连作对棉田土壤物理性质的影响

以新疆南疆地区50团棉花连作5年、10年、15年20年的土壤为研究对象,分别测定不同连作年限土壤比重、容重、孔隙度以及团聚体结构和机械组成等物理性状。结果表明：棉花连作对其土壤各种物理性状产生了较大的影响。比重、容重随着连作年限的增长呈上升趋势,而孔隙度则反之;土壤团聚体中粒径小于0.25mm的微团聚体占了较大比重,良好团聚体的含量随着连作年限的增长呈下降趋势,而微团聚体则相反;土壤机械组成中砂粒的含量占了较大比重,而砾石没有,砂粒的含量随着连作年限的增长呈上升趋势,粉粒呈下降趋势,而粘粒呈无规律的波动状。     

深翻对长期连作棉田黄萎病防治效果的调查分析

棉花黄萎病是一种世界性土传维管束萎蔫病害。新疆植棉面积大,长年连作导致病菌累积,黄萎病已成为新疆棉区生产中的潜在威胁。本研究经过小区试验和大田示范,结合对3个团场不同地块的田间调查,研究了深翻60 cm对黄萎病防治及对棉花产量的影响。结果表明,深翻60 cm后对棉花黄萎病具有明显的抑制效果,病情指数明显降低,且在重病田的防治效果最好,相对防效达58.5%。棉花黄萎病发病时间晚于常规翻耕25 cm（CK）,发病过程呈现缓慢的由低到高的趋势,在9月6日达到发病高峰,且病情指数低于常规翻耕。连续2年的产量实测结果表明,深翻60 cm的技术措施能够提高棉花产量,增产范围在51~61 kg/667 m2,收益256.2~318.2元/667 m2,经济效益显著。该项技术对抑制干旱地区重病田黄萎病的发生具有很好的推广应用价值。     

长期连作对南疆棉田土壤物理性质影响的研究

为研究连作年限对棉田土壤物理性质的影响,以南疆连作3年、10年、15年的棉田为研究对象,对不同种植制度条件下棉田土壤物理性状各指标进行测定与分析。结果表明：棉花连作10年以后,水稻→小麦-绿肥→棉花种植制度棉田水分状况优于水稻→棉花种植制度;棉花连作3年、15年,与水稻→棉花种植制度相比,水稻→小麦-绿肥→棉花种植制度土壤容重分别减轻2.5%、2.8%;土壤孔隙度在不同连作年限之间存在极显著差异;从种植制度及连作年限对棉田土壤物理性质的影响综合分析,在南疆极端干旱条件下适应棉花长期连作的种植制度为水稻→小麦-绿肥→棉花,棉花连作年限不宜超过15年。     

不同滴灌施肥方式对棉田土壤含水率、硝态氮分布及对产量的影响

研究不同施肥方式(滴灌变量控制施肥和压差式滴灌施肥)和施肥时段,对棉田土壤质量含水率、硝态氮分布和产量的影响。结果表明:施肥过程中前期施入氮肥、后期再灌水,氮素会被淋洗到下层土壤,不利于氮素利用率的提高。两种施肥方式中N-W-N(前期施入氮肥、中间以清水灌溉、后期再施氮肥)处理土壤水和硝态氮集中分布在土层30~40 cm,分别比CK增产45.03%和35.50%。变量施肥方式比压差式施肥方式优越,前者各处理的土壤质量含水率和硝态氮分布均匀,平均产量为5979.12 kg·hm-2,比压差式施肥方式平均提高了3.31%。综合考虑,从提高土壤氮素利用率和增产的角度分析,推荐滴灌变量控制施肥方式进行施肥,且以(N-W-N)为主。     

棉田磁化水滴灌对土壤脱盐碱效果研究

滴灌是目前新疆干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式,但随着滴灌面积的不断增加,土壤次生盐渍化加剧,抑制了棉花正常的生长发育,造成棉花产量下降。利用磁化水滴灌棉田,水在磁场的作用下．化学物理性质发生了变化（如水分子偶极矩增大,电性增强,活性增加,水中含氧量增多等）,     

