水分亏缺下有机无机肥配施比例对棉花水氮利用效率的影响

【目的】探究不同水分条件下有机无机肥配施对棉花水氮利用效率和产量的影响,为河西走廊棉区合理利用有机肥提供理论依据。【方法】于2020—2021年进行田间定位试验,采用裂区试验设计,主区为充分灌溉（W1）和亏缺灌溉（W2）;副区为不施肥（CK）、单施化肥（CF）、25%有机肥+75%化肥（OF1）、50%有机肥+50%化肥（OF2）和75%有机肥+25%化肥（OF3）,分析不同水分条件下施肥对棉花生育期土壤含水量、阶段耗水量、干物质和氮素积累及转运分配、水氮利用效率、籽棉产量和经济效益的影响。【结果】棉花籽棉产量和水氮利用特征受不同水肥处理及交互作用的显著影响。亏缺灌溉下棉田土壤含水量、总耗水量、植株干物质积累量、氮素积累量和籽棉产量显著下降,而水分利用效率显著提高。适宜的有机无机肥配施处理能够提高0—40 cm土层土壤含水量,降低棉花苗期和蕾期耗水,增加花铃期耗水量,提高棉花干物质和氮素积累量,并促进其向生殖器官中分配。充分灌溉条件下,25%有机肥配施处理（OF1）籽棉产量最高,两年平均较单施化肥（CF）提高10.5%;50%有机肥配施处理（OF2）与单施化肥（CF）无显著差异,但75...     

水分胁迫对陆地棉生长发育的影响

【目的】研究水分胁迫对不同棉花品种生长发育的影响,筛选出抗旱种质资源,为棉花抗旱新品种选育提供依据。【方法】以11份陆地棉品种（系）为材料,设置正常灌水（3 600 m³/hm²）与水分胁迫（1 800 m³/hm²）2个处理,研究陆地棉在水分胁迫与正常灌水下生育进程、形态指标、干物质积累、抗氧化酶活性变化以及产量构成因素的差异。【结果】参试材料生育期缩短1~5 d;棉花生育期缺水抑制了棉花植株的生长,果枝量减少、单株铃数降低;水分胁迫下参试材料棉株干物质积累量在蕾期、花铃期、絮期分别下降0.70 、5.68、2.18 g/株。有效铃数减少0.89g/株,单铃重平均下降0.23 g,籽棉减产幅度达到1.93%~37.14%。水分胁迫下11个参试品种（系）的抗氧化酶活性发生变化,3个参试品种（系）的SOD、POD、CAT活性均升高。【结论】参试材料9号、2号在水分胁迫下生长发育情况较好,棉花减产不显著,为抗旱性较好的棉花品种。     

不同局部根区供水对棉花生长与水分利用过程的调控效应

 【目的】为了阐明根系分区交替灌溉对主根系作物生长和水分利用的调控机制。【方法】以温室盆栽棉花为试验材料，研究了全部根区均匀灌溉（BRI）、根系分区交替灌溉（APRI）、固定部分根区灌溉（FPRI）3种灌水模式对棉花生长发育和水分利用过程的影响。【结果】结果表明，根系分区交替灌溉可诱发棉花叶片的水分保护机制，在不明显降低光合速率的条件下降低植株叶片的奢侈蒸腾耗水，提高水分利用效率；根系分区交替灌溉可增强棉花的渗透调节能力，使叶片保持较高的膨压。【结论】根系分区交替灌溉能够调整作物营养生长与生殖生长的关系，有效控制作物生长冗余，调节光合产物在根冠间的比例和分配，棉花应用根系分区交替灌溉技术可优化根冠比，刺激根系生长和吸收功能的补偿效应。     

