膜下滴灌棉田土壤氮素变化特征及合理施氮量

通过2a田间滴灌试验,在6个不同施氮梯度水平下,研究施氮量与土壤无机氮储量、氮素盈余率的关系。结果表明,随着施肥量增加,土壤剖面60~100cm NO_3~--N质量分数显著增加,峰值达5.70mg/kg;土壤剖面0~100cm土层无机氮总储量在年际间呈累积增加趋势,并与施氮量的相关性随施肥期进程而增强。氮素养分平衡值与施氮量均呈指数函数变化规律,相关性强,显著高于其他氮素指标;氮素盈余率和施氮量的关系可以通过线性函数模型来拟合。选择优化施氮量,有利于降低棉田土壤无机氮的残留量,从而降低硝态氮向90cm以下土壤淋洗的风险。以棉花产量为指标,通过施氮量与氮素养分平衡值的关系得到的氮肥投入量为357.61~375.54kg/hm~2。综合考虑棉花高产和环境安全,南疆巴州棉区的合理施氮量为285.30~375.54kg/hm~2。     

精细化施氮对膜下滴灌棉花地上部植株氮素吸收积累影响

采用田间膜下滴灌,在390 kg.hm-2施氮量下,设N1、N2、N3、N4、N5共5个不同追氮处理,监测棉花全生育期植株各器官的养分吸收累积量,分析不同处理对产量和养分吸收累积量的影响。结果表明,N4处理能显著增加单铃质量,达到6 782.49 kg.hm-2的高产水平;蕾期棉花叶片含氮量随5个处理施氮分配比例的增加而增加。初花期的施氮由N1、N2转变为N3、N4处理,棉花茎的含氮量也由2.67%显著增加到3.89%。盛花期棉花叶片含氮量由N1处理的4.94%显著增加到N4处理的6.81%。盛铃期的施氮处理由N1、N2转变为N3、N4,棉铃籽粒中的含氮量由4.15%显著增加到5.05%,比叶、茎、铃壳的含氮量变化明显;5个施氮处理棉花全生育期氮素累积量分别达到199.29、197.18、201.74、218.881、92.79 kg.hm-2,与产量呈协调一致的变化规律,N4处理全生育期氮素累积量最大,初花期和吐絮初期氮素吸收量达到35.41和13.14 kg.hm-2的最大值。等施氮量下不同追氮比例处理对棉花产量产生显著影响,并同步影响氮素的吸收累积量。"前重后轻"的N4处理能提高棉花初花期氮素吸收水平,协调全生育期氮素吸收累积量,从而形成高产。     

施氮量对滴灌冬小麦产量和品质的影响

[目的]揭示不同施氮量对滴灌冬小麦产量和品质的影响,为滴灌冬小麦合理施氮量的确定提供理论依据.[方法]在大田滴灌条件下,设置180 kg/hm2(N1)、240 kg/hm2(N2)、300 kg/hm2(N3)、360 kg/hm2(N4)4个施氮量处理,研究施氮量对滴灌冬小麦籽粒特性、面团流变学参数和拉伸特性及产量的影响.[结果]随着施氮量的增加,冬小麦的籽粒容重、出粉率、蛋白质含量、湿面筋含量以及面团稳定时间、弱化度、拉伸阻力均呈“先增后降”的变化规律,在N3处理达到最大;沉降值、面团吸水率及形成时间逐渐增大;拉伸面积和延伸度逐渐减小.施氮量对穗数影响不大,但穗粒数、千粒重、总生物量和收获指数均表现为:N3＞N4＞N2＞N1;产量以N3处理最高,为9 540.15 kg/hm2,分别较N1、N2、N4处理产量提高了24.72;、14.44;和6.23;,达显著或极显著性差异水平.[结论]施氮量为300 kg/hm2时,滴灌冬小麦籽粒产量及品质均表现最好.     

施氮量对滴灌冬小麦光合特性及产量的影响

[目的]研究不同施氮量对滴灌冬小麦光合特性及产量的影响.[方法]在大田滴灌条件下,设置180kg/hm2(N1)、240 kg/hm2 (N2)、300 kg/hm2(N3)、360 kg/hm2(N4)4个施氮量处理,研究不同施氮量对冬小麦叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(SPAD值)、光合特性及产量和产量构成的影响.[结果]随着施氮量的增加,冬小麦的LAI、SPAD值以及净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均呈"先增后降"的变化规律,在N3处理达到最大;胞间CO2浓度(Ci)呈先"先降后增"的变化,在N3处理最低.施氮量对收获穗数影响不大,但穗粒数、千粒重、总生物量和收获指数均表现为:N3 ＞N4＞N2 ＞N1;产量以N3处理最高,为9 540.15 kg/hm2,分别较N1、N2、N4处理产量提高了24.72;、14.44;和6.23;,达显著或极显著性差异水平.[结论]冬小麦的最适施氮量为300 kg/hm2.     

