生物炭基尿素对棉花性状、产量及经济效益的影响
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摘 要：为验证生物炭基尿素在棉花上的应用效果，进行了田间比较试验。结果表明，一次性施用生物炭基尿素的处理比常规分次施肥的棉花吐絮略有推迟，生育期略有延长;株高、单株果枝数、单株结铃数、单铃重、衣分以及籽皮产量有所增加，但差异不显著;生物炭基尿素对棉花的作用效果接近于缓释肥。一次性施用足量的生物炭基尿素可替代常规分次施肥，节省施肥次数及用工数，但施肥成本高，增收节本效益差于移栽后一次性施用足量缓释肥。生物炭基尿素单价高，并需配施磷、钾肥，加之增产效果不是很显著，需要进一步加强生物炭基尿素制作工艺的研究，降低成本，才能在生产上大面积推广应用。
关键词：生物炭基尿素;缓释肥;常规分次施肥;棉花;效果
中图分类号 S562 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）06-0058-03
目前，我国农业生产上化肥过量施用，不仅造成了环境的严重污染，还增加了种植成本。因此，如何选择高利用率、环保友好型的肥料是摆在农业科技人员面前的一个重要课题，而生物炭基肥料则有助于这一问题的解决。生物炭基肥料是将生物炭作为载体，与化学肥料混合制成的一种新型长效肥料。它既秉承了生物炭表面积大、孔隙多、提高土壤通气性、改善土壤环境的优点，又具有吸附性强、防止肥料的流失而使肥料养分缓慢释放的特点，从而促进作物生长，稳定提高作物产量。
近年来，中国科学院大学发明制造的生物炭基尿素就是生物炭基肥料中的一种，该肥料以3～4mm尿素颗粒作为肥芯，以氧化玉米淀粉为粘结液，肥芯外包覆固体粉末状生物炭、硫磺、双氰胺、膨润土。氨挥发低，硝态氮产生缓慢，氮流失少，氮有效性高，农业生产中可减少施用肥料数量和次数、降低环境污染、稳定增产。推广应用生物炭基尿素，对于提高土壤肥力、减少环境污染、农业增产、农民增收等都具有重要的意义。为验证生物炭基尿素的应用效果，探讨其对棉花生长发育的影响，笔者进行了生物炭基尿素田间试验，以期为该产品的开发和推广应用提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况 试验安排在国家棉花产业体系皖南生态试验站怀宁县丘陵地区试验点。该试验点土质为高坂田马肝土，土壤有机质20.12g/kg、全氮1.35g/kg、有效磷4.18mg/kg、速效钾61mg/kg，pH值为5.54。前茬为油菜。
1.2 试验材料
1.2.1 供试品种 供试棉花品种为中棉所63（购自中棉种业长江有限责任公司）。
1.2.2 供试肥料 试验用生物炭基尿素含纯N32%，由中国科学院大学提供;试验用尿素含纯N46%，由中盐红四方有限责任公司生产;试验用过磷酸钙含P2O512%，由铜陵化工集团生产;试验用氯化钾含K2O60%，由加拿大生产;试验用红色劲典牌缓释肥含纯N、P2O5、K2O分别为21%、9%、15%，由安徽红色劲典农业科技有限公司生产。
1.3 试验设计 试验设3个处理，分别是：处理1：常规分次施肥（ck）。移栽后施速效氮肥25%、初花期施速效氮肥25%、盛花期施速效氮肥35%、盖顶肥施速效氮肥15%;处理2：移栽后一次性施用生物炭基尿素;处理3：移栽后一次性施用红色劲典牌缓释肥。每处理重复3次，随机区组排列。各小区面积为40m2，双行种植，4行区，每小区栽棉花96株。行距110cm，株距37.88cm。每处理每hm2施纯N 375kg、P2O5 160.65kg、K2O 267.86kg。除试验处理所要求的施肥时间及施肥量相异外，其余田间管理措施均要求一致。
1.4 肥料施用方法 不同试验处理的肥料施用方法见表1。处理1的磷肥、钾肥在移栽后及初花期分别各施用50%，处理2的磷肥、钾肥在移栽后一次性施下，处理3含有与试验设计所要求的等量的磷、钾肥，不再另施。
1.5 栽培管理 4月15日制棉花营养钵，4月16日上午播种，架拱棚覆盖塑料薄膜进行保温增温育苗，5月25日移栽。5月22日、6月16日各喷1次除草剂。6月23日、7月17日分别喷农药防治棉盲蝽，8月18日、8月28日、9月19日、9月28日喷药防治棉铃虫。6月26日、8月14日各喷施1次缩节胺。8月8日人工摘顶心。处理1分别于5月26日施移栽肥、7月13日施初花肥、7月25日施花铃肥、8月10日施盖顶肥，处理2、处理3均在5月26日一次性施用。
