聚磷酸磷肥不同基追比对石灰性土壤上滴灌盆栽棉花生长的影响

  【目的】  研究了3种聚磷酸磷肥不同施用技术对石灰性土壤滴灌棉花生长和磷肥利用率的影响,为石灰性土壤上聚磷酸磷肥在滴灌棉花的合理施用提供理论支撑。  【方法】  以棉花为供试材料进行了滴灌盆栽试验。用聚合度为2.3、1.8的聚磷酸铵和聚合度为3.0的聚磷酸钾分别与常规磷酸二铵混合,得到3种含聚磷酸的掺混磷肥,依次表示为APP1、APP2和KTPP,掺混磷肥中3%的P₂O₅来自聚磷酸磷肥。在施磷量均为P₂O₅ 0.2 g/kg土壤前提下,每个掺混磷肥设基追比7∶3 (F_7∶3),1∶1 (F_1∶1)和3∶7 (F_3∶7) 3个处理,同时设置不施磷肥对照(CK),共10个处理。棉花出苗后110 天收获,测定植株地上部与地下部生物量和含磷量,同时分别测定0—8和8—16 cm土层土壤有效磷含量。  【结果】  3种供试聚磷酸磷肥在0—8 cm土层土壤有效磷含量均以F_7∶3处理显著低于F_1∶1和F_3∶7处理,8—16 cm土层土壤有效磷含量3个施用比例处理间无显著性差异。在F_7∶3处理下,0—8 cm土层土壤有效磷含量以KTPP处理显著高于APP1和APP2。在F_1∶1和F_3∶7处理下,0—8和8—16 cm土层土壤有效磷含量均为KTPP和APP1显著高于APP2。F_1∶1处理棉花地上部、地下部生物量均高于F_7∶3和F_3∶7处理。F_1∶1处理棉花结铃数最高,F_3∶7处理最低。F_1∶1处理下,KTPP和APP1棉花结铃数无显著差异,但均显著高于APP2。F_7∶3和F_1∶1处理棉花地上部吸磷量和磷肥利用效率均显著高于F_3∶7处理。在F_1∶1和F_3∶7基追比处理下,棉花地上部吸磷量和磷肥利用效率均表现为KTPP显著高于APP2,而APP1处于两者间。  【结论】  3种不同聚磷酸磷肥在石灰性土壤上对棉花的肥效表现为聚磷酸钾最优,其次为聚合度为2.3的聚磷酸铵,聚合度为1.8的聚磷酸铵效果略差。3种聚磷酸磷肥均以基追比1∶1施用棉花生物量积累和棉花磷肥利用率的效果最好。     

不同滴灌施肥策略对棉花氮素吸收和氮肥利用率的影响

在温室条件下应用^15N标记尿素进行了不同滴灌施肥策略对棉花氮素吸收和氮肥利用率影响的盆栽试验.根据滴灌灌水施肥时段的分配,设置四种不同氮肥滴灌施肥策略.研究结果表明,不同滴灌施肥策略显著影响棉花的干物质重和氮素吸收量,棉花的氮素吸收量明显受到根系生长的影响,整株氮素吸收量与根干物质重之间呈显著的正相关关系.在一次灌溉过程中先滴1/2时间的肥液,然后再滴1/2时间清水的施肥策略可显著促进棉花根系的生长,增加棉花的氮素吸收量,减少氮肥在土壤中的残留,提高氮肥利用率.因此,在膜下滴灌条件下采用合适的施肥策略有助于提高肥料的利用效率.     

