近50 a伊犁河谷≥0℃和≥10℃期间降水量的时空变化特征分析

[目的]了解伊犁河谷降水量变化特征,为农业灌溉措施的制定提供理论依据.[方法]以伊犁河谷10个站1961 ～2010年≥0℃和≥10℃期间的降水量为资料,运用线性趋势分析、累积距平和t-检验、Kriging空间插值等方法,分析伊犁河谷近50 a≥0℃期间和≥10℃期间的降水量的年际变化、年代际变化、空间分布及空间变化的特征.[结果]近50 a伊犁河谷≥0℃期间和≥10℃期间降水量均呈增加趋势,倾向率分别为14.7和11.2 mm/10 a,均在1998年发生了突变.在空间上,降水量呈现平原少,山区多的分布格局.从变化的倾向率来看,≥0℃期间降水量在丘陵地区和平原地区的变化趋势比山间盆地明显,而≥10℃期间降水量表现为山间盆地和丘陵地区比平原地区的变化明显.[结论]伊犁河谷近50 a≥0℃期间,尤其是≥10℃期间降水量的增加无疑对伊犁河谷旱地农业的增产具有极大地的促进作用.     

连作棉田土壤养分变化规律研究

棉花是新疆的主导产业,是农民增收的重要来源。经过几十年的发展,新疆已建成全国最大的优质商品棉基地,实现了植棉区域化、布局专业化生产。2009年,新疆棉花播种面积达140．9万hm^2,棉花总产达252．7万吨,棉花总产占全国的40％,棉花单产已连续17年位居全国之首。     

阿克苏绿洲农业生态经济系统的能值动态分析研究

[目的]对新疆阿克苏绿洲农业生态经济系统2002～2007年的能值投入产出、能值产出率、环境负载率与能值可持续发展指标等进行系统分析.[方法]应用能值理论分析方法.[结果]该绿洲农业生态经济系统能值总投入、能值总产出均呈逐年增加趋势,2007比2002年能值总投入增加了50.7;,并以不可更新工业辅助能为主;能值总产出增加160.13;,其中以种植业和林果业产出增长较快;种植业结构从以粮食为主转变为以经济作物为主;能值产出率维持在较低水平,历年来均为0.05;环境负载率逐年增大,2007年达到8.32,是全国平均水平的2.97倍,可持续发展能值指标总体呈下降趋势.[结论]该绿洲环境压力较大,应该保护和开发可更新环境资源,合理利用不可更新资源,使系统处于可持续发展态势.     

杏棉间作系统棉花冠层小气候特征及棉花产量边际效应研究

[目的]为新疆喀什地区杏棉间作棉花获得高产高效优化田间配置提供实践与理论依据.[方法]在树龄为5年的杏树行间种植棉花,研究杏棉间作系统棉花冠层小气候特征及棉花产量边际效应.[结果]一天之中杏树遮荫最大长度为6.5m,间作棉花全部被遮荫,正午最小值为1.82 m,边1行棉花受到遮荫.间作棉花冠层日均光照强度不同行间均表现为边际负效应,其中树西1行边际负效应最大,其边际效应指数为- 47.50;,其余各行依次为树东1行为- 27.69;、树东2行为- 12.28;、树西2行为-18.93;,而且各行棉花冠层的光照强度大部分时间均低于棉花适宜生长的光照强度.间作棉花各行冠层湿度表现为离杏树越远湿度越大,棉花冠层温度则表现为树东2行＞树西2行＞中行＞树东1行＞树西1行,均在棉花的适应生长温度范围内.[结论]棉花不同行间产量差异显著,边2行棉花产量表现为边际正效应,比中行增产15.45;,边1行表现边际负效应,比中行棉花减产15.71;,杏树西边的棉花受果树遮荫的负效应影响更为明显,西边棉花平均比东边的减产12.92;.     

春小麦复播绿肥对连作棉田土壤肥力的影响

为了解决由于棉花长期连作带来的种种弊端,主要通过在连作棉田上进行春小麦复播绿肥(草木樨、油菜、油葵、大豆)试验,研究各种绿肥生物量,养分含量及其绿肥翻压后对棉田土壤有机质,速效养分的影响,来筛选出适应棉田轮作倒茬的最佳绿肥种类.研究结果表明:4种绿肥中草木樨的生物量最高;4种绿肥翻压后对土壤有机质和速效养分含量均有一定的影响,其中草木樨、大豆翻压后土壤有机质分别提高了8.58%,1.01%;4种绿肥翻压后土壤速效氮提高了0.30～5.96%,除大豆外,其他3个处理的土壤速效钾含量平均是对照的1.08倍;研究发现油葵、油菜的富钾作用较为突出.4个处理中春小麦复播草木樨是相对较好的一组轮作作物.     