水氮耦合对膜下滴灌棉花生长及产量的影响

【目的】研究水氮耦合对新疆北疆石河子地区膜下滴灌棉花生长和产量的影响。【方法】通过桶栽试验,结合当地棉花品种农丰133号为试验材料,在滴灌条件下进行水氮两因素三水平完全处理。灌溉设置三个水平:4 350、5 250、6 150 m~3/hm~2(分别标记为W1、W2、W3);设置三个施氮水平:300、500、700 kg/hm~2(分别标记为F0.6、F1.0、F1.4),研究棉花生育期内不同水肥处理对株高、叶面积指数(LAI)、干物质积累以及产量的影响。【结果】棉花在膜下滴灌施氮条件下,株高和叶面积指数随灌水量的增加而增加。在相同灌水处理下,棉花各项生理指标随施肥量的增加呈现先增大后降低的趋势,在施肥水平F1.0处达到最大,同时施肥过高一定程度上抑制了棉花的生长。【结论】在新疆北疆石河子棉花种植区,灌水量5 250 m3/hm~2、施氮量500 kg/hm~2为最佳膜下滴灌施肥策略。     

施氮量对棉花和棉蚜的影响

在田间和盆栽情况下,进行了施氮量对棉花和棉蚜(Aphis gossypii Glover)影响的研究。随着施氮量的增加,棉叶中可溶氮和蛋白质含量增加;棉花的产量相应提高;初生蚜到成蚜开始胎生的历期缩短,成蚜的个体增大,寿命延长,繁殖力增加;棉蚜的种群数量增加。通过对氮肥费用,化防费用及棉花产量3因素的综合分析,初步得出每亩施氮10kg,种植棉花的经济效益最佳。     

不同施氮量对水稻产量及构成因素的影响

通过4种不同水平施氮量(0、112.5、225.0、337.5 kg/hm2)对10个不同水稻品种(系)进行产量及构成因素研究,结果表明:在磷、钾标准施用和土壤条件背景一致,10个品种(系)在4种施氮标准下,品种(系)产量整体表现出从0~112.5 kg/hm2逐渐升高,然后112.5~337.5 kg/hm2产量降低的过程。结实率表现为随着施氮量的增加而降低,有效穗则随着施氮量的增加而增加,千粒重无明显变化。同时,不同的品种对氮肥的敏感度不同。     

滴灌条件下施氮量对冬小麦根系生长及产量的影响

为明确豫北地区滴灌冬小麦高产栽培的氮肥施用量,选用矮抗58为试验材料,分析了滴灌条件下不同施氮量[0(N_0)、120(N_1)、180(N_2)、240(N_3)、300(N_4)kg/hm~2]对0～40 cm土层冬小麦根系生长及产量的影响。结果表明,各处理0～40 cm土层冬小麦根长密度和根质量密度均表现为抽穗期灌浆期拔节期;抽穗期和灌浆期,随着施氮量(0～240 kg/hm~2)增加,0～40 cm土层根长密度和根质量密度均随之增加,当施氮量达到300 kg/hm~2时,根长密度和根质量密度均有所下降。根长和根质量主要分布在0～10 cm土层,随着土层深度增加,各处理不同生育时期冬小麦的根长密度和根质量密度总体上逐渐降低,少数处理在30～40 cm土层有小幅回升;拔节期至灌浆期,0～40 cm 4个不同土层根系的根长密度和根质量密度均在抽穗期达到最大值;抽穗期,在一定范围内(0～240 kg/hm~2)增施氮肥既有利于增加表层又有利于增加深层土壤根系的根长密度,然而根系生物量却主要集中在表层。冬小麦产量随着施氮量的增加也呈逐渐增加趋势,N_3和N_4处理产量显著高于其他处理,但两处理之间无显著差异。综合来看,合理增施氮肥可以通过促进冬小麦根系的生长,进而提高产量,在本试验条件下,最适宜的施氮量为240～300 kg/hm~2,在此条件下产量为9 286.62～9 306.04 kg/hm~2。     