不同土壤质地垄沟灌溉对水氮分布特征的影响

【目的】探明不同土壤质地无作物垄沟灌溉对水氮分布特征的影响，为指导垄沟间（套）作种植田间灌水技术和合理设计灌溉系统提供参考。【方法】采用土箱进行垄沟灌溉室内模拟试验，研究黏土、砂土和壤土无作物垄沟灌溉的土壤水分和硝态氮分布特征。【结果】不同土壤质地无作物垄沟灌溉对土壤水分和硝态氮的再分布特征的影响类似。黏土的下渗作用最明显，在垂直方向50 cm处含水量可达20.96%，其侧渗作用不明显；壤土在垂直方向50 cm处含水量为16.84%，水平方向距沟中45 cm处含水量为12.04%；砂土在垂直方向50 cm处和水平方向在距沟中50 cm处的土壤含水量均为11.55%。其中，在灌水48 h内，黏土和壤土水分未能渗透至垄中，而砂土已渗透至垄中。土壤硝态氮主要通过对流作用随土壤中水分的运移而扩散，黏土和壤土硝态氮在深层土壤中大量累积，而砂土硝态氮淋溶不明显，呈同心圆分布，且更均匀。【结论】土壤质地越重，黏粒质量分数越高，土壤水分入渗能力越小。入渗水量相同时，湿润距离随土壤黏粒含量的增加而减小，随孔隙率增大而增加。     

分根交替不同灌水量对苹果生长和叶片生理特性的影响

 【目的】在确保苹果树体正常生长情况下,探讨不同根区体积灌水及灌溉量对树体生长和叶片生理特性的影响,以期提高水分利用效率,节约灌溉水。【方法】以3年生盆栽分根皇家嘎拉苹果为试材,研究根系分区交替灌溉不同水量对苹果树体生长和叶片生理特性的影响。【结果】1/4和2/4根区体积灌水显著抑制了苹果新梢和干周生长,随灌溉体积增加抑制作用逐渐解除,减少灌水量也显著抑制了新梢生长。根系分区交替灌水显著影响苹果叶片水势和气孔阻力,1/4和2/4根区体积灌水处理叶片水势显著低于3/4和4/4处理,气孔阻力随灌水体积增加显著降低。减少根区灌水部位降低了苹果叶光合速率、蒸腾作用和气孔导度,并且蒸腾作用降低的幅度显著大于光合作用的,从而提高了叶片水分利用效率。但减少灌水量对苹果叶片各项生理指标均没有影响。不同生长期根区交替灌水处理对叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率的影响一致,以春梢停长期各生理特性指标最高。【结论】灌水量是影响新梢伸长生长和主干加粗生长的主要因子,叶片生理特性主要受灌水部位调控。通过调控灌水量和根区灌水部位可以调控树体生长,并能节约灌水量。本试验中,在没有考虑自然降水的情况下,为保证植株的正常生长,根区灌溉体积不能小于50％。     

膜下滴灌条件对棉花蒸散量影响的室内试验

【目的】探讨不同膜下滴灌条件对棉花蒸散量的影响,为滴灌技术参数的设计和灌溉制度的制定提供参考。【方法】设置室内模拟试验,采用称质量法获得棉花蒸散量,分析滴头流量(0.3,0.8 L/h)、灌溉水质(含盐量0.40,2.47,3.50 g/L)和灌溉水量(321,386 mm)对棉花蒸散量的影响。【结果】淡水充分灌溉时,小滴头流量(0.3L/h)下的棉花总蒸散量高于大滴头流量(0.8 L/h)。在灌水量、滴头流量相同时,咸水(含盐量3.50 g/L)灌溉棉花的总蒸散量明显低于淡水(含盐量0.40 g/L)和微咸水(含盐量2.47 g/L)灌溉,而淡水和微咸水灌溉棉花的总蒸散量基本相同。在滴头流量相同时,充分供水时棉花的总蒸散量高于非充分供水。【结论】棉花的蒸散量随滴头流量的增大而减小,随灌水量的增大而增大,随灌溉水矿化度的增大而减小,适量的微咸水灌溉不会明显影响棉花的蒸散量。     

