基于降解地膜覆盖的新疆棉花生长发育及效益分析

为研究降解地膜降解进程及其对新疆南部棉花生长发育、产量和经济效益的影响,在新疆阿克苏以普通地膜（PE）为对照,进行T1、T2、T3（氧化-生物双降解生态地膜）、HS（生物分解地膜）4种可降解地膜覆盖棉田试验。结果表明,T1、T2、T3、HS诱导期分别为71、67、57、52 d,降解速率T3 > HS > T2 > T1。在棉花关键生育时期,T1和PE的棉花株高与其他可降解地膜差异显著,蕾数、铃数、花数、果枝数差异不显著。PE和T1棉花快速增长期较长,PE干物质积累量比T1少4.71%;而PE比T2、T3、HS高20.62%、5.03%、27.33%。单株结铃数表现为PE > T1 > T3 > T2 > HS;与PE籽棉产量相比,HS显著减产30.26%,其他处理与PE差异不显著。研究表明,T1覆盖的棉花干物质积累量、籽棉产量等效果与PE相当,增收5.81%,降解速率慢;T3覆盖效果与PE无显著差异,减收7.97%,降解速率比T1快。综合经济效益与生态效益,T3更适宜在新疆南部棉田覆盖。     

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。     

地膜覆盖时间对新疆棉田水热及棉花耗水和产量的影响

该文主要研究不同的地膜覆盖时间对棉田水热及棉花产量的影响。设置了6个地膜覆盖时间:40 d(J1)、55 d(J2)、70 d(J3)、85 d(J4)、100 d(J5)和140 d(全生育期覆盖,CK),2016和2017年在阿克苏绿洲典型滴灌棉田进行田间试验,分析不同地膜覆盖时间对土壤温度、土壤水分、耗水量(crop evapotranspiration,ET_c)、产量、水分利用效率(water use efficiency,WUE)的影响。结果表明,不同地膜覆盖时间可影响土壤水热状况。随着地膜覆盖时间延长,0～80 cm土层含水率逐渐增加,ET_c持续降低,WUE呈增加趋势,但超过100 d后对ET_c及WUE无显著影响。J1、J2、J3和J4处理在揭除膜后,土壤含水率迅速降低,土壤深层水快速消耗,进入铃期后处理间差异才逐步开始缩小。地膜覆盖时间小于100 d会显著减少单株成铃数,降低单铃质量,最终造成减产。J1～J5覆盖时间中,J5处理产量(2 a平均为6 800 kg/hm~2)和WUE(2 a平均为11.5 kg/(hm~2·mm))最高(P0.05),且J5与CK差异不显著(P0.05),可见,地膜覆盖100 d较适宜。该研究结果可为绿洲棉区合理地使用地膜提供科学依据,也为残膜回收及降解地膜的安全应用提供理论支持。     

基于降解地膜覆盖的新疆棉花生长发育及效益分析

为研究降解地膜降解进程及其对新疆南部棉花生长发育、产量和经济效益的影响,在新疆阿克苏以普通地膜(PE)为对照,进行T1、T2、T3(氧化-生物双降解生态地膜)、HS(生物分解地膜)4种可降解地膜覆盖棉田试验。结果表明,T1、T2、T3、HS诱导期分别为71、67、57、52 d,降解速率T3HST2T1。在棉花关键生育时期,T1和PE的棉花株高与其他可降解地膜差异显著,蕾数、铃数、花数、果枝数差异不显著。PE和T1棉花快速增长期较长,PE干物质积累量比T1少4.71%;而PE比T2、T3、HS高20.62%、5.03%、27.33%。单株结铃数表现为PET1T3T2HS;与PE籽棉产量相比,HS显著减产30.26%,其他处理与PE差异不显著。研究表明,T1覆盖的棉花干物质积累量、籽棉产量等效果与PE相当,增收5.81%,降解速率慢;T3覆盖效果与PE无显著差异,减收7.97%,降解速率比T1快。综合经济效益与生态效益,T3更适宜在新疆南部棉田覆盖。     

降解地膜对南疆棉田土壤水热及棉花产量的影响

为探讨降解地膜对南疆棉田土壤水热及棉花产量的影响,选取3种氧化-生物双降解地膜[天壮1号(T-1)、天壮2号(T-2)、天壮3号(T-3)]及一种新型生物降解地膜(HS),以PE普通地膜为对照,通过测定棉田降解地膜的降解情况及土壤水热,计算其棉田耗水及土壤生长度日,筛选适宜南疆棉田生产的降解地膜。结果表明:在棉花进入吐絮期时,T-3和HS的降解率达88.6%和58.7%,而T-1和T-2仅为15.9%和13.4%。不同降解地膜对棉田的水热状况也存在一定影响,对于生育期总耗水量而言,T-3和PE的耗水量较大,为688.6 mm和690.7 mm,但T-3的耗水模数明显高于PE处理。在土壤生长度日上,4种降解地膜在棉花全生育期土壤生长度日均低于PE地膜,其中T-3和HS的土壤生长度日比PE地膜低了294.3℃·d和222.8℃·d。在棉花产量和水分利用效率上,T-1比PE高6.2%和7.2%,HS明显低于PE地膜,但T-3和PE地膜差异不大。综上,T-1和T-2增温保墒效果好,产量较高,但降解效果差。T-3降解速度较好,增温保墒的性能低于PE地膜,但能够满足作物对温度和水分的需求,使棉花产量和水分利用效率接近PE地膜。因此,在南疆棉田降解地膜T-3替代PE地膜应用于棉花生产具有一定的可行性。     

