摘要：【目的】研究施用“菌临天下”微生物菌剂对棉花生长发育、产量品质性状及土壤理化性质的影响。【方法】大田示范方法，菌剂示范133.33 hm2（2 000亩）、对照133.33 hm2（2 000亩），均为149团7连 53.33 hm2（800亩）、134团11连40 hm2（600亩）、141团13连40 hm2（600亩）。苗期、蕾期、花铃期对农艺性状调查，絮期对产量及品质性状测定。【结果】棉花吐絮比对照可以提前2 d；单株铃数增加0.11～0.3个、收获铃数增加12 090～18 708个/667m2、单铃重增加0.03～0.3 g；测产籽棉产量微生物菌剂处理较对照增产76.0～100.46 kg/667m2，机采产量增产籽棉47.66～66 kg/667m2；衣分提高0.57～1.14个百分点、断裂比强度0.4～0.8个百分点、马克隆值降低0.2。同时使用微生物菌剂可以降低、改善土壤结构，活化土壤磷素、提高土壤有效磷含量。【结论】施用“菌临天下”微生物菌剂可以促进棉花生长发育，增加产量，提高品质，同时使用微生物菌剂可以降低、改善土壤结构，活化土壤磷素、提高土壤有效磷含量。
关键词：微生物菌剂；棉花；性状；纤维品质
中图分类号：S562；S188文献标志码：A文章编号：1001-4330（2024）09-2269-08
0引 言
【研究意义】微生物菌剂可以充分利用大气中的氮素和活化土壤中的养分，提高作物产量和品质。同时，微生物菌剂还可改善土壤的理化性质［1-3］。因此，微生物菌剂成为推行生态农业、有机农业和生产绿色产品的理想肥料。【前人研究进展】通过调节作物根际微生物环境，微生物菌剂能够促进有益微生物的生长和活动，从而提高土壤质量和作物品质［4］。在土壤盐碱改良中应用微生物菌剂能够显著促进作物的生长发育［5］。通过调节作物根际微生物环境，微生物菌剂能够增强作物对养分的吸收利用能力，并提供对作物生长有益的代谢物质，有助于作物根系发育更加健壮，对作物生长发育有促进作用［6］。【本研究切入点】微生物菌剂已应用于作物病害的生物防治和土壤盐碱性改良的研究中。然而，对于棉花应用微生物菌剂后的生长动态以及在大田示范中的实际效果方面的比较和详细分析尚不充分。【拟解决的关键问题】采用对“菌临天下”微生物菌剂，设置大田试验示范，分析“菌临天下”微生物菌剂对新疆生态条件的适应性及对土壤的改良效果，为科学施用“菌临天下”微生物菌剂及大面积推广应用提供理论依据。
1材料与方法
1.1材 料
试验设在新疆生产建设兵团第八师，选取土壤肥力中等，枯黄萎病发病率中等，前茬棉花的连作棉田，示范面积133.33 hm2（2000亩）、对照133.33 hm2（2000亩），均为149团7连 53.33 hm2（800亩）、134团11连40 hm2（600亩）、141团13连40 hm2（600亩）。供试土壤为灰漠土，有机质含量偏少、土壤质地粘土。表1
“菌临天下”微生物菌剂由新疆航天兆丰科技有限公司生产提供；尿素（N 46%）、磷酸一铵（12-60-0）、硫酸钾（K2O 53%）市售。
1.2方 法
1.2.1试验设计
各示范点棉花均采用机采棉1膜 6行3管（66+10） cm株行配置，理论株数16 800株/667m2，4月15日～16日播种（滴出苗水），7月5日打顶，10月5日收获，全生育期灌水9次，示范田按当地大田生产管理措施执行。
采用大田示范方法，设置1个处理，一个对照，分别为①“菌临天下”微生物菌剂800 g/667m2+常规滴灌施肥，其中“菌临天下”微生物菌剂第1水和第2水每次用量200 g/667m2、第3水至第6水每次用量100 g/667m2；②对照（CK），当地常规滴灌施肥：尿素50 kg/667m2+磷酸一铵30 kg/667m2+硫酸钾25 kg/667m2。
1.2.2测定指标
1.2.2.1农艺性状
在现蕾期、花铃期每处理取中间一行，选取长势相近的棉株，连续调查10株，于6月25日、7月18日调查株高、果枝数、外围果节数、铃数和SPAD值，最后数值取平均值。
1.2.2.2产量性状
于2022年9月23日采收处理小区内正常吐絮子棉并记载收获铃数，晒干称重，计算全株平均单铃重、衣分。
1.2.2.3棉花纤维品质
每小区随机选取棉花纤维样本15 g，委托中棉所国家纤维检验重点实验室进行纤维品质检测。测量项目包括上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度、马克隆值和伸长率。
1.3数据处理
采用Excel 2013进行数据统计和作图，采用SPSS Statistics 22.0进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1微生物菌剂处理对棉花生长发育的影响
2.1.1微生物菌剂处理对苗期棉花生长发育的影响
研究表明，施用“菌临田下”微生物菌剂后处理组出苗数、主根长、侧根数都与对照差异显著。微生物菌剂处理比对照棉花出苗数增加1 508～2 165株/667m2、主根长增加0.9～1.36 cm、侧根数增加2.45～4.05个，棉花苗期施用“菌临田下”微生物菌剂对出苗数、根系生长发育有一定的促进作用。表2
2.1.2微生物菌剂处理对蕾期棉花生长发育的影响
研究表明，蕾期施用“菌临天下”微生物菌剂后，处理组株高、果枝台数和蕾数与对照都有差异并且差异显著，处理组棉花蕾期株高、果枝台数、蕾数分别比对照组增加3.67～9.3 cm、0.16～1台、0.87～1.94个。表3
2.1.3微生物菌剂处理对花铃期棉花生长发育的影响
研究表明，2个点株高、果枝台数处理和对照差异显著，干物质3个点处理与对照都有差异并且差异显著，处理组棉花花铃期株高、果枝台数、干物质量分别比对照增加0.57～4.53 cm、0.31～1.33台、16.4～23.83 g。使用微生物菌剂可以显著促进棉花果枝发育、干物质量积累。表4
2.1.4微生物菌剂处理对棉花生育进程的影响
研究表明，出苗后微生物菌剂处理棉花现蕾、开花、吐絮分别比对照最多可提前3、2和2 d，生育期可缩短1～2 d。表5
2.2微生物菌剂处理对棉花产量及品质的影响
2.2.1微生物菌剂处理对棉花产量的影响
