黄淮海地区种植春棉水分条件的农业气候分析

<正> 黄淮海地区是我国最大的产棉区和商品棉生产基地。发展本地区棉花生产、提高单位面积产量,对加快国民经济建设具有十分重要的意义。本地区光照充足,气候温暖,大部分地方可以栽培中熟棉花品种,偏北地区也可栽培早熟品种。本文着重从农业气候角度分析本地区各地种植春棉的水分条件,进一步为棉花生产布局和确定相应的灌溉制度和栽培措施提供依据。一、棉花生育期间的降水特征     

我国棉花现代育种技术应用与育种展望（上）

棉花优良品种的推广对棉花生产的可持续发展具有重要作用。我国棉花遗传育种半个世纪的发展历程表明,棉花育种新技术应用是我国棉花品种从无到有、从低水平到跻身世界先进行列的根本和出发点。20世纪50年代以来,我国先后进行了6次品种更换,每次更换使棉花单产提高10％左右,纤维品质、抗病性和早熟性持续提高,中棉所12、16、19、29等代表性品种为我国棉花生产做出巨大贡献。目前我国棉花品种仍存在纤维品质、抗黄萎病等缺陷,该文就我国棉花遗传育种的目标、技术路线和发展方向进行了分析和讨论。     

黄淮冬麦区早、晚熟冬小麦品种生长发育特性的研究

对黄淮海冬麦区早熟小麦品种 (系 )“890 1 11 14”和日本国引种晚熟品种“黑小麦 1号”[TriticumaestivumL .(HeixiaomaiNo .1]与当地普通小麦品种“4 185”大田试验比较结果表明 ,晚熟品种“黑小麦 1号”不适宜在黄淮海平原(河北省藁城试区 )麦玉两熟套作种植 ,早熟小麦品种 (系 )“890 1 11 14”播期、生育期和收获期与普通小麦品种“4 185”基本相似 ,且其分蘖特性强、灌浆强度集中和株高适中 ,在该地种植有良好生态适应性 ;根据不同冬小麦品种分蘖特性大田栽培时应采取适宜对应措施 ,冬小麦品种“890 1 11 14”应适当降低其种植密度 ,并采用合理促控措施以提高其分蘖成穗率。     

我国棉花现代育种技术应用与育种展望（下）

棉花优良品种的推广对棉花生产的可持续发展具有重要作用。我国棉花遗传育种半个世纪的发展历程表明,棉花育种新技术应用是我国棉花品种从无到有、从低水平到跻身世界先进行列的根本和出发点。20世纪50年代以来,我国先后进行了6次品种更换,每次更换都使棉花单产提高10％左右,纤维品质、抗病性和早熟性持续提高,中棉所12、16、19、29等代表性品种为我国棉花生产做出巨大贡献。目前我国棉花品种仍存在纤维品质、抗黄萎病等缺陷,该文就我国棉花遗传育种的目标、技术路线和发展方向进行了分析和讨论。     

海冰水灌溉对棉田水分及棉花产量的影响

采用海冰水（全盐含量为3‰）灌溉与井水灌溉对比,结合3种施肥措施：无机肥（传统施肥）、有机肥与无机肥配施、土壤调理剂与无机肥配施和不施肥处理,研究不同施肥条件下海冰水灌溉对土壤水分、棉花产量及水分利用效率的影响。结果表明：1）棉花整个生育期海冰水灌溉处理1m土层的土壤含水率均高于井水灌溉的处理,尤其在灌溉后0—40cm土层的土壤含水率差异显著,约为12个百分点。2）海冰水灌溉条件下,有机肥与无机肥配施、土壤调理剂与无机肥配施较传统无机肥处理均可显著提高盐碱地棉花籽棉产量,分别增产约10％、27％,井水灌溉处理也有相同的趋势,分别增产约12％、22％。3）无论井水或海冰水灌溉,有机肥与无机肥配施或土壤调理剂与无机肥配施均可显著提高棉花的水分利用效率,海冰水灌溉小区的棉花水分利用效率,两种施肥处理均高于传统无机肥处理,约为8％、30％。两种灌溉水源对棉花产量和水分利用效率均无显著影响。     

增肥补钾提高棉花单产

对江苏省棉区的土壤养分变化、土壤肥力水平、棉花施肥现状及存在问题的调查和研究结果表明，要提高该省棉区棉花的单产，除了推广良种、“双膜”移栽、立体种植、简化栽培和防治病虫外，还必须增施有机肥、配方肥、化肥，补施钾肥和微肥，深施化肥，即“增肥补钾”，提高棉田土壤肥力和施肥水平，才能使棉花单产增加一成。     

