精细化水氮调控对膜下滴灌棉花冠层特性动态变化影响

[目的]通过高产棉花冠层调控来完善棉花水肥高效管理技术理论.[方法]采用田间膜下滴灌方式,在相对高、低两个灌溉量下,设等施氮下5个不同氮肥运筹方案,完全组合共10个处理,测定分析10个处理下棉花生育期冠层特性和产量的变化特征.[结果]无论灌溉量高低,在蕾期"前重后轻"施氮水平的叶面积指数、消光系数均显著高于"前轻后重"施氮水平;在花期高灌溉量下,"前重后轻"施氮水平的叶面积指数显著高于"前轻后重"施氮水平;蕾、花、铃期高灌溉量下"前重后轻"施氮水平的叶面积指数均增加相对较快,随着"前重后轻"施氮水平的加重,散射辐射透过系数、直射辐射透过系数则减少相对较快;蕾、花、铃期低灌溉量下"前轻后重"施氮水平的平均叶簇倾斜角度降低相对较快,而消光系数则增加相对较快;灌溉量较高时,精细化水氮调控下产量随叶面积指数呈线性正相关变化,"前重后轻"施氮水平的叶面积指数和籽棉产量显著高于"前轻后重"施氮水平.[结论]灌溉量相对较高时,两次追肥时采用"前重后轻"施氮策略的棉花叶面积指数在蕾期、花期表现出最高值,并对生育期的叶面积指数、散射辐射透过系数、直射辐射透过系数、消光系数、产量的影响作用强于"前轻后重"的施氮策略.     

根域限制下水氮供应对膜下滴灌棉花叶片光合生理特性的影响

在新疆气候生态条件下,采用管栽方法,选用棉花新陆早13号和新陆早33号2个品种为供试材料,通过人工限制根系垂直生长深度和水氮供应,测定棉花叶片气体交换和叶绿素荧光参数、光合物质积累等,探讨根域限制及水氮供应对棉花光合生理特性及产量形成的影响.结果表明:与对照相比,相同水氮供应条件下,根域限制处理棉花从开花期至盛絮期叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和光化学猝灭系数(qp)显著降低,尤其在盛铃后期至盛絮期表现明显,但潜在最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)未受到影响;盛花期和盛絮期根重均显著降低,但地上部总干物质、蕾铃干物质累积量及籽棉产量均显著高于对照.同一根域容积不同水氮处理棉花开花期至盛絮期的Pn、Gs和Fv/Fm、ΦPSⅡ、qp均表现为W1N1＞W0N1＞W1N0＞W0N0;根域限制条件下适量水氮供应处理盛花期和盛絮期地上部总干物质和蕾铃干物质累积量均显著增加,最终单株铃数、单铃重和籽棉产量均显著高于其它处理.因此,在膜下滴灌棉花根域容积受限制条件下,通过优化生育期水氮供应,能改善叶片光合性能、增加地上部干物质积累量及其向生殖器官分配比例,是挖掘膜下滴灌棉花产量潜力和提高效益的有效途径.     

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。     

膜下滴灌棉花根系分布特性试验研究

以膜下滴灌条件下棉花根系为对象,通过根钻取样的方法,探索棉花根系的分布规律,研究了膜下滴灌条件下棉花根系的分布特性。结果表明:棉花根系主要分布在0~40 cm的土层中;随着深度及水平距离的增加,在棉花的各生育期其根重密度及所占总根量的百分数逐渐减少,并在棉花的各生育期,其根量所占总根量的百分数与水平距离及垂直距离呈负指数关系,根重密度在垂直方向上与深度也呈负指数关系。     

棉花膜下滴灌栽培技术

介绍了棉花膜下滴灌的主要技术指标及其栽培技术。     

膜下滴灌棉花水氮耦合对其干物质和水分利用效率的影响

在膜下滴灌条件下,设置不同水、氮用量,测定不同生育期各处理的植物干物质积累和土壤水分含量,结合试验区详细的气象资料,计算棉田各处理水分利用效率。结果表明,随着氮肥用量的增加,棉花干物质积累的快速增长期推迟,最大积累速率增加,棉花干物质的快速增长期在初花-盛铃期,持续45 d左右,棉花总干物质随氮肥用量的增加而增加,灌水量对干物质积累也表现出同样的趋势。干物质水分利用率(WUE)随着灌溉水量、施氮量的增加呈现先增加而后降低的趋势。试验中最优水氮组合为灌水4 800 m3/hm2、施氮肥300 kg/hm2。在这个组合下,棉花干物质积累、水分利用效率和产量均达到最大。     

膜下滴灌对棉花生长发育的影响研究

棉花膜下滴灌技术是滴灌技术与覆膜植棉技术有机结合(优势叠加)的产物,它可以适时适量满足棉花各生育期对水和养分的需求,为棉花生长发育创造良好的水、肥、气、热环境.因此,对促进棉花早发、增加铃重和提高品质都有明显效果.通过几年来的试验研究,现将棉花膜下滴灌对棉花生长发育的影响简述如下.     

