棉花间作模式中作物养分竞争吸收和积累动态的研究

本研究通过田间试验研究了棉花和豆科作物、蔬菜作物间作后种间相互作用对氮磷钾等养分积累动态的影响,旨在为新疆棉花为主的间作体系的发展提供科学依据.试验设置花生、大豆、鹰嘴豆、洋葱、萝卜、线辣椒与棉花间作及相应各个作物单作的田间试验,分析了间作作物氮磷钾养分吸收的积累动态相对于单作作物的变化.结果表明,棉花和大豆以及棉花和萝卜共生期间,棉花对养分的竞争能力(CRcc1)弱于大豆和萝卜(CRcc1 ＜1),表现为大豆和萝卜生长及养分吸收积累处于优势地位,棉花处于不利地位;棉花和辣椒、花生、洋葱共生期间,棉花对养分的竞争能力强于辣椒(CRcc1＞1),表现为棉花生长和养分吸收积累处于优势地位,辣椒、花生、洋葱处于不利地位;棉花和鹰嘴豆共生的前一阶段,棉花对的养分竞争能力弱于鹰嘴豆(CRcc1＜1),但到鹰嘴豆收获前,棉花对养分的竞争能力则强于鹰嘴豆(CRcc1＞1),表现为棉花生长处于优势地位,鹰嘴豆处于不利地位.棉花/花生、棉花/洋葱、棉花/辣椒和棉花/萝卜间作体系具有明显的间作优势,并且对棉花产量没有不利影响,适合当地生产应用.     

有机肥对盐渍化耕地棉花干物质积累、养分吸收及产量的影响

通过田间试验,研究不同有机肥对盐渍化耕地棉花干物质积累与养分吸收的影响。结果表明:增施有机肥可使棉花干物质的积累和养分吸收及产量有不同程度的提高,鸡粪表现的更为明显;苗期时,棉花干物质和氮磷钾积累量分别较对照高出161.8%、171.4%、116.3%和187.1%,花铃期干物质及氮磷钾积累量分别较对照高出118.9%、105.6%、57.14%和98.21%,吐絮期分别较对照高了34.3%、21.9%、60.0%和10.8%;产量较CK提高了6.4%。在有机肥对土壤电导率抑制作用方面,鸡粪在棉花各生育期表现较优。棉花干物质及氮磷钾积累分配规律为苗期和花铃期主要在叶中积累,吐絮期主要在铃中积累。     

水稻根系氮磷钾吸收特性及其模拟模型研究

为定量研究水稻一个生长周期的氮磷钾吸收特性,开展水培和土培盆栽试验。结果表明,7个水稻品种的30个模拟模型中,有29个模型达到统计显著水平,说明提出的模拟模型能很好地拟合水稻不同生育期的养分吸收动态。由模拟模型分析可得到水稻根系养分吸收常数、最大养分吸收速率和最大养分吸收量及其出现的时间等养分吸收特征参数。根系养分吸收常数平均值是K>N>P;不同品种间根系钾吸收常数有较大差异,氮和磷的差异则较小。养分最大吸收速率和最大吸收量及其出现时间的计算结果表明,水稻氮钾吸收过程基本同步,磷则稍晚。土培试验表明,平衡施肥明显提高水稻根系养分吸收常数、氮磷钾的最大吸收速率和最大吸收量,显著提高根系对氮磷钾的吸收能力。     

复合氨基酸肥料增效剂对新疆棉花生长、产量和养分利用的影响

在新疆盐碱土条件下,以棉花为材料进行盆栽试验,研究复合氨基酸肥料增效剂对棉花生长、产量和养分利用的影响。结果表明,与普通水溶肥料处理相比,配施复合氨基酸肥料增效剂能够促进棉花植株生长,增加叶面积和叶片SPAD值;促进地上部干物质的积累,从而提高产量,实现籽棉增产32.19%,皮棉增产41.49%;促进棉花对氮磷钾养分的吸收利用,肥料偏生产力和农学利用效率分别提高54.22%、32.48%,差异显著,从而大幅度减少了化肥养分的损失。总之,复合氨基酸肥料增效剂在盐碱土棉花上具有良好的肥料效果,值得进一步研究和推广应用。     

