棉花SPAD值推荐施氮模型应用与修正

【目的】研究棉花SPAD值推荐施氮模型应用与修正,为棉花SPAD法推荐施肥模型在田间应用的准确性、普适性及合理性提供科学依据。【方法】采用田间小区试验,设3个处理:按照棉花生育时期测定SPAD值推荐施氮(N₁);按照棉花叶龄测定SPAD值推荐施氮(N₂);按当地高产模式推荐施氮(N₃);对比SPAD值、产量构成指标等数据变化特征,修正SPAD值推荐施氮模型。【结果】N₁处理与SPAD值关系式为y=0.090 3x+46.618, R²=0.855;N₂处理与SPAD值关系式为y=0.108 6x+48.666,R²=0.765,N₁处理的追氮量与SPAD值的相关性要高于N₂处理;M₁推荐的N₁处理追氮量与M₂推荐的N₂处理追氮量对产量的影响差异不显著;N₁的追氮量417.45 kg/hm²高于当地高产的追氮量,N₂的285.40 kg/hm²低于当地高产的追氮量,但是N₁和N₂的产量均明显低于当地高产产量;在棉花各个生育时期,N₁与N₂的追肥量与棉花需肥量趋势基本一致,但是各时期N₁的追肥量高于N₂的追肥量。【结论】棉花SPAD值推荐施氮模型具有科学性、可应用性,但在土壤、气候、管理模式变化时需要对模型参数进行修正,才能达到SPAD值与施氮量的最大相关性。修正SPAD值推荐施氮模型时可以利用原有模型的推荐施肥量、当地多年高产施肥量,通过反推快速得到当年就能使用的新推荐施肥公式。     

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。     

新疆叶城县果园土壤大量元素养分含量、分级及培肥

【目的】研究新疆叶城县果园土壤大量元素养分含量及分级,合理培肥。【方法】基于叶城县果园 782 份土壤样本数据:水解性氮、有效磷、速效钾、全氮、有机质5个养分指标,分析土壤养分变异系数,依据土壤分级标准和土壤现状进行土壤养分分级。【结果】叶城县果园土壤大量养分变异系数在20.86%~69.08%,各养分均属于中等变异性;土壤有机质、全氮、速效钾含量处于低水平,有效磷含量处于中低水平,水解性氮含量处于中等偏高水平。【结论】叶城县果园土壤大量元素养分水平总体偏低。应重视有机肥的使用,以培肥地力;保证氮磷钾肥充足合理的施用,特别要重视磷、钾肥的施用,以保证当季作物的优质高产需要。     

新疆生产建设兵团农牧业温室气体排放的脱钩与驱动效应分析

为系统性探究区域农牧业温室气体排放特征及驱动因素,以新疆生产建设兵团农牧业生产系统为研究对象,核算农牧业温室气体净排放量,采用Tapio脱钩分析法评估温室气体净排放量与产值、产量的关联程度,运用LMDI分解法解析温室气体净排放量的驱动因素。结果表明:1)2011—2020年新疆生产建设兵团农业和畜牧业温室气体净排放量均呈现“增长—平稳波动”趋势,至2020年农业和畜牧业温室气体净排放量分别为1.02×10¹⁰ kg和1.34×10⁹ kg(以CO₂计)。2)农牧业温室气体净排放量与产值处于脱钩状态,而与产量逐渐脱钩。3)生产机械化水平、水利现代化水平对农业温室气体净排放量的效应值为-14.87×10⁶、58.25×10⁸ hm²,分别起抑制作用和促进作用。畜禽良种化水平对畜牧业温室气体净排放量的效应值为-4.55×10⁶,起抑制作用;生产机械化水平对畜牧业温室气体净排放量从促进作用转向抑制作用。本研究成果可为新疆生产建设兵团农牧业绿色低碳发展提供参考资料。     

