种植密度对东北特早熟棉区棉花生物量和氮素累积的影响

 以辽棉19号（生育期125 d）和新棉33B（生育期135 d）2个生育期差异较大的品种为材料,于2007－2008年在东北特早熟棉区（辽宁辽阳,41°26' N,123°14' E）设置棉花种植密度试验（7.50万、9.75万、12.00 万株·hm^-2）,研究不同棉花群体生物量与氮素动态累积特征的差异及其与产量品质形成的关系。结果表明,棉花群体生物量和氮素累积动态随生育进程的变化符合“S”型曲线,棉花群体生物量和氮素存在异速累积现象,氮素累积快速起始期及终止期均较生物量累积提前10 d左右。2品种均以9.75 万株·hm^-2密度下棉花生物量、氮素动态累积过程最为优化,皮棉产量最高,纤维品质最优;密度过高尽管群体生物量、氮素累积量较高,但经济产量下降。     

灌溉方式和施氮量对棉花生长及氮素利用效率的影响

 设置2年田间小区试验,探讨了不同灌溉方式及施氮量对棉花生物量、氮素吸收量、皮棉产量及氮素效率的影响。结果表明,与漫灌相比滴灌显著增加了棉花生物量、氮素吸收量、皮棉产量以及氮肥利用率;滴灌棉花地上部各器官干物质积累量和氮素吸收量显著大于漫灌,而地下部干物质积累量和氮素吸收量显著低于漫灌,滴灌条件下较好的水分条件抑制了棉花根系生长而促进地上部生长。施用氮肥显著提高了棉花生物量、氮素吸收量。皮棉产量在施氮量为360 kg·hm^-2时最大,过高氮肥投入无助于棉花产量提高。随着施氮量的增加,氮肥利用率、农学利用率、偏生产力均显著降低。灌溉方式与施氮量互作效应对棉花单株铃数及皮棉产量产生显著影响。     

东北特早熟棉区不同群体棉花氮临界浓度稀释模型的建立初探

 选用辽棉19号（生育期125 d）和新棉33B（生育期135 d）为材料,于2009年在东北特早熟棉区（辽宁辽阳,41°26'N,123°14'E）设置棉花种植密度（7.50万,9.75万,12.00万株·hm^-2）和施氮量（0,120,240,360,480 kg·hm^-2）试验,研究不同种植密度下棉花氮临界浓度的变化并建立东北特早熟棉区不同群体棉花氮临界浓度稀释模型。结果表明：不同种植密度下棉花氮临界浓度与地上部最大生物量间均符合幂函数关系（N=aW^-b）,模型参数 a ,b 值在不同种植密度下存在差异。同一品种生产相同生物量的需氮量随种植密度的增加而增大,而同一密度下生产相同的生物量新棉33B的氮素吸收量高于辽棉19号。基于氮临界浓度稀释条件下的异速生长参数,氮素营养指数以及动态氮素临界累积量等指标得到的东北特早熟棉区不同群体适宜施氮量的结果一致,表明9.75万株·hm^-2密度下240 kg·hm^-2施氮量为东北特早熟棉区最佳种植密度和施氮量。     

长期秸秆还田下施氮量对棉花产量和氮素利用的影响

施氮能够增加土壤中氮的有效性,提高植株光合作用,促进植株对氮的吸收和干物质的积累,最终增加作物产量。但是在长期高氮秸秆还田条件下,是否应调整施氮量尚不清楚。为探究长期秸秆还田条件下施氮量对棉花光合速率、干物质和养分积累分配、产量、氮素利用和土壤氮素变化的影响,本研究设置0(N0)、150(N150)、180(N180)、210(N210)、240(N240)、270(N270)和300(N300)kghm^-2共7个施氮量处理。与常规施氮量(N300)相比,2020—2021年,减氮30%(N210)处理2年均获得了较高产量,分别为1853.62 kg hm^-2和1872.43 kg hm^-2,减氮40%(N180)仅在第1年保持了较高产量,为1743.68kghm^-2。2021年, N210的净光合速率、干物质和养分积累量均高于N180,两者间生殖器官的干物质和养分分配系数、氮肥利用效率未有显著差异,但N180的土壤表观氮盈余量显著降低了39.15%。综上,长期秸秆还田条件下,鲁西北棉区应适量减少施...     

