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影响棉花根系生长的三个因素
发布时间:2021-12-14 11:54:52 阅读数: 发布:慧尔

棉花苗期的关键是根系发育,影响棉花根系生长三个因素是什么

 

今天重点分享影响作物根系发育的三个因素;养分与作物根系的关系;棉花的科学施肥方案等三个内容。

 

一、作物根系的作用

 

作物根系的重要性不言而喻,“根系是作物的胃”“根系是作物的大脑”“作物是从根生从根死”都体现了根系对作物的重要性。

 

作物吸收水分、养分主要就是依靠两张嘴,一个是根系、一个是叶片。这其中大部分的养分主要是依靠根系来吸收的,所以作物根系的健康与否至关重要。

 

1、固定和支持

作物根系第一个作用就是固定和支持。就像建房子要打根基,自然界作物的根系首先就是将植物稳定在土壤之中,并且支撑地上部分降低外界因素的影响。

 

2、储藏

第二个就是储藏的功能。作物在生长过程中,会不断将养分聚集到根部,如果地上部分制造养分不足的情况下,就会从根部调取养分,从而保持一个正常的生长。

 

这部分的功能在胡萝卜、马铃薯等根茎类作物身上表现得十分明显。同时在果树上,也能体现这一功能,秋季时果树落叶前会将大量的养分运送到根部和茎部,并且储存起来。来年萌芽阶段养分再从根部运送到地上部分,促进叶芽分化萌发。我们为什么总说果树要秋施肥(并且是在落叶前施肥),就是为了提前将养分储存到根部,为来年的萌芽提供准备。

 

3、吸收

第三个就是吸收作用。作物根系对水分和养分的吸收是其最为重要的一个功能。

 

4、疏导

第四个就是疏导功能。这部分其实就是吸收作用的一个延续,根系会整体参与其中,根毛将吸收的养分通过维管束输送到地上部分。同时叶片通过光合作用产生的有机物又会通过维管束运送到根部,来维持根系的生长。维管束的重要性可见一斑。我们棉花作物枯黄萎病主要就是维管束病害,就是说运送养分的通道破坏了,吸收养分地上和地下部分的传导受到了抑制,造成作物死亡。

 

5、合成及分泌

第五个是合成以及分泌的作用。作物根系可以合成很多必需的氨基酸,生物碱来供应作物生长。同时根系又能分泌一些碳水化合物、有机酸等等,这些化合物会对根系周围环境产生一定影响,会进一步促进对养分的吸收。

 

养分是怎样被作物吸收的,其实就是通过2个力,一个就是渗透压力,就拿吸收肥料养分来说,肥料溶于水中之后通过高浓度向低浓度传导(根系中液体浓度较低)被根系吸收。另一个就是蒸腾拉力,通过蒸腾拉力将养分从根部拉到地上部分。(蒸腾拉力和温度关系密切,温度高低、钾的含量等都会影响到叶片气孔开合,从而影响对养分的吸收)

 

二、影响作物根系的三个重要因素

 

根系的健康与否对于作物生长十分重要,具体与那些因素有关呢?最主要的有三个因素。

 

1、水分

第一个是水分对根系的影响。土壤水分过少,土壤过干就会导致根系木酸化,土壤水分过多,过湿又会抑制根系的呼吸作用,造成根系停止生长,腐烂死亡。而且水分过多就会挤出土壤中的氧气,导致根系缺氧死亡。

 

主要就是影响了透气性,都知道肥料的吸收是要转换成离子状态才能被作物吸收,这其中就需要微生物的参与,肥料通过微生物、酶的参与进行转换成离子态在通过渗透压力被作物根系吸收。这些微生物的存活都是需要氧气的,如果水分过多,就会缺氧死亡的。

 

怎样判断根系是否生长健康,最简单的方法就是挖根。比如棉花的根层主要是集中在地下二三十公分,挖开土层以后如果发现根毛白的比较多,就说明根系的透气性是比较好的。如果根系发黑或者死亡了,就说明根系不健康(有可能就是水分过多造成的)。

 

判断土壤水分是否合适,是很有必要的。特别是南疆地区,都知道兵团用水制度是轮灌模式(经常在夏天的时候水多的时候两三天一个水,不用还不行,轮到你了不浇水后期就会轮不上造成干旱。所以浇水的时候水多时该排到沟里就排出去,浪费一些总比没有水强)

 

2、酸碱度

第二个是酸碱度对根系的影响。一个是直接影响作物根系本身,二是间接影响作物吸收养分。都知道棉花是再生力较强的一种作物,pH值在5.2到8.5的范围土壤中都能正常生长,但是棉花生长最适合的一个pH值范围是6.5到7.5之间。

 