盆栽条件下不同氮磷钾养分配比的水溶性肥料对油菜产量、品质及养分吸收的影响

水溶性肥料的氮磷钾养分比例是影响作物产量与品质的关键因素。采用盆栽方法,研究了不同氮磷钾养分配比的水溶性肥料配方对油菜产量、品质、养分吸收及肥料回收率的影响。试验结果表明,与不施肥对照(清水)相比,水溶性肥料能将油菜的产量提高3.55~4.56倍。在不同养分配比中,配比T3(1∶0.4∶0.8)油菜产量最高,比传统配比T2(1∶0.5∶1)提高4.24%,硝酸盐含量比传统配比降低27.38%,肥料养分的回收率最高,为本次盆栽试验条件下的最佳水溶性肥料配比。     

水磷耦合烤烟养分吸收分配规律研究

为探究烤烟适宜的水磷耦合模式及其对氮、磷、钾养分吸收积累的影响。采用田间小区试验,试验设置3种灌水水平和施磷水平,分别为低水(W_1:0.50 L/株)、中水(W_2:1.00 L/株)、高水(W_3:2.00 L/株)和低磷(P_1:32 kg/hm^2)、中磷(P_2:64 kg/hm^2)、高磷(P_3:96 kg/hm^2),研究了不同施磷量和灌水量条件下烤烟对氮磷钾养分吸收积累的影响。结果表明:施磷量相同时,灌水处理能够明显增加烟株对氮、磷、钾养分的吸收积累量,表现为:W_3P_i>W_2P_i>W_1P_i>CK_i(其中i=1或2或3);当灌水量相同时,增加施磷量也有利于烟株对氮磷钾养分的吸收积累,且在施磷水平为96 kg/hm^2时表现较好,表现为:W_iP_3>W_iP_2>W_iP_1;高磷水平下,灌水量为1.00,2.00 L/株时,W_3P_3和W_2P_3处理烟株对氮磷钾养分的吸收积累量差异不显著;烟株和根、茎、叶各器官对钾的吸收量高于氮和磷,氮、磷、钾在根、茎、叶器官中的分配顺序呈现叶>茎>根的变化规律;在烟株的不同生育期,对养分的吸收积累量和积累强度存在差异。烟株对养分的吸收积累主要在旺长期,烟叶是养分的主要吸收积累器官;施磷量为96 kg/hm^2,灌水量为1.00～2.00 L/株的水磷耦合处理在促进烟株对氮磷钾养分的吸收积累方面效果较好。烤烟施肥中要注意调整氮磷钾的施用比例和水磷耦合配比。     

有机肥氮替代部分化肥氮对棉花养分吸收、氮素利用和产量的影响

为探讨有机肥氮替代化肥氮在新疆棉花生产中的增产增效作用,在滴灌条件下,采用连续2年定位试验,研究了不施氮(CK)、牛粪堆肥(OM)、农民常规施肥(CF)和不同有机肥氮替代10%(OF1)、20%(OF2)和30%(OF3)的化肥氮时,对棉花氮磷钾养分吸收、氮素利用率及产量的影响。与单施化肥相比,有机肥氮替代部分化肥氮均有利于棉花氮磷钾养分吸收,可提高棉花氮素表观利用率、偏生产力、肥料氮贡献率和农学效率。在有机肥氮替代10%化肥氮的情况下,氮素利用率最高并能提高氮素表观利用率10.5个百分点,棉花产量增加6.8%(P<0.05),而且棉花经济效益与单施化肥相当。有机肥氮替代20%的化肥氮时,棉花产量增加7.9%(P<0.05)。有机肥氮替代30%化肥氮,获得与单施化肥相当的产量,氮素表观利用率仅提高3.4个百分点。综合养分吸收、氮素利用效率、产量及经济效益等方面考虑,有机肥氮替代10%化肥氮是该地区中等肥力棉田增产稳产、氮肥增效的合理施肥方式。     

