【目的】以棉花秸秆、玉米穗轴、鸡粪为原料制备生物碳,探究不同原料生物碳对棉花产量和磷素利用率的影响。【方法】试验设置4个生物碳处理:对照、棉花秸秆生物碳处理、玉米穗轴生物碳处理和鸡粪生物碳处理,分别用CK,BC1,BC2,BC3表示。每个生物碳处理施磷量设置2个水平:0,175 kg·hm-2用P0和P1表示。【结果】与对照相比,3种生物碳的施用均能提高土壤全磷含量。P0水平下,BC1、BC2、BC3分别较CK增加3%、6%、9%; P1水平下,分别较CK增加8%、9%、12%。不同施磷水平下,BC1、BC3处理土壤有效磷含量显著高于对照;而BC2与对照间无明显差异。不施磷条件下,各生物碳处理土壤水溶性含量显著高于CK;施磷条件下,BC2、BC3处理土壤水溶性磷含量显著高于CK。各处理均能增加棉花干物质重和产量。在不施磷条件下,BC1、BC2、BC3棉花产量较CK分别增加4%、8%、11%。施磷条件下,产量较CK分别增加17%、16%、20%。生物碳处理均可显著提高磷肥表观利用率,分别较CK增加28%、167%和202%。【结论】不同原料生物碳的施用均能显著增加棉花产量提高磷素利用率,其中以鸡粪生物碳的影响最大。

通过2004年棉花生长季田间试验,我们研究了膜下滴灌棉花关键生育期不同灌水量和灌水次数对其生长、产量及水分利用效率(WUE)的影响,旨在建立河北南部棉区滴灌条件下的优化灌溉模式,提高作物水分利用效率,达到节水增产目的。试验结果表明:不同灌水方式对棉花产量和水分利用效率的影响具有显著差异,棉花需水关键期花铃期分2次少量灌水处理,每次灌水量10.42 mm,明显优于两次多量灌水和集中一次灌溉等其他处理,产量和WUE最高,分别高达4 929.0 kg/hm2和0.98 kg/m3,具有明显的节水增产效益。

【目的】精量制定膜下滴灌棉花的田间水分管理制度和揭示滴灌棉花的增产机理。【方法】以田间试验为基础,设置90%θf、75%θf和60%θf(θf田间持水量)3个土壤湿度处理,在棉花不同生育阶段采用双向切片法测定棉花根系和根冠比;用时域反射仪测定土壤水分;最终测棉花产量。【结果】3个土壤湿度所对应的棉花根系生长过程呈"S"形变化,但是,由于75%θf处理的棉田土壤含水量始终处于适宜范围内,全生育期棉花根系生长速度快及最终根重大;90%θf处理的土壤水分太充足,根系生长速度缓慢,其根区土壤中根重最小;60%θf处理的根重介于其它2处理的根重之间。3个处理的棉花根重垂直分布呈锥形负指数递减模式,且随土...

为了探讨旱区农业节水新途径,在甘肃省石羊河流域下游荒漠绿洲区采用常规滴灌和分根区交替滴灌方式研究不同灌溉方式对大田棉花生长发育、产量、水分利用效率以及土壤水分分布的影响。结果表明,交替滴灌处理棉花叶片气孔开度减小,减少了奢侈的蒸腾损失,灌溉定额较小时根系分区交替滴灌对棉花的株高抑制作用较明显,灌水定额较大时限制作用不显著。根系分区交替滴灌技术在大田条件下可使籽棉产量比常规滴灌处理提高21.1%,总水分利用效率和灌溉水利用效率分别提高17.9%和20.9%。同等产量水平下与常规滴灌相比,交替滴灌可节省30.8%的灌水量。本研究表明根系分区交替滴灌是一种切实可行的节水灌溉技术,可在干旱缺水的棉花生...