水分调控对机采棉土壤水盐运移的影响

【目的】为了探索生育期内水分管理对机采棉田根区土壤水分的调控效应。【方法】在石河子大学现代节水灌溉兵团重点实验室试验基地通过田间人工控水试验重点研究了不同水分处理对棉田土壤水盐、棉花生长、产量等指标的影响规律,试验共设置3个水分处理,各处理重复3次。【结果】机采棉种植模式下W2(蕾期下限为60%,花铃期下限为70%)水分处理棉花根系层(0～60 cm)土层土壤含水率可以达到田间持水率的63.28%,处于适宜棉花生长的含水率范围;土壤盐分观测数据表明,处理W2条件下在保持根区适宜土壤水分的前提下,可以有效淋洗根区土壤盐分,使根区土壤处理脱盐淡化区;籽棉产量为5482.38 kg/hm~2,水分利用效率为1.30 kg/m~3。【结论】机采棉种植模式下生育期灌溉策略可显著调控棉田根区土壤水盐状况,从而改善棉田根区水盐环境,科学合理的灌溉管理可有效提高棉花产量和水分利用效率,本试验条件下W2(蕾期下限为60%,花铃期下限为70%)灌水处理为适宜的水分调控策略。     

亚低温条件下水分对温室番茄生理生化指标及产量的影响

【目的】探索亚低温条件下温室水分优化管理的技术指标,为实现番茄优质高产提供理论依据。【方法】以番茄品种"金棚1号"为材料,采用温室盆栽方法,以常温(18~35℃)环境为对照,研究亚低温(8~25℃)条件下,分别灌溉80%蒸腾蒸发量(ET)和100%蒸腾蒸发量的水分,对温室番茄生理生化指标、产量及水分利用率的影响。【结果】与常温环境相比,分别在2种灌溉条件下,亚低温均使番茄植株CAT和POD活性、叶绿素含量、叶片相对含水量、可溶性蛋白质含量显著降低,而番茄叶片细胞膜相对透性、SOD活性则升高;不论在亚低温还是常温条件下,水分胁迫均抑制了番茄植株的生长发育和产量形成,且水分利用效率降低。【结论】番茄在温室冬季亚低温栽培条件下,灌水量为100%ET有利于植株生长,植株抗寒性、产量和水分利用效率均较高。     

干旱区灌溉量对长绒棉蕾铃脱落的影响

通过对地面灌溉条件下不同灌溉量和灌水量下长绒棉蕾铃脱落情况的调查,研究了灌溉量、灌水量对长绒棉全生育期、不同生育时期、不同果枝节位蕾铃脱落的影响.结果显示灌溉量过少或过多,棉花蕾铃脱落都较严重,只有灌溉量达到适宜水平,同时能够及时补充水分,蕾铃脱落才相对较低.在南疆阿克苏地区灌溉量6 000～6 200 m3/hm2蕾铃脱落率最小.棉花蕾铃脱落在花铃期比较严重,所以应注意此时棉花对水分和养分的供应.棉花中部脱落比较严重,尤其是第7果节位达到8;～9;以上.     

麦后移栽棉氮素营养诊断与追肥模型

【目的】基于江汉平原麦后移栽棉花适宜氮素诊断指标建立追肥模型,为棉花氮素精准管理提供依据。【方法】于2019年采用田间小区试验,设置6个施氮量处理(0、90、180、270、360、450 kg N/hm²),分析蕾期、花铃期倒4叶叶绿素含量(SPAD值)、叶柄硝酸盐含量(NIT)及24个高光谱参数与前期施氮量的关系,研究麦后移栽棉适宜氮素营养诊断关键指标,结合氮肥效应函数建立氮素追肥模型。【结果】随施氮量的增加,棉花倒4叶SPAD值、叶柄NIT含量显著增大,棉花冠层光谱绿光波段形成的反射峰变缓,但当氮肥增加到360 kg/hm²时不再显著增加(蕾期NIT除外)。蕾期、花铃期倒4叶SPAD值、叶柄NIT含量、冠层高光谱参数(RSI和mND705)与前期施氮量均呈极显著一元二次方程关系(R²＞0.8,RMSE＜1),可作为江汉平原麦后移栽棉氮素营养诊断指标,以产量潜力的95%为临界值,蕾期麦后移栽棉SPAD值、叶柄NIT含量、冠层RSI和mND705临界值分别为34.802、2.307、1.526和0.549,花铃期相应为34.841、4.174、1.589和0.619。【结论】4个指标为江汉平原麦后移栽棉氮素营养诊断指标。麦后移栽棉最适宜施氮量为310.64 kg/hm²,产量潜力为4 662.53 kg/hm²。     

