施肥对盐碱地土壤理化性状、微生物特性及棉花生长的影响

摘要

黄河三角洲地区土壤盐碱化严重，盐胁迫已经成为黄河三角洲地区农业发展的重要制约因素。为研究不同施肥处理对盐碱地棉花生长、盐碱地土壤理化性状及微生物特性的影响，在东营滨海盐碱地进行了棉花大田试验设不施用肥料的空白（T0）、农民传统施肥（T1）、优化施肥模式（T2）、单施控释氮肥（T3）、优化施肥模式+有机肥（T4）、控释氮肥+有机肥（T5）、控释氮肥+有机肥+生物菌肥（T6）7个处理,探索不同施肥方式对盐碱地土壤理化性状及微生物特性的影响，为黄河三角洲盐碱地棉花种植合理施肥提供科学依据。本试验结果表明：
　　1、施肥能够降低盐碱土壤容重、增加土壤孔隙度，各施肥处理与T0相比，容重的降幅范围为1.36％～8.96%、孔隙度的增幅范围为7.47%～20.1%；施肥能增加土壤自然含水量；各处理中<0.25mm的土壤颗粒含量最多，占所有粒径土壤颗粒的80%左右，>5mm的土壤团聚体含量最少，T6与T0相比，>5mm、2～5mm及1～2mm土壤团聚体含量分别最大增加了5.78、1.78和1.73倍，<0.25cm的土壤颗粒含量最大降幅为16.1%。
　　2、各处理土壤 pH范围在7.56～8.06之间， pH由低到高依次是T6　　3、施肥有利于壤酶活性的增加。施用有机肥对土壤过氧化氢酶活性的增加效果优于未施用有机肥；施肥处理土壤脲酶活性显著高于未施肥处理，T1、T2、T3、T4、T5、T6与T0相比，土壤脲酶活性的最大增幅分别是48.7%、49.3%、55.3%、58.6%、58.9%、65.4%；施用有机肥对土壤磷酸酶活性的增加效果优于未施用有机肥的施肥处理，T6较T0土壤磷酸酶活性增加了2.16～2.37倍。
　　4、施肥能够增加土壤细菌、真菌、放线菌数量，增加土壤微生物生物量。各生育期，土壤细菌、真菌、放线菌数量由大到小均为T6>T5>T4>T3>T2>T1>T0，增加效果最好的T6与T0相比，土壤细菌、真菌、放线菌数量最大增幅分别为31.5%、47.9%、48.5%；施用有机肥对土壤微生物生物量的增加效果优于未施用有机肥的施肥处理，施用有机肥的处理中效果最好的T6与T0相比，土壤微生物量碳、氮、磷含量的最大增幅分别为60.2%、42.0%、32.1%。由相关分析可知，土壤微生物数量和微生物量碳、氮、磷含量与土壤pH均呈负相关，而与土壤养分含量均呈正相关，因此，采用合理施肥措施，降低盐碱土壤pH，增加土壤养分，对增加土壤微生物数量和活性及土壤微生物量生物量有重要作用。
　　5、施肥能够有效增加棉花单株叶面积、倒四叶叶面积、株高以及单株结桃数。T1、T2、T3、T4、T5、T6与T0相比较，花铃期叶面积分别增加了1.09、1.22、1.36、1.37、1.40、1.46倍；施用有机肥对增加棉花倒四叶叶面积效果优于未施用有机肥，T4、T5、T6与T0相比，棉花倒四叶叶面积最大增幅分别为26.6%、27.9%、29.7%；T1、T2、T3、T4、T5、T6与T0相比，棉花株高增幅分别是15.2%、19.7%、26.0%、30.0%、32.4%、34.0%；T1、T2、T3、T4、T5、T6与T0相比，棉花单株结桃数平均增幅分别为24.1%、36.6%、43.0%、44.9%、47.3%、52.3%。
　　6、施肥能够有效促进棉花对养分元素N、P、K、Ca2+、Mg2+的吸收和积累。提高棉花对N、P、K养分元素的最大积累速率，减少棉花对毒害离子Na+的吸收和积累。T1、T2、T3、T4、T5、T6与T0相比较，氮素、磷素、钾素积累量最大增幅分别为74.6%、71.4%、69.2%；T4、T5、T6与T0相比，棉花营养器官和生殖器官Ca2+/Na+和Mg2+/Na+含量平均增幅分别为50.9%、57.7%、61.2%和48.3%、49.4%、53.1%，三者增幅均高于未施用有机肥的施肥处理。
　　7、施肥能够有效增加棉花干物质积累量，延长棉花干物质快速累积持续的时间，提高棉花干物质最大积累速率，并有效提高棉花产量。在棉花干物质积累量增长最为迅速的花铃期，T1、T2、T3、T4、T5、T6较T0，棉花干物质积累量分别增加了1.08、1.17、1.19、1.22、1.28、1.34倍；在棉花产量方面，T1、T2、T3、T4、T5、T6与T0相比较，棉花产量增幅分别为6.17%、9.76%、11.1%、14.4%、15.7%、18.2%。