为探究减氮施肥技术和缓释氮肥在新疆滴灌棉花上的应用效果，选用当地棉花主栽品种新陆早64号，设置不施氮肥（H1）、常规全施尿素（H2,300 kg/hm2）、减氮20%缓释氮肥与尿素配施（H3,240 kg/hm2）3个处理，分别在棉花不同生育期对棉田土壤理化性质、酶活性、无机氮含量进行测定，并在棉花吐絮期测定棉花氮素含量，分析减氮配施缓释氮肥对棉花氮素利用效率的影响。结果显示：在棉花各生育时期，减氮20%配施缓释氮肥处理0～20 cm土层团聚体稳定性显著高于常规全施尿素处理（P<0.05），在0～40 cm土层H3与H2处理全氮差异不显著；不施氮肥（H1）处理土壤酶活性在棉花全生育时期均处于较低水平，常规全施尿素H2处理土壤脲酶活性显著高于减氮20%配施缓释氮肥（H3）处理，过氧化氢酶活性均低于H3处理，2个处理间蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性差异不显著；H3处理在40～60 cm土层铵、硝态氮含量较常规全施尿素H2处理减少了棉花生育后期氮素的淋溶损失；H3处理的氮肥利用率为45.75%，高于H2处理（P<0.05），较H2处理提高了7.87百分点；减氮配施缓释氮肥有利于提高棉花产量，减氮20%配施缓释氮肥（H3）处理下棉花皮棉产量较不施氮肥（H1）处理提高了18.26%，且铃质量、籽棉产量、皮棉产量与常规全施尿素（H2）处理差异不显著，可实现减氮不减产。结果表明，减氮20%施氮水平下缓释氮肥与尿素配施（H2）增强了表层土壤团聚体稳定性，可在棉花全生育期维持较高无机氮含量，减少了氮素淋溶损失，有利于棉花氮肥利用率及产量的提高，可在滴灌棉田中推广应用。

【目的】研究膜下滴灌条件下土壤水分对棉花光合物质生产、分配的调节效应,揭示不同土壤水分对棉花对产量形成的影响机制,为干旱区发展节水高产高效农业提供依据。【方法】在新疆气候生态条件下,选用对水分反应敏感性不同的新陆早10号和新陆早13号为试验材料。控制0～60cm土壤相对含水量滴水下限分别为田间持水量55%、70%和85%,滴水上限均为田间持水量,采用气体交换和同位素示踪技术,研究花铃期不同土壤水分对叶片光合速率、14C光合产物运转和分配及产量的影响。【结果】滴水下限为55%处理土壤轻度水分亏缺,叶片光合速率低,地上部光合物质累积量少,14C光合产物输出较快、向蕾铃分配比例增加;滴水下限为70%...

20 0 0年 5～ 8月在新疆石河子炮台土壤改良试验站 ,进行了不同水分处理对膜下滴灌棉花生长和产量影响的研究。结果表明 ,为了获得较高的皮棉产量和水分利用率 ,膜下滴灌棉花全生育期的耗水量应在 345～380 m m;特定阶段和程度的水分亏缺虽然降低了总生物量 ,但提高了生殖器官在总生物量中的分配比例 ;与对照相比 ,苗期每次灌水推迟 2 d,蕾期恢复正常供水 ,花铃后期每次灌水推迟 2 d,是适合于当地膜下滴灌棉花需水规律的灌水模式