滴灌频率对南疆棉田水分蒸散特征及WUE的影响

[目的]明确不同灌溉频率对南疆滴灌棉田耗水特征及水分利用效率的影响.[方法]在田间设置5个灌水频率(3、6、9、12和15 d/次),研究根区水分调节对南疆滴灌棉田蒸散量(耗水量)、蒸散组分、产量、WUE的影响.[结果]增加灌溉频率能降低苗蕾期的无效耗水比例和花铃期蒸散量,植株生长正常,产量、WUE等均增加.[结论]高频灌溉能降低无效耗水,提升WUE,增产效果显著.     

花铃期渍水对棉铃对位叶光合速率、物质累积及产量的影响

以美棉33B为材料,于棉花中部果枝开花时进行渍水7 d和14 d处理,研究花铃期渍水对不同果枝部位棉铃对位叶净光合速率与干物质累积及产量的影响。结果显示,渍水处理棉铃对位叶净光合速率随渍水持续期延长而降低,降幅为中部果枝上部果枝下部果枝。渍水后棉花地上部干物质累积降低,水分胁迫指数随果枝部位的上升而增加,下部果枝的干物质分配系数增加,根系、叶片分配系数降低而蕾铃分配系数增加。渍水后棉花产量在不同果枝部位的表现与物质分配结果一致。因此,花铃期渍水降低了棉花净光合速率,致使光合产物减少并改变其在不同果枝及器官间的分配,是不同果枝部位产量降低的物质基础。     

黄地老虎幼虫取食棉花根茎部对植株上部叶螨适合度的影响

【目的】研究黄地老虎幼虫取食棉花根茎部,对植株上部叶片上截形叶螨Tetranychus truncates、土耳其斯坦叶螨Tetranychus turkestani和敦煌叶螨Tetranychus dunhuangensis种群适合度的影响。【方法】以中棉所49为供试棉花品种,在室内比较分析健康棉花植株和被黄地老虎幼虫取食为害棉株上3种优势棉叶螨生长发育和繁殖的差异。【结果】黄地老虎幼虫取食棉花根茎部显著延长截形叶螨若螨发育历期,但对幼螨存活率、若螨存活率、幼螨发育历期、产卵前期、单雌有效产卵量和雌成螨寿命无明显影响。黄地老虎幼虫取食棉花植株显著降低土耳其斯坦叶螨的单雌有效产卵量,但对幼螨存活率、若螨存活率、幼螨发育历期、若螨发育历期、产卵前期和雌成螨寿命无明显影响。黄地老虎幼虫取食为害显著延长敦煌叶螨幼螨和若螨发育历期,但对幼螨存活率、若螨存活率、产卵前期、单雌有效产卵量和雌成螨寿命无明显影响。【结论】黄地老虎幼虫取食为害棉花根茎部对截形叶螨、土耳其斯坦叶螨和敦煌叶螨种群适合度的影响较小。     