不同施氮量对强筋小麦产量及其构成因素的影响

为了明确优质强筋小麦品种的氮肥运筹,以陕禾192和陕禾1028为材料,开展了不同施氮量对2个小麦品种产量及其构成因素的影响试验。结果表明,2020年陕禾192在施氮量为180 kg/hm²时产量最高,2个年度陕禾1028均在施氮量为120 kg/hm²时产量最高。2个品种在年际间表现出较高的施氮量能提高有效成穗数,但会显著降低千粒重,由此导致减产;2个品种的穗粒数在高施氮量、倒春寒条件下极显著降低。     

江汉平原棉花合理施氮量研究

采用田间小区试验研究了江汉平原棉花合理施氮量。结果表明,在施用90 kg/hm~2 P2O5、180 kg/hm~2K2O和3 kg/hm~2持力硼基础上,利用线性+平台模型得到棉花中高产量水平下的合理施氮量为280 kg/hm~2。在不明显减产的条件下,从提高氮肥当季利用率、尽量降低氮肥投入的角度,可以将氮肥用量降低到240kg/hm~2左右,在此施氮水平下仍然可能通过改进田间管理措施获得高产。因此,江汉平原棉花氮肥减量空间为20~60 kg/hm~2。     

不同灌溉制度对南疆绿洲区膜下滴灌棉花生长及产量的影响

通过田间小区试验,研究新疆南疆免冬、春灌膜下滴灌不同灌水量和灌水次数对棉花生长、叶面积指数、根系分布和产量的影响。试验结果表明:增加灌水量和灌水次数可以促进棉花营养生长,提高棉花蕾期和花铃期叶面积指数,相同灌水量下,灌水16次比灌水12次更有利于生殖器官的形成。棉花根系主要分布在垂直方向0~50cm,水平方向上根系成"凹"型分布,棉花根系生物量为窄行宽行膜间,窄行根生物量占总根系生物量的46.61%~53.64%,宽行占23.36%~29.64%,膜间占22.17%~25.11%。增加灌水可以提高表层0~30cm根质量密度,12次灌水根质量密度随灌溉定额的增加而增加,16次灌水中420mm灌溉定额根质量密度最大。单株铃数、单铃质量、籽棉产量和经济系数在相同灌水量下,16次灌水大于12次灌水,420mm灌溉定额和16次灌水是南疆免冬、春灌适宜棉花的灌溉制度。     

膜下滴灌对棉田生态环境及作物生长的影响

通过田间试验研究了膜下滴灌对棉田生态环境状况及棉花生长发育及产量形成的影响。结果表明,膜下滴灌与常规灌溉相比,覆膜滴灌改变了棉花田间水分环境,为棉花的生长创造了良好的水、肥、气、热条件,有利于棉花生长发育;同时,可以减少地面蒸发,减少灌溉水的深层渗漏,保持土壤肥力,提高水分利用率,增加作物产量,具有良好的经济、生态和社会效益。     

不同机采滴灌方式对棉花生长及产量的影响

为了探索适宜新疆棉花机采模式的滴灌带最佳布置方式,以‘新陆早61号’为试验品种,研究2种机采滴管方式(一膜两管六行和一膜三管六行)对棉花生长、产量的影响.结果表明,一膜两管六行的边行棉花生育前期生长缓慢,在出苗率,生育进程,农艺性状均显著低于内行棉花.一膜三管六行的棉花边行内行生长差异小,棉田长势均匀.一膜三管六行的棉花的产量和效益分别比一膜两管六行处理的棉花高出255 kg/hm2和1500元/hm2.生产上更应该推广一膜三管六行的机采栽培模式.     

不同矿化度水源膜下滴灌对棉花土壤盐分分布及生长的影响

利用微咸水膜下灌溉是缓解干旱区农业灌溉资源短缺的有效途径之一,分析不同矿化度水源膜下滴灌对土壤盐分分布及作物生长的影响对于确定灌溉水源矿化度阈值具有重要意义。开展4 a不同梯度矿化度水源膜下滴灌棉花测坑试验,设置6个处理矿化度分别为1 g/L(CK)、2 g/L(A)、3 g/L(B)、4 g/L(C)、5 g/L(D)和6 g/L(E),分析不同梯度矿化度水源膜下滴灌土壤盐分累积及棉花生长特征,确定微咸水膜下滴灌棉花灌溉矿化度阈值。结果表明：2019-2022年,0～100 cm平均土壤电导率以每年0.920dS/m、0.995 dS/m、1.196 dS/m和1.188 dS/m的速率呈线性增长的趋势。随着灌溉年限增加,不同梯度微咸水膜下滴灌下土壤电导率呈现增加趋势。5 g/L和6 g/L处理土壤盐分累积最大,分别为38.70%和39.19%;灌水12 h后,宽行表层20～40 cm土壤盐分累积最为明显,土壤电导率为0.30～2.1 dS/m;窄行土壤盐分在40～60 cm土层处出现累积,土壤电导率为1.26～1.93 dS/m。矿化度为3 g/L水源膜下滴灌棉花土壤盐分累积量较小...     

