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。     

施氮量对不同品种滴灌棉花氮素利用率及产量的影响

【目的】研究不同施氮量对不同品种滴灌棉花的氮素利用率及产量的影响,为种植棉花高效合理的施用氮肥和高产量提供理论参考。【方法】供试棉花品种为新陆早50号、新陆早58号、鲁棉研24号,施氮量水平为0、120、240、360 kg/hm²纯氮。【结果】不同品种棉花吐絮期的各器官氮素分配比从大到小分别为:纤维+种子>叶片>铃壳>茎秆;不同施氮处理对不同品种棉花的平均氮累积量为N₃>N₂>N₁>N₀,不同品种氮累积量为新陆早58号>新陆早50号>鲁棉研24号;新陆早50号和鲁棉研24号在施氮量240 kg/hm²、新陆早58号在施氮量360 kg/hm²时的氮素利用率和产量达到最优,在获得高产的同时氮素达到有效的利用。【结论】3个品种中以新陆早58号的氮素分配率、氮累积量、生物量和产量达最高,鲁棉研24号的氮素利用率高于另外2个品种;滴灌棉花在360 kg/hm²处理下的生物量、氮素累积量和籽棉产量最高。     

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。     

氮肥减施对滴灌棉田NH3挥发及棉花养分吸收和产量的影响

【目的】 研究氮肥减施对滴灌棉田NH₃挥发及养分利用和产量的影响。【方法】 采用田间试验,设置5个处理:(1)对照(不施氮肥,CK),(2)常规化肥(习惯施氮300 kg/hm²,T₃₀₀),(3)常规化肥减氮20%(240 kg/hm²,T₂₄₀),(4)酸性液体肥减氮20%(240 kg/hm²,L₂₄₀),(5)酸性液体肥减氮35%(200 kg/hm²,L₂₀₀)。【结果】 减氮处理(T₂₄₀、L₂₄₀、L₂₀₀)土壤NH₃挥发损失较T₃₀₀处理分别降低31.1%、73.4%、78.8%。在同一减氮水平下,L₂₄₀处理NH₃挥发累积量较T₂₄₀处理降低61.4%。T₂₄₀和L₂₄₀处理氮素吸收量显著优于T₃₀₀处理,较T₃₀₀处理分别增加了9.1%和12.6%。L₂₄₀处理棉花磷素吸收量最高,较其它处理提高了11.7%~17.7%。T₂₄₀和L₂₄₀处理棉花产量显著高于T₃₀₀处理,分别增加9.6%和12.6%。与T₃₀₀处理相比,各减氮处理均可提高棉花氮肥利用率,其中氮肥表观利用率增加20.1%~24.9%。【结论】 酸性液体肥减氮20%显著降低滴灌棉田土壤NH₃挥发损失,促进棉花氮磷素养分吸收,提高棉花产量和氮肥利用率。     

机采棉模式下氮肥用量对棉花株型结构塑造和产量的影响

【目的】研究不同施氮量对机采棉株型塑造、冠层结构和产量的影响,分析适宜冀南棉区机采棉种植的氮肥用量。【方法】采用田间小区试验,设置0、60、120、180、240、300、360和420 kg/hm²共8个氮肥施用梯度,研究不同施氮量对冀南棉区机采棉株高、果枝数、果枝始节高度和节位、果枝长度、果枝节数、果枝夹角、吐絮率、叶面积指数、透光率、叶倾角和产量的影响。【结果】随着施氮用量的增加,棉花株高、果枝数、果枝长度和果枝夹角呈先升高后降低趋势,果枝始节高度呈先降低后升高趋势,棉花吐絮率随着施氮量的增加呈降低趋势,其中N₃~N₈没有显著差异。与不施氮相比,施氮处理可以增加棉花叶面积指数,降低叶倾角,使冠层有效光截获量显著增加。随着施氮量的增加,棉花单株铃数呈先增加后降低趋势,单铃重呈增加趋势,棉花籽棉产量随氮肥用量增加而增加,N₆~N₈差异不显著。【结论】氮肥用量会显著影响棉花适宜机采农艺性状,影响棉花株型塑造、群体冠层结构和产量,冀南棉区机采棉的氮肥推荐量为300 kg/hm²。     