水分与氮素对膜下滴灌棉花叶片叶绿素含量时空分布的影响

通过南疆膜下滴灌棉花不同灌水量和施氮量的田间试验，研究了棉花在不同生育时期及不同叶位叶片叶绿素含量的时空分布。结果表明，在苗期氮肥用量对子叶叶绿素含量的影响显著，随叶位增加，对真叶叶绿素含量的影响越来越小。盛蕾期是棉花叶片叶绿素含量变化最为敏感的时期，并受氮肥施用量的显著影响。在花铃期氮肥用量和叶位均影响棉花叶片叶绿素含量，同时施氮量和滴水量的比值对叶绿素含量的影响也极为明显；在盛铃期，水分与氮肥施用量对棉花叶绿素含量的影响已不显著，但不同叶位之间仍然差异很大。在棉花生长的中后期，滴水量主要影响棉花下部叶片叶绿素含量，而氮素供应量主要影响上部叶片叶绿素含量，中部叶片叶绿素含量同时受水分和氮素的调节。南疆膜下滴灌棉花叶片叶绿素含量，在苗期和盛蕾期以下部叶片最高，花铃期和盛铃期以中部叶片最高，每个叶位叶绿素含量均随着生育时期的推移而逐渐增加。     

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     

交替隔沟灌溉棉花群体生理指标的水氮耦合效应

【目的】研究交替隔沟灌溉棉花群体生理指标、生物量、产量的水氮耦合效应。【方法】本试验采用交替隔沟灌溉方式进行大田小区试验,施氮量和灌水量采用二次通用旋转组合设计,分析棉花群体生理指标在不同水、氮组合下（灌水量：37.48—218.52 mm;施氮量：56.2—134.2 kg?hm-2）的变化规律。【结果】棉花叶片光合势(LAD)、作物生长率(CGR)、群体净同化率(NAR)、叶面积指数(LAI)、产量、生物量的水、氮单因子效应表明,施氮量56.2—122.8 kg?hm-2时,各群体生理指标、产量、生物量与施氮量呈显著的正相关。施氮量122.8—134.2 kg?hm-2时,LAD、CGR与施氮量呈显著的正相关,NAR、LAI、产量和生物量变化不显著。灌水量37.52—192 mm时,群体生理指标、产量、生物量与灌水量呈显著的正相关。灌水量192—218.48 mm,LAD、CGR、LAI与灌水量呈显著的正相关,NAR、产量和生物量变化不明显。棉花群体生理指标、生物量、产量的水氮耦合效应表明,灌水量在37.52—192 mm范围内,LAD、CGR、NAR、LAI随灌水量增加而均增长,但增长趋势随施氮量增加而逐渐降低。灌水量在192—218.48 mm各群体生理指标、生物量、产量变化不显著。施氮量56.2—95.2 kg?hm-2,群体生理指标、产量、生物量随施氮量增加而增长,但增长趋势随灌水量增长而逐渐降低。施氮量从95.2增加到134.2 kg?hm-2,各群体生理指标、生物量、产量随施氮量变化不显著。【结论】交替隔沟灌能够协调棉花群体生长发育,提高棉花产量和水、氮利用效率。     

水肥条件对冬小麦旗叶光合特性及生物量的影响

【目的】研究水肥耦合对冬小麦旗叶光合特性及生物量的影响,建立旱地冬小麦生产的合理水肥管理模式。【方法】2011-2012年,以长旱58为供试材料,设置水分(W)和肥料(Y)2个因子,其中水分包括不灌水、低灌水量、中灌水量、高灌水量4个水平,肥料包括不施肥、低肥、中肥、高肥4个水平,共16个处理,于小麦不同生育时期测定其光合指标(净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr))及生物量。【结果】1)方差分析表明,水分对小麦旗叶光合特性的影响大于肥料,各施肥水平下,旗叶Pn、Gs、Tr与水分呈正相关。不论在何种水肥组合处理中,随着生育期的延长,冬小麦旗叶Pn、Gs、Tr均呈先升后降趋势,于开花期达到最大值。2)在中等施肥量水平下,小麦开花期低灌水量处理较不灌水处理、中灌水量处理较低灌水量处理Pn分别显著提高3.25%和5.01%,Gs分别显著提高10.20%和5.34%,Tr分别提高7.76%和0.15%。3)在土壤水分较充足时,小麦旗叶Pn、Gs、Tr随施肥水平的增加而提高,小麦开花期Pn在中等灌水量水平下,低施肥量处理较不施肥处理、中施肥量处理较低施肥量处理Pn分别显著提高2.45%和3.19%,Gs分别显著提高3.27%和4.23%,Tr分别显著提高4.26%和6.86%。4)同一水分条件下,灌浆期和成熟期生物量均随施肥量的增加先增后减,最高生物量出现在中等肥力水平(Y2)时;返青期和孕穗期,生物量随施肥量的增加逐渐增大。各灌水条件下,开花期生物量随施肥量的增加而变化趋势不同。【结论】高水(100mm)中肥(N、P_2O_5、K_2O用量分别为278.55,163.20,322.80kg/hm2)组合的小麦旗叶光合特性较为优良。     

