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。     

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。     

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。     

深松耕作下灌溉定额对棉田水分利用效率及产量的影响

【目的】研究深松耕作下灌溉定额对新疆南疆滴灌棉田棉花生长发育及水分利用效率和产量的影响,优化新疆滴灌棉田灌水制度,为新疆南疆地区棉花生产实现高效用水,节水保产提供理论依据。【方法】2019年,深松40 cm条件下,设置2 400 m³/hm²(W₁)、3 000 m³/hm²(W₂)、3 600 m³/hm²(W₃)和4 200 m³/hm²(W₄)4个滴灌定额的田间试验,测定并分析不同滴灌定额对棉花生长发育、水分利用效率及产量的调节效应。【结果】深松40 cm条件下,棉花株高和叶面积指数均随灌溉定额的增加呈线性增大趋势,W₃和W₄处理株高与叶面积指数显著高于W₁处理;灌溉定额的增加,促进生育后期生物量的形成,有利于产量提高,但灌溉定额过大,反而不利于生物量积累与产量形成,不同处理生物量累积表现为W₃>W₂>W₄>W₁的变化规律,且W₃处理显著高于W₁处理(P<0.05),分别较W₁、W₂和W₄处理高出18.8%、9.6%和13.9%;增加灌溉定额,各生育期0~80 cm土层内土壤含水量均呈递增变化趋势,但灌溉量过大,容易造成水分下渗;对于产量性状而言,W₃处理单株结铃数显著较W₁处理增加10.9%,W₂和W₃处理籽棉产量显著高于W₁和W₄处理(P<0.05),W₂处理分别较其他处理高出10.9%、0.6%和11.8%;水分利用效率随灌溉定额的增加显著降低(P<0.05),处理间均达到显著性差异。【结论】深松40 cm条件下,当灌溉定额在3 000~3 600 m³/hm²,更有利于促进棉花生长发育和干物质积累,能更好的平衡水分利用与产量的关系,利于产量形成。     

不同灌溉定额对膜下滴灌水稻耗水特征及水分生产效率的影响

【目的】研究膜下滴灌水稻不同水分处理对耗水特征和水分生产效率的影响。【方法】2017年设置5个灌溉定额,对比分析不同水分处理下水稻产量、各生育期耗水量。【结果】W₅处理(灌溉定额910.00 mm)的水稻产量比其他处理分别增加21.95%~458.43%。膜下滴灌水稻全生育期5个水分处理的耗水强度分别为3.75~7.14 mm/d。随着灌水量减少叶面积衰减指数逐渐增大,叶片表现出早衰特征,株高受到灌水量抑制。W₅处理与其他处理水分生产率相比分别提高7.61%~193.06%。生育阶段耗水强度变化规律为拔节孕穗期＞抽穗扬花期＞灌浆期＞分蘖期＞成熟期＞苗期。【结论】水稻全生育期适宜灌溉定额910.00 mm,在拔节孕穗期、分蘖期2个关键需水期,满足水稻水分需求。     

北疆棉区棉花单铃损伤对脱叶催熟剂及铃期的响应

【目的】研究棉花适宜施用脱叶催熟的棉铃铃期和施用时间,提升棉花脱叶催熟效果,降低对棉花产量和纤维品质的影响。【方法】设置不同的棉花脱叶催熟剂施用时间,分析脱叶催熟剂对棉铃发育的影响及对单铃纤维和棉籽的损伤程度。【结果】施用脱叶催熟剂缩短棉铃铃期,提前施用时间则棉铃铃期缩短越大,单铃纤维重和单铃棉籽重受脱叶催熟剂影响显著,不同施用时间以铃龄44 d时的降低量最小,降低了0.15 g左右。【结论】根据棉铃铃期与单铃因子损伤量的关系,确定脱叶催熟剂的施用时间。若控制单铃产量损伤量<0.1 g,“脱叶催熟剂施用时间/铃期”大于0.79,棉铃铃期55 d的棉花品种可在铃龄43 d施用脱叶催熟剂。     

