减施氮肥对北疆滴灌棉花干物质积累及产量的影响

【目的】 减氮栽培条件下,北疆滴灌棉花干物质分配动态及产量形成的规律,寻求最佳施氮量。【方法】 供试棉花品种为鲁棉研24,设置4个不同施氮水平,分别为506(N1),402.5(N2),299(N3)和195.5 kg/hm²(N4),分析减施氮肥对北疆滴灌棉花干物质积累及产量的影响。【结果】 在N3处理下,干物质快速积累期时间持续最长,为42 d,分别比N1、N2和 N4处理多15、19和15 d。N3处理下,干物质积累最大速率Vm最小,分别比N1、N2和N4处理低13.3%、24.2%和10.74%;N3处理营养器官干物质积累最大速率Vm和生殖器官干物质积累速率Vm均达到最大,其中N3处理营养器官干物质积累最大积累速率Vm分别比N1、N2和N4处理高35.92%、3.48%和0.67%。N3处理生殖器官干物质最大积累速率Vm分别比N1、N2和N4高52%、22%和19%。N2处理下籽棉产量最高,达到5 938.34 kg/hm²,显著高于N1和N4处理,但与N3处理间差异不显著。【结论】 高氮促使干物质向营养器官分配,适量减氮则有利于干物质向生殖器官分配;高氮(N1)会造成棉花中后期营养生长旺盛,适量降低氮肥(N3)使用量不会显著降低棉花产量。北疆棉区滴灌棉花最适施纯氮量299～402.5 kg/hm²。     

化肥减量有机替代对新疆滴灌棉花产量及土壤养分的影响

【目的】 研究新疆滴灌棉花合理的化肥减施量和有机肥替代量,为棉花优质高产、产业可持续发展提供理论支撑。【方法】 采用田间小区滴灌栽培试验, 化肥减量微生物菌剂替代对新疆滴灌棉花产量及其构成因素与土壤养分的影响。【结果】 与习惯施肥(CF)相比, 优化施肥减氮30%增施微生物菌剂(OPT+M-N30%) 处理的棉花籽棉产量、皮棉产量、单铃数及衣分有不同程度的提高, 其中棉花单铃数和籽棉产量分别提高16.42%, 5.09%。且OPT+M-N30%处理的土壤有机质、全氮及碱解氮含量均高于其余施肥处理, 较农民常规施肥增加了7.74%、5.97%、1.70%。【结论】 优化施肥减氮30%增施微生物菌剂处理有利于提高棉花产量和土壤养分含量,表现较好的经济效益。     

控失尿素施用量及不同配比对棉花产量与氮肥利用的影响

【目的】研究控失尿素、普通尿素不同配比对棉花生长发育、氮素吸收及产量的影响。【方法】田间小区试验,试验设8个处理,(1)CK:不施氮肥;(2)常规尿素:施N 225 kg/hm²;(3)等氮量控失尿素:施N 225 kg/hm²;(4)控失尿素减量20%:施N 180 kg/hm²;(5)控失尿素减量30%:施N 157.5 kg/hm²;(6)控失尿素与常规尿素7∶3配比:施N 225 kg/hm²;(7)控失尿素与常规尿素5∶5配比:施N 225 kg/hm²;(8)控失尿素与常规尿素3∶7配比:施N 225 kg/hm²,测定棉花干物质、氮素吸收量和产量,明确棉花干物质、氮素吸收、产量与控失尿素配施常规尿素的关系。【结果】与常规尿素相比,控失与常规尿素7∶3配比能显著增加棉花干物质量,提高棉花产量,增产14.34%;提高棉花氮肥利用率,氮肥利用率增加了10.2百分点;控失尿素减量20%处理与常规尿素处理的棉花干物质与产量大体相同,控失尿素减量30%处理显著低于常规尿素处理,产量降低了5.85%;控失尿素减量20%处理与常规尿素处理的棉花N素吸收量大体相同,但大幅度提高了氮肥利用率,利用率增加了11.26百分点。【结论】用控失尿素和控失尿素与常规尿素配施均提高棉花氮肥利用率,其中控失与常规尿素7∶3配比效果最好。     