基于GIS的新疆阿克苏地区棉花区划

通过对以往新疆棉花区划成果的分析，选用≥10℃积温、无霜期、7月平均气温作为阿克苏地区棉花区划指标，采用回归方法建立它们的空间分布模型。利用GIS技术将阿克苏地区分为早熟长绒棉、早中熟陆地棉、早熟陆地棉、特早熟陆地棉四个棉花种植区。     

为您备耕提供图书资料——地膜覆盖技术资料专页

塑料薄膜地面覆盖栽培是一项促进农作物早熟增产的农业技术措施。近几年来全国各地在棉花、花生、甘蔗等经济作物和主要蔬菜、水稻等粮食作物上,经试验、示范推广,大部分地区都取得了显著的增产。下面有些数字情况可以说明。     

聊城棉花蕾铃期气候因素与株铃数的通径分析

以1990—2003年气象资料和棉花试验资料为依据，利用通径分析方法发现，聊城棉花蕾铃期对株铃数产生直接影响的主要气候因素依次是8月的日照时数、7月和8月的降水量及7月的平均气温；产生间接影响的主要因素依次有8月的日照时数、7月和6月的平均气温。因此，在当地棉花栽培管理中，应通过精细整枝、化调化控等措施适当改善蕾铃期棉田内光、温、水等小气候条件，以有效增加棉花株铃数。     

山西省棉区棉花促早熟集成避霜技术研究

试验研究棉花促早熟集成避霜技术结果表明 ,喷施壮早丰后棉花生育进程加快 ,吐絮期提早 2～ 4d ,单株铃数和铃重增加 ,皮棉比对照增产 12 2 3% ,且对棉花纤维品质无不良影响。并提出以壮早丰系统化学调控、地膜覆盖和增加棉花种植密度为关键技术 ,配合适期播种、选择早熟品种、水肥运筹、病虫害综合防治和乙烯利催熟等棉花系统促早熟集成避霜配套栽培技术措施 ,皮棉可增产 14 34%～ 2 4 5 8%。     

塔里木灌区膜下滴灌的棉花需水量及节水效益

为了确定适宜的灌溉制度,2008年通过田间灌溉试验,采用水量平衡法研究了塔里木灌区膜下滴灌棉花需水和耗水规律。以田间试验数据为基础,拟合了棉花的水分生产函数模型,分析评价了膜下滴灌棉花的节水效益。结果表明:塔里木灌区膜下滴灌棉花需水量为543 mm,其中苗期252 mm,蕾期186 mm,花铃期316 mm,吐絮期139 mm。随滴灌量减小,耗水量减小。滴灌量影响棉花各生育阶段的耗水量及产量,并不影响耗水比例。相应于灌溉水利用效率最高点的滴灌量要低于产量最高点的,因此节水与增产产生矛盾,仅从节水角度考虑,滴灌量为3 091 m³/hm²时,可以达到最大灌溉水利用效率,要获得最大产量,滴灌量应满足3 464 m³/hm²。与漫灌相比,膜下滴灌节水增产效益明显。在同一灌溉量下,膜下滴灌增产30.2%,灌溉水利用效率提高30.2%,在同一产量水平下,节水29.3%,灌溉水利用效率提高41.5%。     

咸水灌溉棉田保证棉花优质高产的土壤盐度指标控制

为了探索由咸水灌溉引发的次生盐渍化棉田适宜的土壤盐度控制指标,试验于2012年在5个不同次生盐渍化水平的小区开展,0~60 cm深土层的初始土壤电导率(土水质量比为1∶5)分别为0.29、0.32、0.55、0.79、0.99 d S/m,分别以处理1~5表示。研究分析了盐分对棉花"三桃"比例、产量和纤维品质的影响,并建立了棉花价格模型,最后通过拟合分段式作物耐盐函数得出土壤盐度控制指标。结果显示,在平水年时降雨基本满足棉花需水要求,而且土壤中很大一部分盐分被降雨淋洗出0~60 cm深土层,并被控制在100 cm以下的土层中,与试验初始相比,处理1~5的最大脱盐率分别为9.6%、19.8%、36.4%、42.4%和45.7%,最终脱盐率分别为9.4%、1.8%、21.0%、24.5%和31.7%。当0~60 cm深土层初始土壤电导率低于0.79 d S/m时,没有显著降低成铃数和籽棉产量,仅会改变"三桃"比例,随土壤盐度进一步增高,成铃数和籽棉产量显著降低。棉花衣分率和纤维品质指标受到采摘时间和土壤盐度的共同影响,仅马克隆值在3次调查中都随着土壤盐度增加呈增大的趋势。由棉花净收益决定的土壤盐度指标低于由籽棉产量决定的土壤盐度指标,证明考虑纤维品质指标的必要性。在与处理1的净收益相比不降低的情况下,棉花播种初始和生育期平均土壤电导率应该分别控制在0.71和0.67 d S/m以下。该研究为改善次生盐渍化棉田土壤盐度控制指标的确定方法提供了理论参考。     