研究表明，2个示范点微生物菌剂处理较对照单株铃数、单铃重有差异但差异不明显，总铃数、测产产量、机采产量3项数据处理均与对照差异明显。微生物菌剂处理在单株铃数、总铃数、单铃重、测产产量、机采产量均较对照有增加，单株铃数增加0.11～0.3个、收获铃数增加12 090～18 708 个/667m2、单铃重增加0.03～0.3 g；测产籽棉产量微生物菌剂处理较对照增产76.0～100.46 kg/667m2，机采产量增产籽棉47.66～66 kg/667m2。表6
2.2.2微生物菌剂处理对棉花品质的影响
研究表明，3个示范点微生物菌剂处理较对照无显著影响，籽棉衣分、纤维整齐度和马克隆值均优于对照，分别较对照提高0.57～1.14个百分点和0.4～0.8个百分点，马克隆值降低0.2；棉花绒长、断裂比强度等品质指标无显著影响。表7
2.3微生物菌剂处理对土壤理化性质的影响
2.3.1微生物菌剂处理对播种前后土壤理化性质的影响
研究表明，每水施菌后5 d左右采集土样连续测定土壤水解氮、有效磷、速效钾含量（134团11连示范点数据），4月22日至7月15日使用微生物菌剂期间，生物菌肥处理水解氮、速效钾含量动态变化与对照比较无明显趋势，但微生物菌剂处理有效磷含量在监测期内总体趋势大于对照处理，微生物菌剂有利于提高土壤磷肥有效含量，从而保证棉花生育期土壤有效磷处于较高水平。
3个示范点土壤有机质、水解氮、速效钾、水溶性盐分、pH值等指标变化趋势不显著；土壤有效磷含量（除141团示范点外）微生物菌剂处理及对照处理收获后较播种前总体均呈增加的趋势，增加幅度分别为15.9%～69.6%、14.9%～43.3%，微生物菌剂处理较对照处理增幅提高1.0～26.3个百分点，使用微生物菌剂对活化土壤磷素、减少磷肥固定、提高土壤有效磷有显著的作用。表8，表9
2.3.2134团11连微生物菌剂处理土壤理化性质动态监测
研究表明，每水施菌后5 d左右采集土样连续测定土壤水解氮、有效磷、速效钾含量（134团11连示范点数据），对于水解氮，菌剂处理和对照组在不同时间点均有波动，但对照组在5月30日有一个显著的上升达64.8 mg/kg，之后又逐渐下降；速效磷在菌剂处理下整体呈下降趋势，而对照组则在5月30日达到最低点10 mg/kg后有所上升。速效钾在2种处理下均呈下降的趋势，但菌剂处理下降幅度更大。4月22日至7月17日使用微生物菌剂期间，生物菌肥处理水解氮、速效钾含量动态变化与对照比较无明显趋势，但微生物菌剂处理有效磷含量在监测期内总体趋势大于对照处理，微生物菌剂有利于提高土壤磷肥有效含量，从而保证棉花生育期土壤有效磷处于较高水平。图1～3，表10
3讨 论
化肥的连续施用会抑制土壤中微生物的生长和活动，降低土壤有机质含量［6］。张功臣等［7］发现合理应用微生物菌剂可以显著改善土壤理化性状，增加土壤有机质，促进团粒结构形成，打破土壤板结，提高土壤肥力，这与研究结果一致，微生物菌剂具有解钾、释磷、固氮的功能，从而起到调节作物生长的作用。
苗期使用微生物菌剂处理过后，比对照普遍可以增加1 000株左右的苗数，这与试验调查数据相吻合，但其机理仍需深入探讨；一年的试验结果也表明，施用“菌临天下”微生物菌剂可以显著促进棉花生长发育，实现早现蕾、早开花、早吐絮，达到增产目标；同时使用“菌临天下”微生物菌剂有利于提高棉田土壤有效磷含量，较好的解决了耕地pH值较高导致磷肥的有效性降低。
4结 论
在新疆常规滴灌施肥的基础上使用“菌临天下”微生物菌剂，可以促进棉花生长发育，增加产量，提高品质。棉花吐絮比对照可以提前2 d；单株铃数增加0.11～0.3个、收获铃数增加12 090～18 708个/667m2、单铃重增加0.03～0.3 g；测产籽棉产量微生物菌剂处理较对照增产76.0～100.46 kg/667m2，机采产量增产籽棉47.66～66 kg/667m2；衣分提高0.57～1.14个百分点、断裂比强度0.4～0.8个百分点、马克隆值降低0.2。同时使用微生物菌剂可以降低、改善土壤结构，活化土壤磷素、提高土壤有效磷含量。
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Effects of microbial agents on cotton growth and soil physico-chemical properties
ZHANG Tingjun1， LI Zihui2， CUI Yujiang3， SUN Xiaogui4， CHEN Fang1
（1. Institute of Agriculture Sciences，Sixth Division， Xinjiang Production and Construction Corps， Wujiaqu Xinjiang 831300，China; 2. Agricultural Development and Service Center of 16th Regiment，First Division， Xinjiang Production and Construction Corps， Wujiaqu Xinjiang 843108，China; 3. College of Agronomy， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China; 4. Agricultural Technology Extension Station，Sixth Division， Xinjiang Production and Construction Corps， Wujiaqu Xinjiang 831300，China）
Abstract：【Objective】 This research aims to study the effects of Jun Lin Tian Xia microbial inoculant on cotton growth and development， yield and quality traits and soil physico-chemical properties.
