施肥策略对新疆棉花产量、品质与水氮利用的影响

通过田间小区试验,研究了2种施肥方式(F_1氮磷钾肥全部滴施;F_2氮肥滴施,磷钾肥基施)、4个施氮水平(150,225,300,375 kg/hm~2)对膜下滴灌棉花产量、品质和水氮利用率的影响.结果表明:2种施肥方式下,低氮用量150 kg/hm~2时棉花蕾铃脱落率显著增加,单株有效铃数和单铃质量减小,棉花水氮利用率低,产量降低.4种氮肥水平下,随着施氮量的增加,棉花蕾铃脱落率呈先降低后上升的趋势,产量和水氮利用率呈先增加后下降的趋势.施肥方式F_2下棉花平均蕾铃脱落率较F_1施肥方式减少3.35%,棉花平均产量增加4.06%,水氮利用率分别增加12.58%和3.01%.施氮量显著影响棉纤维整齐度指数、马克隆值、断裂比强度,施氮量为300kg/hm~2时均达到最高.施肥方式F_2下300 kg/hm~2时,棉花蕾铃脱落率低,单株有效铃数、单铃质量和衣分率高,产量最高达到6 992.33 kg/hm~2,水氮利用率分别为1.45 kg/m~3和45.90%,棉纤维成熟度好,强度大.     

施肥对免耕旱作燕麦田土壤温室气体排放的影响

采用静态箱-气相色谱法,研究了不施肥(CK)、施氮肥(N)、施磷肥(P)、施钾肥(K)、氮磷肥配施(NP)和氮磷钾肥配施(NPK)5种施肥处理对免耕旱作燕麦田土壤温室气体排放的影响,以期为当地农田生态实现可持续发展提供科学依据。结果表明,各处理土壤CO_2排放通量随燕麦生育期均呈先增加后减小的趋势,拔节期出现峰值;不同施肥处理CO_2平均排放通量均高于不施肥处理,其中氮磷钾配施、氮磷配施和施氮处理与不施肥处理间差异显著;各处理土壤CH_4排放通量在全生育期内均表现为吸收特征,呈"反S型"变化,全生育期氮磷钾、氮磷和施氮处理CH_4平均吸收通量显著高于不施肥处理,分别是不施肥处理的1.30、1.25、1.15倍,三者之间差异不显著;各处理N_2O排放通量全生育期内均表现为排放源,呈先增后减的趋势,各处理N_2O平均排放通量表现为施氮氮磷配施氮磷钾配施施磷施钾不施肥,其中施氮、氮磷配施、氮磷钾配施与不施肥处理差异显著,施磷、施钾与不施肥处理差异不显著;氮磷钾配施、氮磷配施、施氮、施磷、施钾处理综合温室效应分别比不施肥处理高22.3%、15.6%、12.8%、10.1%和4.7%,除施钾处理外,其他施肥处理均与不施肥处理差异显著。     

不同种植模式和灌水定额对棉花生长和产量的影响

【目的】明确膜下滴灌机采棉的适宜种植模式和最优灌水定额。【方法】设置等行距（M1:1膜3行）、宽窄行（M2:1膜6行）2个种植模式,每个种植模式设置3种灌水定额（W1:30 mm,W2:37.5 mm,W3:45 mm）,分析不同种植模式和灌水定额对棉花生长、蕾铃分布、挂枝数、产量和水分利用效率的影响。【结果】种植模式显著影响棉花株高和茎粗,M1处理的株高和茎粗相比M2处理提高了30.29%和13.45%;株高和茎粗随灌水定额的增大而增大,W2处理和W3处理的株高和茎粗差异较小,显著高于W1处理。M1处理有利于增加棉花上部铃和内围铃,且中、上部铃随着灌水量的增加而增加。M1处理的单株成铃数、衣分和籽棉产量相比M2处理分别增加了65.72%、1.46%和3.33%,皮棉产量增加了6.87%。产量随着灌水定额的增加而增加,但水分利用效率差异不显著。【结论】推荐南疆地区机采棉采用等行距（M1）种植模式,最优的灌水定额为37.5mm(W2),可以促进棉花生长,实现增产。     