耕层重构对连作棉田土壤理化性状及棉花生长发育的影响

针对黄河流域连作棉田常年旋耕导致犁底层变厚变硬,土壤蓄水保墒能力下降,养分在表层富集,病害加重等问题,探讨土壤耕层重构技术在黄河流域棉区生产上的可行性。试验于2014和2015年在河北省农林科学院棉花研究所威县试验站进行,在连作棉花20年的土壤条件下采用随机区组试验,设置了T1(0~15 cm与15~30 cm土壤互换)、T2(0~20 cm与20~40 cm土壤互换,同时松动40~55 cm土壤)、T3(0~20 cm与20~40 cm土壤互换,同时松动40~70 cm土壤)、CK(旋耕15 cm)4个处理,调查土壤理化性状、棉花生育性状、田间杂草与病衰指数等指标。结果表明,在20~40 cm土层T2处理容重两年较CK分别降低0.13 g cm–3与0.15 g cm–3;20~40 cm土层全氮、速效磷、速效钾含量T2与T3显著高于T1与CK;灌水(雨)后深层土壤蓄水量增加,播种后40~60 cm与60~80 cm土层蓄水量T2较CK 2014年增加3.5 mm、5.5 mm,2015年增加6.7 mm、3.4 mm,在蕾期干旱时0~20 cm与20~40 cm土层蓄水量T2较CK 2014年高6.6 mm、8.7 mm,2015年高4.2 mm、9.2 mm。耕层重构后棉花根系量显著增加,地上部干物质积累表现出开花期前低、开花期后高的趋势;耕层重构处理单株铃数、单铃重、皮棉产量较对照显著提高,T2皮棉产量两年较CK分别增加6.1%、10.2%。耕层重构对灭除田间杂草具有明显效果,T2处理病衰指数两年分别降低41.7与31.9个百分点。适宜的土壤耕层重构方式(T2)是解决连作棉田问题、提高棉花产量的有效措施。     

长期连作棉田不同恢复模式对土壤团聚体及酶活性的影响

选择干旱区玛纳斯河流域绿洲长期连作棉田(20年)为研究对象,研究连作棉田(CM),采用轮作玉米(YL)、轮作大豆(DL)、玉米-大豆间作(YDJ)和休闲免耕(XX)4种轮作模式对农田土壤团聚体及酶活性的影响。结果表明,不同轮作模式均以D53-250团聚体含量最高,团聚体含量分布范围为39%~53%;相比连作棉田,短期轮作玉米和轮作大豆模式土壤过氧化氢酶与脲酶酶活性增强。轮作大豆和轮作玉米模式中土壤过氧化氢酶活性在D250团聚体中最高;在不同轮作模式下,蔗糖酶活性表现为D250D53-250D53,随着团聚体粒级的减小,蔗糖酶的活性降低;磷酸酶活性顺序表现为D250D53D53-250。不同轮作模式均能影响土壤酶活性,团聚体酶活性均集中在大团聚体中。大豆轮作和玉米轮作有利于酶活性的增强,可作为长期连作棉田短期轮作倒茬的首选模式。     

耕作模式对白花丹参连作土壤理化性质及酶活性的影响

借鉴农业中地膜垄式栽培模式,研究耕作模式变化对白花丹参适宜种植区连作土壤环境的影响。利用土壤多参数测定仪对土壤各理化性质进行测定。结果:地膜垄式栽培相对于传统栽培,更能保持土壤温度稳定,耕作模式改变后土壤p H值由6.85上升为6.95,但有机质含量由0.69%下降为0.63%;不同土层深度土壤中铵态氮、速效钾、速效磷的含量有明显差别,其中0~10cm土壤中的含量相对较高;新的栽培模式下土壤中的磷酸酶活性低于传统栽培,整个生育期的平均值降低3.8%,蔗糖酶变化不明显。地膜垄式栽培有利于保持土壤温度的稳定,提高土壤p H值、磷酸酶和蔗糖酶的活性,促进白花丹参生长,一定程度上削减了连作障碍的产生。     

新疆连作棉田耕层土壤理化指标研究

以新疆长期连作棉田为研究对象,通过田间调查、取样测定的方法,研究新疆连作棉田不同产量水平条件下土壤理化指标变化特征。结果表明：随着棉花产量增加棉田耕层深度、犁底层厚度均呈增加趋势,但不同产量水平差异未达显著水平。土壤紧实度、土壤容重和土壤含盐量则呈下降趋势,其中高产田土壤紧实度在10-46cm显著低于中、低产田,而高产田耕层土壤容重和土壤含盐量显著低于中、低产田,但高产田土壤粘粒较中、低产田有所提高,而一定比例的粘粒有利于提高土壤保水性。高产田耕层土壤有机质、速效氮含量较高,表现为高产田>中产田>低产田,而速效磷、速效钾无显著差异。从产量构成因素来看,单株铃数是影响产量的主要因素,其次是单铃重,衣分无明显变化。     

