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EFFECT OF SULFUR FERTILIZER ON COTTON(GOSSYPIUM HIRSUTUM L.) FRUIT ABSCISSION RATE AND YIELD

硫肥对棉花蕾铃脱落及产量的影响



全 文 :文章编号 :100028551 (2006) 022159203
硫肥对棉花蕾铃脱落及产量的影响
白灯莎·买买提艾力1  张士荣2  冯 固1 ,2
(11 新疆农业科学院核技术生物技术研究所 ,新疆 乌鲁木齐 830000 ;
21 中国农业大学资源与环境学院农业部植物营养学重点实验室 ,北京 100094)
摘 要 :本文就硫素与棉花蕾铃脱落和产量的关系进行了研究。试验结果表明 ,在传统施肥量 330kg NΠ
hm2 , 60kg PΠhm2 情况下 ,棉花蕾铃脱落率达 7013 % ;在增加氮磷肥施用量并补施硫酸钾情况下 ,棉花蕾
铃脱落率为 6815 % ,说明硫酸钾有效降低了棉花的蕾铃脱落率。在传统施肥量基础上施用硫磺 3010kgΠ
hm2 对棉花的蕾铃脱落没有影响 ,但是增加了棉花单株结铃数、提高了产量。与不施硫相比 ,施硫使棉
花单株结铃数增加 1417 % ,产量增加了 1517 %。上述结果说明 ,在新疆高产棉田中使用单质硫肥能够
进一步增加棉花产量。
关键词 :棉花 ;硫肥 ;蕾铃脱落 ;产量
EFFECT OF SULFUR FERTILIZER ON COTTON( GOSSYPIUM HIRSUTUM L. )
FRUIT ABSCISSION RATE AND YIELD
BAI Deng- sha1  ZHANG Shi- rong1 ,2  FENG Gu2
(11 Institute of Nuclear Technology and Biotechnology , Xinjiang Academy of Agricultural Science , Urumqi , Xinjiang  830000 , China ;
21 The Key Laboratory in Plant Nutrition , MOAΠDepartment of Plant Nutrition , China Agricultural University , Beijing  100094)
Abstract :With conventional fertilization rate of 330 kg NΠhm2 , 60 kg PΠhm2 , the total rate of fruit abscission was as high as
7013 % , while the abscission rate was declined to 6815 % when more N (39115kgΠhm2 ) and P (90 kgΠhm2 ) were applied
together with 3715 kg KΠhm2 as K2 SO41 It indicates that potassium application reduced the abscission rate. There were no
significant effects of application of conventional rates of N and P fertilizers together with 3010kgΠhm2 of sulfur on the percentage
shedding ratio of square or boll , while the boll number per plant and lint yield were increased by 1417 % and 1517 %
respectively compared with no sulfur application. It is suggested that sulfur may be necessary to be applied to high fertility
cotton field to increase lint yield.
Key words :cotton ( Gossypium hirsutum L. ) ; fruit abscission ; sulfur fertilizer ; yield
收稿日期 :2005207205
基金项目 :国家自然科学基金资助项目 (30360049) 、农业部 948 重大国际合作项目 (20032Z53)新疆少数民族特培基金资助项目 (2000212)
作者简介 :白灯莎·买买提艾力 (19622) ,女 ,维吾尔族 ,新疆乌鲁木齐人 ,硕士 ,研究员 ,从事同位素示踪、棉花施肥方面研究。Email : baidengsha @
sohu. com
  硫是植物和动物的必需元素 ,在植物的生长调节、
解毒、防卫和抗逆等过程中起一定的作用 ,是影响植物
品质的重要因素。农作物单位产量的需硫量与磷相
当 ,某些作物的需硫量甚至超过磷[1 ,2 ] 。目前全世界共
有 70 多个国家和地区的土壤缺硫或潜在缺硫 ,给农业
生产造成了很大的损失。土壤缺硫已成为全球性问
题 ,我国 31 %的耕地存在着缺硫问题[3 ] 。据我们调
查 ,新疆大多数耕地同样存在着缺硫问题。我们于
1998、1999 两年在巴楚和尉犁县进行的小区试验也表
明 ,施硫肥可使棉花增产 12 %~15 %。在棉花生产
中 ,蕾铃的脱落仍是一个普遍存在的现象 ,陆地棉蕾铃
脱落率一般为 60 %~70 %[4 ] ,北疆棉区棉花蕾铃脱落
率达 80 %以上[5 ] ,严重影响了棉花产量。本文探讨了
硫肥和棉花蕾铃脱落及产量之间的关系。