减量施氮对滴灌春小麦光合特性和荧光参数的影响

【目的】 研究减氮调控对滴灌春小麦光合特性、荧光参数和产量的影响,为提高新疆滴灌春小麦产量和氮肥利用效率提供科学依据。【方法】 采用裂区设计,施氮量为主区,品种为副区;新春31号和新春6号为材料,设置全生育期所施用的氮肥用量:0 kg/hm²(N₀,不施氮)、225 kg/hm²(N₁)、250kg/hm²(N₂)、275 kg/hm²(N₃)、300 kg/hm²(N₄),5个不同施氮量,N₄为常规施氮处理。【结果】 在小麦整个生育期中,随着氮肥施用量的减少,2个品种小麦的叶面积指数(LAI)均在抽穗期达到最大值,且趋势都是先增后减;SPAD值发生的变化也为先升高后降低;小麦旗叶净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)先增后降,而胞间CO₂浓度(Ci)先降后增,与Pn、Tr、Gs的趋势相反;最大光化学效率(Fv/Fm)与实际光化学效率(ΦPSⅡ)在开花期均出现最大值且变化趋势都先增后减;2个品种小麦的产量变化趋势先增后减,穗数和每穗粒数随氮肥使用量的增加呈不断增加趋势,但千粒重却表现为先增后减的趋势,其中新春31号在N₃处理下产量最高,新春6号在N₂处理下产量最高;经通径分析,产量三因素中穗数、穗粒数对产量都有较大的影响,千粒重对产量影响不大。【结论】 新春31号的最佳施氮量为275 kg/hm²,新春6号的最佳施氮量为250 kg/hm²。     

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。     

黄腐酸与氮肥配施对滴灌玉米产量及氮肥利用率的影响

【目的】研究配施不同用量的黄腐酸对新疆拜城县膜下滴灌玉米产量及氮肥利用率的影响,筛选出适宜拜城县膜下滴灌玉米的黄腐酸的用量。【方法】以新玉31号品种为研究对象,在施用相同氮磷钾(N 240 kg/hm²、P₂O₅ 150 kg/hm²、K₂O 90 kg/hm²)的基础上,以单施氮肥处理为对照,分析施不同用量的黄腐酸对玉米产量及氮肥利用率的影响。【结果】相对于单施氮肥处理,合理施黄腐酸(180~270 kg/hm²)能显著增加玉米的产量,增产率为10.2%~12.6%,玉米氮肥利用率提高8.0~10.5个百分点,但收获后土壤中的硝态氮和铵态氮的含量没有显著增加。大量施用黄腐酸(450 kg/hm²)能显著增加玉米的生物量、氮肥利用率以及收获后土壤中的硝态氮和铵态氮的含量,但是产量降低,减产率为3.5%。【结论】对玉米产量和氮肥利用率与黄腐酸用量进行综合分析,适宜的黄腐酸用量为180~270 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。     

不同施氮量对加工番茄生长及土壤氮素平衡的影响

【目的】 研究不同施氮量对加工番茄生长及土壤氮素平衡的影响。【方法】 基于临界氮浓度模型的施肥方案,设置不施氮(N₀)、施氮200 kg/hm²(N₁)、施氮300 kg/hm²(N₂)和施氮400 kg/hm²(N₃)4个处理,测定加工番茄各生育期的生长、产量和土壤氮素等指标。【结果】 (1)在苗期阶段,各处理对加工番茄的生长无显著差异;坐果期后,N₂处理较其他处理可有效促进加工番茄的生长。2018年,红熟期N₂处理下的加工番茄株高为85.5 cm,显著高于其他处理,同期N₂处理下的茎粗为18.40 mm,显著高于N₀处理,但与其他施氮处理无显著差异,且2019年有同样变化趋势。(2)各处理土壤硝态氮主要分布在20-40 cm土层中,各土层中硝态氮含量随施氮量的增加而增加;2018年在拉秧期N₃处理下的硝态氮含量主要残留在40 cm以下土层中,占总硝态氮含量的54.72%,且2019年有同样趋势,淋洗风险较大;N₂处理下的土壤硝态氮分布较均衡,可以有效降低土壤氮素的残留,提高氮肥利用率。(3)土壤剖面中硝态氮盈余量随施氮量的增加呈增加趋势;N₀、N₁、N₂处理下的氮素主要以作物吸收的方式带出土壤,N₃处理下的氮素主要残留在土壤中;N₁处理可降低氮素在土壤中的残留量,但也降低了氮素的利用率,N₂处理有利于提高氮肥表观利用率,降低氮肥表观残留率,N₃处理促进了作物对氮素的吸收,但加大了氮素在土壤中的残留,降低了氮素利用率。【结论】 在基于加工番茄临界氮浓度模型的氮素运筹方案下,加工番茄苗期阶段,按N₁处理施44 kg/hm²减氮施肥,在开花期以后,施氮按N₂处理施234 kg/hm²的氮运筹可促进植株生长,且土壤氮素残留相对较少,保证了较高的氮肥利用率和经济效益。     