【Methods】 The field demonstration method was adopted： 133.33 hm2 of microbial agent demonstration and 133.33 hm2 of control （7th company， 149 th regiment： 53.33 hm2， 11 th company， 134 th regiment： 40 hm2， 13 th company， 141th regiment： 40 hm2）. The agronomic traits were investigated at seedling stage， bud stage and flowering and boll stage， and the yield and quality traits were measured at boll stage.
【Results】 Cotton boll opening could be 2 d earlier than the control. The number of bolls per plant increased by 0.11-0.3， the number of bolls harvested per mu increased by 12，090-18，708， and the single boll weight increased by 0.03-0.3 g ; the yield of seed cotton was increased by 76.0-100.46 kg/667m2 per mu compared with the control， and the yield of seed cotton was increased by 47.66-66 kg/667m2. The lint percentage increased by 0.57-1.14 percentage points， the breaking strength was 0.4-0.8 percentage points， and the Micronaire value decreased by 0.2. At the same time， the use of microbial agents could reduce and improve soil structure， activate soil phosphorus， and increase soil available phosphorus content.
【Conclusion】 The application of microbial inoculants can promote the growth and development of cotton， increase yield and improve quality. At the same time， the use of microbial inoculants can reduce and improve soil structure， activate soil phosphorus and increase soil available phosphorus content.
Key words：microbial agents; cotton; traits; fiber quality
Fund projects：China Agriculture Research System \"Seed Propagation and Production Technology Post Scientist \"（CARS - 15 - 10） ; Demonstration and Extension of Biotechnology "（Microbial Agent） "on Major Crops of the "Sixth Divisions of Department of Science ， "Technology and Education of Ministry of Agriculture and Rural Affairs "（2216） ; Project of Science and Technology Bureau of the Sixth Division ， "Xin- jiang Production and Construction Corps project：The experiment and demonstration promotion of green fertilization technology in the main crops of the Sixth Division（2318）
Correspondence author：CHEN Fang （1973-）， female， from Fuling，Chongqing，master degree， associate researcher， research direction： pest control， crop breeding and high-yield and efficient cultivation， （E-mail）34684386@qq.com
收稿日期（Received）：2024-03-21
基金项目：国家产业技术体系种子扩繁与生产技术岗位科学家（ CARS - 15 - 10） ; 农业农村部科技教育司；生物技术（ 微生物菌剂）在六师主要农作物上的示范推广（2216） ; 新疆生产建设兵团第六师科技局项目：绿色施肥技术在六师主要农作物上的试验与示范推广（2318）
作者简介：张庭军（1977-），男，甘肃武威人，副研究员，研究方向为作物育种与高产高效栽培，（E-mail）425241611@qq.com
通讯作者：陈芳（1973-），女，重庆涪陵人，副研究员，硕士，研究方向为病虫害防治及作物育种与高产高效栽培，（E-mail）34684386@qq.com