不同畦长灌溉对冬小麦产量及水分利用特性的影响

为探讨畦长对冬小麦耗水及产量和水分利用特性的影响,本试验以冬小麦品种‘科农2011’为试验材料,在2014—2015年中国科学院栾城农业生态系统试验站小麦生长季,畦宽为5 m条件下,设置4 m、5 m、10 m(农民习惯畦长)、50 m、100 m共5个畦田长度,各处理均在拔节期和灌浆期用塑料软管从机井口引水到畦首灌水,塑料软管出水口安装水表计量灌水量,用秒表计量灌溉用时,研究不同畦长处理对冬小麦耗水特性、灌溉定额及灌溉用时、畦田内不同部位土壤含水量差异、籽粒产量以及产量和灌溉水利用效率的影响。结果表明:随着畦长增加,灌水量和总耗水量逐渐增加,灌水量占总耗水量的比例逐渐增加;籽粒产量虽逐渐增加,但未达到显著水平。土壤储水消耗量、产量水分利用效率和灌溉水利用效率随着畦长增加逐渐降低。与农民习惯的畦长10 m相比,4 m畦长处理的灌水量减少34.50%,多消耗深层土壤贮水58.92 mm,总耗水量降低1.61%,产量水分利用效率提高1.15%,灌溉水利用效率提高51.96%,次灌溉用时减少42.75%。100 m畦长处理在产量没有显著提高的基础上,总耗水量增加9.58%,灌溉水增加38.08%,产量水分利用效率降低9.88%,灌溉水利用效率降低26.20%,次灌溉用时增加65.61%。综合考虑籽粒产量、灌水量和水分利用效率,4 m畦长是本试验条件下兼顾高产与节水的最优畦长处理。     

不同残膜量和灌溉定额对棉花养分和水分利用的影响

【目的】 水资源短缺背景下,残膜污染制约棉花生长和水肥利用问题日益突出,探究不同残膜量及灌溉定额对棉花养分及水分利用的影响,可为残膜污染风险阈值评价及棉田可持续发展提供理论支撑。 【方法】 本研究以新疆典型覆膜滴灌棉田种植体系为研究对象,设置残膜量和灌溉定额2个调节因子,3个残膜量梯度为0、225和450 kg/hm2,分别用T1、T2和T3表示;3个灌溉定额为3450 m3/hm2、4650 m3/hm2和5850 m3/hm2,分别用W1、W2和W3表示。分析了不同残膜量和灌溉定额对棉花生物量、养分吸收利用及水分利用效率的影响。 【结果】 1) 棉田蒸散量受残膜量、灌溉定额及二者交互作用的影响显著,而生物量、水分利用效率和养分吸收量仅受残膜和灌溉定额单因子的影响显著。2) 增加残膜量降低了籽棉产量和水分利用效率,不利于生物量及养分吸收量的提高,器官及单株养分吸收量明显减少,氮、磷利用效率均呈逐渐增大趋势。3) W1～W2范围内,随着灌溉定额的增加,棉田蒸散量显著增加,生物量、籽棉产量、养分吸收量呈增加趋势,当灌溉定额增至W3时,上述指标又逐渐降低。4) 不同灌溉定额下,残膜量在0～450 kg/hm2范围内,减产9.6%～13.1%,增加灌溉定额产量增加10.1%～13.4%,但耗水量增幅却高达6.8%～29.2%。表明残膜污染情况下,在一定范围内增加灌溉定额,可以减轻残膜对棉花生物量、产量及水肥利用效率的降幅,但显著增大了棉田耗水量。 【结论】 适当增加灌溉定额会减轻残膜带来的负面效应,但灌水对残膜的响应是建立在增加棉田耗水量的基础上。因此,残膜量增加会增大棉田耗水量,采取措施减轻地膜残留量,有助于促进棉花产量的提高和水肥的高效利用。      