湖南省油后直播棉花测土配方施肥指标体系

【目的】 以试验点土壤肥力为依据,通过田间试验,获得最佳肥料施用量和最佳养分配比,为湖南省棉花科学施肥技术研究提供依据,为长江流域其他地区的油后直播棉花高效施肥技术研究提供参考。【方法】 采用 “3414”方案设计:氮、磷、钾3个因素、4个水平、14个处理。14个处理分别为:(1)N₀P₀K₀;(2)N₀P₂K₂;(3)N₁P₂K₂;(4)N₂P₀K₂;(5)N₂P₁K₂;(6)N₂P₂K₂;(7)N₂P₃K₂;(8)N₂P₂K₀;(9)N₂P₂K₁;(10) N₂P₂K₃; (11) N₃P₂K₂; (12) N₁P₁K₂;(13)N₁P₂K₁;(14)N₂P₁K₁。【结果】 油后直播棉花土壤养分分级指标和推荐施肥量:低等级(AN 30~55 mg/kg、AP 2~4 mg/kg、AK 25~45 mg/kg)时,氮(N)、磷(P₂0 )、钾肥(K₂O)施用量分别为300~350、120~140和270~320 kg/hm²;较低等级(AN 55~110 mg/kg、AP 4-8 mg/kg、AK 45~80 mg/kg)时,氮、磷、钾肥用量分别为250~300、100~120和225~270 kg/hm²; 中等级(AN₁10~220 mg/kg、AP 8~19 mg/kg、AK 80~155 mg/kg )时,氮、磷和钾肥用量分别为200~250、70~100和175~225 kg/hm²;较高等级(AN₂20-430 mg/kg、AP 19-43 mg/kg、AK 155~290 mg/kg)时,氮、磷和钾肥用量分别为145-200、50~70和125~175 kg/hm²;高等级(AN>430 mg/kg、AP>43 mg/kg、AK>290 mg/kg )时,氮、磷和钾肥用量分别为0~145、0~50和0~125 kg/hm²。【结论】 以籽棉3 750 kg/hm²为目标产量,将土壤养分含量水平按相对产量划分为“高”、“较高”、“中”、“较低”、“低”和“极低”6个等级,建立了湖南省主产棉花油后直播棉花土壤速效氮磷钾丰缺指标。     

增密减氮对滴灌棉花干物质积累分配和产量的影响

【目的】研究种植密度和施氮量对棉花干物质积累与分配及产量等的影响。【方法】以鲁棉研24号为材料,设置6.9×10⁴ 、13.8×10⁴和24×10⁴/株hm²(D₁、D₂、D₃)3个种植密度,设195.5、299、402.5、和506 kg/hm²(N₁、N₂、N₃、N₄) 4个施氮量,研究增密减氮对棉花干物质积累、产量及其构成因素的影响。【结果】与D₁相比,D₂和D₃处理的植株总干物质在盛花期至盛铃前期平均分别提高了31%和36%,而D₃较D₂处理仅提高了6%,种植密度和氮素互作表现为,D₃N₁＞D₃N₄＞D₂N₂。D₃N₁处理下的群体干物质较大,D₂N₂处理群体干物质最大,最大值25 010 kg/hm²。在盛花期,D₃N₁处理主茎叶面积占比较高,而果枝叶面积占比却最低,到吐絮期主茎叶面积与果枝叶面积和叶枝叶面积的占比接近1∶1∶1。LAI随着生育进程的推进先逐渐增大,至盛铃后期达到最大,而后又逐渐下降,4种施氮水平下LAI,均有D₃>D₂>D₁。产量最高的是D₃N₁处理,D₃N₂处理也获得较高产量。【结论】增加种植密度减少施氮量后也能获得较高的产量,种植密度从常规的13.8×10⁴株/hm²增加到24×10⁴株/hm²,施氮量从常规的402.5 kg/hm²减少为195.5 kg/hm²,可增产2.7%。增密减氮后铃数显著增加是棉花获得高产的重要保证。