951 核 农 学 报 2006 ,20 (2) :159~161Journal of Nuclear Agricultural Sciences
1  材料与方法
111  材料
试验在新疆喀什地区巴楚县胜利乡进行 ,供试品
种为中棉所 12 号 ,种子由巴楚种子公司提供。试验地
土质为壤土 ,含有机质 1176 % ,全氮 0121 % ,碱解氮
6615mgΠkg , 速 效 磷 1815mgΠkg , 速 效 钾 185mgΠkg ,
pH8133。
112  方法
试验设 3 个处理 : (1) N330 P60 ,即施氮 33010kgΠhm2 ,
其中基施 19210kgΠhm2 ,剩余的 13810kgΠhm2 在灌头水
(初花期)时追 ,纯磷 6010kgΠhm2 全部基施 ; (2) N330 P60
S30 ,即施氮 33010kgΠhm2 ,其中基施 19210kgΠhm2 ,剩余
的 13810kgΠhm2 在灌头水 (初花期) 时追 ,纯磷 6010kgΠ
hm2 ,硫磺 3010kgΠhm2 全部基施 ; (3) N39115 P90 K3715 S1218
( K2 SO4 ) , 其中基施 23215kgΠhm2 , 头水 (初花期 ) 追
96kgΠhm2 ,二水 (盛花期)追 6310kgΠhm2 ,纯磷 90kgΠhm2 ,
硫酸钾 90kgΠhm2 (含钾 3715kgΠhm2 ,硫 1218kgΠhm2 )全部
基施。
各处理随机排列 ,重复 3 次 ,蕾铃脱落调查从现蕾
开始 ,对每株棉花的现蕾、开花、现铃以及脱落情况进
行挂牌标记 ,每处理随机调查 30 株 ,宽膜棉田中行和
边行各 15 株 ,每隔 2d 调查一次蕾铃脱落 ,观察记载
蕾、花、铃的发生与脱落情况 ,直至吐絮测产。调查不
同处理不同品种的落蕾率、落铃率和脱落率 ,对每点试
验数据进行加权平均 ,SAS 应用软件进行统计分析。
落蕾率 ( %) = 落蕾数Π现蕾数 ×100 ;落铃率 ( %)
= 落铃数Π开花数 ×100 ;脱落率 ( %) = 落蕾落铃数Π现
蕾数 ×100[4 ] 。
2  结果与讨论
211  不同处理的蕾铃脱落率
蕾铃脱落的系统调查结果表明 :棉花蕾铃脱落率
达 70 %左右 ,落铃高于落蕾 ,这与以前长江、黄河流域
棉区观察的结果相同[6 ] ,而与塔里木农垦大学闵友信
观察南疆棉区[7 ]和农垦科学院的余渝观察北疆棉区[5 ]
的结果有所不同。这可能是气候条件和计算方法不同
造成的。处理 N33010 P6010和处理 N330 P60 S30落蕾、落铃、脱
落率基本相同 ,落铃率比落蕾率高 3313 %左右 (表 1) ;
处理 N39115 P901 K3715 S1218落蕾与处理 N330 P60和处理 N330 P60
S3010基本一致 ,处理 N39115 P90 K3715 S1218落铃比处理 N330 P60
    表 1  不同施肥处理的蕾铃脱落率比较
Table 1  The abscission rate of fruits (squares and bolls)
of different treatment ( %)
处理
treatments
落蕾率
square abscission
rate
落铃率
boll abscission
rate
脱落率
total abscission
rate
N330 P60 3910 5211 7013
N330 P60S30 3913 5213 7018
N39115P90 K3715S1218 3912 4718 6815
注 :处理中右下数字为所施肥料的数量 (kgΠhm2) 。下表及图同。
Note : The data in treatment column are the amount of fertilization ( kgΠhm2 ) .
The same as following tables and figures.
和处理 N330 P60 S30 。分别减少 812 %和 816 % ,处理 N39115
P90 K3715 S1218脱落率比处理 N330 P60和处理 N330 P60 S301分别
减少 216 %和 312 % ,落铃率比落蕾率高 2119 %。落铃
率高于落蕾率 ,主要由于棉蕾进入开花时 ,子房的呼吸
强度比开花前剧增两倍以上 ,代谢过程增强 ,对养料的
消耗增加 ,生殖生长与营养生长的竞争加剧[8 ] 。
212  蕾铃脱落的峰期
蕾铃脱落时期调查结果表明 :处理 N330 P60 、N330 P60
S30 、N39115 P90 K3715 S1218第 1 个落蕾高峰期出现在 6 月 232
28 日 ,处理 N330 P60第 2 个高峰出现在 7 月 23225 日 ,处
理 N330 P60 S30第 2 个高峰出现在 8 月 325 日 ,处理 N39115
P90 K3715 S1218第 2 个高峰出现在 7 月 25228 日 ,3 个处理
出现第 2 次高峰后直线下降 (图 1) ;3 个处理落铃高峰
都出现在 8 月 327 日 (图 2) ,此时正是棉花的需肥高峰
期 ,叶面积的增长和干物质的积累也最多 ,需要的养分
量也最大 ,所以蕾铃大量脱落。蕾铃脱落 3 个处理在
6 月 23227 日出现第 1 次高峰 ,处理N330 P60 、N39115 P90 K3715
S1218 7 月 23227 日出现第 2 次高峰 ,处理 N330 P60 S30于 8
月 327 日出现第 2 次高峰。3 个处理铃脱落出现第 2
次高峰后直线下降 (图 3) 。这次脱落往往是由水、肥、
温度、光、病虫等不良环境条件导致棉株内部生理失调
引起的。
  蕾铃脱落的一般规律为 :落铃多于落蕾 ;小蕾脱落
多 ,大蕾脱落少 ;开花初期脱落较少 ,开花以后脱落逐