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。     

地膜覆盖时间对绿洲覆膜滴灌棉田土壤盐分时空变化的影响

【目的】地膜覆盖技术广泛应用于中国西北内陆的棉花生产,然而地膜覆盖周期对土壤物理性质的影响知之甚少,本文旨在探讨不同地膜覆盖时间对绿洲棉田土壤盐分时空变化的影响,并明确最佳的地膜覆盖周期。【方法】以南疆绿洲灌溉棉田为研究对象,设置不同的地膜覆膜时间,比较地膜覆盖40 d、55 d、70 d、85 d、100 d和全生育期覆盖处理,棉田土壤含水量及含盐量在水平和垂直二维空间的差异,明确其对土壤盐分分布及运移规律的影响。【结果】随着覆膜时间的增加,土壤平均含水量逐渐增加,与CK相比,覆膜40～85 d土壤含水量降低14.5%～7.5%,覆盖100 d处理则高出4.4%。土壤平均含盐量随覆膜时间的缩短而增加,其中对0～40 cm土层的影响较大,对60～80 cm土层的影响较小。覆膜时间越长则抑盐效果越明显,但覆盖时间超过100 d后,地膜保水抑盐效果下降。【结论】地膜覆盖时间在85～100 d抑盐效果与全生育期覆膜相当,该结果为土壤盐渍化治理以及明确残膜适宜回收时期提供了理论依据。     

不同残膜量对棉田土壤水盐运移的影响

【目的】为探讨滴灌条件下地膜残留量对棉田土壤水盐时空分布的影响。【方法】本试验在绿洲棉田设0 kg·hm~(-2)、225 kg·hm~(-2)、450 kg·hm~(-2)三种残膜量处理,于棉花播种前、收获后及盛铃期灌水后第1天、第3天、第5天,采用土钻法分层取0～40 cm的土壤,进行土壤盐分测定并比较分析不同处理间差异。【结果】结果表明,残膜降低了膜下滴灌棉田土壤水分的均匀性,同时也导致棉田土壤盐分灌水后在各土层分布不均,灌水后第1天、第3天、第5天, 0 kg·hm~(-2)残膜量处理随着时间推移土壤盐分在各个土层减少,而225 kg·hm~(-2)、450 kg·hm~(-2)处理随着时间的变化各土层在灌水后第1天到灌水后第3天土壤盐分减少,但第5天的土壤盐分大于第3天,两个处理之间无显著差异。从灌水后第1天、第3天、第5天土壤盐分分布可看出,0 kg·hm~(-2)残膜量处理均匀性最好,其次是450 kg·hm~(-2)处理,最后为225 kg·hm~(-2)处理。在棉花种植播种前、收获后,不同残膜量对土壤盐分平衡的影响为:250 kg·hm~(-2)450 kg·hm~(-2)0 kg·hm~(-2);在运移速度上,随着深度和残膜量的增加,耕作层的土壤更容易出现土壤盐分的富集现象。【结论】由此可以说明,残膜的存在会阻碍土壤盐分的向下运移,同时随着残膜量的增加,阻碍土壤盐分的运移程度不同,导致土壤盐分在地表富集。     

干旱胁迫对南疆膜下滴灌棉田光合产物累积的影响

为明确适度干旱胁迫对新疆南部极端干旱区滴灌棉花生长及水分利用效率的影响。在常规滴灌(灌水量为4 650 m~3·hm~(-2))的基础上,设计4种减量滴灌模式(灌水量分别2 250、2 850、3 450和4 050m~3·hm~(-2)),分析不同滴灌量对棉花光合产物积累动态及产量形成的影响。结果表明,随着滴灌量的减少,蕾铃数比常规灌水量减少;蕾铃脱落率先减少后增加;根冠比呈现先增大后减小的趋势,在始花期滴灌量3 450m~3·hm~(-2)的根冠比大于常规滴灌处理;随灌溉量减少,干物质呈现先增加后减少的趋势,灌溉量为2 250~4 050m~3·hm~(-2)时干物质显著增加,常规灌水量下干物质量则呈下降趋势。随着灌水量的减少,单铃质量、单株结铃数也随着减小,从而阻碍棉花经济产量的提高。     

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。