不同施氮水平下棉花生物量动态增长特征研究

在大田实验条件下,以定量方法系统地分析了黄淮海棉区(以河南安阳为试点)不同施氮水平(每公顷0 kg、120 kg、240 kg3、60 kg、480 kg)下棉株生物量的动态累积特征,结果表明:棉株地上、地下部分干物重的动态累积符合Logistic生长曲线,生物量的增长对氮肥施用量较为敏感;施肥量为360 kg.hm-2时棉田具有快速增长期启动早、持续时间短、增长速率大等特征,说明该施氮量利于棉花生长前期的生物量的快速累积,氮肥施用量过多或过少均不利于合理棉花群体的建立;不同的施氮量可以调节快速生长期的早晚和持续时间,同时亦可改变其干物质累积速率。生产中可以通过调节氮肥的施用量与时间获得高产。对于黄淮海棉区,适宜的施肥量为360 kg.hm-2,7月中旬为棉田肥水管理的关键期。     

施氮量对滨海改良盐土棉花钾累积利用的影响

以长江流域大面积种植的转基因棉湘杂棉8号为材料,在江苏省大丰市稻麦原种场(33.2°N,120.5°E)滨海改良盐土上研究施氮量(0、150、300、375、450、600 kg N hm–2)对棉株钾素吸收、利用和分配的影响。结果表明,增施氮肥提高不同生育阶段棉株钾的吸收量,以盛花到见絮期的钾积累增量最大,并改变生育期间的钾吸收比例,使出苗到盛花期的钾吸收比例降低,盛花到吐絮期的钾吸收比例升高;同时,增加施氮还降低生育后期中上部果枝钾浓度的下降速率,但对下部果枝影响较小。随施氮量增加,各部位果枝氮对钾吸收的边际效应(每增施1 kg氮促进钾的吸收量)呈先升高后降低趋势,且果枝部位越高,基于最大边际效应的施氮量越高。在300~375 kg hm–2施氮量范围内,干物质和钾在经济器官中的分配比例提高,钾浓度和钾累积量动态特征参数比较协调,中部和上部果枝氮素对钾吸收的边际效应和钾的皮棉生产效率较高,利于高产形成。高于375 kg hm–2的施氮量导致皮棉产量增幅下降,氮素对钾吸收的边际效应和钾的皮棉生产效率较低;低于375 kg hm–2的施氮量降低干物质和钾经济系数,不利于高产形成。     

不同施氮量对谷子产量和效益的影响

摘要;以赤谷9号、赤谷10号和峰谷12为材料,研究不同的施氮量（O、150、300、450、600kg／hm2）对谷子品种产量的影响。结果表明：从产量和肥料投资的经济效益两方面考虑,3个谷子品种的产量均在施氮量为450kg／hm2时达到最高,得到的经济效益最大。     

河南植棉区施氮量对麦棉两熟产量及氮肥利用率的影 响简

 研究了河南植棉区麦棉两熟施氮量对两季产量和氮肥利用率的影响。结果表明,施氮能显著提高小麦产量、总有效穗数和穗粒数,籽粒千粒重随施氮量增加而降低;商丘和内黄试验点小麦最高产量所需的施氮量分别为201.4 kg·hm^-2和187.2 kg·hm^-2,经济最佳施氮量分别为163.0 kg·hm^-2和134.9 kg·hm^-2。施氮也能显著提高棉花产量和单株成铃数;适量施氮可提高铃重;商丘和内黄试验点棉花最高产量所需的施氮量分别为244.4 kg·hm^-2和224.2 kg·hm^-2,经济最佳施氮量分别为225.9 kg·hm-2和207.0 kg·hm^-2。小麦氮肥利用率以施氮量180 kg·hm^-2最高。麦棉两季氮肥利用率,商丘试验点随施氮量增加而降低;内黄试验点以施氮量390 kg·hm^-2最高。小麦、棉花氮肥偏生产力、农学利用率均随施氮量增加而降低。     