膜下滴灌条件水、氮、密度耦合效应对棉花产量的影响

[目的]研究膜下滴灌灌水量、施氮量、密度耦合效应对杂交棉生长的影响.[方法]通过田间试验,设置8个水、氮、密度处理组合研究不同处理对棉花生长和产量的影响.[结果]灌水量对棉花生产影响最大,其次是施氮量和密度,高的水、氮条件下棉花干重和产量都有所增加,但收获率有很明显的下降.[结论]水氮增加以后,棉花生长旺盛,但容易旺长,因此在生产中增加水肥投入获高产要慎重.     

浅析棉花膜下滴灌工程设计

本文主要分析了棉花膜下滴灌工程设计中的几点问题。     

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.     

咸水滴灌条件下棉花生长和氮素吸收对水氮的响应

[目的]研究咸水滴灌条件下棉花生长和氮素吸收对水氮的响应.[方法]试验设置了3种灌溉水盐度0.35(S1)、4.61(S2)和8.04(S3)dS/m,2个灌水量405(L1)和540(L2)mm以及2个施氮量240(N1)和360(N2) kg/hm2.[结果]棉花的株高在生长前期主要受灌溉水盐度、灌水量及二者的交互作用和盐度、灌水量和施氮量三者的交互作用影响显著,生长后期主要受灌水量的影响显著.高灌水量L2(540 mm)各处理株高为S2＞S1＞S3,施氮量对株高的生长差异影响不显著.棉花茎和叶的干物质积累量受灌溉水盐度、灌水量和施氮量其中二者的交互作用影响显著,而棉铃和总的干物质积累量受交互作用不显著.[结论]棉花的氮素吸收量受灌溉水盐度、灌水量和施氮量三因素及其两者或三者的影响显著;随着灌溉水盐度的增加,棉花的氮素吸收量呈下降的趋势;而氮素吸收量随着灌水量的增大显著增加,表明增加灌水量可促进氮素吸收.     

不同滴灌毛管布置模式棉花水氮耦合效应

 【目的】研究施肥量和灌水量对不同滴灌模式棉花产量、氮素利用效率（NUE）、水分利用效率（WUE）的水氮耦合效应的影响。【方法】试验设置1带4行、2带4行、2带6行3种滴灌模式,灌水量和施氮量采用二次通用旋转组合设计,进行大田小区棉花膜下滴灌试验。【结果】棉花产量的水氮耦合效应：灌水量和施氮量对棉花产量的影响,1带4行为灌水量＞施氮量,2带4行和2带6行为施氮量＞灌水量。在灌水量65.1～284.9 mm的范围内,3种滴灌模式棉花产量与灌水量呈显著正相关。棉花产量与施肥量,1带4行施氮量16.2～94.2 kg?hm-2呈显著的正相关,2带4行在施氮量为16.2～69.0 kg?hm-2呈负相关,施氮量为69.0～94.2 kg?hm-2呈正相关。2带6行施氮量为16.2～55.2 kg?hm-2呈正相关,施氮量为55.2～94.2 kg?hm-2呈负相关。棉花NUE的水氮耦合效应：灌水量和施氮量对棉花NUE的影响,3种模式均为施氮量＞灌水量。氮素利用效率与施氮量的关系,1带4行施氮量16.2～82.2 kg?hm-2,施氮量与NUE呈显著负相关,当施氮量为82.2～94.2 kg?hm-2呈显著正相关。2带4行施氮量16.2～69.0 kg?hm-2呈显著负相关,当施氮量为69.0～94.2 kg?hm-2呈显著正相关。2带6行在施氮量16.2～94.2 kg?hm-2呈负相关。在灌水量65.1～284.9 mm的范围内,3种滴灌模式氮素利用效率与灌水量呈正相关。棉花WUE的水氮耦合效应：灌水量和施氮量对棉花WUE的影响,1带4行和2带4行灌水量＞施氮量,2带6行为施氮量＞灌水量。施氮量与水分利用效率,1带4行呈正相关,2带4行施氮量为16.2～41.4 kg?hm-2呈负相关,施氮量为44.2～94.2 kg?hm-2呈正相关。2带6行在施氮量为16.2～55.2 kg?hm-2呈正相关,施氮量为55.2～94.2 kg?hm-2呈负相关。在灌水量65.1～284.9 mm范围内,3种滴灌模式棉花水分利用效率与灌水量均呈负相关。【结论】根据不同滴灌模式对水氮耦合效应,建立以棉花产量、NUE、WUE为目标的不同滴灌模式水氮管理策略,得出2带4行棉花滴灌模式为最能够促进水氮耦合效应发挥、有利于膜下滴灌棉花生长的田间水氮管理模式。     