南疆干旱区连作棉田土壤养分及生物活性的初步研究

 对南疆不同连作年限棉田的土壤养分、土壤酶活性、土壤微生物数量进行研究。结果表明：（1）连作后土壤总盐、K^＋、Na^＋、速效钾迅速减少,有机质、全氮、速效氮、速效磷、有效锰与之相反,有效铁、有效铜、有效锌变化不规律;（2）连作后土壤脲酶、碱性磷酸酶、转化酶活性逐年增大,过氧化氢酶逐年减小;（3）连作土壤中细菌数量占绝对优势,放线菌、真菌的数量较少。细菌、放线菌、真菌、固氮菌数量先增后降,无机磷细菌0~20年逐年增大,20年以后逐渐减小;解钾细菌呈线性上升趋势;（4）土壤转化酶、脲酶、碱性磷酸酶活性可以作为评价土壤肥力的指标。通径分析表明,有机质、速效钾是土壤微生物及土壤酶活性的主要影响因素。     

新疆膜下滴灌棉田土壤水分与灌溉预报模型研究

本研究收集大量气象数据结合大田试验构建了土壤水分和灌溉预报模型,并对模型进行了检验.两个模型的检验结果均达到显著水平,其中,土壤水分模型检验结果为:RE=4.63%,RMSE=0.0113,r2=0.945,LA=0.997.灌溉预报模型检验结果为:RE=5.17%,RMSE=0.0123,LA=0.988.结果表明:...     

滴灌条件下不同盐水平对棉花根系分布的影响

 通过盆栽试验研究膜下滴灌土壤盐分分布对棉花根系生长的影响。结果表明：受滴灌水分运移的影响,在0～30 cm土层形成脱盐区,土壤盐分明显下降,养分含量也很低,30 cm以下是积盐区。土壤盐分对棉花根系分布影响显著,0.32 dS·m^-1、1.12 dS·m^-1和1.90 dS·m^-1处理总根长分别为26.35 m、49.54 m和34.40 m,但在土层表现不同。在0～30 cm脱盐区内,1.12 dS·m^-1和1.90 dS·m^-1处理的根长密度明显高于0.32 dS·m^-1处理,而在40～50 cm却低于0.32 dS·m^-1处理。研究认为,在盐胁迫条件下,棉花根系分布进行适应性变化,产生补偿效应,通过显著的增加脱盐区（0～30 cm土层）根系数量,来获得更多的水分、养分保证棉花生长的需要。     

长期秸秆还田不同施肥对土壤腐殖质含量及结构的影响

为了给提高耕层肥力、合理利用农业废弃秸秆提供良好的依据,采用腐殖质组成修改法与红外光谱法分析了不同秸秆还田条件下各施肥处理对非石灰性潮土腐殖质含量及结构的变化。以青岛农业大学长期定位秸秆还田试验为基础,设5个试验处理,施氮肥条件下设小麦、玉米秸秆还田(WCN)、一季小麦秸秆还田(WN)2个处理,同时设小麦玉米两季秸秆还田(WC)、对照(CK)、单施有机肥(M)处理。结果表明:随着时间的延续,秸秆还田条件下,2015年各处理土壤中胡敏酸(HA)、富里酸(FA)含量分别平均较2009年提高了117.68%,102.5%。与CK相比,秸秆还田模式各处理土壤腐殖酸总含量(HE)平均增幅21.8%~47.9%,其中腐殖质含量最高为WCN,2015年较CK增长118.8%,较2009年原始土壤增长了183.63%。两季秸秆还田配施化肥处理,能够增加土壤胡敏酸和富里酸的含量,胡富比值增大,增加腐殖酸含量并使之平稳增长。土壤腐殖物质活力从高到低为:WCNWNMWC。两季秸秆还田及配施有机肥,提高了芳香族类、羧基类化合物含量,而多糖类化合物含量减少,可提升土壤腐殖质的活性及芳化程度。两季秸秆还田配施氮肥可提高土壤中有机碳含量,提高土壤地力。     

