CN111727838A - 一种促进新疆棉花生长与产量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种促进新疆棉花生长与产量的方法，包括以下步骤，在棉花播种前，以浓度为150kg·hm^‑2‑600kg·hm^‑2的复合微生物肥料作为底肥一次性施入，采用滴灌方式进行适时适量灌水，3个月期间，共滴灌10次，随滴灌追施尿素40kg·667m^‑2、大量元素水溶肥28kg·667m^‑2。本发明采用复合微生物肥不仅能够促进棉花生长、提高棉花产量，还具有持续培肥地力、防止土壤板结的潜在优势，对改良棉田土壤生态环境、提高植棉经济效益有良好的应用前景。

Description

一种促进新疆棉花生长与产量的方法

技术领域

本发明属于棉花种植技术领域，涉及一种促进新疆棉花生长与产量的方法，具体地说，涉及一种利用复合微生物肥促进新疆棉花生长与产量的方法。

背景技术

棉花作为世界上最大的天然纤维作物和纺织工业的主要原料，在中国国民经济中占有十分重要的地位。新疆是中国最大的棉花基地和优质棉生产基地，2019年全国棉花种植面积5008.8万亩，棉花总产量588.9万吨，其中新疆地区棉花种植面积为3810.7万亩，棉花产量为500.2万吨，占全国棉花总产量的84.9％。近些年，随着新疆棉花产业快速发展的同时，生产上也存在许多潜在的问题。新疆棉区多数地区采用连作栽培模式进行集约化大面积种植，常年大量施用化肥且地膜污染严重，导致棉田土壤耕性和肥料利用率下降，严重影响棉花产量，不利于棉花产业的健康可持续发展。

复合微生物肥是以具有特定功能的微生物和营养物质为主要原料，经活菌包膜等特殊工艺加工而成的一种新型肥料。已有研究表明，施用复合微生物肥能够改善土壤理化性质，平衡土壤微生物菌群结构，增加土壤有机质含量，促进土壤养分从无效态向有效态转化和释放的效率，提升作物对营养元素的吸收和利用，改善作物生长势，并在一定程度上提高作物的产量。邵玉林等通过微生物肥料多点对比试验，发现微生物肥料可使棉花结铃数增多，单铃重增加8.3％-12.7％，产量增长幅度8.2％-25.5％。陆岩等研究了两个试验点复合微生物菌肥对棉花生物学性状和产量的影响，证实微生物肥能够提高棉花结铃率，增加干物质积累，提高棉花的产量7.2％-7.7％。李江萍研究复合微生物肥对棉花产量的影响，发现其能促进棉苗生长，提高抗低温能力，株高增加3.8％，单株结铃数增加4.2％，棉花产量提高3.85％。高英杰通过田间试验数据分析了复合微生物肥料对棉花生长发育和结铃性影响，结果表明施用复合微生物肥能够增加棉株生长高度和主茎叶片数，促进果枝生长，提高结铃数，使棉花产量增加6.1％。近年来许多学者就复合微生物肥对棉花生长与产量的影响进行了研究，而在施肥效果的评价过程中，仅仅通过单一生长指标或产量指标无法综合确定最佳施肥量，因此采用主成分分析法进行数据降维和综合分析，可以更加科学地筛选出相对合理的施肥量。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种促进新疆棉花生长与产量的方法，研究施用不同浓度复合微生物肥后对棉花株高、根长、果枝数、单株结铃数、单铃重、衣分和皮棉产量等指标进行测定，并利用棉花生长与产量相关指标数据进行相关性分析和主成分分析，明确复合微生物肥对棉花生长与产量的影响，为棉田复合微生物肥的精准施用提供科学理论依据。

其技术方案如下：

一种促进新疆棉花生长与产量的方法，包括以下步骤：

在棉花播种前，以浓度为150kg·hm^-2-600kg·hm^-2的复合微生物肥料作为底肥一次性施入，采用滴灌方式进行适时适量灌水，3个月期间，共滴灌10次，随滴灌追施尿素40kg·667m^-2、大量元素水溶肥28kg·667m^-2。

进一步，所述复合微生物肥料的浓度为450kg·hm^-2。

进一步，所述大量元素水溶肥的成分为N∶P₂O₅∶K₂O＝1∶5∶5。

进一步，所述复合微生物肥料的成分为解淀粉芽孢杆菌有效活菌数≥2×10⁸·g^-1，N+P₂O₅+K₂O＝8.0％，有机质≥40％。

进一步，所述适时适量灌水方式为5月25日至8月25日期间，每隔8-10天灌水1次。

本发明的有益效果为：

本发明的技术方案对不同处理下棉花生长和产量的测定结果表明，施用复合微生物肥能够使植株高度增加4.0％-9.2％，果枝数增加2.3％-9.6％，结铃数增加3.5％-6.9％，单铃重和皮棉产量最高增幅分别达5.0％和16.6％。棉花生长与产量指标相关性分析和主成分分析结果表明，棉花株高、果枝数和单株铃数分别与皮棉产量呈显著正相关施用复合微生物肥能够显著增加棉花株高、果枝数、单株铃数、单铃重和皮棉产量。当施用复合微生物肥浓度为450kg·hm^-2时，对棉花生长和产量的综合促进效果最佳。本发明采用复合微生物肥不仅能够促进棉花生长、提高棉花产量，还具有持续培肥地力、防止土壤板结的潜在优势，对改良棉田土壤生态环境、提高植棉经济效益有良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

