不同水氮配比对棉花花铃期土壤无机氮分布及产量的影响

为探究不同水氮配比对新疆阿拉尔地区棉花花铃期土壤无机氮时空分布规律以及棉花产量的影响,设置棉花花铃期不同灌水量、氮肥运筹模式的田间试验(N0:0 kg/hm²;N240:240 kg/hm²;N360:360 kg/hm²;W1:3 600 m³/hm²;W2:4 200 m3/hm²;W3:5 400 m3/hm²),分别测定土壤0～30 cm、30～60 cm土层土壤硝态氮、铵态氮含量以及棉花产量,通过综合对比分析,得到棉花种植期最优施肥量和灌水投入量。结果显示：N240、N360施氮处理能显著提高花铃期棉花根层硝态氮含量;施肥处理下,随着灌水水平的提高,土壤铵态氮含量会呈现短期上升趋势,之后又降低至灌溉前水平;在W2灌水量、N240施氮量条件下,棉花花铃期施加总肥料用量的42%,总灌水量的57%,棉花产量可达到6 648.05 kg/hm²。研究结果表明,在W2灌水量、N240施氮量条件下,棉花花铃期施加总...     

减量灌溉下不同施氮量对南疆机采棉田干物质积累及产量影响

【目的】研究新疆南疆机采棉地区在适宜的水氮供应下,棉花干物质动态积累、产量及水肥利用状况。【方法】在南疆阿克苏地区机采棉田,设置不同灌溉量(2 250 、3 450、4 650 m³/hm²)和施氮量(0、300、600 kg/hm²)2个因子,分析不同处理的棉花生长状况、干物质积累及水肥生产效率。【结果】增加施氮量有利于棉花开花结铃,在干物质积累及花后贡献率上,灌溉量和施氮量二者其中一个因素过高或者过低均会影响棉花干物质快速积累及花后干物质的贡献率,灌溉量3 450 m³/hm²和施氮量为300 kg/hm²时干物质积累速率的加快,花后干物质的贡献率较大,有利于干物质的快速积累;在棉花产量和水肥利用效率上,随着灌溉量增加籽棉产量也随着增加,当灌溉量由3 450增加到4 650 m³/hm²时,籽棉产量的增加幅度减小,在灌溉量3 450 m³/hm²下,随着施氮量的增加棉花产量呈现先升后降的趋势,当施氮量为N2时,棉花产量最大为7 153.08 kg/hm²。【结论】在不同灌溉量下,随着施氮量增加有利于棉花干物质积累、产量及水肥利用效率提高。但随着灌溉量增加施氮量的正效应将会减少。南疆机采棉田在3 450 m³/hm²灌溉量下,施肥量(纯N)为300 kg/hm²时,能够有效的提高棉花产量及水肥利用效率。     

不同施氮量对棉花产量、养分吸收及氮素利用的影响

【目的】覆膜滴灌条件下,研究不同施氮量对棉花产量、养分吸收和氮素利用的影响,为棉花生产合理施氮提供科学依据。【方法】试验于2017～2019年设在新疆阿瓦提县,共5个施氮水平(0、110、220、330、440 kg/hm²),于棉花吐絮期采集植株样品,测定棉花产量、生物量、养分吸收和氮素利用。【结果】当施氮量在0～220 kg/hm²时,棉花产量、生物量和产值随着施氮量的增加显著增加,棉花对氮、磷、钾的吸收也显著增加,当施氮量大于220 kg/hm²时影响不显著。棉花氮素偏生产力和农学效率随施氮量增加显著降低。当施氮量大于220 kg/hm²时,氮素表观利用率显著降低,氮素贡献率差异不显著。【结论】当施氮量在0～220 kg/hm²时,随着施氮量的增加,棉花产量、生物量、产值和氮、磷、钾养分的吸收显著增加,当施氮量大于220 kg/hm²时,氮素表观利用率显著降低。综合棉花产量、经济效益、养分吸收和氮素利用,供试棉田推荐施氮量为220 kg/hm²。当施氮量为220 kg/hm²时,形成100 kg籽棉,需吸收N 4.25 kg、P₂O₅ 1.14 kg、K₂O 3.61kg。     