【目的】探究膜下滴灌棉田土壤水热环境和棉花生长对灌溉水温与施氮量的响应机理，旨在确定北疆滴灌棉花合理的灌溉水温和施氮量。【方法】以新陆早42号棉花为试验材料，设置4个灌溉水温：15℃（T0）、20℃（T1）、25℃（T2）和30℃（T3);3个施氮水平：250 kg·hm~(-2)(F1）、300 kg·hm~(-2)(F2）和350 kg·hm~(-2)(F3），采用双因素完全随机试验设计。分析不同灌溉水温条件下施氮量对棉田土壤水热环境、棉花生长、产量和水氮利用效率的影响。【结果】常规灌溉水温与低氮处理降低土壤温度，抑制棉花生长，单株铃数降低并导致籽棉产量下降。适宜的灌溉水温和施氮量可以改善土壤水热环境，促进棉花生长发育，提高籽棉产量和水氮利用效率。与15℃常规灌溉水温相比，增温灌溉显著提高了土壤温度0.58—3.30℃，土壤储水量降低1.2%—7.2%，土壤呼吸速率显著提高5.7%—28.0%；随灌溉水温升高，棉花株高、叶面积指数及地上部干物质积累量先增高后降低，在灌溉水温为25℃时达最大。随施氮量增加，土壤储水量降低3.3%—6.7%，土壤呼吸速率显著提高3.6%—9.5%，棉花株高增加3.2%—4.9%，叶面积指数显著增加5.8%—11.0%，地上部干物质积累量显著增加1.2%—2.2%，均在施氮量为350 kg·hm~(-2)时达最大。水分利用效率、氮肥偏生产力及籽棉产量随灌溉水温升高均先增加后减少，随施氮量增加分别表现为增加、减少、增加的趋势。通径分析表明，土壤温度对籽棉产量直接作用最大，而施氮量通过促进棉花生长对籽棉产量间接作用最大。籽棉产量与水分利用效率均在T2F2处理达到最大值，分别为6 652.3 kg·hm~(-2)、1.17 kg·m~(-3)，且T2F2处理的氮肥偏生产力（22.17 kg·kg~(-1)）显著大于T2F3处理（18.80 kg·kg~(-1)）。【结论】综合考虑灌溉水温与施氮量对土壤温度，土壤呼吸速率，棉花生长、产量及水氮利用效率的影响，推荐北疆棉区适宜灌溉水温为25℃，施氮量为300 kg·hm~(-2)。

针对当前高产马铃薯普遍存在水肥资源的大量投入带来了水肥利用率低、养分损失量大等一系列问题，采用田间试验方法，以农民传统灌溉施肥处理ＣＦ（沟灌＋复合肥１ ５００ ｋｇ／ｈｍ～２）为对照，研究了膜下滴灌条件下不同施肥处理，即Ｃｋ（不施肥）、Ｄ１（缓释肥１ ２４５ ｋｇ／ｈｍ～２）、Ｄ２（复合肥１ ５００ ｋｇ／ｈｍ～２）和Ｄ３（水溶肥６７５ ｋｇ／ｈｍ～２）对马铃薯生长、品质和养分利用率的影响。结果表明，滴灌条件下施用不同肥料均可促进马铃薯株高、根长、根体积、叶面积指数、叶绿素和植株鲜质量的增加，降低了丙二醛含量和ＳＯＤ活性。试验同时表明，与传统沟灌施肥比较，膜下滴灌的Ｄ１、Ｄ２和Ｄ３处理促进了马．．．

在南疆干旱气候生态条件下,以矮秆品种新春22和高杆品种新春19为试验材料,研究了滴灌条件下不同土壤水分对春小麦生长、产量及水分利用效率(WUE)的影响,结果表明:拔节-扬花期是春小麦水分敏感期,水分亏缺将显著影响小麦株高、生物量、叶面积和产量形成。各水分处理中T2(出苗-拔节期、拔节-扬花期、扬花-乳熟期田间相对含水量分别为65%-70%、70%-75%、65%-70%)的产量、WUE和收获指数(HI)最高,其次是T4(出苗-拔节期相对含水量为45%-50%,其余时期同T2),其WUE、HI、穗粒数和粒重与处理T2差异不显著,在调亏灌溉中此处理是经济可行性的。不同基因型品种对土壤水分反应有差异...