滴灌条件下灌溉量和频率对杂交棉生长和产量的影响

[目的]研究滴灌条件下不同灌溉量和灌溉频率对杂交棉生长和产量的影响.[方法]试验设置2个灌溉水平400和520 mm(分别用W400和W520表示)和2种灌溉频率5和10 d(分别用F5和F10表示).[结果]高灌溉频率可以维持0～40 cm土壤含水量稳定在较高水平,有利于作物生长.灌水量和灌溉频率对杂交棉干物质积累的影响主要是在花铃期(播种后90 d),此时增加灌溉量或灌溉频率都可以促进杂交棉干物质积累,尤其是提高灌溉频率可明显促进棉花生长.[结论]增加灌溉量和灌溉频率可促进棉花干物质积累量,增加棉花产量;尤其是提高灌溉频率可以显著增加棉花干物质积累量、产量和水分利用率.不同处理棉花产量和水分利用率的顺序均为:W520F5 > W400F5、W520F10 > W400F10.在水资源缺乏的地区或时期,通过提高灌溉频率可以有效的增加棉花产量、提高水分利用率.     

不同种植模式对棉田土壤物理性状及产量的影响

【目的】探明枣棉间作农业复合系统的生产潜力,提高复合系统作济效益。【方法】通过两年田间试验,基于三个种植模式和四个灌水量,研究间作系统中棉花不同种植模式和灌水量条件下土壤物理性状、产量的变化规律。【结果】(1)M1模式(距红枣行1.5 m种植棉花)0~40 cm土层土壤含水量偏低,W1(250 m3/667 m2)处理60~100 cm土壤含水量较低。(2)三种种植模式小区土壤容重随灌水量的增加而增大。M1模式表层土壤(0~20 cm)和下层土壤(20~40 cm)容重波动较大,而M3模式(距离红枣行0.5 m处种植棉花)试验小区不同土层土壤较稳定。(3)同一模式下,棉花产量最高的是W2(300 m3/667m2);同一灌水量处理下,产量最高的是M3模式,经济效益最高的是M2模式(距红枣行1.0 m处种植棉花)。【结论】距幼龄红枣行1.0 m处种植棉花配合滴灌水量300 m3/667m2利于棉田土壤发挥最大生产潜力,也利于提高复合系统经济效益。     

有机肥替代化肥对棉花生长发育和产量的影响

【目的】研究不同有机肥替代化肥对棉花生长发育和产量的影响。【方法】以陇棉3号为试材,采用田间随机区组排列试验,研究有机肥与化肥不同配施比例对棉花生育期、营养器官和生殖器官干重、叶面积指数、花铃期光合速率、产量及其构成的影响。【结果】不同有机肥替代化肥延长了棉花生育期2～6 d,且用生物有机肥替代40%化肥的情况延长生育期的时间最长。各处理的叶面积指数从苗期到花铃期上升,花铃期升至最大,随后在吐絮期下降。在花铃期和吐絮期,6个处理中T5处理的叶面积指数最大。施用有机肥对棉花花铃期的光合速率无显著影响。普通有机肥和生物有机肥替代化肥能够获得与常规施肥相应的产量。而生物有机肥替代40%化肥显著增加了绒长、籽棉产量和皮棉产量。【结论】棉花生产过程中可以用生物有机肥来替代化肥,达到减用化肥、增产增效的效果。