灌水方式和施肥组合对冬小麦生长及肥料利用影响

【目的】研究滴灌和畦灌2种灌水方式下不同施肥组合对冬小麦产量和肥料利用的影响,探寻冬小麦最佳灌水和施肥组合。【方法】试验于2020—2021年在中国农业科学院新乡综合试验基地进行,设置滴灌（D）与畦灌（Q）2个灌水方式和氮磷（NP）、氮钾（NK）、氮磷钾（NPK）、磷钾（PK）4种施肥组合,共8个处理（处理简称分别为D-NP、D-NK、D-NPK、D-PK、Q-NP、Q-NK、Q-NPK、Q-PK）,分析不同灌水和施肥组合下冬小麦生长发育、产量和肥料利用等变化规律。【结果】滴灌和畦灌条件下,PK处理的冬小麦株高和叶面积指数较NPK处理均显著降低,且冬小麦穗长、穗粒数和千粒质量均显著降低,畦灌处理穗粒数高于滴灌处理,而千粒质量低于滴灌处理;滴灌条件下,与NPK处理相比,PK处理产量降低25.0%,而NP处理和NK处理产量差异不显著;滴灌条件下氮肥、磷肥、钾肥利用率分别比畦灌高出49.48%、4.01%、18.07%,且滴灌条件下氮肥、磷肥、钾肥偏生产力显著高于畦灌;滴灌下冬小麦收获时土壤硝态氮残留量低于畦灌,且Q-NK处理土壤硝态氮残留量较Q-NPK处理降低18.7%。【结论】综合分析,...     

棉花花铃期施肥器研制成功

一种新型2FIIL-7型棉花花铃施肥器在农一师二团研制成功。该施肥器着重解决了棉花花铃期深施颗粒肥料的问题。棉花花铃施肥器，安装在高架中耕机的中齿柱上。施肥器由滑刀、分沟总、输胆管、导亿板、施肥8柄、浮幼式侧“八”字型覆土器和压缩弹簧组成。通过实地追施肥料，已达到设计和施肥要求。追施肥料最深可达12O1111］，施肥的。1、沟宽13111111。该施肥盟友上严实，结构简单，工作平稳可靠。棉花花铃期施肥器研制成功@李金凯$农一师二团修造厂@高有东$农一师二团修造厂     

水钾耦合对北疆机采棉水钾利用效率及产量的影响

【目的】探索不同土壤含水率区间与钾肥施用量之间的耦合效应,优化机采棉灌水和钾肥施用方案。【方法】以膜下滴灌棉花为研究对象,设计了3个土壤含水率(田间持水率的40%～60%、60%～80%和80%～100%,W1、W2、W3)和3个施钾水平(30、60和90 kg/hm~2,K1、K2、K3),研究了机采棉的株高、叶面积指数、生物量和产量。【结果】土壤含水率为田间持水率的60%～80%时,钾肥对棉花株高的增益效果更加明显;施钾量在30 kg/hm~2和60 kg/hm~2时,土壤含水率能显著提高株高的日增长量。叶面积指数随着施钾量和灌水量的增加而增加。土壤含水率为田间持水率的60%～80%且施钾量为90 kg/hm~2时,最有利于棉花生物量的形成。土壤含水率为田间持水率的60%～80%时,棉花单株有效铃数和籽棉产量最多,且籽棉产量和有效铃数随着施钾量的增加而增加,W2K3处理的籽棉产量最高(7 579.78 kg/hm~2),有效铃数最高(9.03个/株)。钾肥能促进棉花单铃质量的形成,但是单株有效铃数的增加会减缓钾肥对棉花单铃质量的促进作用。当灌水水平一致时,钾肥生产效率随着施钾量的增加而显著降低。在土壤含水率为田间持水率的80%～100%且施钾量为90 kg/hm~2时,棉花的水分利用效率最低。【结论】土壤含水率为田间持水率的60%～80%且施钾量为90 kg/hm~2为适宜的灌水施肥方案,有利于生物量向生殖生长倾斜,获得较高的水钾利用效率以及棉花籽棉产量。     