滴施不同水溶性磷肥对玉米产量形成的影响

明确适合新疆滴灌玉米生产的磷肥品种。在2017～2020年连续进行了4年田间试验方法,设置了6个处理:磷酸脲(UP)、磷酸二氢钾(MKP)、聚磷酸铵溶液(APP)、磷酸二铵(DAP)、磷酸一铵(MAP)、不施磷肥(CK),各处理除CK以外氮、磷、钾投入量相同。试验在玉米开花期和成熟期分别采集植物样品。结果表明:APP、UP、MAP较其他处理可显著促进玉米生长,提高玉米开花期叶面积指数(LAI),其中APP的株高和LAI最高(P<0.05);滴施磷肥能促进玉米地上部生物量增长和干物质转移,玉米在开花期和成熟期地上总生物量表现为APP>UP>MAP>MKP>DAP>CK;在玉米干物质转移量、转移率和对籽粒的贡献率上,APP处理最高,显著高于其他处理(P<0.05);滴施APP、UP、MAP能显著提高玉米产量,滴施APP的玉米增产范围为19.1%～44.4%,UP增产范围为14.7%～39.6%,MAP在2020年相比CK增产率为18.7%;滴施磷肥能提高玉米经济效益,其中APP经济效益最高,较CK增加了4962元/hm²。综上所述,在新疆滴灌玉米的磷肥选择中,优先顺序应该是APP、UP、MAP、MKP、DAP。因此,在新疆滴灌玉米磷肥选择中,聚磷酸铵溶液是最优选择,其次是磷酸脲和磷酸一铵。     

不同滴灌施肥模式对棉花产量及养分吸收的影响

通过等养分和等成本施肥田间试验,研究不同滴灌施肥模式对棉花产量及养分吸收的影响。试验设4种滴灌施肥模式,分别为常规基施(CK)、常规追施(DCK)、普通滴灌专用肥(F1)和高磷钾滴灌专用肥(F2)。结果表明,在等养分施用条件下,高磷钾滴灌专用肥和普通滴灌专用肥处理的棉花干物质重、养分吸收量和产量均显著高于常规基施处理,但普通滴灌专用肥和常规追施处理差异不大;常规基施处理的氮肥和磷肥的利用率最低,普通滴灌专用肥和常规追施处理的氮肥和磷肥利用率差异不显著,高磷钾滴灌专用肥可显著提高磷肥利用率。在等成本施用条件下,常规追施处理的棉花干物质重、养分吸收量和产量最高,而高磷钾滴灌专用肥、普通滴灌专用肥和常规基施处理无显著差异。因此,滴灌专用肥尤其是高磷钾滴灌专用肥具有较好的应用效果,但是如何降低肥料成本是滴灌专用肥技术面临的重要问题。     

不同滴灌磷肥对棉田土壤磷含量及磷肥利用率的影响

通过田间试验,研究不同磷肥对滴灌棉田土壤有效磷及棉花产量和磷肥利用效率的影响。试验选取5种滴灌用磷肥：磷酸一铵（MAP）、聚磷酸铵（APP）以及大量元素水溶肥固体型（SF）、悬液型（LSF）、清液型（LCF）,并以不施磷肥为对照（CK）,共6个处理。测定土壤有效磷含量以及棉花生长、磷素吸收和产量。结果表明：在一个灌溉施肥周期内,施用清液型水溶肥（LCF）和聚磷酸铵（APP）较其它处理显著增加了土壤有效磷含量;在棉花各生育期,聚磷酸铵（APP）0～20 cm土层土壤有效磷含量较其它处理显著增加,清液型水溶肥（LCF）20～40 cm土层土壤有效磷含量最高,在盛铃期时较聚磷酸铵（APP）显著增加了21.41%;聚磷酸铵（APP）较磷酸一铵（MAP）显著促进了吐絮期棉花茎、叶的干物质及磷素积累量,而清液型水溶肥（LCF）干物质和磷素吸收在棉铃的分配比例最高,分别为64.89%、69.28%;清液型水溶肥（LCF）产量最高,聚磷酸铵（APP）次之,分别较磷酸一铵（MAP）提高了8.97%、2.87%;施用清液型水溶肥（LCF）较其它处理显著提高了棉花的磷肥偏生产力和磷肥农学效率,而聚磷酸铵（A...     