膜下滴灌条件下根区水分对棉花根系生长及产量的调节

在新疆气候生态条件下,选用对土壤水分敏感性不同的棉花品种为试材,采用土柱栽培法,探讨膜下滴灌条件下根区水分对棉花根系生长与活性及产量的调节作用。结果表明:滴水前耕层土壤相对含水量在50%～55%、滴水后可保持在70%～75%的根区水分环境下,棉花根系的生长发育进程受到了一定程度的抑制,根系生物量降低,但提高了40～100cm土层根系分布的比例和根系活力,降低了根冠比,提高了经济系数,最终产量增加。不同品种对滴水量的反应差异较大,新陆早8号在常规滴灌和充分滴灌量下,子棉产量高于新陆早6号;在限量滴灌量下则显著低于新陆早6号。因此,依据不同品种对水分反应的差异,在滴水周期为7～8d、滴水定额为375～450m3.hm-2的条件下,结合滴灌棉田土壤水分可控性强的特点,制定相应的灌溉制度,可实现膜下滴灌棉田节水高产高效。     

Hyperspectral Estimation Model of Chlorophyll Content in Cotton Canopy Leaves under Drip Irrigation at Different Growth Stages

[Objective] This article is aimed to estimate the chlorophyll content of cotton canopy leaves in drip irrigation fields at different growth stages in northern Xinjiang and establish a model for estimating chlorophyll content in growth time series by using hyperspectral. [Method] Using Xinluzao 45 as the experimental material, the chlorophyll content and the corresponding spectral reflectance of cotton canopy leaves at different nitrogen levels and growing stages were measured, and the relationship between 12 indices and the chlorophyll content was analyzed. The estimation models of the chlorophyll content in cotton canopy leaves under drip irrigation were established. [Result] The correlation coefficient between the chlorophyll content of canopy leaves and Vogelmann red edge index was high in the four growing periods of cotton, and the correlation coefficient was 0.944, 0.907, 0.895, 0.930, respectively. And the spectral reflectivity was the highest at the flowering and boll period. The precision of the model established by the multivariate regression method is higher than that of the single exponential linear model with the determination coefficient more than 0.8 and the root mean square error smaller than that of the single exponential linear model. The model of the budding stage (y＝82.509_x1＋89.937_x2－94.438) has the best precision. [Conclusion] The chlorophyll content can be estimated by the models established at different growth stages, and the budding stage model has the best monitoring effect.     

膜下滴灌棉花植株耗水率与土壤水分的关系

膜下滴灌技术不仅可减少地面水分蒸发 ,还可以避免深层渗漏。为了合理地确定膜下滴灌技术体系 ,以水量平衡原理为基础 ,对轻壤土、中壤土和重壤土进行不同土壤含水率处理 ,试验得出了棉花生育期植株耗水规律 ,以及棉花成铃数与生育期耗水量的对应关系。在不产生深层渗漏的条件下 ,土壤含水率越高 ,棉株耗水越大 ,但成铃数的增加有限。另外 ,观察到膜下滴灌棉花的根系主要吸水层在 60 cm土层深度以内     

连作马铃薯光合特性与土壤速效氮含量的关系研究

马铃薯作为乌兰察布市主要农作物,连作障碍问题日益突出,已然影响产业可持续发展,减轻或消除连作障碍对马铃薯生产意义重大。以当地主栽品种“后期红”为试验材料,设置轮作、一年连作、二年连作等处理,从出苗后33天开始,每隔15d,测定叶片光合性能相关指标、土壤速效氮含量。结果表明,随着生育进程的推进,三种种植模式下的马铃薯叶面积指数LAI、相对叶绿素含量SPAD、光合速率Pn、蒸腾速率Tr等指标变化趋势相同;与对照轮作相比,二年连作会使马铃薯LAI、SPAD、Pn、Tr在某些生育期明显降低,而一年连作马铃薯的大部分指标无显著变化;二年连作土壤中的速效氮含量明显低于对照,一年连作与对照无明显差异;相关分析表明土壤速效氮含量与光合特性指标呈显著正相关。因此,适当增加马铃薯连作土壤中氮肥投入,尤其是中后期合理施肥,有助于提高光合特性。     