种植密度和灌溉定额互作对76 cm等行距机采棉生长发育及产量形成影响

【目的】 研究种植密度和灌溉定额互作对棉生长发育特征及产量形成的影响,建立76 cm等行距机采棉种植技术体系。【方法】 采用裂区试验设计,以种植密度为主区,灌溉定额为副区,设置种植密度13.5×10⁴株/hm²(M₁)、18×10⁴株/hm²(M₂)和22.5×10⁴株/hm²(M₃,CK_d),灌溉定额3 150 m³/hm²(W₁)、4 050 m³/hm²(W₂,CK_i)和4 950 m³/hm²(W₃)。研究种植密度和灌溉定额互作对76 cm等行距机采棉生长发育、产量及其构成因素的影响。【结果】 株高随密度和灌溉定额的增加而升高,单位面积叶片数、果枝数、蕾数、花数以及铃数在不同灌溉定额下均以高密度下数量最大。种植密度和灌溉定额对生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR)、单位面积结铃数和籽棉产量有显著的互作效应。植株干物质总重随密度和灌溉定额的增加呈上升趋势,生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR)均在W₁下最大。棉铃生长率(BGR)与群体生长率(CGR)、棉铃生长率(BGR)和群体生长率(CGR)与单位面积结铃数(Boll number)、单位面积结铃数(Boll number)和单位重(Boll weight)与籽棉产量呈显著正相关,在铃期棉铃生长率(BGR)和群体生长率(CGR)与Boll weight呈显著负相关。籽棉产量上M₃W₁、M₂W₂和M₁W₃处理最高,三者无显著差异。【结论】 76 cm等行距与传统(10+66)cm种植模式M₃灌溉定额相同时,76 cm等行距机采棉种植模式单铃重较M₁、M₂密度显著低;降低种植密度能够提高单铃重;降低密度和灌溉定额有利于增加生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR),增加灌溉定额有利于株高和干物质积累量的增加。优化种植密度和灌溉定额能够促进棉株生长,利于产量提高,当种植密度为22.5×10⁴株/hm²,灌溉定额为3 150 m³/hm²时,采用76 cm等行距机采棉种植有利于产量的提高。     

磁化次数及磁化灌溉量对棉花生长发育及其产量的影响

【目的】研究磁化次数及磁化灌溉量对棉花生长发育及其产量的影响,为新疆南疆地区发展节水型集约可持续农业提供理论和实践支撑。【方法】2017年定期观测棉花株高、叶面积等生长指标的,在T0(CK不磁化)、T1(一次磁化)、T2(二次磁化)处理中筛选出最优处理。2018年在二次磁化处理下设置不同灌溉定额(T1、T2、T3、T4、T5),综合对比棉花的各个生长发育指标及磁化灌溉水利用效率,筛选出最佳灌溉定额。【结果】T2(二次磁化)处理下的棉株表现均优于T1(一次磁化)、T0(CK 不磁化)处理的棉株,且产量达到最高,较对照增产22.3%;当二次磁化的灌溉定额达到3 360 m³/hm²时,棉花的农艺性状、产量性状均达到最大值,干物质积累量和灌溉水利用效率最高。【结论】当灌溉水经过二次磁化处理且灌溉定额达到3 360 m³/hm²时,棉株的农艺性状、产量性状、干物质积累量等均有较大幅度的提升,促使棉田获得高产,且达到节水灌溉。     