不同盐胁迫对滴灌棉花生理生长及产量的影响

为探明不同程度轻度盐胁迫对滴灌棉花光合生理、生长指标及产量的影响,采取桶栽的方式人为设置不同土壤含盐量,研究了6种不同盐胁迫(CK:1.5g/kg,T1:3.0g/kg,T2:4.0g/kg,T3:5.3g/kg,T4:6.2g/kg,T5:7.3g/kg)处理下棉花的生理生长及产量的变化规律,为新疆轻度盐碱地棉花栽培管理提供理论基础。结果表明,随着盐胁迫程度的增加及胁迫时间的延长,棉花光合生理指标均呈下降趋势(P0.01)。T1、T2处理对棉花净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(Gs)、细胞间CO_2浓度(Ci)及叶片水分利用效率(WUE)的影响不显著(P0.05),而T3、T4及T5处理对光合生理指标具有显著抑制性(P0.05);生育前期盐分胁迫下P_n与T_r、G_s、C_i均呈下降趋势,而L_s值随着盐胁迫的增加呈升高趋势。吐絮期的P_n、G_s、_Ls均小于蕾期,而C_i却大于蕾期;株高、叶面积在生育前期受到盐胁迫的影响显著,到生育后期T2、T3处理株高、叶面积增长迅速,最大值均为T3处理;T1、T2较CK处理对棉花产量及单株铃数、单铃质量影响不大,T3处理产量迅速降低,通过分段耐盐函数得到棉花在0—40cm土层全生育期的耐盐临界值为5.441 9g/kg(St)、耐盐极限值为44.201 6g/kg(S0);产量与P_n、WUE、株高(H)、叶面积(S)拟合程度较好,相关系数分别为0.69,0.73,0.50和0.72。综合分析,与中、重度盐分胁迫相比,轻度盐胁迫下导致棉花光合速率下降的原因生育前期为气孔限制因素,生育后期为非气孔限制因素,光合参数与盐胁迫程度关系密切,而棉花产量又表现出与光合作用指标具有较好的相关关系。     

灌溉水盐度和施氮量对棉花产量和水氮利用的影响

淡水资源不足和盐渍化是干旱半干旱地区农业生产的重要限制因素,因此提高水、 肥利用效率和作物产量,减少根区盐分积累和地下水污染风险是这些地区水分养分优化管理的重要目标。通过田间试验研究了滴灌条件下灌溉水盐度和施氮量对棉花产量和水、 氮利用率的影响。试验设置灌溉水盐度和施氮量两个因素,灌溉水盐度（电导率,EC）设3个水平,为0.35（淡水）、 4.61（微咸水）和 8.04（咸水）dS/m,分别用SF、 SM和SH表示;施氮（N）量设4个水平,为0、 240、 360和480 kg/hm2,分别以N0、 N1、 N2和N3表示。研究结果表明,棉花干物质重、 氮素吸收量和氮肥利用率受灌溉水盐度、 施氮量及二者交互作用的影响显著。咸水灌溉处理（SH）棉花干物质重、 氮素吸收量、 产量和氮肥表观利用率均显著降低,而微咸水灌溉（SM）对棉花氮素吸收量和氮肥表观利用率影响不大,但干物质重和产量有所降低。施氮肥可显著促进棉花生长,增加干物质重、 氮素吸收量和产量,但随着灌溉水盐度的增加,其促进效应明显受到抑制。微咸水和咸水灌溉会导致水分渗漏增加、 蒸散量降低,增施氮肥则可显著降低水分渗漏、 增加蒸散量。微咸水灌溉水分利用率最高,其次是淡水灌溉,咸水灌溉最低;增施氮肥则可显著提高水分利用率。因此滴灌条件下,高盐度的咸水不宜用于灌溉。而短期的微咸水灌溉不会对棉花产量和水、 氮利用率产生严重的负面影响;同时,合理的配施氮肥也有助于促进棉花生长,提高棉花产量和水分利用率。     

不同氮肥施用对双季稻产量及氮肥利用率的影响

通过田间小区试验,研究了不同氮肥处理对双季稻产量及氮肥利用率影响。结果表明:增施氮肥处理比不施氮肥处理双季稻的有效穗数、每穗粒数均显著提高,早稻产量增产77.0%~127.1%,晚稻增加62.9%~108.0%;早稻中等量控释氮肥处理较普通尿素处理水稻单位有效穗数、每穗粒数、农学利用率均增加,同时增产5.0%,氮肥利用率提高18.0个百分点;减量控释氮肥处理与普通尿素处理比有效穗数、每穗粒数、产量、氮肥农学利用率有所下降但氮肥利用率提高18.6~20.2个百分点,晚稻中各控释氮肥处理较普通尿素处理每穗粒数增加、产量增产,增产率为9.7%~27.7%,氮肥利用率提高28~31.1个百分点,且农学利用率显著提高;不同用量控释氮肥处理间早稻有效穗数、产量随氮肥用量增加而增加,晚稻中当施氮水平≤162 kg/hm2(按纯氮算)时,水稻单位有效穗、每穗粒数、结实率、产量随氮肥增加而增加;当施氮水平162 kg/hm2(按纯氮算)时,随施氮量增加而减少。     