渐增多 ,进入盛花期脱落达到高峰 ,以后又逐渐减少。
蕾铃脱落的原因是多方面的 ,可概括为两大类 :一是气
候环境影响的生理脱落[9 , 10 ] ;二是栽培技术因素影响
的脱落[11 ] 。现蕾 - 开花盛期这个时期棉株 C、N 代谢
都达到最旺盛时期 ,如果这个时期养分供应过多 ,将使
碳水化合物过多地用于合成含氮化合物 ,促使营养器
官过度增长 ,常引起棉株徒长 ,结果早封行 ,田间荫蔽 ,
蕾铃营养供应不足 ,往往造成大量脱落 ;如果养分供应
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不足 ,棉花植株内部各器官对碳水化合物的竞争往往
也造成蕾铃大量脱落[12 , 13 ] 。
图 1  不同时间不同处理的棉蕾脱落变化规律
Fig. 1  The square abscission rate of different
treatment in different period
图 2  不同时间不同处理的棉铃脱落变化规律
Fig. 2  The boll abscission rate of different
treatment in different period
图 3  不同时间不同处理的蕾铃脱落变化规律
Fig. 3  The total abscission rate of different
treatment in different period
213  不同处理对棉花产量和结铃性的影响
从表 2 和表 3 可以看出 ,在同等氮磷水平下增施 S
肥可使棉花产量增加。处理 N330 P60 S30皮棉产量比处理
N330 P60增加 1517 % ,单株铃数增加 1417 %。增施 S 肥
能增加产量是因为硫可增加氮肥效应 ,减少氮在土壤
中的损失 ;施用硫肥后土壤 pH 值降低[14 ] ,改善了土壤
中元素供给水平 ,从而增加了产量。处理 N330 P60 S30和
处理 N39115 P90 K3715 S1218比处理 N330 P60单株铃数分别增加
1417 %和 2010 % ,果枝成铃率增加 911 个百分点和
1311 个百分点。尽管处理 N330 P60比处理 N330 P60 S30果枝
数多、成铃率一致 ,但处理 N330 P60 S30单株现蕾数比处理
N330 P60高 1710 % ,故其单株成铃数较多 ;处理 N39115 P90
K3715 S1218果枝数比处理 N330 P60 少 ,因其单株现蕾数、成
铃率比处理 N3301 P60高 ,故单株结铃数高。原因是施用
S肥提高了植物中 N 的浓度[15 ] ,在一定范围内随植物
体内 N 浓度的提高 ,单株现蕾数增加。
表 2  不同硫肥处理对棉花产量及其因子的影响
Table 2  Effect of applying sulfur on the yield of
cotton and the yield composition
处理
treatment
植株密度
plant number
per hm2
单株铃数
boll number
per plant
单铃重
boll weight
(g)
衣分
lint index
( %)
皮棉产量
lint yield
(kgΠhm2)
N330 P60 15581515 715 6181 3718 242216
N330 P60S30 16979110 816 6185 3817 280412
N39115 P90 K3715S1218 15969610 910 6191 3912 256915
表 3  不同处理对棉花结铃性的影响
Table 3  Effect on the quality of boll retention in
different treatment
处理
treatment
果枝数
fruit branches
number
单株现蕾数
square number
per plant
单株成铃率
boll retentive
rate per
plant ( %)
果枝成铃率
boll retentive
rate per fruit
branch ( %)
N330 P60 2013 2513 2916 3619
N330 P60S30 1817 2916 2911 4610
N39115P90 K3715S1218 1810 2815 3112 5010
3  小结
新疆棉区自然环境独特 ,在目前使用的“膜、矮、
密、早”、“高密度矮化”、“宽膜植棉”等栽培技术体系
下 ,棉花蕾铃脱落率达 70 %左右 ,落铃率明显高于落
蕾率 ;落蕾集中在现蕾至开花前 ,落铃集中在开花后 1
周内 ;高产棉花在植株生长发育中后期 (蕾期2花铃期)
所需的养分相当多 ,要使蕾铃脱落减少 ,应在棉花生长
发育中后期增加养分供应 ,保持棉株体内养分平衡。
     (下转第 139 页)
161Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2006 ,20 (2) :159~161
较 ,腌制雪里蕻的营养品质优于腌制包包青菜的营养
品质。希望这些研究结果能为人们合理生产腌制蔬菜
提供一定的理论依据。
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(上接第 161 页)
本试验结果显示 ,石灰性土壤土 ,在施氮 (N 330kgΠ
hm2 ) 、磷 (P 60kgΠhm2 )的基础上增施硫磺 (S 30kgΠhm2 ) ,
能显著增加棉花产量 ;并且硫磺用量少 ,价格低 ,实用
性强。因此将硫磺与氮、磷、钾化肥适量配合施用 ,是
进一步提高棉花单产的有效施肥措施。
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