施氮量对酿造高粱产量和氮素利用率的影响

为了实现酿造高粱氮肥合理高效利用,以晋杂22号为试验品种,研究了6种氮肥施用量(0,75,150,225,300,450 kg/hm~2)对酿造高粱产量和氮素利用率的影响。结果表明,在施氮0~450 kg/hm~2,施用氮肥有效地增加了高粱产量和净利润,但随着施氮量的增加产量先升高后降低,其关系可表示为y=-0.037x~2+17.759x+5 874.41(R2=0.878 1)。随着施氮量的增加高粱氮肥偏生产力和氮肥利用率显著降低;氮素吸收效率逐渐降低;氮素利用效率大体呈下降趋势;当施氮量为225 kg/hm~2时,高粱产量、净利润最大,极显著高于不施氮处理,增产率达37.64%;氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别为9.96,36.42 kg/kg,氮肥利用率可达到38.70%,且氮平衡为3.07,大体上满足氮素平衡。综合分析各项指标,施氮量为225 kg/hm~2是酿造高粱晋杂22号实现高产、高效益、较高氮肥利用率的适宜氮量。     

初花后土壤碱解氮浓度对棉花生物量和氮素累积特征的影响

试验于2009-2010年分别在江苏省棉花科技示范基地东台市(120°19' E, 32°52' N)和大丰市(120°28' E,33°12' N)进行。设置6个水平(0、150、300、375、450和600 kg hm^–2)施氮量,研究土壤碱解氮浓度变化特征及对棉花生物量和氮素累积特征的影响。结果表明,棉花初花后土壤碱解氮浓度的动态变化可用三次函数方程模拟,棉花生物量、氮素累积动态可用Logistic方程拟合;土壤碱解氮浓度快速下降期的平均速率、持续时间分别与棉株生物量、氮素快速累积期的最大相对累积速率、持续时间有较高的相关性;在375 kg hm^–2施氮量下,土壤碱解氮浓度快速下降期具最佳平均速率和持续时间,棉株生物量和氮素快速累积期有最优的累积特征值,棉花具有最优的生物量、氮素累积特征值,棉花产量最高、综合品质最优。高施氮量和低施氮量皆不利于棉花生物量和氮素的累积。因此,适宜的施氮量及施氮运筹可调节棉花初花后土壤碱解氮浓度的动态变化,优化棉花生物量和氮素的累积以及产量和品质。     

氮素水平对杂交棉氮素吸收、生物量积累及产量的影响

在滴灌条件下,采用单因素随机区组设计,研究了不同氮素水平(0、135、270、405、540 kg·hm-2)对杂交棉生物量、氮素吸收及产量的影响。结果表明:杂交棉生物量、吸氮量和产量随氮素水平的增加而增加,至施氮量为405 kg·hm-2时达最高值,分别较不施氮水平提高了49.93%,75.43%和82.24%;氮素水平对杂交棉蕾、花、铃生物量积累和氮素吸收的影响大于茎和叶;氮素的增加还显著提高了杂交棉的生物量积累速率、氮素吸收速率以及单株铃数和铃重。本试验中270 kg·hm-2的施氮量可初步满足杂交棉获得高产的需要,施氮量过大不利于产量的提高。本研究条件下杂交棉获得最高产量的氮肥适宜用量为386.5～388.4 kg·hm-2。     

Nitrogen Fertilizer and Its Residual Effect on Cotton Yield and Biomass Accumulation