新疆滴灌施肥棉花生长和产量的水肥耦合效应

在新疆石河子棉花种植区,研究了滴灌施肥棉花生长和产量的水肥耦合效应.试验设置3个灌水水平和5个NPK施肥水平.结果表明,滴灌施肥条件下,灌水量对株高、有效铃数、百铃质量、籽棉产量、水分利用效率和灌溉水利用效率影响均在0.05水平下具有统计学意义,对和叶面积指数的影响在0.01水平下具有统计学意义,其变化随着灌水量的增加而增加;施肥对株高、叶面积指数、有效铃数、百铃质量和籽棉产量影响在0.01水平下具有统计学意义,水肥交互作用对单株有效铃数、百铃质量和籽棉产量影响在0.01水平下具有统计学意义.施肥过高对作物生长有一定的抑制作用.灌水量为60%ET_c,施肥量为300 kg/hm²∶120 kg/hm²∶60 kg/hm²(ω_N∶ω_P2O5∶ω_K2O)时氮、磷、钾的利用效率均最高,灌水量为100%ET_c,施肥量为150 kg/hm²:60 kg/hm²∶30 kg/hm²(ω_N∶ω_P2O5∶ω_K2O)时氮、磷、钾养分回收率最高.从产量、水分利用效率和肥料偏生产力等角度综合考虑,灌水量100%ET_c、300 kg/hm²∶120 kg/hm²∶60 kg/hm²(ω_N∶ω_P2O5∶ω_K2O)为最佳滴灌施肥策略.     

耕作措施与植物生长调节剂对膜下滴灌棉花生长特性及产量的影响

通过大田试验,研究了耕作措施与植物生长调节剂对棉花生长发育及产量的影响,试验设计了4个处理(CT1:浅耕-叶面喷施缩节胺,CT2:浅耕-随水滴施多效唑,CT3:深耕-叶面喷缩节胺,CT4:深耕-随水滴施多效唑)。结果表明,在相同的耕作措施下,与叶面喷施缩节胺相比,生育期随水滴施多效唑更有利于棉花的生长发育,生育期保持了适宜范围的LAI,促进了棉花SPAD的增加,光合物质积累量高,产量得到提升。在相同的植物生长调节剂下,深耕较浅耕棉花植株健壮,根系发育强且地上部分干物质积累量高,产量得到一定程度提升。综合分析,CT4处理棉花生育期较CT1处理、CT2处理和CT3处理均提前,塑造了良好的冠层结构,LAI大小适宜,在生育后期保持了较高的SPAD,提高了光合物质积累在生殖器官的分配率,具有较高的单株有效铃数、单铃质量和衣分率,产量达到6 803.74kg/hm~2,较CT1处理、CT2处理和CT3处理分别提高了13.44%、9.37%和6.49%。     

不同灌水量对盆栽棉花干物质积累和分配的影响

为研究不同灌水量对转基因抗虫棉生物量的影响,在盆栽条件下,以华杂棉H318为试验材料,参照自然蒸发量,设置5个灌溉处理(T1、T2、T3、T4、T5),研究不同灌水量对棉花干物质积累和分配的影响。结果表明,随灌水量增加,生殖器官干质量和铃数呈上升趋势,根系和地上部分生物量增加。"果节/叶面积"以T5最大,"铃数/叶面积"T1最高,"生殖器官干质量/叶面积"随灌水量减少而降低。T3处理根冠比和生殖器官干物质分配率较高,生物量灌溉水利用效率最大。在提高水分利用效率的前提下,T3为最佳的灌水比例。     

不同滴灌流量对盐碱土种植下棉花纤维品质、产量的影响

为探究盐碱地改良过程中不同滴灌流量对棉花纤维品质与产量的影响，以棉花为试验对象，采用了两种类型盐碱土（新疆砂质壤土、江苏东台粉砂质壤土），设定4种滴灌流量（0.4、0.8、1.2、1.6 L/h），通过室外避雨栽培与室内品质分析相结合的方法，监测分析了不同水盐状况下棉花纤维品质及产量，利用数据包络分析法对两种盐碱土和4种滴灌流量进行优选评价。结果表明：(1)针对棉花5种纤维品质（上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度、马克隆值、伸长率），砂质壤土种植下的最佳滴头流量分别为1.2、0.4、1.6、1.2、0.4 L/h，粉砂质壤土种植下的最佳滴头流量分别为0.8、0.8、1.2、0.4、1.6 L/h。(2)针对棉花5种产量指标（单株铃数、单铃质量、籽棉产量、皮棉产量、衣分率），砂质壤土种植下的最佳滴头流量分别为1.6、0.8、1.2、1.6、1.6 L/h，粉砂质壤土种植下的最佳滴头流量分别为1.6、1.2、1.6、0.4、1.6 L/h。(3)在本研究所设计的滴灌流量范围内，砂质壤土的棉花品质综合效益比粉砂质壤土更高。(4)运用数据包络分析法计算不同滴灌流量下棉花品质产量综合效率，砂...     