施磷对棉花磷素吸收、利用和产量的影响

通过磷肥不同施用时期和施用量的田间试验,研究高产棉花吸收磷养分的特点与规律。结果表明,不同磷肥处理棉株对磷的吸收可以较好地用Logistic生长函数模型来拟合。各处理磷素的吸收主要集中在播种后的62~99 d内,这一时期棉花吸收磷的量占生育期总吸收量的50%以上,所以此阶段应特别注重磷的供应。在吐絮期,棉铃中的磷素随施磷量的增加在一定范围内有所增加,施磷对棉铃的生长发育有一定影响。但磷素在整个生育期各处理器官中差异不大。棉株对磷的吸收速率呈波动曲线,当生育期进行到花铃期时,各处理均达到吸收速率最高峰;此后棉株对磷的吸收速率逐渐降低。而在整个生育时期OPT(最佳处理)和OPT1处理磷素吸收速率差异不显著。合理施用磷肥,可以提高皮棉产量和磷肥利用率;春施磷肥更有利于提高磷肥表观利用率与纯收益,但磷肥施用过量会降低磷的利用效率和纯收益。     

氮肥和土壤质地对滴灌棉花根系分布及产量的影响

通过大田二因素随机区组试验,研究了滴灌条件下不同质地棉田土壤棉花根长密度和根表面积的垂直分布特征及其对产量的影响。结果表明:(1)施肥、灌水都可以显著降低棉花根长密度和根表面积,其关系表现为显著负相关;(2)花期之前棉花在0~20 cm土层根长密度表现为砂土黏土壤土,花期之后表现为砂土壤土黏土;在20~40 cm土层表现为壤土黏土砂土,且深层土壤砂土中棉花根长密度下降势显著高于壤土、黏土;在不同质地土壤中,粗根表面积均表现为N2(施氮量360 kg/hm~2)N3(施氮量480 kg/hm~2)N1(施氮量240 kg/hm~2)CK(不施氮处理);(3)根系分布特征参数与籽棉产量相关性分析结果显示,根长密度、根表面积对籽棉产量的形成均有显著影响,棉花籽棉产量的有效提高手段之一是在某些特定生育期适度地降低根系特征参数。     

Effects of nitrogen fertigation frequency on yield and nitrogen retention in drip-irrigated cotton

Fertigation techniques have been widely used in drip-irrigated cotton. The timing of nitrogen (N) fertilizer injections then becomes a management question producers need guidance on. This study investigated the effect of nitrogen (N) fertigation frequency on drip-irrigated cotton. Experiments were conducted in the Southeastern Anatolia Region of Turkey in 2011 and 2012. A split-plot experimental design was applied. The main plots contained two different lateral spaces: A, one drip-line (lateral) per row; and B, one lateral for every two rows. Sub-plots were designed with different frequencies of fertigation as follows: a, the application of fixed amount of N at each irrigation cycle (5 days); b, the application of fixed amount of N every two irrigation cycles (10 days); and c, the application of one-fifth of the total N between the first irrigation and first flowering, two-fifths between the first flowering and formation of the first boll, and one-fifth between the formation of the first boll and last irrigation cycle. One-fifth of the total N was applied to the soil at sowing in all treatment regimens. The maximum cotton yield (4120 kg ha^?1) and highest total N content (2.57–2.94%) in the leaves were obtained with one lateral for every two rows and the application of fixed amount of N every two irrigation cycles (10 days). One-fifth of the total N might be applied to the soil at sowing, and the remaining N should be applied in equal doses (an average of 7 fertigations) every two irrigation cycles (10 days) by fertigation. However, further research fertigation methods for cotton, including the amount of N that needs to be applied and the use of different injection systems, is required.     