周年施氮对冬小麦-夏大豆轮作产量及土壤氮素含量的影响

为探讨周年不同施氮组合对冬小麦-夏大豆轮作体系土壤氮素及产量影响规律,于2017—2018年,在伊宁县农业科技示范园内开展大田试验,以冬小麦-夏大豆轮作为研究对象,在前茬麦季设置4个施氮水平:0(N0)、104(N1)、173(N2)、242 kg·hm^-2(N3);后茬大豆设置3个施氮水平:0(S0)、69(S1)、138 kg·hm^-2(S2),研究周年不同施氮组合对两季作物收获后农田0~100 cm土层土壤硝态氮(NO₃^--N)、铵态氮(NH₄⁺-N)含量、无机氮残留量及产量的影响。结果表明,冬小麦不同施氮水平土壤NO₃^--N及NH₄⁺-N含量均在20~40 cm土层达到最大值,且N3的土壤NO₃^--N和NH₄⁺-N含量最高,分别达到14.65 mg·kg^-1和4.26 mg·kg^-1,土壤NO₃^--N含量平均分别较N0、N1、N2增加了92.86%、44.69%和17.03%,土壤NH₄⁺-N平均依次增加了69.95%、26.10%和8.46%;而冬小麦施氮量越高,其土壤无机氮残留量越大,以麦季N3平均最高,为200.62 kg·hm^-2。此外,前茬麦季施氮还能影响后茬大豆土壤中NO₃^--N、NH₄⁺-N含量及无机氮残留量;夏大豆的土壤NO₃^--N和NH₄⁺-N含量也在20~40 cm土层达到最大值,且N3S2的土壤NO₃^--N、NH₄⁺-N含量及无机氮残留量最大,平均分别为18.61 mg·kg^-1、 5.10 mg·kg^-1、258.36 kg·hm^-2。在麦季施氮173 kg·hm^-2时(N2),冬小麦产量最高,平均为7 828.64 kg·hm^-2,平均分别较N0、N1、N3增加35.45%、16.77%、6.26%;且在此基础上夏大豆当季再施氮69 kg·hm^-2时(S1),夏大豆获得产量最高,平均为2 988.93 kg·hm^-2,其周年总产量也达到最高平均,为10 817.5 kg·hm^-2。综上所述,麦季施氮173 kg·hm^-2,豆季施氮69 kg·hm^-2既有利于提高麦豆周年产量,又能减少土壤氮素的残留量,可为当地一年两熟制高效施氮制度提供一定的参考标准。     

株行距配置对机采棉生长发育、产量及品质的影响

【目的】研究不同株行距配置对棉花生长发育、产量及品质的影响,分析机采棉适宜的种植方式。【方法】在同一密度(18×10⁴株/hm²)下设置3种株行距配置方式:一膜三行(76 cm+76 cm+76 cm等行距,株距7 cm);一膜四行(76 cm +66 cm +10 cm +76 cm,平均行距57 cm,株距10 cm);一膜六行(66 cm +10 cm,平均行距38 cm,株距14.6 cm),分析不同株行距配置对棉花农艺性状、叶面积指数、棉铃时空分布、干物质积累及产量的影响。【结果】一膜三行模式下的棉花株高、果枝始节高度均优于其他模式;叶面积指数在盛铃期达到峰值,其中一膜三行处理叶面积指数较一膜四行、一膜六行处理分别高出11.57%、4.50%。产量以一膜三行处理最高,为6 269.46 kg/hm²,较一膜四行、一膜六行分别高出4.06%、4.85%,各处理间棉花纤维品质基本无差异。【结论】一膜三行等行距种植模式更适合作为机采棉种植方式。     