氮水协同对玉米干物质和氮素累积与氮素运移及利用效率的影响

【目的】 研究氮水协同供应对驻玉216品种干物质和氮素累积与分配、氮素运移及利用效率的影响。【方法】 采用裂区试验设计,设置施氮和灌水2个因素,3个灌溉水平W₀(0 m³/hm²)、W₁(750 m³/hm²)、W₂(1 500 m³/hm²);3个施氮水平N₀(0 kg/hm²)、N₁(150 kg/hm²)、N₂(300 kg/hm²)。【结果】 W₂灌水量(1 500 m³/hm²)和N₁施氮量(150 kg/hm²)氮水协同供应下成熟期地上部干物质和氮素积累量、氮素吸收效率最高,W₁灌水量(750 m³/hm²)和N₁施氮量(150 kg/hm²)氮水协同供应有利于干物质和氮素累积向籽粒内运移,提高营养器官氮素运移量,增加籽粒内的分配比重,提高氮素利用效率、氮素运移效率、氮素运移贡献率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力。【结论】 综合籽粒产量与节肥节水因素,灌水量750 m³/hm²、施氮量150 kg/hm²是驻玉216品种灌水施肥最优组合。     

不同水氮组合对滴灌冬小麦叶片保护性酶活性及产量的影响

【目的】 分析水氮组合对滴灌冬小麦叶片保护性酶活性及产量的影响,研究水氮调控的生理机理,为新疆冬小麦水氮运筹提供理论依据。【方法】 选用新冬20号为材料,采用水氮两因素裂区试验设计,测定不同水氮条件下四种保护性酶活性的变化及产量构成。【结果】 (1)适宜的水氮条件能增加小麦叶片SOD、POD、CAT的活性。低水低氮、高水高氮组合MDA含量较高。(2)水氮对MDA含量及保护性酶活性具有较强的耦合调控效应,在干旱条件下,适当增施氮肥,或在氮素亏缺条件下,保证灌溉,可有效降低叶片MDA含量、提高叶片保护性酶的活性,促进叶片细胞的生理活性。(3)随施氮量和灌水量增加,小穗数、穗粒数和千粒质量呈现先增后降的趋势,N3W2 、N2W3和N2W2的产量显著高于其他处理。水氮对产量构成及产量的调控效应大小为供水效应>供氮效应>耦合效应。【结论】 适宜的水氮供应为滴水量4 050~5 400 m³/hm²和滴氮量207~276 kg/hm²,此时小麦叶片的膜脂过氧化程度较小,产量表现最佳。     

水氮调配对等行距机采棉土壤、叶片水分及棉铃分布的影响

【目的】研究适合等行距机采棉生长的最优水氮投入。【方法】以新陆中88号为供试材料,总滴灌量3 800 m³/hm²,总施氮量320 kg/hm²,设置3种灌水方式W₁、W₂、W₃,3种施肥方式N₁、N₂、N₃,分析土壤含水率、叶片含水率、棉铃时空分布、农艺性状、产量性状。【结果】W₂、N₂灌水施肥方式下,土壤含水率相对稳定,更好地给植株提供所需的营养物质。且棉花叶片保持功能的时间较长;W₂,N₂灌水施肥方式下,棉株成铃数较多,且呈筒状分布,更适宜机械采收;W₂,N₂灌水施肥方式下,植株获得的单铃重和单株结铃数均达到最高,最高产量为7 070.84 kg/hm²。【结论】W₂、N₂灌水施肥方式为最优水氮投入。     