The relative sensitivity to plant water stress during the reproductive phase of upland cotton (Gossypium hirsutum L.)

Summary The relative sensitivity of the cotton plant to water stress throughout the growing season was determined to identify when irrigation will have the greatest beneficial effect. Daily plant water stress for 72 different data sets of water applications was correlated to corresponding yield criteria. The magnitude of significant correlation was interpreted as the degree of sensitivity. Plant water stress during square formation and early flowering resulted in fewer bolls to reach maturity, but this detrimental effect was cancelled by the development of bigger bolls due to greater lint growth. This resulted in better seedcotton and lint yields. Flower and boll senescence which resulted from water stress during flowering peak, however, inhibited seedcotton and lint yields. The most pronounced inhibiting effect stress had on yields, was during boll development well after the end of effective flowering, when it inhibited boll development. Stress during ripening of the bolls increased lint and boll development and consequently enhanced yields. When limited quantities of water is available, preference should be given to irrigation during boll development, then by irrigation when the first flowers appear, followed by irrigation during peak flowering. Water should be withheld from opening of the first bolls.     

水肥耦合对棉花产量和氮累积利用的影响

研究膜下滴灌施肥条件下,不同滴灌水量和滴灌施肥用量对棉花产量、氮素动态累积和氮素利用效率的影响。通过设置5个滴灌施肥水平和3个水分水平的完全组合处理以及一个不施肥对照处理,研究了水肥耦合对棉花干物质动态累积量、籽棉产量、氮动态累积量和氮素利用效率的影响。在收获后棉花地上部分器官质量从高到低依次为棉铃,茎秆和叶,而氮素主要集中在棉铃内部,其次是叶片,茎秆最少。灌溉水量显著增加了棉花叶片,茎秆和棉铃质量,从而增加了干物质量和籽棉产量,同时灌溉水量显著增加氮累积量和氮肥利用率。水肥对氮肥偏生产力,氮肥农学效率和氮肥生理利用率影响显著。灌溉水量降低至60%ETc会抑制棉花对氮素的吸收,使干物质量和籽棉产量下降,但可以显著提高氮肥利用率,氮肥偏生产力,氮肥农学效率。在本试验条件下,灌水量在380 mm,施肥量(N-P2O5-K2O)为(250-100-50)kg/hm2时,可以获得低于最高产量6%的籽棉产量,并节省15%的灌水量和16.7%施肥量。     

水分调控对麦茬棉产量和水分利用效率的影响

为研究麦后移栽棉对水分调控的响应,于2012年6月~2012年10月通过人工控水试验研究了水分供应对麦后移栽棉生长、产量和品质的影响。小区试验结果表明,蕾期轻度水分亏缺花铃期充分灌水处理(T2)的籽棉产量、成铃数以及单铃质量均为最大,但蕾期和花铃期轻度水分胁迫处理(T4)的产量与处理T2差异不显著,但水分利用效率和灌溉水利用效率分别提高了23.93%和34.01%;管栽试验结果表明,对照处理(T7)的单株成铃数的收获籽棉产量均最高,与对照处理相比,全生育期轻度水分胁迫处理(T8)减产3.98%,水分利用效率和灌溉水利用效率分别提高了9.70%和20.02%;桶栽试验结果表明,灌水定额为1.6倍ETp处理(T11)的籽棉产量和单株成铃数均最高,与处理T11相比,灌水定额为1.3ETp处理(T12)的籽棉产量仅降低了9.7%,而灌水定额为1.0 ETp处理(T13)的籽棉产量降低了30%。说明适宜的水分胁迫(灌水下限为60%~65%FC,灌水上限为80%~85%FC)有利于麦后移栽棉的高产和水分利用效率的提高。     