基于主成分分析和聚类分析果园土壤养分综合评价

【目的】对新疆叶城县果园土壤养分进行综合评价,为区域土壤养分管理和施肥决策提供参考。【方法】基于新疆叶城县果园 782 份土壤样本数据:有机质、全氮、水解性氮、有效磷、速效钾5个养分指标,通过SPSS运行主成分分析得出3个主成分,计算各个样点各主成分的得分以及土壤养分综合得分,SPSS运行K-均值聚类过程将土壤养分综合得分分类,依据土壤养分综合评价得分分类结果查找样点对应的乡级分布。【结果】土壤养分综合得分划分极高、高、中、低四类得分区,样本数所占比率分别为2.69%、20.46%、41.94%、34.91%,中及低类得分区样本数比率达76.85%;极高养分主要分布在萨依巴格乡;高养分主要分布在萨依巴格乡、吐古其乡、依提木孔乡和乌夏克巴什乡;中等养分含量主要分布在萨依巴格乡、加依提勒克乡、依提木孔乡、江格勒斯粮种场和恰尔巴格乡;低养分主要分布在夏合甫乡、依提木孔乡、乌吉热克乡、加依提勒克乡。【结论】叶城县土壤养分分布不均,土壤养分综合属于中低水平。第一主成分是全氮和有机质的综合反映;第二主成分反映速效钾含量对土壤养分供给状况;第三主成分是有效磷含量的描述。     

干旱胁迫条件下施用保水剂对棉花植株生理生化的影响

[目的]在干旱胁迫条件下研究保水剂处理对棉花植株生理生化指标变化的影响,为合理利用保水剂提供理论依据和实践参考.[方法]采用盆栽的方法,设置四个处理,分别为空白基质(CK)、CK+ 15 kg/hm2保水剂、CK+ 30 kg/hm2保水剂、CK+ 60 kg/hm2保水剂;在干旱胁迫的条件下,检测棉花叶片的丙二醛、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、过氧化物酶活性(POD)、超氧化物歧化酶活性(SOD)等指标,并进行指标的相关性分析.[结果]丙二醛、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、POD酶活性等指标随干旱胁迫的进行而明显增加(P＜0.05),可以较准确地反映棉花随着缺水程度所发生的生理生化变化,而SOD酶活性表现为无规则变化.[结论]从干旱胁迫生理生化指标综合评定30 kg/hm2保水剂处理能明显改善棉花植株的抗干旱能力.     

绿洲农田氮磷利用与生产水平、经济和环境效益的协同效应分析

提高养分利用效率西北绿洲农业是区域农业绿色发展的重要议题之一。该研究以新疆生产建设兵团农业生产系统为研究对象,明晰农田土壤表观氮磷养分流动特征,计算2000—2020年农田氮磷养分盈亏量与利用效率;采用斯皮尔曼相关性分析法探究其养分利用与生产水平、经济效益和环境效益之间的协同效应。结果表明：1）新疆生产建设兵团农田氮、磷输入以化肥为主,而输出以秸秆、籽粒和氨挥发为主。农田氮、磷盈亏量相对较高,2020年分别为147.54和47.61 kg/hm²。农田氮、磷利用效率相对较低,分别在34.33%～44.05%和39.25%～49.54%之间波动。2）新疆生产建设兵团农田养分利用与生产水平、经济效益和环境效益之间存在权衡效应,而生产水平和经济效益存在协同效应。新疆生产建设兵团农业机械化生产获得良好收益,但以养分损失、环境污染为代价。发达国家农田养分利用与生产水平、经济效益协同促进,不牺牲环境效益。因此,建议新疆生产建设兵团优化肥料用量与结构,推广智慧农业技术管控肥水。该研究可为地区农业养分管理与绿色发展提供参考。     