减量追施氮肥运筹对棉花地上部干物质积累、分配及产量的影响

【目的】研究不同减量追施氮肥运筹对棉花地上部干物质积累、分配和产量的影响。【方法】5个处理施基肥量一致,以大田常规追施氮肥量为对照,在常规追施氮肥量的基础上减施10%、20%、30%、40%作为减量追施氮肥处理,分析减量追施氮肥对棉花地上部干物质积累、分配及产量的影响。【结果】常规追施氮肥量、减施10%追施氮肥量和减施20%追施氮肥量处理的棉花地上部干物质积累量、结铃数和籽棉产量均显著高于减施30%追施氮肥量和减施40%追施氮肥量处理,并且各处理生殖器官干物质分配比重按大小依次为减施10%追施氮肥量处理、常规追施氮肥量处理、减施20%追施氮肥量处理、减施30%追施氮肥量处理、减施40%追施氮肥量处理;追施氮肥量、棉花地上部干物质积累量及籽棉产量两两之间存在显著的线性正相关性。【结论】大田常规追施氮肥基础上减施10%追施氮肥量不会显著降低籽棉产量,对棉花的结铃数和铃重、衣分也均未显著降低,同时不会影响棉花地上部干物质积累量,且有利于棉株生殖器官分配比重的增加。     

种植模式与灌溉定额对机采长绒棉产量及纤维品质形成的影响

【目的】研究种植模式与灌溉定额对机采长绒棉产量及纤维品质形成的影响，为促进机采长绒棉产量与品质协同提供理论依据。【方法】试验在田间微区控制条件下进行，采用裂区试验设计，选择同一最适密度，以机采种植模式为主区：1膜3行(S₃)、1膜4行(S₄)和1膜6行(S₆);灌溉定额为副区：3 150 m³/hm²[W₁,重度亏缺(田间持水量50%)]、4 050 m³/hm²[W₂,轻度亏缺(田间持水量75%)]和4 980 m³/hm² [W₃,充分灌溉(田间持水量100%)],分析种植模式与灌溉定额对机采长绒棉干物质积累、产量构成及机采品质的影响。【结果】棉花干物质的积累符合Logistic生长函数模型。同一灌溉定额下，随平均行距的扩大可提早进入干物质快速积累时期，S₃处理最大干物质积累速率平均分别比S_...     

灌溉频率对棉花干物质积累及水分利用效率的影响

【目的】研究滴灌条件下不同灌溉频率对棉花生长及产量的影响。【方法】在大田灌溉定额(4 650 m³/hm²)下,设置5个灌水频率(3、6、9、12和15 d/次,其中6 d/次为CK),分析灌溉频率对棉花生长发育过程中干物质积累及分配、产量的影响。【结果】高灌溉频率(3 d/次)干物质积累量较大,同化物向生殖器官的分配率较高,开花结铃数也较高,有利于提高籽棉产量和水分利用效率。【结论】在4 650 m³/hm²常规灌溉定额下,3 d/次的高频灌溉能够提高棉花的干物质积累量,有利于籽棉产量和水分利用效率的提高。     

乙烯抑制剂对棉花生长发育及产量形成的影响

【目的】研究2种乙烯抑制剂对棉花生长发育和产量的影响,为棉花高产提供理论依据。【方法】采用大田试验研究2种不同的乙烯抑制剂对棉花干物质积累特性以及品质和产量的影响。试验设计为叶面喷施α-氨基异丁酸(AIB ,浓度分别为100 mg/L(AIB₁)、150 mg/L(AIB₂)、200 mg/L(AIB₃))、硝酸银(AgNO₃,浓度分别为2 mg/L(Ag₁)、3 mg/L(Ag₂)、4 mg/L(Ag₃))。【结果】2种乙烯抑制剂喷施处理均能促进棉花叶面积指数、相对叶绿素含量、果枝数的增加;AIB处理和AgNO₃处理均增加了现蕾数和铃数。乙烯抑制剂通过增加叶面积指数,相对叶绿素含量提高干物质积累,增加了同化物向生殖器官转化,增加了铃数,保持较高铃重,进而提高了产量。【结论】叶面喷施AIB、AgNO₃能有效提高棉花产量。叶面喷施AIB在促进棉株叶面积指数、干物质积累和产量方面效果较好。     