施氮量对棉花养分吸收利用及产量和品质的影响

【目的】研究施氮量对棉花产量、养分吸收与分配、氮肥利用率及纤维品质的影响,为棉花生产合理施氮提供理论基础。【方法】以中棉所60号为材料,于2018和2019年连续2年大田试验。设置4个施氮水平(0、112.5、168.75、225 kg/hm²,分别以CK、N₁、N₂、N₃表示),在吐絮期采集植株茎、叶、生殖器官,测定干物质质量和氮磷钾积累量,计算氮肥利用率和棉花产量等指标。【结果】施氮量在0~225 kg/hm²,棉花产量随施氮量的增加而增加;施用氮肥可提高棉花吐絮期氮、磷、钾吸收量,施氮水平在0~168.75 kg/hm²,棉花氮、磷、钾吸收量随施氮量的增加而增加,过量施用氮肥后棉花氮、磷、钾吸收量下降;氮肥利用率以112.5 kg/hm²施氮量最高;施氮量对棉花纤维品质指标影响差异不显著。【结论】综合产量、氮肥利用率、养分吸收、分配及利用和纤维品质等指标,黄河流域棉区推荐施氮量为112.5~168.75 kg/hm²。     

水肥运筹对滴灌冬小麦干物质积累和产量调控效应研究

【目的】通过对施肥量及灌水量调控,研究水肥最优组合,为地区冬小麦高产栽培、节水节肥措施提供理论依据。 【方法】试验采用两因素四水平的裂区试验设计,以新冬36号为试验材料,在大田滴灌条件下,设置0 kg/hm²(N0)、375 kg/hm²(N1)、450 kg/hm²(N2)、525 kg/hm²(N3)四个施肥量(纯量);四个灌水梯度为3 450 m³/hm²(W1)、4 200 m³/hm²(W2)、4 950 m³/hm²(W3)、5 700 m³/hm²(W4)。分析干物质、叶面积指数及产量等性状,研究水肥因子对小麦生长的影响。【结果】干物质积累量从拔节期至灌浆期呈快-慢的增长规律,Logistic方程对其进行拟合表明,各处理从拔节后6~10 d干物质开始快速积累,41~49 d后转为缓慢积累。N2W2进入快速积累时间最早,最大积累速率较高。叶面积指数(LAI)在孕穗期达到最大,后期逐渐减小,N2、N3处理在拔节至孕穗期快速增加,并随着灌水量的增加呈先增加后降低的趋势。穗粒数与水肥施用量呈正相关关系。最终产量表现为N2>N3>N1>N0,最高产量为N2W3处理的9 848.13 kg/hm²,与N2W2处理无显著差异。水肥交互作用对穗数及产量影响达到极显著水平(P<0.01),对穗粒数有显著影响(P<0.05),与千粒重无显著相关性。【结论】施肥量450 kg/hm²、灌水量为4 200 m³/hm²,即N2W2处理为兼顾高产节水、省肥最优组合。     

水氮耦合对西瓜生长和产量的影响

【目的】为明确西瓜对水氮耦合的响应机制,确定最佳灌水和施肥方法。【方法】采用裂区试验设计,以灌水量为主区,设置2个灌水水平,600 m3/hm2（W1）和900 m3/hm2（W2）,以氮肥为副区,设置3个氮肥水平,分别为200 kg/hm2（N1）,300 kg/hm2（N2）,400 kg/hm2（N3）,研究了西瓜生长指标、氮代谢、光合参数以及产量的变化特征。【结果】表明,西瓜主蔓长、茎粗、NR、GS、GOGAT、光合速率、干物质积累量和产量在W1灌水量下,随着施氮量的增加呈逐渐增加的趋势,在W2灌水量下呈先升高后降低的趋势,说明在低灌水量量下增施氮肥能够促进西瓜生长,增加西瓜产量。在高灌水量下施氮量过大对西瓜生长产生抑制作用,不利于产量的形成。【结果】在灌水量为600 m3/hm2时,施氮量可在400 kg/hm2为宜,在灌水量为900 m3/hm2时,施氮量可在300 kg/hm2较好。     