滴灌棉田根区水分对棉花干物质生产及水分利用效率的影响

[目的]研究滴灌条件下根区水分对棉花干物质生产、分配及水分利用效率的影响,为制定滴灌棉花水分精确管理制度提供依据.[方法]选用对水分敏感性不同的棉花品种为试材,分别设置常规滴灌和充分滴灌处理,在灌水前后监测土壤水分变化,同时测定棉花根系生长与分布、株高、叶面积指数及生物量等生理指标.[结果]常规滴灌量条件下土壤水分活动层集中在0～60 cm的土层中,且滴水前耕层土壤相对含水率均低于55;、滴水后可保持70;～80;的水分状况,有利于诱导根系纵向生长,维持生育后期较高的叶面积指数,并促进光合产物向产量器官蕾铃分配,从而提高了经济产量水分利用效率.不同品种对根区水分的反应差异较大,新陆早6号常规滴灌条件下皮棉产量低于新陆早8号,经济产量水分利用效率与新陆早8号无明显差异;充分滴灌条件下总生物学产量水分利用效率高于新陆早8号,经济产量水分利用效率显著低于新陆早8号.[结论]滴水总量在4 050～4 275 m3/hm2,依据品种对水分响应的差异,通过协调相关栽培技术,调控干物质生产及其在器官中的分配,可实现滴灌棉花产量与水分利用效率协同提高.     

不同配肥模式下滴灌棉花氮素吸收利用规律

【目的】 研究不同配肥模式对滴灌棉花氮素吸收利用规律。【方法】 采用大田单因素随机区组方法,设置4种施肥方式,第1种为1/3时间施肥,1/3时间浇水,1/3时间施肥、第2种为1/2时间施肥,1/4时间浇水,1/4时间施肥、第3种为1/4时间施肥,1/4时间浇水,1/2时间施肥、第4种为1/4时间施肥,1/2时间浇水,1/4时间施肥,分别记为W₁、W₂、W₃、W₄。研究滴灌条件下不同配肥模式棉花全氮含量以及氮素在各器官中的分布积累特征。【结果】 (1)不同配肥模式下滴灌棉花植株平均全氮含量表现为W₁＞W₂＞W₃＞W₄;(2)不同器官滴灌棉花全氮含量在表现为叶＞花蕾＞铃＞茎;(3)不同配肥模式下滴灌棉花的氮肥农学利用率和氮肥偏生产力都表现为W₁＞W₃＞W₂＞W₄。【结论】 棉花氮素吸收利用和产量最高的N-W-N模式下,最优的配肥时段是W₁(1/3时间浇水,1/3时间施肥,1/3时间浇水)处理。     

博尔塔拉州膜下滴灌棉田氮肥施用技术研究

[目的]探讨适宜博尔塔拉州滴灌棉区的氮肥施用技术.[方法]通过田间小区试验对滴灌条件下不同质地和不同肥力棉田氮肥施用技术进行研究.[结果]肥力较低的滴灌棉田氮素最佳经济用量为248.6 kg/hm2,最佳经济产量为2 158.9 kg/hm2;肥力较高的棉田氮素最佳经济用量为310.9 kg/hm2,最佳经济产量为2 236.5 kg/hm2.氮肥用量一致的条件下,适量基施有提高产量的作用,肥力较低的砂壤土滴灌棉田以30;作基肥,70;滴施效果最好,按照"前轻、中重、后补"的原则,从盛蕾期到铃期持续滴施对提高铃重、增加铃数进而提高产量有明显的作用;中高肥力的壤土上,集中在盛蕾期到花铃期持续滴施即可满足棉花的需氮要求.[结论]膜下滴灌棉田氮肥用量控制在尿素525.0～560 kg/hm2,可以获得较高的产量和收益.     

