滴施有机酸对新疆绿洲棉田钾素活化及其生长调控效应的影响

摘要

有机酸滴施是活化新疆绿洲棉田土壤难溶性钾库的有效途径，本研究旨在探索大田条件下，有机酸种类和施用水平对棉田土壤钾素活化及棉花生长调控效应的影响，从而为提高绿洲棉田钾利用效率提供科学依据。试验于2023年04—10月在新疆石河子市进行，供试棉花品种为‘新石K18’，选择草酸（OA）、柠檬酸（CA）、苹果酸（MA）3种有机酸及1个混合酸（HA），以提供0.2 mol·L^-1等量H⁺为标准，设置3个施用水平2 475 L·hm^-2、4 950 L·hm^-2、7 425 L·hm^-2及空白对照CK，共计13个处理，探讨不同有机酸种类及施用量对新疆棉花生长、光合特性、产量、钾利用效率及棉田钾素表观平衡的影响。结果表明，有机酸滴施可显著促进棉花的生长，与CK相比，CA-3现蕾期、开花期和吐絮期的株高提高16.6%～23.6%，茎粗增加12.2%～18.5%，吐絮期干物质量现蕾、开花、吐絮期分别提高1.07%、55.32%、13.7%。光合参数方面，CA-2处理显著提高了净光合速率（Pn）和气孔导度（gs），而HS-2处理增强了过剩光能的耗散能力（ΦNPQ）。产量分析显示，CA-3籽棉产量最高(6 744.4 kg·hm^-2)，较CK提高18.3%；钾素吸收量(308.1±9.63 kg·hm^-2)、钾农学效率(KAE,5.98 kg·kg^-1)和钾利用率（KUE,39.69%）均显著优于其他处理（P<0.05）。钾素表观平衡分析表明，高水平施用（CA-3、OA-3）加速土壤钾素释放，导致土壤速效钾、缓效钾及钾素表观平衡盈余量降低(9.7 kg·hm^-2)。线性拟合表明，钾素盈余量与土壤缓效钾、速效钾存在显著正相关（P<0.001），有机酸滴施可显著提高土壤速效钾有效性。绿洲棉田滴施柠檬酸(0.2 mol·L^-1 H⁺) 7 425 L·hm^-2，降低了土壤速效钾、缓效钾含量及钾素表观平衡盈余量，可作为新疆棉田增产和钾素高效利用的有效策略。

关键词

有机酸滴施 / 棉花生长 / 光合特性 / 钾肥利用率 / 钾素表观平衡