Water use and lint yield response of drip irrigated cotton to the length of irrigation season

A 2-year experiment was conducted at Tal Amara Research Station in the Bekaa Valley of Lebanon to determine water use and lint yield response to the length of irrigation season of drip irrigated cotton (Gossypium hirsutum L.). Crop evapotranspiration (ET_crop) and reference evapotranspiration (ET_rye-grass) were directly measured at weekly basis during the 2001 growing period using crop and rye-grass drainage lysimeters. Crop coefficients (K_c) in the different growth stages were calculated as ET_crop/ET_rye-grass. Then, the calculated K_c values were used in the 2002 growing period to estimate evapotranspiration of cotton using the FAO method by multiplying the calculated K_c values by ET_rye-grass measured in 2002. The length of irrigation season was determined by terminating irrigation permanently at first open boll (S1), at early boll loading (S2), and at mid boll loading (S3). The three treatments were compared to a well-watered control (C) throughout the growing period. Lint yield was defined as a function of components including plant height at harvest, number of bolls per plant, and percentage of opened bolls per plant.Lysimeter-measured crop evapotranspiration (ET_crop) totaled 642 mm in 2001 for a total growing period of 134 days, while when estimated with the FAO method in 2002 it averaged 669 mm for a total growing period of 141 days from sowing to mature bolls. Average K_c values varied from 0.58 at initial growth stages (sowing to squaring), to 1.10 at mid growth stages (first bloom to first open boll), and 0.83 at late growth stages (early boll loading to mature bolls).Results showed that cotton lint yields were reduced as irrigation amounts increased. Average across years, the S1 treatment produced the highest yield of 639 kg ha⁻¹ from total irrigations of 549 mm, compared to the S2 and S3 treatments, which yielded 577 and 547 kg ha⁻¹ from total irrigations of 633 and 692 mm, respectively, while the control resulted in 457 kg ha⁻¹ of lint yield from 738 mm of irrigation water. Water use efficiency (WUE) was found to be higher in S1 treatment and averaged 1.3 kg ha⁻¹ mm⁻¹, followed by S2 (1.1 kg ha⁻¹ mm⁻¹), and S3 (1.0 kg ha⁻¹ mm⁻¹), while in the control WUE was 0.80 kg ha⁻¹ mm⁻¹. Lint yield was negatively correlated with plant height and the number of bolls per plant and positively correlated with the percentage of opened bolls. This study suggests that terminating irrigation at first open boll stage has been found to provide the highest cotton yield with maximum WUE under the semi-arid conditions of the Bekaa Valley of Lebanon.     

灌水模式及下限对滴灌棉花产量和品质的影响

为探索滴灌条件下棉花优质高效灌溉指标,在新疆石河子研究了地下滴灌(SSDI)和膜下滴灌(SDI)条件下不同灌水控制下限对棉花耗水量、品质以及水分利用率的影响.结果表明,相同滴灌模式,棉花蕾期耗水量随灌水控制下限的提高而增加,花铃期水分胁迫处理的棉花阶段耗水量普遍低于对照处理;蕾期适度水分胁迫(灌水控制下限为60% FC)花铃期充分供水(灌水控制下限为75% FC)处理(SDI-7和SSDI-7)有利于籽棉产量的提高,与对照处理相比,籽棉产量提高了14.48%(SDI-7)和11.60%(SSDI-7);水分处理对棉花衣分、棉纤维整齐度的影响不明显,蕾期和花铃期水分胁迫对棉纤维上半部平均长度的影响随水分胁迫程度的加重而加剧,蕾期适度水分胁迫(灌水控制下限为60% FC)有利于棉纤维断裂比强度的提高.相同水分处理,地下滴灌棉花产量和灌溉水利用率均高于膜下滴灌棉花.与对照处理相比,蕾期和花铃期灌水控制下限分别为60% FC和75% FC,灌水定额为30 mm处理在节约灌溉水的同时提高了籽棉产量并改善了棉纤维品质,可作为石河子垦区滴灌棉花适宜的灌水指标.     