不同水氮处理对棉田氮素平衡及土壤硝态氮移动的影响

 【目的】探讨不同水氮管理策略对高产棉田氮素平衡及氮素移动的影响。【方法】设置田间小区试验,研究了常规灌水＋常规施氮、优化灌水＋优化施氮、常规灌水＋优化施氮、优化灌水＋优化施氮、常规灌水+不施氮处理条件下的棉田氮素平衡和土壤硝态氮动态。【结果】在常规水氮管理条件下,收获后表观损失量高达163—294 kg?hm-2,60—200 cm土层中硝态氮含量较播前有大幅增加,增量与表观损失的比值达到0.39—0.69;优化水氮管理条件下表观损失量仅为19—87 kg?hm-2;常规水氮处理不同层次土壤剖面上均呈现出硝态氮的积累,而且随灌水量加大累积峰下移,优化水氮管理土壤剖面硝态氮累积程度较小。【结论】在常规施氮体系中氮素的表观损失率达52%—68％,氮素随水移动到根层以下是重要的损失途径之一;本试验中采用的优化水氮管理方法显著减少了硝态氮的淋移损失。     

交替隔沟灌溉棉花群体生理指标的水氮耦合效应

【目的】研究交替隔沟灌溉棉花群体生理指标、生物量、产量的水氮耦合效应。【方法】本试验采用交替隔沟灌溉方式进行大田小区试验,施氮量和灌水量采用二次通用旋转组合设计,分析棉花群体生理指标在不同水、氮组合下（灌水量：37.48—218.52 mm;施氮量：56.2—134.2 kg?hm-2）的变化规律。【结果】棉花叶片光合势(LAD)、作物生长率(CGR)、群体净同化率(NAR)、叶面积指数(LAI)、产量、生物量的水、氮单因子效应表明,施氮量56.2—122.8 kg?hm-2时,各群体生理指标、产量、生物量与施氮量呈显著的正相关。施氮量122.8—134.2 kg?hm-2时,LAD、CGR与施氮量呈显著的正相关,NAR、LAI、产量和生物量变化不显著。灌水量37.52—192 mm时,群体生理指标、产量、生物量与灌水量呈显著的正相关。灌水量192—218.48 mm,LAD、CGR、LAI与灌水量呈显著的正相关,NAR、产量和生物量变化不明显。棉花群体生理指标、生物量、产量的水氮耦合效应表明,灌水量在37.52—192 mm范围内,LAD、CGR、NAR、LAI随灌水量增加而均增长,但增长趋势随施氮量增加而逐渐降低。灌水量在192—218.48 mm各群体生理指标、生物量、产量变化不显著。施氮量56.2—95.2 kg?hm-2,群体生理指标、产量、生物量随施氮量增加而增长,但增长趋势随灌水量增长而逐渐降低。施氮量从95.2增加到134.2 kg?hm-2,各群体生理指标、生物量、产量随施氮量变化不显著。【结论】交替隔沟灌能够协调棉花群体生长发育,提高棉花产量和水、氮利用效率。     

膜下滴灌水氮空间调控对机采棉群体塑造及产量的影响

【目的】研究膜下滴灌水氮空间调控对机采棉群体塑造及产量的影响。【方法】以新陆中66号为供试品种,试验采用大田裂区试验设计,主区为膜内不同滴灌带条数,分别为2、3和5条(分别标记为G₂、G₃、G₅);副区为不同施氮量,分布为0、238、317、396 kg/hm²(分别标记为N₀、N₁、N₂、N₃),研究棉花生育期内不同水氮处理对群体指标、叶面积指数、干物质积累、产量和氮肥农学效应的影响。【结果】施氮量对机采棉群体塑造影响极显著,滴灌带布置条数对茎粗和果枝始节高度有显著影响;增加布管数量和施氮量可增加机采棉的叶面积指数,并在生育中后期达到显著影响;机采棉地上部分干物质积累量、单株铃数、单铃重、衣分和籽棉产量均随着施氮量的增加而呈单峰趋势,在N₂水平下有最大值;滴灌带条数和施氮量的交互作用对果枝始节果枝始节高度、吐絮初期干物质积累量和产量的影响显著。【结论】水氮空间调控会显著影响棉花群体塑造和产...