不同密度下三种打顶方式对棉花株型结构及产量的影响

【目的】研究不同密度下打顶方式对棉花株型结构及产量的影响。【方法】采用裂区设计,主区密度设置为9×10⁴、18×10⁴、27×10⁴株/hm²三个水平,副区设置人工打顶、化学封顶和不打顶三种方式。【结果】随着密度的增大,化学封顶棉花比不打顶棉花的株高、茎粗、果枝长及节间长均降低,茎粗为不打顶>人工打顶>化学封顶,株高及果枝长表现为化学封顶大于人工打顶,小于不打顶;密度在27×10⁴株/hm²时,化学封顶可以延缓LAI下降速度,化学封顶产量最高为7 423.80 kg/hm²;化学封顶在不同密度条件下,马克隆值均优于其他打顶方式。【结论】不同密度下,化学封顶均能有效抑制棉花生长点伸长,塑造利于机械采收的紧凑株型,化学封顶棉花更适于高密度种植。     

化学封顶剂不同浓度对棉花农艺性状及产量、品质的影响

【目的】研究化学封顶剂不同浓度的增效缩节胺对棉花不同品种的封顶效果,为新疆棉花化学封顶技术的应用提供理论依据。【方法】以新陆早61号、新陆早67号、新陆早72号为材料,不打顶和人工打顶为对照,设置低浓度(缩节胺90 g/hm²+助剂60 ml/hm²)、中浓度(180 g/hm²+120 ml/hm²)、高浓度(270 g/hm²+180 ml/hm²)3个处理,研究喷施不同浓度化学封顶剂对棉花农艺性状及产量、品质的影响。【结果】与不打顶相比,化学封顶有效控制棉株农艺性状;与人工打顶处理相比,高浓度处理(270 g/hm²+180 ml/hm²)下株高增加了3.0~8.7 cm、果枝数增加了0.8~1.93 台、株宽降低1.4%~3.4 %、主茎节间数增加了0.7~1.2 节。与人工打顶处理相比,产量构成因子各浓度处理下无显著差异。【结论】使用高浓度增效缩节胺封顶具有更好的封顶效应。增效缩节胺化学封顶剂的使用,可以有效替代人工打顶,且产量、品质不降低。     

有机无机配施对棉花氮磷钾养分吸收和产量的影响

【目的】比较滴灌棉田有机无机配施对棉花生产力和氮肥利用效率的影响,为新疆合理利用有机养分资源、改良棉田土壤和棉花施肥结构的调整提供科学依据。【方法】试验设5个处理,(1)不施氮;(2)CF:单施化肥;(3)LMCF:低量有机肥配施化肥(鸡粪堆肥1 500 kg/hm²+化肥);(4)MMCF:中量有机肥配施化肥(鸡粪堆肥3 000 kg/hm²+化肥);(5)HMCF:高量有机肥配施化肥(鸡粪堆肥4 500 kg/hm²+化肥)。【结果】相比单施化肥,有机肥与化肥配施处理中低量有机肥配施化肥(鸡粪堆肥1 500 kg/hm²+化肥)显著增加棉花产量,增产率为9.1%,地上部干物质累积和氮磷养分吸收分别增加1.7%、2.5%和6.9%。低量有机肥配施化肥(鸡粪堆肥1 500 kg/hm²+化肥)氮素表观利用率比单施化肥增加了3.2个百分点。氮肥偏生产力、肥料氮贡献和农学效率比单施化肥增加了9.1%、35.5%和56.1%。低量有机肥配施化肥(鸡粪堆肥1 500 kg/hm²+化肥)的纯收益与单施化肥处理相当。【结论】选择低量有机肥配施化肥(鸡粪堆肥1 500 kg/hm²+化肥)对提高棉花产量和氮肥增效的效果最佳。     