[Objective] The optimum nitrogen rate of 300 kg·hm^－2 is well documented for cotton in the Yangtze River Valley, China. It can be reduced to 225 kg·hm^－2 without reducing yield in late sowing under high planting density. The aim of this study was to determine the possibility of further reducing the nitrogen application rate at the first flower stage, its residual effects and influence on cotton yield formation rule. [Method] A pot experiment was conducted with five nitrogen levels (120, 150, 180, 210 and 240 kg·hm^－2) in 2014, but only 180 kg·hm^－2(for studying nitrogen residual effect) in 2015, to study the cotton growth process, yield and its components and biomass accumulation. [Result] Nitrogen levels significantly affected the yield and biomass accumulation, but not the growth process and nitrogen residual effect. Maximum seed cotton yield (30.5 g·plant^－1), boll weight (3.8 g) and biomass accumulation, especially in the reproductive and vegetative organs, was recorded in the 180 kg·hm^－2 nitrogen treatment. In the rapid accumulation period, the proportion of biomass accumulation in the reproductive organs was the highest. [Conclusion] In a soil with medium fertility level, the application of 180 kg·hm^－2 nitrogen was optimal, because the strength of biomass accumulation in reproductive organs increased during the rapid accumulation period.     

施氮量和滴灌施肥频率对杂交棉氮素吸收和产量的影响

 在滴灌条件下进行了不同氮肥用量和滴灌施肥频率对杂交棉氮素吸收和产量影响的大田试验研究,试验中设置3个施氮（N）（270、360和450 kg·hm^-2）水平和2种滴灌施肥频率（5和10 d）。研究结果表明,不同氮肥用量和施肥频率显著影响杂交棉的干物质重、氮素积累量和子棉产量。在中氮（360 kg·hm^-2）和低氮（270 kg·hm^-2）水平下,增加滴灌施肥频率可显著促进杂交棉生长,增加干物质和氮素积累量;但是氮肥用量较大（450 kg·hm^-2）时,滴灌施肥频率对棉花的生长影响不大。因此,在杂交棉的水肥关键时期,适当地提高滴灌施肥频率可以提高棉花产量。     

氯甲基吡啶对滴灌棉花生物量、氮素吸收及氮肥利用率的影响

在田间滴灌条件下,采用单因素随机区组设计,设置CK(不施氮肥)、Urea(尿素)和Urea+Nitrapyrin(尿素+氯甲基吡啶)3个处理,重复4次,分别于2012和2013年研究了尿素添加硝化抑制剂氯甲基吡啶(Nitrapyrin)对棉花生物量、氮素吸收及氮肥利用率的影响。2年试验结果表明,尿素添加氯甲基吡啶随水滴施能增加棉株的生物量、吸氮量及产量,使植株地上部分的生物量和吸氮量较单施尿素分别提高4.1%~5.1%、4.3%~4.4%,皮棉产量提高4.1%~4.4%;其中,茎、叶、蕾花铃的生物量较单施尿素分别增加2.7%~4.5%、14.9%~16.2%和2.5%~3.9%,吸氮量则分别提高0.4%~1.1%、12.2%~16.3%以及2.9%~3.4%;氯甲基吡啶的添加能提高棉田氮肥利用率11.5%~12.5%。研究结果可为应用硝化抑制剂氯甲基吡啶促进滴灌农田氮肥高效利用提供理论依据。     

干旱区水氮耦合效应对棉花生长性状及产量的影响

旨在分析干旱区水氮耦合效应对膜下滴灌棉花的生长机制。采用灌溉定额和施氮量二因素完全随机试验,研究水氮耦合效应对棉花生长性状及产量的影响。结果表明：灌溉定额为3300 m³/hm²时棉花苗期-蕾期天数增加,开花期-吐絮期天数缩短,地上部干物质积累量较低。灌溉定额为4500 m³/hm²时随着施氮量的增加,棉花株高、地上部干物质积累量增加,但产量呈先增加后下降的趋势。不同的灌溉定额下,施氮量为150 kg/hm²时,棉花蕾期-盛铃期天数最短,蕾铃脱落率较高,施氮量增加至 375 kg/hm²时,棉花株高、地上部干物质积累量较高,但叶面积指数、单株有效铃数和单铃重呈下降趋势。灌溉定额为3900 m³/hm²施氮量为300 kg/hm²时,棉花蕾期-盛铃期天数延长,优化了产量构成因素,产量达到最高为6992.33 kg/hm²。     