1材料与方法

1.1材料

试验于2019年在新疆生产建设兵团第五师金博种业中心试验基地内进行，地理坐标为东经82°34'94"，北纬44°86'2"，属温带干旱荒漠气候，干旱少雨，年均降水量90mm，年蒸发量1558mm，年均气温10.8℃，年日照时数2924h以上，无霜期160d。土壤类型以灰漠土为主，有部分粘土和砂土。土壤有机质为7.87g/kg、碱解氮54.7mg/kg、速效磷7.24mg/kg，速效钾304.91mg/kg、pH为7.79。供试棉花为H208-44，供试复合微生物肥为白龙珠(由山西凯盛肥业有限公司生产，解淀粉芽孢杆菌有效活菌数≥2×10⁸·g^-1，N+P₂O₅+K₂O＝8.0％，有机质≥40％)。

1.2方法

1.2.1试验设计

试验共设5个处理：不施用复合微生物肥(T0)、施用复合微生物肥150kg·hm^-2(T1)、300kg·hm^-2(T2)、450kg·hm^-2(T3)、600kg·hm^-2(T4)。每小区2膜，小区长10m，宽4.5m，每个处理3次重复，共15个小区，采用随机区组排列。在棉花播种前，将不同处理的复合微生物肥料作为底肥一次性施入。试验期间采用滴灌方式进行适时适量灌水，且每个小区均采用相同的管理方式。5月25日至8月25日，共滴灌10次，随滴灌追施尿素40kg·667m^-2、大量元素水溶肥(N∶P₂O₅∶K₂O＝1∶5∶5)28kg·667m^-2。

1.2.2指标测定

棉花吐絮期在各个试验小区内(长势均匀一致的地段)定点选20株调查株高、根长、果枝数、单株铃数，并测定棉花单铃重、衣分、籽棉产量和皮棉产量。

1.2.3数据处理

采用WPS office excel 2019软件对各处理试验数据进行统计整理，利用SPSSv19.0软件对数据进行差异显著性分析、相关性分析和主成分分析。

2结果与分析

2.1施用复合微生物肥对棉花生长的影响

表1不同处理对棉花生长的影响

各处理株高表现为T2＞T3＞T1＞T4＞T0，不施用复合微生物肥的对照处理T0与T1、T2、T3、T4比较差异达到显著水平(P＜0.05)，其中T2和T3处理的株高显著高于其它处理，分别达到77.89cm和76.65cm，比对照分别提高9.17％和7.44％。各处理根长表现为T2＞T4＞T0＞T3＞T1，T1-T4处理的根长与对照处理T0无显著差异。各处理果枝数表现为T2＞T3＞T4＞T1＞T0，其中T2和T3处理的果枝数显著高于其它处理，分别为9.13和9.10，比对照分别增加9.60％和9.20％。各处理单株铃数表现为T3＞T4＞T2＞T1＞T0，其中T2、T3和T4处理的单株铃数显著高于对照，分别为7.12、7.25和7.17，增长幅度分别达到4.91％、6.88％和5.65％。

2.2施用复合微生物肥对棉花产量的影响

表2不同处理对棉花产量的影响

对各处理单铃重进行了比较，结果表明T3＞T2＞T4＞T0＞T1，其中T3处理显著高于其它处理，单铃重为5.27g，比对照处理增加4.98％。各处理籽棉产量表现为T3＞T2＞T4＞T1＞T0，其中T2，T3和T4处理的籽棉产量显著高于对照，分别为6293.75kg·hm^-2、6475.75kg·hm^-2和6136.05kg·hm^-2，比对照处理分别增加11.06％、14.28％和8.28％。各处理皮棉产量表现为T3＞T2＞T4＞T1＞T0，其中T2和T3处理的皮棉产量显著高于对照，分别为2718.60kg·hm^-2和2804.70kg·hm^-2，比对照处理分别增加13.06％和16.64％。对各处理衣分的比较结果表明，均值由高到低T3＞T2＞T4＞T1＞T0，而各处理间在P＜0.05水平上没有显著差异。

2.3棉花生长与产量指标的相关性分析和主成分分析

表3棉花生长与产量指标的相关性分析

注：*p<0.05**p<0.01。

Note：*and**indicate the significant confidence at 0.05and 0.01levels，respectively.