滴灌条件下秸秆覆盖和土壤含水量对冬小麦灌浆特性的影响

为阐明滴灌条件下秸秆覆盖和土壤含水量以及两因素交互作用对冬小麦籽粒灌浆、产量形成的影响,以冬小麦矮抗58为试验材料,设计了秸秆处理(覆盖T、不覆盖T0)与土壤相对含水量(40%(W1)、50%(W2)、60%(W3)、70%(W4)4个水平)两因素裂区试验。结果表明:Richards方程拟合秸秆覆盖和水分调控下冬小麦籽粒灌浆过程的决定系数在0.977 5~0.999 6,达到极显著水平。秸秆覆盖和水分调控间的交互作用对除最大灌浆速率和平均灌浆速率(V)外其他冬小麦籽粒灌浆特征参数的影响达到显著或极显著水平。其中,秸秆覆盖下土壤相对含水量60%(TW3)处理组合具有最长的灌浆持续期T(51.91 d),最长的灌浆中期持续期T_2(15.230 d)和灌浆后期持续期T_3(26.556 d),最大的灌浆中期灌浆速率R_2(0.897 mg/d)和灌浆后期灌浆速率R_3(1.365 mg/d)。产量、水分利用效率和耗水量的二次曲线关系表明,在耗水量240~270 mm可达到产量与水分利用效率双高的效果。本试验中以秸秆覆盖与土壤相对含水量60%(TW3)处理组合水分利用效率最高(29.02 kg/(mm·hm~2)),较秸秆覆盖下土壤相对含水量的70%(TW4)提高了5.30%;产量为7 097.7 kg/hm~2,与TW4处理组合差异不显著。     

Dynamics of Cotton Rhizosphere Bacterial Community Structure in Cotton Continuous Cropping Field Soil

[Objective] The aim of this study is to understand the dynamics of cotton rhizosphere bacterial community structure in cotton continuous cropping field soil. [Method] 16S rDNA genes were sequenced by high-throughput sequencing technology to determine the community structure of cotton rhizosphere bacteria in different developmental stages using an upland cotton cultivar (Gossypium hirsutum cv. TM-1). [Result] Four dominant phyla were found in the cotton rhizosphere bacterial community including Proteobacteria, Acidobacteria, Planctomycetes, and Bacteroidetes. The four dominant phyla and Firmicutes were largely influenced by cotton root. The relative abundances of Acidobacteria, Planctomycetes, Bacteroidetes were promoted, and Proteobacteria and Firmicutes were inhibited, by cotton root. There were significant differences in community structure, but not species richness or α-diversity among different developmental stages of the cotton rhizosphere bacterial community; the differences between the flowering stage and the budding stage were greater than the differences between the budding stage and the seedling stage. The diversity of the rhizosphere bacterial community in cotton continuous cropping field soil was significantly higher than that of the bulk soil; the β-diversity values of both the rhizosphere and bulk soil bacterial communities were highest in the flowering stage. [Conclusion] The structure and dynamics of the cotton rhizosphere bacterial community in cotton continuous cropping field soil was defined by high-throughput sequencing. The effect of cotton on the rhizosphere bacterial community structure was most significant in the flowering stage.     

地膜残留对连作棉田土壤氮素、根系形态及产量形成的影响

【目的】为探讨土壤中的残膜含量对棉花根区环境及生长发育的影响。【方法】在大田条件下,以新陆中47号为供试材料,设置了0(CK)、225、450、675和900 kg·hm~(-2)共5个残膜量处理,于2013-2014开展2年小区模拟试验,研究了棉田土壤氮素、根系形态、产量性状随土壤中残膜含量的变化规律。【结果】随着残膜量的增大产量均呈下降趋势,450、675、900 kg·hm~(-2)残膜量处理的产量均显著(P0.05)低于0 kg·hm~(-2)(CK),其中900 kg·hm~(-2)处理的产量降低了22.2%。残膜阻碍根系生长,根长、根直径、根表面积、根体积、根尖数均随残膜量的增加而下降,其中,900 kg·hm~(-2)处理较0 kg·hm~(-2)(CK)分别下降了33.7%,24.3%,19.72%,66.4%和35.3%;0 kg·hm~(-2)与225、450、675、900 kg·hm~(-2)残膜量处理在花期和铃期均具有显著性差异(P0.05)。随着残膜量的增加土壤中的铵态氮和硝态氮呈增加趋势,与0 kg·hm~(-2)(CK)相比,900 kg·hm~(-2)处理在铃期铵态氮增加了36.6%、硝态氮增加了40.1%。【结论】残膜降低氮素利用率,阻碍了根系生长,不利于棉花产量的提高。