土壤偏酸偏碱都会不同程度降低土壤养分的有效性,难以形成好的土壤结构,同时还会抑制微生物的活动,造成微生物重金属中毒,最终影响作物生长发育。作物吸收矿物养分(氮磷钾钙镁硫等大中量元素)最适合的pH值是7.0到7.5之间,而微量元素的吸收又比较适合偏酸一些的环境,pH值在6.0到6.5之间。所以土壤的pH值控制在6.5到7.5之间是比较合适的,比较利于作物的健康生长。

 

南疆的盐碱地较多,肥料施的很多但是还会出现僵苗情况,主要就是土壤pH值太高影响了作物对养分的吸收。盐碱地钙镁离子较多,会多磷等产生一个固定作用。我们实际测过南疆的盐碱地pH值基本都超过7,在8.2到8.5之间,这样的盐碱地会抑制作物对矿物元素的吸收。

 

现在的很多种植户开始注重土壤中微生物的存在,使用了很多微生物类肥料,但是用过之后总是说效果不明显。这其中最大的原因就是种植户没有实际考虑自己土地土壤的情况。土壤中酸碱度太大抑制了微生物的活动,造成微生物死亡等。从而没有发挥出其原有的作用来。

 

3、土壤盐分

第三个就是土壤盐分对根系的影响。具体表现出的数据就是电导率,都知道纯水是不会导电的,我们使用的肥料说白了就是盐,盐溶于水以后浓度越大电导率就会越大,就说明盐分高。

 

每一种作物都有适合土壤中盐的浓度范围,超过这个范围就会造成不利的影响。所以合理的浓度(合理的施肥比例)就很关键。举个例子,我们在家种花为什么过几年就要换一次土,因为我们每年都会施一些肥料,多年后会发现花盆土壤表层会出现一层盐渍化。而在大田地里,就算施肥过量可能表现得症状不会太明显,但是肥料施多了对土壤的危害只会加重的。

 

以上就是影响根系生长发育的三个主要因素,下面再说一下促进根系健康生长的一些化学养分和功能性成分。

 

三、促进根系健康生长的一些化学养分和功能性成分

 

1、化学元素

化学元素为作物直接提供能量。作物生长需要16种必需营养元素(大量元素:碳氢氧氮磷钾,中量元素:钙镁硫,微量元素:铁锰铜锌硼氯钼)这其中氮磷钙锌是影响根系生长最关键的四种元素。

 

氮素:氮肥对作物根系有一个调控和局部刺激作用,可以增加根系的冠数和干重量,所以施用适量的氮肥可以促进根系的生长,这就是我们为什么棉花苗期打叶面肥时要带一些尿素的原因了,就是为了增加一些氮元素来促进根系的发育生长。

 

磷素:磷可以直接为作物根系提供能量,在作物生长过程中,磷主要聚集在生育较强的幼嫩组织中,比如说根尖、茎尖这样的生长点。其中根系的含磷量是要高于茎叶的,如果作物缺磷就会影响作物细胞的分裂,造成糖分的运输受阻,从而导致根系生长细弱。

 

北疆棉花播种基本上是“干播湿出”滴出苗水时许多种植户会带一些酸性肥料,如含磷的一铵等,就是为了增加磷元素来为棉花根系的生长提供能量。同时酸性肥料还能中和土壤中的盐碱。南疆基本上棉花很少是“干播湿出”,我们就在苗期的齐苗化控时带一些磷酸二氢钾、尿素等也能增加磷元素的措施。

 

钙素:钙主要集中在作物的成熟部位,而幼嫩部位却含量很少,因为钙在植物体内移动性较差,如果作物却钙首先表现在作物幼嫩部位。比如说顶端生长点、茎叶生长点等,在根系上根尖发黑等现象有可能就是缺钙或者水分影响了,缺钙在番茄、辣椒、果树等作物上体现的比较明显。

 

锌素:锌主要有作物体内生长素的合成作用,锌不仅能促进茎尖等生长点的生长,更多的是促进根系尖生长点的生长,作物根系的锌含量是高于地上部分的,并且锌元素供应充足时还能储藏在作物的根系中,如果作物缺锌表现出来的症状就是叶片收缩、结尖缩短等,植株的正常生长就会受到抑制,最主要的是抑制了根系的生长。

 

我们经常见得棉花早衰现象,我们都是通过补充钾肥来调节,没有问题,但是这其中有可能存在因为缺锌造成的。我们说早衰发生在后期,实际上是前期就出现了问题导致的,表现在地上部分就是根茎叶红叶茎枯,实际上是根系出了问题。有可能就是缺锌造成的。

 

我们棉田很多都是连作了很多年,以前种植管理光注重补充磷肥,都知道磷和锌在土壤中会发生一个置换作用,产生拮抗反应,生成磷酸锌沉淀。就会影响到作物对锌的吸收,这就是早衰、红叶茎枯病经常发生在老棉田的原因。