一次性减量施用控释肥对棉花群体冠层结构及产量构成的影响

【目的】 分析施用一次性减量控释肥与常规肥料对棉花群体冠层结构及棉花产量的影响,研究一次性减量施用控释肥对棉花化肥减施增效的作用,为棉花化肥减施增效技术提供研究基础。【方法】 采用多重复田间试验,利用CI-110等仪器研究施用不同用量的控释肥和常规肥料条件下,棉花冠层结构、光合性能、产量及其构成因子等参数变化。【结果】 一次性减量施用控释肥能保持棉花中后期较高的叶面积指数、提高中下层透光性、增强光能截获能力、减少群体漏光损失,延缓叶片老化和光合功能衰退速率。各处理棉花盛花期、吐絮前期LAI 与棉花总成铃数、单铃重及产量显著或极显著相关,盛铃期与棉花僵烂铃比重极显著相关。研究一次性减N₂5%施用控释肥处理比一次性全量施用控释肥处理平均增产2.89%、比全量施用常规肥料处理平均增产5.53%、比减N 25%施用常规肥料处理平均增产14.89%、比不施氮肥对照平均增产50.96%。【结论】 一次性减量施用控释肥可以构建合理的棉花群体冠层结构,增加棉花单株成铃数及产量,减少氮肥投入量,提高肥料利用率;一次性减N 25%施用控释肥(225 kg/hm²)为安徽省沿江棉区杂交棉适宜的氮肥用量。     

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。     

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。     

亏缺灌溉对机采棉水分利用及产量形成的影响

【目的】 研究膜下滴灌条件下,亏缺灌溉对新疆机采棉产量及水分利用效率的影响。【方法】 在新疆典型机采棉地区,设置5个灌溉量分别为225 mm(Ir₁)、285 mm(Ir₂)、345 mm(Ir₃)、405 mm(Ir₄)和465 mm(Ir₅)。分析亏缺灌溉对棉田耗水特性、干物质积累与分配及棉花产量的影响。【结果】 随着灌溉定额的增加,棉田耗水量呈现递增趋势,提高了棉花生育后期的耗水模系数,使得干物质积累速度较快,快速积累期较长。随着灌溉定额增加,棉铃干物质分配量呈先增加后降低的趋势,Ir₃分配量最大为64.7～82.2 g/株,茎叶占比随着灌溉定额的增加而显著增加,而棉铃占比则显著降低;在棉花产量及水分利用效率方面,单株结铃数、单铃重,随着灌溉定额的增加而显著增加,籽棉产量提高,其中Ir₅处理的皮棉产量比Ir₄仅高了3.80%;随灌溉定额的增加水分利用效率显著降低,其中Ir₁较Ir₂～Ir₅分别高20.59%、34.59%、48.68%和57.93%。【结论】 适当的进行亏缺灌溉,有利于干物质积累量向生殖器官的转移,单株结铃数和单铃重显著提高。在棉花生育期实际的耗水量的基础上,降低12%的灌溉定额,不会显著降低棉花产量,能够获得较高的水分利用效率。     

减施氮肥运筹对棉花冠层光合有效辐射及产量的影响

【目的】 通过减施氮肥运筹调控棉花生育期获得的光合有效辐射(PAR),分析各生育时期棉花APAR和FAPAR与产量的关系,提高棉花群体绿色光能利用率和产量。【方法】 5个施氮处理施基肥量一致,对不同处理的追氮肥量进行按比例减施,并监测各生育时期棉花群体光合有效辐射。【结果】 5个施氮处理的棉花APAR和FAPAR在生育期的变化规律相似,其值从蕾期逐渐上升,至盛花期和花铃期达到较高水平,随后逐渐降低,至吐絮期降到最低水平;按高低排列依次是N₁＞N₂＞N₃＞N₄＞N₅,并且棉花的APAR和FAPAR与籽棉产量存在极显著的正相关性。【结论】 减施氮肥运筹对棉花APAR和FAPAR的动态变化产生重要影响,可以利用其在生育期的变化特征来优化棉花群体冠层结构和提高产量。     

棉区有机肥替代化肥对棉花产量及其构成因子的影响

【目的】研究棉花合理的化肥减施量和有机肥替代量,筛选化肥减施与有机肥替代最佳模式,为新疆南部棉区棉花化肥减施增效技术提供理论依据。【方法】采用田间试验,以不施肥和无机复混肥为对照,分析化肥有机替代比例(20%、40%、100%)对棉花产量构成的影响。【结果】施肥可改善棉花产量构成,提高棉花产量。与无机肥处理(CF)比较,化肥减量20%下施用400 kg有机肥、化肥减量40%下施用800方有机肥处理,通过提高棉花单铃重和衣分,改善棉花产量构成,显著提高棉花产量。处理3、处理4处理棉花产量分别为423.50和403.76 kg/667m ²,比空白处理(CK)增产27.70%、21.75%,比CF处理增产5.81%、0.88%。【结论】新疆南部棉区棉花种植以化肥减量20%、化肥减量40%,即每667 m²基施有机肥400 kg,无机复混肥65.39 kg,追施尿素22.35 kg(每667 m²基肥施用有机肥800 kg,无机复混肥49.04 kg,追肥尿素16.76 kg)较为适宜。处理3、处理4模式(20%、40%的化肥减量)可以推广应用。     