枣园不同间作种植方式对土壤酶活性的影响

【目的】研究枣园不同间作种植方式中土壤酶的动态变化,以及水分胁迫对间作复合系统土壤酶活性的影响。【方法】采用两因素裂区试验设计,主区设置两种间作种植方式:红枣间作棉花、红枣间作苜蓿;副区设置四个水分梯度:W1:水量为3 750 m³/hm²(中度水分胁迫);W2:水量为4 500 m³/hm²(轻度水分胁迫);W3:水量为5 250 m³/hm²(适宜水分);W4:水量为6 000 m³/hm²(充分供水)。【结果】(1)灌水在4 500 m³/hm²水平下,间作土壤脲酶活性最高;灌水在3 750 m³/hm²水平下,间作土壤蔗糖酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶活性最高。(2)与单作相比,间作能显著提高土壤酶活性,红枣间作棉花的土壤酶活性整体低于红枣间作苜蓿,红枣间作苜蓿能有效提高土壤酶活性。【结论】灌水量在3 750 m³/hm²水平下,枣园间作苜蓿能有效提高土壤酶活性。     

水氮耦合对棉田土壤水分时空分布及产量效应的影响

【目的】研究水氮耦合对棉田土壤水分时空分布及产量效应的影响。【方法】采用裂区试验设计,以灌溉量为主区,设2 250.0 m³/hm²(低灌溉量,W₁)、3 450.0 m³/hm²(常规灌溉量,W₂)和4 650.0 m³/hm²(高灌溉量,W₃),3个灌溉量(W₁、W₂和W₃)。设0 kg/hm²(空白)、300.0 kg/hm²(常规施肥量)和600.0 kg/hm²(高施氮量),3个纯氮投入量(N₁、N₂和N₃),测定土壤水分、盐分含量,以及不同时期棉花植株干物质积累量及不同处理下最终产量,评估不同水氮施用处理下棉花植株生长发育及最终产量变化。【结果】在W₃N₂处理下土壤中的盐分和水分有着相对较好的吸收能力,相较于W₁N₁处理盐分消耗量高出64.2%,水分消耗量显著高92.4%;在W₃N₂水氮施用组合下,花期、铃期、吐絮期这3个时期不同处理下干物质积累量均有显著提高,相较于W₁N₁处理显著高39.0%。【结论】W₃N₃水氮施用组合下棉花植株单株铃数、单铃质量、籽棉产量等3项指标达到最高,比W₁N₁处理显著高30.0%。     

不同灌溉方式和灌水量对棉花冠层叶铃配置的影响

【目的】分析膜下滴灌和传统漫灌对棉花叶铃配置关系的影响,研究膜下滴灌棉花高产原理,寻求增产新途径。【方法】设置膜下滴灌和传统漫灌两种灌溉方式,并设两个灌水量:3 900和6 000 m³/hm²,共4个处理。测定棉花叶面积、光吸收率、干物质累积和棉花产量构成因子等指标,分析不同灌溉方式对棉花叶铃配置关系及产量的影响。【结果】盛铃后期,相比传统漫灌,膜下滴灌棉花叶面积指数高出30.66%,冠层上部叶面积指数维持在2~2.5,中下部在1~1.5,冠层各部位光吸收量均匀;同时不同冠层结铃比例适中,与各层光分布比例耦合良好,有利于光合产物生产。3 900 m³/hm²灌水量下,膜下滴灌棉花相对传统漫灌棉花增产25.07%;而6 000 m³/hm²灌水量下,膜下滴灌棉花相对传统漫灌棉花减产6.74%,过量灌水不利于膜下滴灌棉花产量形成。【结论】相比传统漫灌,膜下滴灌棉花叶铃配置更合理,光合生产力更强,有利于光合产物向生殖器官转运和产量形成     