 

2、功能性生根成分

氮磷钙锌四种元素是根系生长所必需的,但是在很多时候提供的养分作物无法吸收利用上(就像我们人吃饭一样,我们不能直接进食生米,我们就要对生米进行加工,加工不好了也不能进食。我们作物的根系也是如此。)

 

都说根系是作物的嘴,我们通过改善土壤环境(根系的就餐环境),让根系吸收好。这就是所说的功能性成分生根。

 

功能性生根成分有很多,主要有腐植酸、氨基酸、微生物。下面就这三种功能性成分对根系生长的作用进行一个介绍。

 

腐植酸:腐植酸的本质其实就是有机质,是指在微生物的作用下发生的复杂的生化反应生成的腐殖质。腐植酸就是腐殖质的主要成分。腐植酸根据其分子量大小、颜色分为黄腐酸等,黄腐酸是腐植酸中分子量最小的。现在市面上的很多叶面肥都会加上黄腐酸,就是因为其分子量小、能溶于水,延展性比较好。

 

黄腐酸类似于植物体类的类孕激素,算是植物的生长调节剂。能促进种子的萌发和根系的生长,北疆棉花出苗水为什么要滴一些含腐植酸类的肥料就是这个原因。

 

黄腐酸还能促进氮磷钾的转换和吸收。都知道作物生长主要靠氮磷,黄腐酸的作用就是提高了作物对氮磷钾的利用率。因为黄腐酸中含有大量的羟基、酚羟基这些官能团,都有比较好的螯合作用增加表面的吸附能力,来减少一个铵态氮的损失,同时增加磷元素在土壤中的移动距离,促进根系对磷的吸收利用。除此之外黄腐酸还能储存钾离子,提高有效钾的含量。特别是黄腐酸会和微量元素发生螯合反应,比如说能和土壤中的锌反应形成黄腐酸锌,特别有利于微量元素从根部往地上部分的运输。

 

腐植酸作为有机质,其本身也有有机质的一些特性。比如说保水保肥,为微生物提供能量载体,促进团力结构形成等。特别对沙土地作用显著,因为沙土地保水保肥性很差,建议沙土地多使用含腐植酸内肥料产品,其效果很更明显的得到体现。

 

氨基酸:氨基酸对根系的生根发育有一个特殊的促进作用,我们常说氨基酸是作物根系肥料,对根系的影响主要是刺激根生组织的分裂和伸长,会使幼苗发根比较快,次生根也更多,从而增强根系吸收水分、养分的能力。

 

氨基酸还能促进植物光合作用,氨基酸中甘氨酸能够增加作物中叶绿素的含量,促进作物对二氧化碳的吸收利用。使作物长势更加旺盛。同时作物吸收氨基酸以后,可以强化作物的生理生化功能(就是增加作物抗寒、抗旱、抗逆等)。

 

都知道在新疆我们春天播种后会经常遇到倒春寒、寒流等恶劣气候天气,而到了秋季降温有比较快,整体来说就是无霜期很短。我们建议棉花苗期喷施氨基酸叶面肥等措施,就是为了应对春天的恶劣天气气候影响。通过氨基酸促进苗子根系生长、促进光合作用来增强抗性。

 

这里单独说一下我们经常喷施芸苔素这个情况,使用芸苔素遇到倒春寒还是会出现僵苗等现象。像芸苔素等这样的激素类产品,我们农户要慎重使用,为什么呢?我们就拿芸苔素来举例。

 

芸苔素就是生长素、赤霉素、细胞分裂素三合一的东西。就拿生长素来说,生长素在一定浓度范围内对根系有一个促进作用,如果超过一定浓度就会失去效果而且还会抑制根系的生长(包括地上部分)。会出现一个反作用。所以像芸苔素等激素类产品要慎重使用。

 

微生物和根系的关系。微生物进入土壤以后,会通过自身繁殖产生一系列次生代谢产物,这些产物能够促进土壤团力结构的形成,使土壤变得疏松,增强保水保肥性,减少土壤板结,促进根系的发展。

 

微生物还能分解有机质,微生物和有机质两者的关系是非常密切的,微生物分解有机质可以产生一些刺激性的物质,比如说有机酸能够被植吸收利用。

 

功能性微生物,像枯草芽孢杆菌等。功能性微生物能够在作物根系周围形成一个种群优势,能够有效抑制有害病菌的生长繁殖(对枯黄萎病的抑制等)。

 

四、棉花科学施肥方案

 

想要让作物根系良好健康发育生长,科学施肥就变得尤为重要。

 