短期高温胁迫对海岛棉不同部位果枝产量形成的影响

高温是影响棉花产量的重要环境因子,研究盛花期短期高温胁迫对海岛棉不同部位果枝产量及产量构成因素的影响,有助于为海岛棉选育耐热稳产性品种、制定丰产抗逆栽培技术提供理论方法。以‘新海43号’和‘新海49号’为材料,于盛花期在田间搭设增温棚,设置不同增温持续时间[0 d （CK）、3 d （H3）、6 d （H6）、9 d （H9）]模拟短期高温胁迫对海岛棉干物质积累、叶片净光合速率、蕾铃脱落率、产量及产量构成因素的影响。结果表明：盛花期短期高温胁迫,导致‘新海43号’和‘新海49号’中部果枝蕾铃脱落率显著增加,棉株总干物质积累量下降。在花后30~50 d,各增温处理棉铃的干物质量与对照相比显著降低;而花后40~50 d,两品种H6、H9处理茎、叶干物质量与对照相比显著升高。随生育进程的推进,‘新海43号’和‘新海49号’在H3、H6、H9处理下棉铃最大干物质量比对照分别降低8.9%、29.3%、36.3%和11.8%、28.1%、42.6%;棉铃日均积累量分别下降10.9%、32.8%、42.2%和12.8%、30.3%、45.9%;而达到快速积累期终止时期所需的时间分别增加5 d、8 d、14 d和1 d、5 d、10 d。在增温处理期间,两品种主茎叶P_n随增温持续时间的延长呈大幅下降趋势;增温结束后,各处理叶片P_n的衰减速度不同,在生殖生长后期（花后40 d） H3、H6、H9处理下叶片P_n均高于对照,表现为H9 > H6 > H3 > CK。短期高温胁迫导致两品种单株结铃数、单铃重和衣分显著降低,其中单株结铃数变异系数（15.4%~18.5%）最大,衣分变异系数（4.1%~4.7%）最小。‘新海43号’和‘新海49号’H3、H6、H9处理下单株结铃数分别减少21.6%、22.5%、28.9%和16.6%、26.4%、34.7%;而增温显著增加了上部果枝铃数,进而提高了上部果枝产量及产量贡献率。品种间,‘新海49号’净光合速率、单株结铃数和单铃重下降幅度以及蕾铃脱落率的增加幅度均大于‘新海43号’,说明‘新海43号’具有更好的耐热性。     

施肥与缩节胺配合对麦后直播夏棉光合特性及产量的影响

研究了大田条件下3个N、P、K施肥水平配合2个缩节胺(DPC)用量对麦后直播夏棉光合特性及产量的影响。结果表明,尿素225kg/hm2、过磷酸钙450kg/hm2和氯化钾150kg/hm2配合喷施DPC90g/hm2,有利于提高夏棉叶片PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ活性(Fv/Fo)、光合效率(Pn)和气孔导度(Gs),棉花群体光合速率(CAP)高,单株结铃多,优质铃增加,铃重大,比其他处理皮棉增产17.4%～33.9%。     