亏缺灌溉对棉花生长发育和产量的影响

1998～ 1 999年 ,研究了滴灌和地面灌二种灌水方式下 ,亏缺灌溉对棉花生长发育和产量的影响。试验结果表明 ,在亏缺灌溉条件下 ,花铃期干旱对棉花生长发育和产量影响最大。但随着亏缺灌溉程度由重到轻 ,即随着供水量的增加 ,棉花生长发育趋向良好 ,总耗水量和产量相应增加 ,二者均呈现出良好的直线关系 ;与地面灌相比 ,因滴灌是一种小定额灌溉 ,供水时段、水量分配较为均匀 ,又直接把水送至棉花根部 ,故灌水前后土壤湿度变幅小 ,棉花株高、果枝、蕾、铃的生长发育和叶面积系数乃至产量均优于地面灌方式     

基于改进Faster R-CNN和Deep Sort的棉铃跟踪计数

棉铃作为棉花重要的产量与品质器官,单株铃数、铃长、铃宽等相关表型性状一直是棉花育种的重要研究内容。为解决由于叶片遮挡导致传统静态图像检测方法无法获取全部棉铃数量的问题,提出了一种以改进Faster R-CNN、Deep Sort和撞线匹配机制为主要算法框架的棉铃跟踪计数方法,以实现在动态视频输入情况下对盆栽棉花棉铃的数量统计。采用基于特征金字塔的Faster R-CNN目标检测网络,融合导向锚框、Soft NMS等网络优化方法,实现对视频中棉铃目标更精确的定位;使用Deep Sort跟踪器通过卡尔曼滤波和深度特征匹配实现前后帧同一目标的相互关联,并为目标进行ID匹配;针对跟踪过程ID跳变问题设计了掩模撞线机制以实现动态旋转视频棉铃数量统计。试验结果表明：改进Faster R-CNN目标检测结果最优,平均测量精度mAP₇₅和F1值分别为0.97和0.96,较改进前分别提高0.02和0.01;改进Faster R-CNN和Deep Sort跟踪结果最优,多目标跟踪精度为0.91,较Tracktor和Sort算法分别提高0.02和0.15;单株铃数计数结果决定系数、均方...     

不同灌水量对盆栽棉花产量和品质的影响

在盆栽条件下,以华杂棉H318为试验材料,参照自然蒸发量,设置5个灌溉比例,研究不同灌水量对棉花产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明,随灌水量增加,成铃率和单株铃数增加,籽棉产量上升,水分利用效率呈先升后降的趋势。不同灌水量对棉花的纤维品质影响不大,马克隆值随灌水量的增加而降低。综合考虑棉花的产量、品质以及水分利用效率,灌水量80%为最佳的灌水比例。     

机采棉加工过程智能控制与试验优化

机采棉杂质含量高,多级籽棉清理和皮棉清理会造成纤维损伤,为综合提高皮棉产品的外观形态和纤维内在质量,提出了对机采棉加工工艺进行过程优化控制的研究方法和试验方案。在充分分析典型机采棉加工流程的基础上,根据最新的棉花质量检测标准,确定杂质面积、杂质颗粒数、反射率、黄度、上半部长度、长度整齐度、短纤维指数、马克隆值、断裂比强度9个参数作为优化目标,建立以加工皮棉产品成交价格最大化的总体优化控制目标。选取对棉花清理有显著影响效果的倾斜式籽清机I和II、提净式籽清机、回收式籽清机、轧花机上部、锯齿式皮清机I和II 7个关键设备的转速作为优化控制变量。采用监控层、控制层、设备层的构架模式,完成关键设备自动化升级改造。使用响应面分析法的中心组合设计试验方法建立控制变量与控制目标之间的数据模型。以建立的总体优化控制目标为适应度评价函数,利用遗传算法完成对多变量数据模型的求解,7个设备的转速分别为495、484、727、472、1 131、822、763 r/min。试验结果表明,加工后的皮棉产品杂质面积变化率降低约7个百分点,上半部长度变化率提高约2个百分点,质量较为稳定。本文方法在降低机采棉含杂率的同时,提高了棉花的综合质量水平。