隔沟交替灌溉对棉花耗水、产量和品质的调控效应

在甘肃省石羊河流域下游民勤县干旱荒漠绿洲区研究了覆膜条件下隔沟交替灌溉(AFI)和常规沟灌(CFI)对棉花耗水、产量和品质的调控效应.结果表明,现蕾期和花期,AFI处理的棉花日耗水强度小于CFI处理;铃期和吐絮期,AFI处理棉花日耗水强度大于相同灌水定额的CFI处理.相同灌水定额条件下,AFI处理有利于籽棉产量和霜前花产量的提高,灌水定额为375 m3·hm-2和480 m3·hm-2的AFI处理,籽棉产量和WUE显著高于相同灌水定额的CFI处理.相同灌水定额条件下,AFI和CFI处理的衣分无显著性差异.2005年AFI处理的平均纤维长度比CFI处理长2.6mm,灌水定额为225m3·hm-2处理两者差异显著;2006年不同灌水方式下的纤维长度无显著差异,可能与降雨情况有关.在干旱缺水地区覆膜隔沟交替灌溉是一种有效的节水灌溉模式.在棉花品质不降低的情况下,有利于产量和水分利用效率的提高.     

膜下滴灌磁化水对棉田土壤的脱抑盐效果研究

田间试验结果表明,新疆南疆荒漠绿州盐碱土地区,在膜下用磁化水滴灌棉花,使棉花盛蕾期、盛花期和成熟吐絮后棉田0～60cm土壤盐分含量分别降低24.8%～34.5%、17.3%～32.3%和21.5%～37.7%;提高棉花收获株数,促进棉花生长发育,减少落铃率,水经两次磁化后,可使棉花增产8.79%。     

膜下滴灌棉花产量和品质与作物缺水指标的关系研究

通过田间试验,研究了膜下滴灌棉花的作物产量、品质和作物缺水指标(CWSI)定量关系。确定了充分供水条件下作物各生育阶段缺水指标下基线的特定表达形式,建立了作物缺水指标(CWSI)和空气饱和差(VPD)的定量关系,并提出了用CWSI诊断作物水分状况的适用性及最佳观测时间。对不同水分处理棉花的CWSI在生育期内进行了定期观测,得到了各处理棉花CWSI的平均值以及与棉花耗水量、皮棉产量、水分利用效率、绒长、衣分率及单铃重的关系。结果表明,除衣分率外,其余指标最优值对应的CWSI值在0.4左右。因此,可利用作物缺水指标对膜下滴灌棉花进行高效的水分管理。     

棉花微咸水膜下滴灌灌溉制度的研究

为寻求微咸水膜下滴灌的最优灌溉制度,利用2008和2009年田间试验结果,从棉花生长和产量的角度出发,分析11种灌溉处理各生育期的变化情况。测定了叶面积、干物质质量、棉花产量、土壤盐分等指标。结果表明：灌溉水量越大,棉花营养生长部分生长越快,生长时间越长;灌水盐分越高,盐分胁迫使生殖生长部分所占比例越大,越易衰老;试验区内灌溉定额3 750 m3/hm2（微咸水80%,淡水20%）的轮灌处理,2008年棉花产量达到5 190 kg/hm2,接近仅灌淡水5 250 m3/hm2处理（5 205 kg/hm2）,该轮灌处理2008年总盐为负增长（-0.95 g/kg）,2009年试验结果有力验证了该灌溉制度的节水增产、保护土壤环境的优越性。     

中亚棉花生产需水量与虚拟水贸易变化趋势

棉花是中亚重要的出口农产品之一,在水资源日趋严峻形势下,评价棉花生产需水和虚拟水贸易对区域水资源管理具有重要意义。本研究基于中亚175个站点长期气象数据,利用ArcGIS空间插值和作物系数法,结合棉花空间分布情况,首先估算了中亚五国的棉花需水量和单产需水量;基于单产需水量和国际粮农组织(FAO)的棉花产量和贸易数据,分析了1992年以来棉花的生产需水量、虚拟水贸易变化趋势及影响因素;最后评价了虚拟水贸易对中亚水资源的影响。研究结果表明:1)中亚棉花需水量为761.0～1033.9mm,单产需水量为2834.4～5732.1 m~3·t~(-1),其中产棉大国乌兹别克斯坦为4263.8 m~3·t~(-1)。2)1992—2017年,中亚地区棉花收获面积减少和产量偏低,导致总产量下降,生产需水量从初期的不足300亿m~3下降到目前的不足200亿m~3;棉花消费量增加导致出口量降低,净出口虚拟水量从初期的200亿m~3左右下降到目前50亿m~3;年均棉花生产需水量、净出口虚拟水量和净出口占生产需水量的比值分别为237.2亿m~3、147.4亿m~3和62.1%。3) 1992—2017年,乌兹别克斯坦和土库曼斯坦通过棉花出口分别输出其可更新水资源总量的18.4%和12.7%,加剧了咸海流域水资源短缺。因此减少农田输水损失,提高棉花水分利用效率,是提升中亚棉花总产、减少棉花生产耗水、提升棉花出口贸易、减少虚拟水外输的有效措施。