磷肥有机替代、秸秆还田对土壤化学性质和棉花产量及其构成的影响

新疆有机肥资源丰富,探索磷肥有机替代、秸秆还田的外源肥料投入对土壤化学变化、棉花产量及其构成的影响,为深入了解当前棉田肥力和确定棉花减磷增效的技术服务着力点提供参考依据。经国家灰漠土肥力与肥料效益监测基地5年田间微区定位试验,在膜下滴灌条件下设置7个施肥处理,T1:不施肥,T2:不施磷,T3:常规施化肥磷100%,T4:有机肥磷替代25%化肥磷,T5:有机肥磷替代50%化肥磷,T6:化肥磷100%+25%有机肥磷,T7:化肥磷100%+秸秆还田。于2022年采集土壤样品,探明不同比例磷肥有机替代、秸秆还田对土壤化学性质、磷素有效性特征和棉花产量及其构成的影响。研究结果表明:(1)在外源肥料投入量(有机肥和化肥)均为等氮磷用量的条件下,磷肥有机替代、秸秆还田有利于加速土壤养分转化,增加土壤速效养分、全量养分含量。速效氮、有效磷、速效钾含量增幅分别在3.0%～25.3%、29.2%～120.1%、70.1%～99.1%之间,各速效养分含量依次与外源肥料投入后增量最高的T6、T5、T5处理相比,年均分别增长3.12、1.69、30.75 mg·kg-1。全氮、全磷、全钾含量增幅分别在21.1%～43.9%、1.59%～41.3%、9.3%～33.6%之间,各全量养分含量依次与外源肥料投入后增量最高的T6、T6、T5处理相比,年均分别增长0.04、0.05、1.36 g·kg-1。整体上有机替代、增施有机肥和秸秆还田对促进土壤养分的转化效果比单施化肥好,且长期施用有机肥的效应优于秸秆还田。(2)耕层土壤有机质含量随有机肥替代量的增加而增加,50%的有机替代其有机质含量显著最高(12.21 g·kg-1),年均增长0.4 g·kg-1,最小增量T1～T2与最大增量T1～T5相比,增加1.04～3.44 g·kg-1,增幅为11.86%～39.22%,总体表现为正效应。相对较高的土壤pH和盐含量是限制棉花高效生产的主要因素,有机肥和秸秆还田对土壤pH和含盐量整体起到降低的作用,最大降幅pH的T1与T5、盐含量T5与T3相比分别下降3.07%、24.48%,总体表现为负效应。配施有机肥和秸秆还田增强了土壤供氮能力和磷素活化能力,土壤磷活化系数从1.52%提升到2.78%。由于受新疆石灰性土壤自然特性及气候条件限制,综合C/N、C/P、N/P表明,灰漠土有机质处于缺乏状态。(3)磷肥有机替代和秸秆还田均能够维持或促进棉花增产,在密度为24万株·hm-2的试验种植模式下,连续5年常规施肥、25%的有机替代、50%的有机替代、增施有机肥、秸秆还田其籽棉产量分别达4173.13、4196.72、4805.10、5035.51、4830.98 kg·hm-2,综合土壤养分指标、肥料投入、棉花产量分析,50%的有机替代在节约磷肥用量的前提下对棉花增产效果最佳,与T1、T2、T3相比,分别显著增产20.49%、18.62%、15.14%。因此,研究认为当下应用50%的有机替代技术,即施磷(P2O5)60 kg·hm-2和配施羊粪9784 kg·hm-2,较为可行。     

种植密度对新疆膜下滴灌棉花群体光合速率、冠层结构及产量的影响

田间试验研究了3个水平的种植密度(21万株/hm2、24万株/hm2、27万株/hm2)对膜下滴灌棉花群体光合速率(CAP)、冠层结构及产量的影响。结果表明北疆棉区适宜播种条件下,24万株/hm2密度的群体冠层结构优于其他密度,生育后期仍可保持较高CAP,叶面积指数高值持续期进入早、持续时间长,光合物质累积多且分配到生殖器官中的比例大,皮棉产量较高。     

干旱区滴灌玉米出苗期施用启动磷肥的增产效应

【目的】目前滴灌施肥技术下,玉米在苗期容易缺肥。研究腐植酸和柠檬酸与磷肥配合作为启动肥对玉米苗期养分吸收的影响,为提高启动磷肥的施用效果提供理论和技术支撑。【方法】于2020和2021年,在新疆石河子市进行滴灌玉米田间试验。试验设全生育期不施磷肥对照(CK);全部氮磷钾肥分8次从拔节期开始滴灌施肥(CF);30%氮磷钾肥做启动肥(DSF);30%氮磷钾结合腐植酸做启动肥(HSF);30%氮磷钾肥结合柠檬酸做启动肥(CSF),3种启动肥处理其余的70%的肥料分8次从拔节期起滴施,共5个处理。在苗期测定滴灌玉米总根长,地上部和地下部干物质累积及磷累积吸收量;在拔节期、抽雄期和成熟期测定玉米光合特性、干物质累积及磷累积吸收量;在成熟期测定玉米产量。【结果】连续两年数据显示,DSF、HSF和CSF处理较CF处理显著增加了苗期玉米总根长、根长密度和根重密度,不同启动磷肥处理促进苗期玉米根系生长,表现为CSF>HSF>DSF。2020年,相比CF处理,DSF、HSF和CSF处理玉米产量分别增加了4.60%、8.77%和9.82%,磷表观利用率分别提升了3.21、9.13和7.66个百分...     

不同机采棉种植模式和种植密度对棉田土壤水热效应及产量的影响

新疆机采棉生产中农机农艺的不融合是导致棉花纤维品质下降和采净率低的主要原因,优化机采棉株行距配置是实现农机农艺融合的重要途径。该研究于2018－2019年进行了\