氮肥施用量对不同紫甘薯品种产量和氮素效率的影响

选取紫甘薯品种浙紫1号、宁紫2号和紫菁2号,设置3个施氮处理,即0 (N0)、75 (N1)和150 (N2) kg hm^–2纯氮,于2013-2014年2个生长季在青岛农业大学现代农业科技示范园进行大田试验,研究不同氮肥用量对块根产量、干物质累积速率、氮素累积量及氮素效率的影响。结果表明,施用氮肥不同程度地降低了浙紫1号和紫菁2号的薯块产量,其中,浙紫1号的N1、N2处理分别较N0处理降低12.64%和13.32%,紫菁2号分别降低3.94%和29.06%;宁紫2号N1处理产量略高于N0处理,两年分别较N0处理提高8.5%和3.4%,而N2处理块根产量显著低于N0处理。茎蔓生物量和氮素累积量随着施氮量的增加而增加,而收获指数、氮素收获指数和氮素利用效率逐渐降低。第1年N1、N2处理的茎蔓干物质累积量分别较N0处理提高2.7%~20%和12.3%~36.4%,第2年分别提高12.6%~51.9%和28.7%~85.5%。相关分析表明,块根产量与氮素效率各指标均呈显著或极显著正相关;而茎蔓生物量与收获指数、氮素收获指数及氮肥利用效率均呈极显著负相关(r = –0.615^**, –0.704^**, –0.663^**)。肥沃土壤上施用氮肥会造成浙紫1号和紫菁2号的茎蔓旺长,光合产物向薯块转运比例降低,导致源库比例不协调,块根产量下降。宁紫2号对氮肥的需求相对较高,施用氮肥75 kg hm^–2时鲜薯产量提高,而施氮量过高时薯块产量降低。因此,紫甘薯在含氮量较高的肥沃土壤上种植时,对氮肥的需求量较低,茎蔓和薯块的协调生长是提高块根产量和氮素利用效率的保障。     

施氮量对低肥力棉田土壤氮素及棉花养分吸收利用影响

【目的】研究黄河流域低肥力棉田施氮量对棉花产量、养分吸收利用率、土壤速效氮及脲酶活性的影响。【方法】以中棉所79为材料,设置6个施氮量处理(0、90、180、270、360、450 kg·hm^-2,分别以N0、N90、N180、N270、N360、N450表示),于2016和2017年进行连续两年大田试验。测定棉花产量、干物质质量、氮磷钾积累量、氮肥利用率、0―100 cm土层铵态氮及硝态氮含量、0―100 cm土层脲酶活性等指标。【结果】(1)与N0相比,除2016年N90处理外,其余施氮处理均显著提高籽棉产量。两年N360处理显著提高了棉花单株成铃数,籽棉产量与其它施氮处理间无显著差异。施氮对棉花衣分无显著影响。(2)与N0相比,施氮显著提高棉花干物质积累量。施氮90～360 kg·hm^-2,棉花氮、磷、钾积累量随施氮量的增加而增加,N450处理氮、磷、钾积累量较N360处理下降。随着施氮量增加,棉花氮农学利用率、氮肥偏生产力降低;当施氮量超过360 kg·hm^-2,氮生理利用率开始降低,但各处理间差异不显著。(3)除N90处理外,其余各处理41―80 cm土层NO3--N含量较N0显著提高;N270、N360、N450处理41―80 cm土层NO_3^--N含量显著高于N0、N90和N180处理;施氮对土壤NH_4^+-N含量无显著影响。(4)施氮0～360 kg·hm^-2,土壤脲酶活性随施氮量增加而增强;超过360 kg·hm^-2,土壤脲酶活性下降。【结论】氮肥经济最佳施氮量为277.0 kg·hm^-2。当施氮量超过360 kg·hm^-2时,棉花养分积累量降低,土壤NO3--N含量升高,土壤脲酶活性受到抑制,氮肥利用率降低,棉花增产效果不明显。