1.6 测定的项目与方法 记载各处理播种期、出苗期、现蕾期、开花期、吐絮期;9月28日对每个小区定点20株，数果枝数及成铃数、量株高;9月下旬至10月上旬分3次采摘各小区的定株吐絮铃200个，晒干后称铃重，用皮滚机轧出皮棉后计算衣分;分次采收各小区的籽棉，单独晒干、单独称重，记录每小区实收籽棉产量，根据各小區的衣分及籽棉产量折算小区皮棉产量，再根据各小区的面积计算出每小区的hm2皮棉产量。
2 结果与分析
2.1 不同处理对生育期的影响 从表2可以看出，不同处理的开花、吐絮时间有所差异。处理2比对照推迟1d吐絮，生育期比对照长1d;处理3比对照推迟1d开花、推迟2d吐絮，生育期比对照长3d。说明一次性施用生物炭基尿素和一次性施用红色劲典牌缓释肥都可满足棉花整个生育期对养分的需求，有效防止棉花器官功能的过早衰退，且生育期略有延长。
2.2 不同处理对农艺性状的影响 从表3可以看出，不同处理的株高有所差异，以处理2的植株最高，其次是处理1，再次是处理3;处理2与处理1、处理3的株高差异显著，处理1与处理3株高差异不显著。不同处理的单株果枝数差异不大，处理2的单株果枝数高于处理1、处理3，处理1与处理3单株果枝数接近，各处理单株果枝数差异不显著。由此可见，一次性施用生物炭基尿素与一次性施用缓释肥都能促进棉花生长，达到与棉花常规分次施肥相同的效果。
2.3 不同的处理对经济性状的影响 从表4可以看出，处理2的单株结铃数比对照多0.46个，单铃重比对照重0.17g，衣分比对照高0.61个百分点，但差异不显著。处理2的单株结铃数比处理3少0.15个，单铃重比处理3低0.13g，衣分比处理3高1.02个百分点，与处理3差异不显著。处理3的单株结铃数比对照多0.61个，差异显著;处理3的单铃重比对照重0.3g，衣分比对照低0.41个百分点，差异不显著。说明移栽后一次性施用足量的生物炭基尿素能够满足棉花生长对养分的需要，增加了单株结铃数、铃重，提高了衣分;一次性施用足量的缓释肥，主要是增加单株结铃数、铃重。 2.4 不同处理对产量的影响 从表4可以看出，棉花的籽棉产量以处理3最高，其次是处理2，分别比对照高5.54%、2.73%。处理3的籽棉产量显著高于对照，处理3与处理2、处理2与对照的籽棉产量差异不显著。棉花皮棉产量仍以处理3最高，其次是处理2，分别比对照高4.52%、4.21%，方差分析表明各处理间皮棉产量差异不显著。说明一次性施用足量的生物炭基尿素对棉花的作用效果与一次性施用足量缓释肥的相近，都可以在移栽后一次性施用替代常规分次施肥，产量不减少。
2.5 不同处理对经济效益的影响 从表5可以看出，与对照相比，处理3增加产值1220.13元/hm2，扣除增加的肥料成本735.77元/hm2，净增加收入484.36元/hm2，加上节省用工成本2700元/hm2，净增收节本3184.36元/hm2;处理2增加产值600.24元/hm2，扣除增加的肥料成本1182.09元，净减少收入581.85元/hm2，加上节省用工成本2700元，净增收节本2118.15元/hm2。说明处理3的经济效益主要体现在增产增收与省工节本并重上，处理2的增产增收效果不及省工节本效果，其经济效益主要体现在省工节本上;一次性施用足量的生物炭基尿素与一次性施用足量的缓释肥都可以增产增加收入，节省施肥用工，产生显著的经济效益，但移栽后一次性施用足量生物炭基尿素的增收节本效果要低于移栽后一次性施用缓释肥的。
3 结论与讨论
综上所述，棉花一次性施用生物炭基尿素的处理比对照常规分次施肥吐絮略有推迟，生育期略有延长;株高、单株果枝数、单株结铃数、单铃重、衣分以及籽皮产量比对照有所增加，但差异不显著，施用生物炭基尿素对棉花的作用效果接近于施用缓释肥的。一次性施用足量的生物炭基尿素可替代常规分次施肥，节省施肥次数及施肥用工数，但单位面积施肥成本高，其增收节本效果要差于移栽后一次性施用足量缓释肥的，其经济效益主要体现在省工节本效果上。由于生物炭基尿素单价高，并需配施磷、钾肥，这无疑加大了單位面积的施肥成本，加之增产效果不是很显著，目前还难以在棉花生产上大面积推广应用。因此，今后要进一步加强生物炭基尿素制作工艺的研究，降低成本后，才能在生产上推广应用。
参考文献
[1]孙宁川，唐光木，徐万里，等.棉秆炭和炭基专用肥对棉花生长及产量的影响[J].新疆农业科学，2016（1）：163-169.
[2]魏春辉，任奕林，刘峰，等.生物炭及生物炭基肥在农业中的应用研究进展[J].河南农业科学，2016（3）：14-19.
[3]王丽，生物炭基肥料在水稻上施用效果研究[J].农业科技与装备，2017（2）：14-15，18. （责编：张宏民）
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