水氮耦合对滴灌冬小麦氮素吸收、 转运及产量的影响

【目的】 研究南疆滴灌冬小麦氮素吸收和利用特征,为揭示滴灌冬小麦氮素高效利用机制打下基础。【方法】 以新冬22号为材料,开展水氮裂区设计试验,滴施纯氮为主区,设N₁(138 kg/hm²)、N₂(207 kg/hm²)、N₃(276 kg/hm²)和N₀(对照,不施氮肥)4个水平;滴水量为副区,在统一冬灌900 m³/hm²的基础上,起身期以后设W₁(1 800 m³/hm²)、W₂(3 150 m³/hm²)、W₃(4 500 m³/hm²)3个滴灌水平,共12个处理。【结果】 (1)适当增加水氮供应量有利于提高冬小麦植株氮素积累量,其中N₃W₂、N₃W₃、N₂W₂和N₂W₃处理的积累量显著高于其他处理。(2)开花前是氮素积累量的主要时期,其平均积累量占总积累量的78.28%,拔节-扬花期是氮素吸收速率高峰期,并以N₃W₂、N₂W₃和N₂W₂处理最高,分别达6.38、5.81和5.01 kg/(hm²·d)。(3)各器官氮素转运量及对籽粒氮素积累的贡献率大小为叶片>茎鞘>颖壳+穗轴;N₃W₂和N₂W₃处理的营养器官氮素转移量显著高于其他处理,达158.34和147.49 kg/hm²;N₃W₂、N₂W₂和N₂W₃处理的籽粒蛋白质含量及蛋白质产量显著高于其他处理,分别达15.73%、15.41%和14.18%及1 475.94、1 256.97和1 217.78 kg/hm²。(4)滴灌冬小麦的产量构成及水、氮利用效率具有显著的水氮耦合效应,N₃W₂、N₂W₃和N₂W₂处理的产量较高,其氮肥农学利用率、氮肥利用效率及灌溉水利用效率也最大。【结论】 207~276 kg/hm²的施氮量和3 150~4 500 m³/hm²的春季滴水量是该地区较合适的水氮供应范围,当施氮量为275.08 kg/hm²和滴水量为4 457.89 m³/hm²包括冬灌900 m³/hm²时,产量可达最大为8 558.73 kg/hm²。     

水氮耦合对棉花干物质积累及产量的影响

【目的】研究水氮耦合对棉花干物质积累及产量影响。【方法】大田试验采用裂区试验设计,设置灌溉量与施肥量2个调控因子,其中灌溉量为主区,施肥量为副区,均设置3个梯度,灌溉量依次为2 250(低灌量)、3 450(中灌量,传统经验灌溉量CK)、4 650 m³/hm²,(高灌溉量)分别以W₁、W₂和W₃表示;施肥量(折合纯氮)依次为0(空白)、300(中等施氮量,传统经验施氮量CK)、600 kg/hm²(高施氮量,200%CK),分别以N₁、N₂和N₃表示。【结果】灌溉量和施肥量对植株生长和产量构成有一定促进作用,提高灌溉量和施肥量均能显著提高株高、叶片数和结铃率。在对干物质积累方面提高灌溉量可显著提高干物质积累总量,而提高施肥量主要促进了干物质更早的向经济器官积累。通过提高灌溉量可增产23.2%~31.4%,通过增施氮肥可显著增产12.5%~17.6%。【结论】水氮耦合对棉花单铃重、籽棉产量和皮棉产量均有显著的调控作用。水氮优化策略能够提高资源利用效率,降低水肥投入,产量稳定。     

化学封顶剂不同浓度处理对棉花农艺及产量性状的影响

【目的】研究新疆南疆棉区缩节胺(1,1-dimethyl-piperidinium chloride, DPC)化学封顶对棉花主要农艺性状及产量性状的影响,为新疆南疆棉花化学封顶技术提供理论支撑。【方法】于2019年在新疆南疆阿拉尔市16团开展田间试验,以人工打顶为对照,采用完全随机设计,研究不同DPC用量(0、90、180和270 g/hm²)对棉花株高、新生部分、产量及产量构成因素的影响。【结果】与人工打顶相比,DPC化学封顶处理的株高增加7.9~28.5 cm,新生主茎长度增加8.8~22.3 cm,新生果枝台数增加3.6~5.0台;高剂量DPC(270 g/hm²)处理可增加产量器官干物质积累量和积累速率。化学封顶不影响单铃重和衣分,高剂量DPC(270 g/hm²)处理与人工打顶的籽棉产量相当,降幅仅2.4%。【结论】新疆南疆棉区应用270 g/hm²的DPC进行化学封顶既可获得较好的封顶效果,也不会降低籽棉产量。