【目的】探讨不同膜下滴灌条件对棉花蒸散量的影响,为滴灌技术参数的设计和灌溉制度的制定提供参考。【方法】设置室内模拟试验,采用称质量法获得棉花蒸散量,分析滴头流量(0.3,0.8 L/h)、灌溉水质(含盐量0.40,2.47,3.50 g/L)和灌溉水量(321,386 mm)对棉花蒸散量的影响。【结果】淡水充分灌溉时,小滴头流量(0.3L/h)下的棉花总蒸散量高于大滴头流量(0.8 L/h)。在灌水量、滴头流量相同时,咸水(含盐量3.50 g/L)灌溉棉花的总蒸散量明显低于淡水(含盐量0.40 g/L)和微咸水(含盐量2.47 g/L)灌溉,而淡水和微咸水灌溉棉花的总蒸散量基本相同。在滴头流量...

【目的】探明不同基因型棉花品种产量及碳同化物代谢响应低磷胁迫的差异机理，为生产上提高低磷胁迫下的棉花产量品质的生理调控途径提供理论依据。【方法】采用盆栽试验，以低磷耐受基因型(BX014和LuYuan343)和低磷敏感基因型(FJA和DLNTDH)为试验材料，设置低磷(P1，15 mg/kg)、中磷(P2，50 mg/kg)、正常磷(P3，150 mg/kg)和高磷(P4，300 mg/kg)4个处理，研究不同施磷水平对棉花的干物重、磷素吸收利用、产量性状及棉铃对位叶碳水化合物代谢的影响，及其碳同化物代谢酶活性与产量之间的相关性关系。【结果】①低磷胁迫条件下，棉花不同器官干物重积累、磷素积累量、株高、果枝数、果节数、铃数、铃重、籽棉产量、皮棉产量及衣分显著降低，而磷素利用效率及棉铃脱落率显著上升；且在不同磷处理和品种之间存在显著的互作效应。②棉铃对位叶中碳水化合物的含量是响应低磷胁迫的关键物质；低磷处理下，随着磷含量的增加，棉花棉铃对位叶蔗糖和可溶性糖含量总体呈下降趋势，且蔗糖磷酸合成酶(SPS) 和蔗糖合成酶(SuSy)活性呈先增加后降低趋势。③在P1、P2和P4处理下，低磷耐受基因型棉花干物重、磷积累量和磷利用效率及产量指标都显著高于低磷敏感基因型，对低磷胁迫的响应程度并不一致，表现出较强的耐低磷特性；且SPS和SuSy活性都显著高于低磷敏感基因型，酶活性的差异可能是低磷耐受基因型耐低磷的原因之一。④性状相关性分析表明，皮棉产量分别与铃重（相关系数0.95）、SPS（相关系数0.96）和SuSy活性（相关系数0.99）呈极显著正相关。【结论】低磷胁迫下低磷耐受基因型棉铃对位叶中较高的SPS和SuSy活性，保持蔗糖合成能力，进而促进糖的再分配，从而保证了低磷条件下干物质的生产和累积进而提高皮棉产量。