盐碱旱地减氮增施叶肥对棉花光合特征产量和品质的影响

【目的】 滨海盐碱旱地条件下,研究不同水平减施氮肥配合增施叶面肥对棉花光合特征、产量和品质的影响,分析增施叶面肥对棉花氮肥减施的补偿效应,研究棉花稳产前提下的氮肥减施补偿策略,为滨海盐碱旱地棉花减肥增效规模化种植提供数据支持和理论依据。【方法】 设置施氮量分别为0(CK)、60(N₁)、90(N₂)、120(N₃)、150(N₄)、180(N₅)、225(N₆) kg/hm² 7个水平,其中N₁~N₄喷施叶面肥4次,测定处理植株农艺性状、主茎叶SPAD值、光合特征指标、籽棉产量和纤维品质指标。【结果】 花铃期处理棉花主茎叶SPAD值随氮肥施用量的减少而降低,增施叶面肥后各减氮处理主茎叶SPAD值差异不显著;主茎叶净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)随施氮量的减少而降低,胞间CO₂浓度(Ci)逐渐增加;施氮量225~60 kg/hm²时,籽棉产量、单株铃数、单铃重和衣分随氮肥施用量减少而降低,其中施氮量90~150 kg/hm²增施叶面肥处理与180 kg/hm²处理间的籽棉产量差异不显著;纤维断裂比强度和整齐度随氮肥用量的减少先升高再降低,马克隆值逐渐升高,对纤维长度和伸长率没有显著影响。【结论】 盐碱旱地减施氮肥配合增施叶面肥,对棉花主茎叶片光合速率、籽棉产量及纤维品质的负面影响有一定减缓作用,“减氮肥+增叶肥”施肥模式有助于产量稳定,减少氮肥投入,降低环境污染。     

氮肥运筹对雹后重播受旱棉花生长特性及产量影响

【目的】研究氮肥运筹对雹后重播受旱棉花生长特性及产量影响。【方法】主区为正常蕾期灌水处理(CK),蕾期中度水分胁迫处理,副区为4种施氮比例不施氮(N₀)、以盛铃期为界限分为(蕾期肥+花期肥)∶铃期肥3∶7 (N₃₇)、(蕾期肥+花期肥)∶铃期肥5∶5 (N₅₅)、(蕾期肥+花期肥)∶铃期肥7∶3 (N₇₃),研究雹后重播受旱棉花的最佳氮肥运筹。【结果】在同一氮肥处理下,蕾期中度水分胁迫较CK处理生育进程提前,茎粗、有效果枝、倒四叶宽、双铃率以及LAI、Pn均有所降低,干物质最大积累速率及出现时间、拐点提前;干物质最大积累量、干物质向生殖器官分配比例,单株成铃数、籽棉产量有所下降,单铃重、衣分无显著差异;在同一水分处理下,铃期肥比例增加,生育进程延后,倒四叶宽增加;不同追肥比例在茎粗、有效果枝数、倒四叶宽、双铃率、 LAI、Pn均优于N₀处理,干物质最大积累量、最大积累速率、单株结铃数、籽棉产量均高于N₀处理;在正常蕾期灌水处理(CK)下N₅₅     

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。     

缓释尿素与普通尿素配施对加工番茄产量和氮肥利用率的影响

【目的】筛选出适宜新疆加工番茄产量、品质和氮素吸收利用提高的普通尿素和缓释尿素配比。【方法】以普通尿素和缓释尿素为供试材料,设置9种试验处理,以不施氮为对照,研究普通尿素和缓释尿素不同配比对加工番茄干物质积累、产量、氮累积和氮素利用率的影响。【结果】与不施氮处理相比,施氮显著提高了加工番茄的干物质积累、产量和氮素利用率,100%等氮量时,70%缓释尿素+30%普通尿素花期追施处理效果最好,80%等氮量时,60%缓释尿素+20%普通尿素花期追施+20%普通尿素果期追施效果最好,且80%等氮量更优于100%等氮量。【结论】采用80%等氮量时,60%缓释尿素+20%普通尿素花期追施+20%普通尿素果期追施效果最优,既可以增加加工番茄产量,又可实现氮素的高效利用。     

氮肥施用策略对棉花干物质积累及产量构成的影响

[目的]明确膜下滴灌棉花不同氮肥施用策略对棉花生长的影响.[方法]在新疆库尔勒市包头湖农场进行大田试验,对不同生育期棉株干物质积累进行测定.[结果]各处理棉株干物质积累动态都呈"S"型曲线,用Logistic生长函数进行拟合,模型拟合较好;棉花干物质积累速率最快时间在初花期至盛铃期,棉株干物质积累总量与皮棉产量之间存在很好的一致性,各处理间单株铃数、籽棉产量、皮棉产量存在显著差异,而各个处理间单铃重和衣分差异不显著.[结论]在蕾期、花铃期前轻后重,盛铃期前重后轻的施肥策略能够获得较高的干物质积累量,其产量也最大.     