南疆枣麦间作模式下土壤养分垂直分布特征

[目的]揭示南疆枣麦间作模式下土壤养分垂直分布规律,为枣麦间作模式合理施肥及土壤环境健康、可持续发展提供科学依据.[方法]对南疆不同树龄枣麦间作模式下,0～20 cm、20 ～ 40 cm土层中全氮、有机质、速效氮、速效磷和速效钾进行测定和分析.[结果](1)在垂直方向上,结合2005年、2008年和2010年不同枣树种植年份,枣麦间作土壤全氮、有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量随着土层深度增加总体呈降低.(2)枣麦间作土壤垂直方向(0 ～20、20 ～40 cm)中全氮、有机质、速效氮、速效钾层次变化均非常显著(P＜0.01),速效磷含量差异不显著(P＞0.05);(3)枣麦间作土壤养分的垂直变化分析:全氮、有机质、速效氮、速效磷随着枣树行距增大,有一定变化;速效钾随着枣树行距增大呈先增大再减小的趋势.[结论]加强南疆枣麦间作系统日常水肥管理;及时、合理修剪枣树枝叶以减少养分损耗;合理布置枣麦间作距离;在近枣树带区(50 ～ 100 cm)和小麦作物区(100～200 cm)科学施肥.     

混合盐碱对棉花幼苗渗透调节物质的影响

【目的】研究棉花幼苗在混合盐碱胁迫下渗透调节物质耐盐响应机制。【方法】以新陆早57号为研究对象,将NaCl、Na₂SO₄、NaHCO₃和Na₂CO₃ 4种盐按不同比例混合进行人工模拟混合盐胁迫条件,以碱性盐比例逐步增大的顺序分成A、B、C、D、E 5组不同浓度处理。【结果】棉花幼苗叶片渗透调节物质与盐碱比例、盐碱浓度呈极显著相关(P<0.01),且盐碱比例与盐碱浓度的交互作用对棉花幼苗叶片的渗透调节物质影响呈极显著相关;随着盐碱浓度的增大脯氨酸含量均呈现上升趋势,在200 mmol/L下含量达到最大;在B处理下(NaCl、NaHCO₃)随着浓度的增大脯氨酸含量增加的趋势明显大于其他处理,且在150、200 mmol/L下含量差异较小;在C处理下(含有NaCl、Na₂SO₄、NaHCO₃、Na₂CO₃),在浓度为25 mmol/L下,叶片的脯氨酸含量增加幅度最大,其随着浓度的增加,脯氨酸含量增加幅度明显降低;丙二醛、可溶性糖变化趋势与游离脯氨酸变化趋势相似,而可溶性蛋白含量随着处理浓度的增加而增加,但增加幅度较小;且差异不显著。【结论】棉花幼苗叶片渗透调节物质与盐碱比例、盐碱浓度呈极显著相关(P<0.01),且盐碱比例与盐碱浓度的交互作用对棉花幼苗叶片的渗透调节物质影响呈极显著相关,在同一种混合盐处理下,脯氨酸、可溶性糖、丙二醛的含量、游离脯氨酸含量随着盐浓度的增加而增加;可溶性蛋白含量,随着浓度的增加,增加幅度较小,但在同一盐浓度不同盐碱比例中差异显著,混合盐碱胁迫下棉花幼苗叶片可溶性蛋白含量是评价棉花耐盐性的主要渗透调节物质。     

有机肥替代化肥对棉花生长性状、产量的影响

【目的】研究有机肥配施化肥影响棉花生长性状和产量。【方法】采用田间试验,以不施肥和无机复混肥为对照,研究化肥有机替代比例(20%、40%、100%)对棉花生长及产量的影响。【结果】不同生育时期,棉花株高、叶片数、SPAD值、茎粗以及棉花产量变化规律一致:T₅与T₁处理差异不显著,T₁、T₅分别与T₂、T₃、T₄处理差异显著。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 kg有机肥处理,显著促进棉花生长、提高棉花产量。T₃、T₄处理棉花产量分别比空白处理(CK)增产27.70%、21.75%。【结论】有机肥配施化肥可以达到化肥减量、棉花增产的效果。