对棉花生长与产量指标进行相关性分析，结果表明株高与单铃重和衣分均无显著相关性，而与皮棉产量呈显著正相关；果枝数分别与单铃重、衣分和皮棉产量呈显著正相关；单株铃数与单铃重和衣分均无显著相关性，而与皮棉产量呈显著正相关；棉花根长与单铃重、衣分和皮棉产量均无显著相关性(表3)。

表4各处理主成分得分与综合得分

注：主成分F1和F2贡献率分别为90.314％和4.972％。综合得分＝主成分F1得分×主成分F1得分系数+主成分F2得分×主成分F2得分系数。

Note：The contribution rates of principal components F1 and F2 are90.314％and 4.972％,respectively.

主成分分析结果表明，从6个分析指标中提取的主成分F1和F2累计贡献率大于95％，能够充分反映指标变量的绝大部分信息。依据主成分系数、主成分得分计算各处理综合得分，结果显示T1、T2、T3和T4处理的综合得分均高于T0处理，综合得分排名依次为T3>T2>T4>T1>T0，其中T3处理综合得分最高，分值为2.3098，而T0处理综合得分最低，分值为-2.9494。因此，复合微生物肥施用量为450kg·hm^-2时，对棉花生长和产量的综合促进效果最佳。

3结论

复合微生物肥与普通肥料相比，不仅富含有机质和营养元素，而且含有功能性有益微生物菌，可改良土壤环境，活化土壤养分，提高养分利用率，促进多种作物的生长。本发明中，施用复合微生物肥能够使植株高度增加4.0％-9.2％，果枝数增加2.3％-9.6％，结铃数增加3.5％-6.9％，单铃重和皮棉产量增幅分别达5.0％和16.6％，与前人研究结果相似。而施用复合微生物肥后的棉花根长与对照相比没有显著差异，下一步仍需进行重复试验对根部干物质积累进行测定和比较，明确复合微生物肥对根部生长的影响。

本发明对不同处理下棉花生长和产量指标进行相关性分析发现，株高、果枝数、单株铃数分别与皮棉产量呈显著正相关，与前人报道基本一致，表明试验获得的各项指标数据重复性良好，有利于增强主成分分析的可靠性。运用主成分分析法对棉花生长及产量指标进行研究发现，施用浓度为450kg·hm^-2的复合微生物肥的综合得分最高，与对照处理相比，能够分别在株高、果枝数、单株铃数、单铃重、皮棉产量等方面起到显著的促进作用。

有益微生物菌在土壤改良和促进作物生长的作用往往需要一定时间的积累才能表现出来，而施用复合微生物肥后的当年，对棉花植株生长和产量已经有了显著的影响，表明与传统肥料相比，复合微生物肥不但能够提供丰富的有机质，也能快速转化释放土壤中的速效养分，促进植株生长发育。随着棉田连作年限的延长，复合微生物肥中的有益微生物菌群对土壤的改良作用可能产生叠加效应，而是否能够对棉花的生长及产量起到更高水平的促进效果还需要进一步验证。复合微生物肥不仅能够促进棉花生长、提高棉花产量，还具有持续培肥地力、防止土壤板结的潜在优势，对改良棉田土壤生态环境、提高植棉经济效益有良好的应用前景。

施用复合微生物肥能够显著增加棉花株高、果枝数、单株铃数、单铃重和皮棉产量。施用复合微生物肥浓度为450kg·hm^-2时，对棉花生长和产量的综合促进效果最佳。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种促进新疆棉花生长与产量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在棉花播种前，以浓度为150kg·hm^-2-600kg·hm^-2的复合微生物肥料作为底肥一次性施入，采用滴灌方式进行适时适量灌水，3个月期间，共滴灌10次，随滴灌追施尿素40kg·667m^-2、大量元素水溶肥28kg·667m^-2。

2.根据权利要求1所述的促进新疆棉花生长与产量的方法，其特征在于，所述复合微生物肥料的成分为解淀粉芽孢杆菌有效活菌数≥2×10⁸·g^-1，N+P₂O₅+K₂O＝8.0％，有机质≥40％。

3.根据权利要求1所述的促进新疆棉花生长与产量的方法，其特征在于，所述复合微生物肥料的浓度为450kg·hm^-2。

4.根据权利要求1所述的促进新疆棉花生长与产量的方法，其特征在于，所述适时适量灌水的方式为5月25日至8月25日期间，每隔8-10天灌水一次。

5.根据权利要求1所述的促进新疆棉花生长与产量的方法，其特征在于，所述大量元素水溶肥的成分为N∶P₂O₅∶K₂O＝1∶5∶5。