1、科学施肥三坚持

坚持有机无机相结合施肥。我们经常判断土地土壤好不好,肥不肥,其实说的就是土壤中有机质含量高不高。怎样的土壤才是好的土壤呢?好的土壤含有45%土壤土质,20%的水分,20%的氧气,5%的有机质以及微生物。现实中,尤其我们新疆的土地土壤中大部分有机质只有0.5%到0.8%之间,超过1%的是很稀少的。

 

但是在许多农业发达国家如日本、美国土壤有机质就很高,尤其日本,日本的农产品为什么价格卖得很高,就是他们的土地土壤中有机质含量很高出产的农产品品质非常好的缘故。日本很多农业土地土壤的有机质能够达到5%,我们通过添加有机肥让土壤有机质达到1%,对我们作物来说已经可以取得一个不错的效果了。

 

有机质只有通过有机无机相结合,改良土壤,土壤中有机质高了才能提高肥料的利用率。

 

第二是坚持两个养分的平衡。大量元素(氮磷钾)要平衡,微量元素要补充,也要平衡。像氮磷钾,大家如今比较重视,施的也比较多,但关键是要注意一个平衡。都知道元素之间是有拮抗的,氮施多了就会影响到作物对磷钾的摄入,磷施多了就会影响微量元素锌的摄入。为减少元素间的拮抗,就要坚持平衡施肥。(打个比方就像人吃饭一样,主食、蔬菜、水果等都需要,主食吃多了菜就会吃的少)

 

为什么要强调微量元素要补充呢?微量元素缺乏了是不易观察到的,不像氮磷钾缺乏了,能够在棉花植株底部的老叶比较明显的观察到症状,观察到后及时补充也可以做到“亡羊补牢”。但是如果是微量元素缺乏了以后,就很难观察到症状。

 

举个例子,缺硼,都知道棉花缺硼会造成“花而不蕾,蕾而不实”。我们在棉田看到幼铃嘴歪的,就是授粉不良造成的,就是缺硼造成的,发现这种现象在补充硼肥肯定是无济于事的。所以微量元素提前补充就对了。

 

三是坚持将三种施肥方式灵活运用。一个是底肥、一个是追肥、一个是叶面肥。现在很多人对底肥一点儿都不重视,棉花属于深根系作物,生育期也长,为了满足不同时期不同根层的需求,包括氮磷钾都需要补充。

 

是我们滴水时基本上在6月份,施肥已经有些晚了,过了临界期了。北疆滴出苗水时能够带上1到2公斤氮磷钾,但是咱们南疆有没有“干播湿出”这一项,苗期我们只能通过叶喷补充氮磷等。

 

还有一个盛花期棉花根系基本已经停止了生长,到了盛花期时浇水可能已经浇了六七次了。每多浇一次水实际就是多增加一次土壤的板结。这时候其实可以通过叶片来补充,页面补充量小见效也快。包括后期的追肥,都知道棉花吐絮期需要总施肥量的15%,所以八月份不能停肥过早要补充一些氮肥钾肥就是为了防止早衰红叶茎枯,增加单铃重,增加棉花品质。

 

2、棉花科学施肥的方案

在科学施肥的三坚持基础上,了解不同作物的需肥特性,制定一个科学的施肥方案,我们来说下棉花科学施肥的方案。

 

我们先说下棉花氮磷钾的施肥比例和施肥量的确定。

 

第一个是施肥比例,综合新疆土壤养分结构和棉花的需肥规律来说。首先要明白需肥比例和施肥比例是两个不同概念,肥料的利用率也是不一样的。

 

棉花氮磷钾的施肥比例是1比0.3比0.3。

 

第二个施肥量的确定,依据是我们的目标产量。而目标产量确定,一个是品种遗传产量(举例说我们的棉花品种遗传产量是600公斤,你非要确定一个600公斤的目标产量,肯定是不现实的,因为影响产量的因素很多)一个是地力条件,不同地块的地力不同产量潜力也是不一样的(不然我们的地也不会进行分类的)。

 

新疆整体籽棉的平均产量也就是400公斤,我们就是以450公斤到500公斤来作为我们的目标产量(这几本已经涵盖新疆大部分棉田情况)。

 

基于这样的目标产量我们来确定氮磷钾的施肥量,需要纯氮18到22公斤,我们取20公斤为基准,以施肥比例是1比0.3比0.3,纯磷就是6公斤,纯钾6公斤。

 

如果氮素的来源只是单纯的尿素,尿素含氮是46%,就是需要43公斤的尿素。实际中因为使用滴灌肥等其他肥料,尿素的使用没有这么高。

 

棉花氮磷钾施肥比例和施肥量确定后结合科学施肥三坚持就可以确定咱们棉花的施肥方案,施肥方案中要考虑一个价格因素,南疆大概300多元每亩的施肥成本。


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