不同施氮量对棉花产量和棉田土壤养分的影响

为探讨连续定位试验条件下不同施氮水平对棉花产量和棉田土壤养分含量及养分利用效率的影响,于2018—2020年连续3年在阿拉尔开展田间试验,设置6个纯氮处理:0(N0)、90(N1)、180(N2)、270(N3)、360(N4)、450 kg·hm^-2(N5),研究了定点定量施氮对棉花土壤有机质、全氮、速效养分、植株干物重及含氮量、产量和氮肥利用效率的影响。结果表明,各处理土壤有机质、全氮及速效养分含量均随土层加深而减少。随施氮水平的提高,收获期棉田0~60 cm各土层土壤有机质含量基本无显著差异,全氮、碱解氮含量整体表现为N0、N1和N2处理低于N3、N4和N5处理,速效磷含量变化则反之;不同年限处理间速效钾含量基本以N3处理最低,至2020年N3处理0~60 cm土层速效钾平均含量较其他处理低23.49%~51.13%。棉花地上部单株干物重和单株含氮量均以棉铃占比最高,不同处理分别为59.04%~62.91%和56.48%~65.16%。各处理地上部单株干物重、单株含氮量、皮棉产量和氮肥表观利用率均随施氮量的增加呈先增后降的趋势,且均在N3处理达到最大,试验年内N3处理平均单株干物重和单株含氮量分别为117.25和1.96 g,皮棉产量2 419.39 kg·hm^-2,较其他处理分别高出29.75%、14.32%、8.18%、8.54%和10.21%,氮肥表观利用率也最高,为47.26%。因此,综合考虑产量及氮肥利用效率,推荐南疆阿拉尔地区棉花氮肥适宜用量为270 kg·hm^-2。在此施用量下可获得棉花高产,并减少收获期土壤养分残留。本研究结果为棉花精准施肥提供了理论依据。     

不同氮用量对新疆棉田土壤微生物的影响

为揭示连续定点不同氮用量对棉田土壤微生物的影响,于2018～2020年在阿拉尔连续3年定点设置6个氮处理:0 kg/hm²(N0)、90 kg/hm²(N1)、180 kg/hm²(N2)、270 kg/hm²(N3)、360 kg/hm²(N4)、450 kg/hm²(N5),研究了连续3年定点施氮对0～60 cm土层三大菌群数量及结构比例的影响。结果表明,各处理0～60 cm土层土壤微生物均以细菌为主,放线菌次之,真菌最少。连续定点施氮可分别提高0～60 cm土层土壤细菌、真菌、放线菌总数,且随施氮量的增加基本呈先增后降的变化趋势。其中细菌、放线菌数量均在N3处理达到峰值,其数量变化均主要集中在0～40 cm土层(0～40 cm细菌占其总数的71.92%～79.65%,0～40 cm放线菌占其总数的77.21%～92.06%);真菌数量在N4处理达到峰值,其数量变化主要集中在0～20 cm土层(0～20 cm真菌占其总数的35.62%～65.84%)。随施氮量的增加,三大菌群总数呈先增后降的趋势,至N3处理最高,为9.70×106 CFU/g,细菌/真菌和放线菌/真菌基本呈降低的趋势,真菌占比则总体呈上升的趋势。因此,南疆阿拉尔地区推荐施氮量为270 kg/hm²,可平衡土壤微生物菌群结构,获得较好的土壤生态环境。     

塔吉克斯坦主要农作物生产潜力研究

【目的】研究塔吉克斯坦主要农作物生产潜力,探明塔吉克斯坦主要作物单产提高的主要限制因素,为中塔未来农业合作的可能性和合作途径提供依据。【方法】采用农业生态区域法等数学模型分别对塔国棉花、冬小麦两大主要农作物的光合生产潜力、光温生产力以及开发度进行计算分析。【结果】塔吉克斯坦冬小麦、棉花的光合生产潜力分别在14 430¹9 240 kg/hm2和31 12019 240 kg/hm2和31 120³8 900 kg/hm2,光温生产力分别在7 93838 900 kg/hm2,光温生产力分别在7 938¹0 584 kg/hm2和8 81310 584 kg/hm2和8 813¹1 016 kg/hm2。塔国冬小麦和棉花的光温生产潜力都很高,但实际开发度却很低,分别只有光温生产潜力的23%11 016 kg/hm2。塔国冬小麦和棉花的光温生产潜力都很高,但实际开发度却很低,分别只有光温生产潜力的23%³0%和15%30%和15%¹8%。农田投入较低、灌溉设施差、农田管理粗放严重限制了塔吉克斯坦小麦、棉花生产潜力的发挥。【结论】塔吉克斯坦小麦、棉花增产潜力的空间很大,借鉴新疆农作物高产生产经验,提高农田管理技术水平,塔吉克斯坦小麦、棉花的生产力潜力可以得到进一步发挥。