膜下滴灌水氮空间调控对机采棉群体塑造及产量的影响

【目的】研究膜下滴灌水氮空间调控对机采棉群体塑造及产量的影响。【方法】以新陆中66号为供试品种,试验采用大田裂区试验设计,主区为膜内不同滴灌带条数,分别为2、3和5条（分别标记为G₂、G₃、G₅）;副区为不同施氮量,分布为0、238、317、396 kg/hm²（分别标记为N₀、N₁、N₂、N₃）,研究棉花生育期内不同水氮处理对群体指标、叶面积指数、干物质积累、产量和氮肥农学效应的影响。【结果】施氮量对机采棉群体塑造影响极显著,滴灌带布置条数对茎粗和果枝始节高度有显著影响;增加布管数量和施氮量可增加机采棉的叶面积指数,并在生育中后期达到显著影响;机采棉地上部分干物质积累量、单株铃数、单铃重、衣分和籽棉产量均随着施氮量的增加而呈单峰趋势,在N₂水平下有最大值;滴灌带条数和施氮量的交互作用对果枝始节果枝始节高度、吐絮初期干物质积累量和产量的影响显著。【结论】水氮空间调控会显著影响棉花群体塑造和产量。适合“10 cm-66 cm-10 cm-66 cm-10 cm”机采棉模式的水氮组合为G₅N₂;考虑种植成本,也可选用G₃N₂组合,但需要适当提高其灌水频率,并对应减少灌水定额。     

棉花单铃干物质积累分配的分期动态模拟及检验

 【目的】通过分期模拟不同开花期棉铃干物质在铃壳、籽棉、纤维、种子上的积累和分配，建立比棉铃干物质积累与分配的单一综合模型更实用、预测效果更好的分期模拟模型。【方法】在系统分析不同基因型、不同施肥量、不同开花期棉铃干物质积累与分配动态规律的基础上，以每日生理热效应为驱动变量，在综合考虑了氮素营养、水分胁迫、同化物供需比等对棉铃的生长发育主要影响因子的前提下，建立基于每日生理热效应的棉花单铃干物质积累与分配的分期动态模型。【结果】模拟检验结果显示，棉花四桃（伏前桃、伏桃、早秋桃、晚秋桃）单铃、籽棉、纤维干物质积累的模拟值与观察值之间的均方差根（RMSE）分别为0.1767～0.5659、0.0725～0.5279、0.0613～0.2634 g，而单一综合模拟模型的RMSE值超过或接近分期模拟模型相对应的RMSE值的上限。【结论】分期模拟棉铃干物质的积累与分配比单一综合模拟模型预测效果要准确、可靠。     

新疆南疆阿拉尔垦区主栽陆地棉品种(系)棉铃发育的特征

【目的】研究新疆南疆阿拉尔垦区主栽陆地棉品种(系)棉铃发育的特性。【方法】以新陆中82号、新陆中70号以及品系15-1242为材料,分别于2018年7月7日、7月14日和7月21日挂花,每隔7 d取一次。【结果】棉铃干重表现为15-1242>新陆中70号>新陆中82号,7月7日>7月14日>7月21日。3个铃型指标快速增长停止时间都与单铃干重呈显著正相关关系;铃长度对单铃干物重的影响最大,其次是棉铃体积和直径;棉铃长度对体积的增大起直接的作用,而直径通过间接作用影响体积的增大。三个材料棉铃各组分干物质积累分配表现为,铃壳率降低最快的是中新陆中70号,从65%至20%;纤维率和种子率上升最快的是新陆中70号,分别在17%～37%和16%～41%以上。棉铃各组分干物质积累特征曲线特性表现为,铃壳所需的时间最短、种子居中、纤维最长。【结论】在棉铃干物质积累旺盛期,种子和纤维的正常发育对棉花单铃重的形成至关重要,直接影响棉花的最终产量。新陆中70号的单铃重、体积和干物质积累分配在三个材料中综合表现最好。     

基肥减施对不同棉花品种生长发育、干物质积累分配及产量品质的影响

【目的】研究不同棉花品种对基肥施用量的需求,提高基肥利用效率。【方法】观测不同棉花品种生育期以及指标生长发育,综合对比不同棉花品种产量、品质性状,筛选出新疆阿拉尔垦区基肥减施的最佳种植品种。【结果】随着基肥施用量的减少,新陆中55号生育天数最长。在基肥全施处理下,锦棉Z1112株高最高,干物质积累量最多,但养分用于营养生长较多,用于生殖生长较少,在不施基肥处理下,新陆中55号干物质积累量最少,应增施基肥来达到高产高效。新陆中22号的产量、品质性状均较优,且基肥半施对该品种产量、品质性状无显著差异,可减施基肥增加肥料利用率。【结论】阿拉尔垦区种植新陆中22号可以获得最大经济效益。