加了棉花的鈴重。葉面肥噴施對(duì)棉花的纖維品質(zhì)有獨(dú)特的影響，葉面噴施可以改善棉株的營(yíng)養(yǎng)水平提高棉花的光合作用，防止棉花過(guò)早衰老，對(duì)棉花纖維的成熟與行程有促進(jìn)的作用^［21］。吳雪琴等研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施（赤霉素）可以增加棉花單株的結(jié)鈴數(shù)、單鈴重以及改善棉花品質(zhì)^［22］。本研究結(jié)果表明，不同葉面肥噴施對(duì)棉花的纖維品質(zhì)中的上半部長(zhǎng)度和整齊度有所增加，其中B3處理與CK對(duì)照相比，這兩者達(dá)到了顯著水平。B3處理的上半部長(zhǎng)度和整齊度指數(shù)較CK分別增加3.8%、3.1%。

本試驗(yàn)只在大田條件下探究了不同葉面肥噴施處理對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響，并沒有對(duì)棉花的生理生化及其作用機(jī)理等方面進(jìn)行研究；在目前，其他作物葉面肥噴施研究較多，棉花葉面肥應(yīng)用案例還不多見，特別是對(duì)長(zhǎng)江流域棉花葉面肥噴施增產(chǎn)機(jī)理研究比較少。這兩者有待進(jìn)一步研究。

在本試驗(yàn)條件下，于棉花盛蕾期至吐絮期進(jìn)行4次葉面噴施，現(xiàn)得出如下結(jié)論：在本試驗(yàn)中盛蕾期噴施D3處理顯著增加了棉花株高、果枝數(shù)和莖粗，同時(shí)增加了棉花的結(jié)鈴數(shù)；盛花期和盛鈴期噴施B3處理，能夠迅速的補(bǔ)充棉花后期所需營(yíng)養(yǎng)，可以顯著增加棉花的株高、果枝數(shù)和主莖葉片數(shù)，提高棉花葉面積指數(shù)，改善棉鈴空間分布，增加棉花單鈴重，從而提高棉花產(chǎn)量，且對(duì)棉花纖維品質(zhì)有一定的改善作用。綜合來(lái)看，葉面肥噴施時(shí)間應(yīng)在花鈴期，作為根系肥料的重要補(bǔ)充；葉面肥處理可以促進(jìn)棉花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，提高棉花產(chǎn)量和改善棉花纖維品質(zhì)，為長(zhǎng)江流域棉區(qū)棉花提質(zhì)增效及棉農(nóng)增收提供理論依據(jù)。但葉面肥在棉田生產(chǎn)中的應(yīng)用，應(yīng)根據(jù)棉花不同時(shí)期、不同長(zhǎng)勢(shì)，具體情況具體分析。

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