不同滴灌带配置对春小麦产量的影响

【目的】研究不同滴灌带配置对新疆滴灌春小麦产量的影响。【方法】 在田间试验条件下,以春小麦品种新春44号为材料,设置3种滴灌带配置:1管1行(TR₄,对照)、1管6行(TR₆)和1管8行(TR₈),研究靠近滴灌带的第1(R₁)、第2(R₂)、第3(R₃)和第4行(R₄)行间植株产量的差异。【结果】 TR₆和TR₈植株叶面积比TR₄分别减少了5.80%和8.69%,其株高降低了1.03%和2.71%。各行小麦植株干物质积累量和产量均随着滴灌带间距的增长而下降,R₁和R₂行干物质积累和籽粒产量显著高于R₃和R₄行,其它各项指标也呈相近的趋势,R₃和R₄常处于水分亏缺状态。【结论】 水肥条件下滴灌春小麦穗粒数对产量的影响为直接效应,千粒重为间接效应。     

密度和灌溉定额互作对76 cm等行距机采棉田水分分布及利用的影响

【目的】研究一种利于化学脱叶催熟、提高采摘效率和品质的新型机采棉种植模式,分析该种植模式的耗水规律与产量效益,优化和完善配套的高产技术措施,为完善现行76 cm等行距机采棉配套技术提供理论依据。【方法】 采用大田试验,设置3个种植密度(低密度M₁,13.5×10⁴株/hm²;中密度M₂,18×10⁴株/hm²;高密度M₃,22.5×10⁴株/hm²)和灌溉定额[重度亏缺W₁(50% ET_C),3 150 m³/hm²;轻度亏缺W₂(75% ET_C),4 050 m³/hm²;充分灌溉W₃(100% ET_C),4 980 m³/hm²],研究其对76 cm等行距机采棉土壤水分分布、耗水特征、产量及水分利用效率的影响。【结果】不同种植密度与灌溉定额均对土壤水分分布有显著影响。水分在土壤剖面中分布整体呈现,随土层加深土壤含水率越高;在相同灌溉定额下,密度增加显著增加了上层土壤含水率,致使水分整体分布均匀性升高。在相同种植密度下,相较于重度亏缺灌溉,充分灌溉显著增加了棉田耗水量,并在土壤整体含水率上升的基础上,显著增加了下层土壤含水率,水分整体分布均匀性呈先升高后降低趋势。不同密度和灌溉定额处理下产量和水分利用效率具有显著差异,以高密与重度亏缺灌溉组合水分利用率最高,达到14.08 kg/(hm²·mm),并且超过模拟值10.18%;以低密与充分灌溉组合棉田产量最高,但是与高密和重度亏缺灌溉组合之间差异不显著。【结论】密度22.5×10⁴株/hm²和灌溉定额3 150 m³/hm²组合是最适合76 cm等行距机采棉的种植模式,有利于棉田产量和水分利用率的提高。     

不同灌水定额对膜下滴灌玉米生长的影响

【目的】 对比分析水分利用效率法、层次分析法(AHP)和优化AHP法对灌溉制度评价的特点与优劣。【方法】 采用大田试验和膜下滴灌技术,以灌水定额为变量(30.0、37.5、45.0、52.5和60.0 mm),分析水分利用效率法以及优化前后层次分析法(AHP)确定灌水定额的合理性。【结果】 水分利用效率法能大致确定45.0~52.5 mm灌水定额范围适宜膜下滴灌玉米的生长,为追求最优的产量与水分利用率只能定性的确定52.5 mm灌水定额适宜膜下滴灌玉米的生长发育。传统AHP法的评价结果能确定最优且唯一的评价值,成对比较矩阵经本领域专家多次赋值后得到层次总排序权向量Z=(0.041,0.086,0.422,0.250,0.200),即45.0 mm灌水定额适宜膜下滴灌玉米的生长。优化AHP法不仅保留传统AHP法的优点而且结合水分利用效率法弥补了其缺点,加强因素间及层次间的联系性,规避主观判断与定性分析,52.5 mm灌水定额最适宜膜下滴灌玉米生长。【结论】 优化AHP法的评价结果与传统AHP法及水分利用效率法相比更加清晰、客观、科学。