大兴安岭南麓玉米膜下滴灌需水规律的研究

为探讨在大兴安岭南麓地区膜下滴灌玉米作物全生育期的最佳灌水时间、灌水次数、灌水定额．采用玉米品种郑单958在兴安盟进行试验研究,结果表明：灌水次数为5次,灌水定额为1350mS／hm2时产量最好,最高产量达到15．06t／hm2。     

施氮对南疆荒漠绿洲滴灌棉田产量及棉纤维品质的影响

设计0、150、300、450、600、750 kg/hm² 6种纯氮投入量,600～750 kg/hm²为农民习惯投入量,研究超量施氮对棉花产量、品质及氮肥利用效率的影响。结果表明：农民习惯施氮量是经济施氮量的1.53～1.91倍,产量仅为78.00%～78.60%,氮肥的利用效率显著降低,减少20％～60％的氮肥用量是可行的。增施氮肥对单株结铃数影响显著,对铃质量、衣分等无显著影响,过低、过高的氮肥均不利于高产结构的形成。随施氮量的增加纤维长度、麦克隆值,呈开口向下的抛物线状,超量施氮显著降低纤维的强力。在纤维品质的空间变异性方面,长度、强力受氮肥的影响较大,麦克隆值、短绒指数、伸长率受影响相对较小。可见,300～450 kg/hm²的氮肥投入增产效果最显著,氮肥利用效率最高,纤维品质较优。     

膜下滴灌棉田土壤水分动态化研究

通过系统观察不同土壤类型棉田水分动态变化规律,研究了膜下滴灌棉花苗期、蕾期、花铃期、吐絮期土壤含水量以及不同土层深度土壤水分的变化。结果表明,沙土和粘土从苗期到吐絮期含水量变化趋势相似,并呈现规律性的变化:土壤含水量的变化趋势近似于抛物线,苗期土壤含水量最低,随棉花的生长发育,土壤含水量逐渐增加,至花铃期达最大,到吐絮期,土壤含水量又下降,与蕾期相当。不同土壤质地0～100cm土层各层次的土壤水分含量存在差异,随着土层深度的增加,土壤含水量呈下降趋势。在不同生育期,沙土的含水量明显低于粘土。这种变化与土壤的物理化学性质、生物学特性以及棉花根系的生长发育有关。     

滴灌条件下种植密度对新冬20生长及产量性状的影响

[目的]明确不同种植密度对南疆滴灌冬小麦生长特性与产量构成的影响。[方法]以新冬20为供试材料,设置3种种植密度,对其群体、个体生长性状及产量构成进行调查。[结果]随生育进程的发展,总茎数与叶面积指数呈现先增加后减少的趋势,而干物质积累量则持续增加;最大总茎数在拔节期出现,单株叶面积和群体LAI最大值在抽穗-扬花期。随密度增加,最高总茎数、株高、单株最大叶面积、群体最大LAI、单株和群体最大干物质积累量均呈增加趋势,其中350万株/hm2密度处理下的总茎数和单株干物质积累量变化较大,而650万株/hm2密度处理的单株叶面积和群体LAI变化较大,500万株/hm2密度处理的群体干物质积累量变化较大,且产量构成因素均达到最大,产量最高达8 472.49 kg/hm2。[结论]在南疆地区,为了获得高产高效,冬小麦密度应控制在500万株/hm2时较好。     

不同品种膜下滴灌棉花水氮效应对其产量的影响

[目的]研究不同水、氮用量对不同棉花品种籽棉产量的影响及其差异.[方法]采用三因素完全随机区组设计,三因素指品种(V)、氮(N)和水(W).[结果]随着氮肥用量和灌水量的增加,2个棉花品种籽棉产量均显著增加,但过大的灌水量会使产量有所下降,各处理中产量最大值出现在N2W2处理(N2:360 kg/hm2;W2:4 500 m3/hm2);品种间籽棉产量标杂A1显著高于新陆早33号,在低水低氮和高水低氮处理(N1W1、N1W3)2品种籽棉产量差异不显著,其他各处理品种间籽棉产量都达到显著差异水平.[结论]针对不同棉花品种采用适宜的水肥调控措施,能够显著提高产量和水肥的利用效率.