氮磷钾配比对潮土区高产夏播花生产量、养分吸收和经济效益的影响

合理的氮磷钾用量配比能明显改善花生生长发育、提高产量和增加经济效益。为了明确潮土区高产夏花生施肥中氮磷钾最佳配比用量,通过大田试验,设置氮磷钾肥各4个梯度,研究不同肥料配比对夏花生产量、干物质累积量、氮磷钾养分吸收量以及经济效益的影响。结果表明:在氮磷钾肥4种梯度下,用量分别为N 120kg/hm~2、P_2O_5 90 kg/hm~2和K_2O 120 kg/hm~2时产量与经济效益最高,在试验基础上通过方程拟合得到最佳氮、磷、钾肥用量分别为126.2、95.8和137.6 kg/hm~2。花生干物质累积量在膨果期前增长加快,差异达到最大,膨果期后增长速率放缓。幼苗期至开花下针期为养分累积量的关键时期,此时对氮磷钾的需求量为氮钾磷。由养分累积量与干物质之间的关系得出花生对N、P_2O_5和K_2O 3种养分吸收比例为5.5∶1∶2.7;不同的氮磷钾肥配比下,花生的百千克籽粒养分吸收量是有差异的,合理的氮磷钾搭配下花生每形成100 kg荚果需要吸收氮、磷、钾养分量为4.82、0.79和2.57 kg。综上,潮土区高产夏播花生氮、磷、钾肥配比为126.2、95.8和137.6 kg/hm~2能够显著提高产量、养分吸收利用效率及经济效益。     

水稻根长增长和养分吸收动态及其模拟模型

采用溶液培养和田间试验研究水稻根长增长和氮磷钾吸收动态。在改进蔬菜根长和养分吸收动态模型基础上,建立了适用于一个生长周期的水稻根长增长模型、单位根表面积氮磷钾吸收速率模型及其累积吸收动态模型。6个根长增长模型和18个根表氮磷钾吸收速率模型以及36个氮磷钾吸收动态模型的模拟效果达统计显著水平。结果表明,随着种植时间的推移,水稻根长增长和氮磷钾累积吸收量在整个生育期呈现S型特征;根表养分吸收速率在生长前期随种植时间迅速提高并达到最大值,过后则按指数规律下降。溶液培养试验看出,生育期120 d水稻最大根长增长速率和最大根长分别为播种后（68.85.4）d和（108.43.9）d,品种间差异很小;最大根长增长速率和根长则为（4531.51529.4）cm/( pot?d)和 (2.8931 0.6237)105 cm/pot,品种间差异较大。田间试验看出,不同施肥处理的氮磷钾吸收速率基本同步,早晚稻插秧后约50~60 d根系养分吸收能力达到峰值,临近成熟时养分吸收量达到高峰。研究结果为水稻中后期养分管理提供了科学依据。     

适宜有机肥氮替代化肥氮比例提高甜瓜养分吸收、产量和品质

  【目的】  新疆有丰富的有机肥养分资源,我们研究了不同有机肥替代化肥比例对甜瓜氮磷钾养分吸收、积累及产量和品质的影响。  【方法】  2016和2017年连续进行了两年田间试验,供试甜瓜品种为‘黄皮9818’。试验设置不施氮肥(CK)、单施化肥(CF),和以100%、75%、50%、25%羊粪有机肥氮替代化肥氮素6个处理,对照除不施氮肥外,磷钾肥同其他处理,其他处理的氮磷钾养分投入量相同。在甜瓜主要生育期,取样分析了氮磷钾积累量,成熟期测定了甜瓜产量和可溶性固形物含量。  【结果】  与单施化肥相比,施用100%有机肥氮降低了甜瓜各生育期的氮磷钾积累量;施用75%有机肥氮降低了果实膨大期前的氮磷钾阶段积累量,但总积累量没有明显降低;施用25%和50%有机肥氮,除伸蔓期外,氮磷钾阶段积累量没有显著降低,总积累量甚至明显高于单施化肥处理。从阶段氮磷钾吸收量占全生育期的比例看,施25%～50%有机肥氮增加了伸蔓期—花果期磷钾积累量的占比和果实膨大期—成熟期氮素吸收量的占比,比单施化肥处理更能满合甜瓜对氮磷钾养分吸积累的需求。施25%～50%有机肥氮处理甜瓜产量和可溶性糖含量与单施化肥处理相比没有显著差异,而施用75%～100%有机肥氮与单施化肥处理相比显著降低了甜瓜产量。  【结论】  在新疆甜瓜生产中,有机肥氮超过总氮量的75%不能满足甜瓜对氮磷钾养分的吸收和积累需求,会不同程度地降低甜瓜产量和品质。施用25%～50%的有机肥氮(羊粪)替代化肥氮,其对养分的供应与甜瓜氮磷钾养分的吸收积累规律吻合,既可保证甜瓜营养生长期对磷钾的需要,又可促进果实膨大期后对氮素的吸收积累,进而提高甜瓜产量和品质。