【目的】明确北疆滴灌棉花干物质积累及产量形成对氮磷钾综合运筹的响应特征,为节省氮肥成本提供依据。【方法】以鲁棉研24号为材料,在4种施氮量(506、402.5、299和195.5 kg·hm-2,分别用N1、N2、N3和N4表示)和蕾期、花铃期4种不同磷钾肥运筹方式(100%+0,25%+75%,50%+50%和75%+25%,分别用PK-M1,PK-M2,PK-M3和PK-M4表示)下进行田间试验。试验期间测定棉花叶面积指数(LAI)、干物质积累、蕾花铃数量及产量等指标。【结果】在相同磷钾运筹方式下,随着施氮量的降低,LAI的Logistic模型K’值表现为先上升后下降趋势,N3比N2处理高5.1%—16.5%,快速增长起始期(t1)和快速增长结束期(t2)均为N3处理最晚,且N3处理快速增长期持续时间最长,N3处理比N2处理多2—12 d;N3处理生长特征值GT最高,N2处理次之,N3比N2处理高5.2%—16.7%;干物质积累量在生长前期表现为N1>N2>N3>N4处理,在生长后期表现为N2>N1>N3>N4处理;蕾花铃数在全生育期表现为N2>N3>N1>N4处理;产量相对值在各施氮处理下表现为N2处理最高,N3处理次之,N2处理比N3处理高3.6%—6.5%。在相同施氮量下,LAI的Logistic模型K’值最高为PK-M3处理,最低为PK-M1处理,PK-M3处理比PK-M1处理高20.5%—27.4%;快速增长起始期t1(2019年除外)和快速增长结束期t2均为PK-M3最晚,且PK-M3处理快速增长期持续时间(T)最长;PK-M3处理生长特征值(GT)最高,PK-M2处理次之,PK-M3处理比PK-M2处理高13.0%—24.5%;干物质积累量在生长前期表现为PK-M2处理>PK-M3处理>PK-M4处理>PK-M1处理,生长后期表现为PK-M3>PK-M2>PK-M4>PK-M1处理;蕾花铃数在生长前期表现PK-M4>PK-M3>PK-M>PK-M2处理,生长后期表现为PK-M3>PK-M2>PK-M4>PK-M1处理;产量相对值表现为PK-M3处理最高,比其他磷钾处理高5.2%—18.2%。所有处理中,N3PK-M3处理下LAI Logistic模型K’值和GT值最大,T最长,在吐絮期干物质积累量、相对产量值和后期蕾花铃数仅次于N2PK-M3处理,生殖器官干物质分配比例高于其他处理。相关分析表明,LAI在2018年播种后109 d以后和2019年播种后120d以后与生殖器官干物质、干物质总量和相对产量呈极显著正相关,全生育期生殖器官个数、总干物质积累量、生殖器官干物质与相对产量均为显著或极显著正相关。所有处理中N2PK-M3产量最高,N3PK-M3处理次之,N3PK-M3相对产量仅比N2PK-M3处理降低1.5%。【结论】N3PK-M3处理与农户常规施氮量相比,减少25%的氮肥施用量仍能获得较高产量,可能是由于推迟了棉花后期LAI到达峰值的时期,延缓了LAI下降速率,提高棉花群体干物质生产能力,并促使其向生殖器官转运,且降低蕾铃脱落,保证后期铃数,为产量的形成提供物质基础。因此,本研究认为在蕾期和花铃期各分施50%磷钾肥的条件下,氮肥的施用量可以降低至299 kg·hm~(-2),这比农户常规施氮降低25%,以达到减氮稳产、节本增效的目的。

为了解滴灌条件下水分调控对春小麦产量及水分利用的影响,以新春22和新春19为试验材料,在其关键生育期:Ⅰ期(出苗-拔节期)、Ⅱ期(拔节-扬花期)、Ⅲ期(扬花-乳熟期)内进行土壤水分控制。结果表明,Ⅱ期是小麦水分调控最为关键和敏感的时期。新春22在Ⅱ期采用75%～80%、Ⅰ期和Ⅲ期采用65%～70%的土壤水分下限处理时产量和水分利用效率均显著高于其他处理,分别达6 894.2 kg/hm2和15.824 kg/(mm.hm2);而新春19在各期下限均为75%～80%时,产量和水分利用效率最高,达7 409.1 kg/hm2和14.586 kg/(mm.hm2);就整个生育期的耗水情况来看,矮秆品...

【目的】针对温室土壤磷素积累的问题,定位研究滴灌条件下施用鸡粪和磷肥对土壤磷素积累的影响。【方法】以中国华北平原日光温室为研究对象,采用滴灌方式灌溉,设置不施肥(CK)、单施磷肥(P1)、单施鸡粪(OM)、鸡粪和减量磷肥配合施用(OM+P1)、鸡粪和习惯量磷肥配合施用(OM+P2)共5个处理,研究不同施肥方式对黄瓜土壤无机磷各形态的转化积累、不同生育时期在土壤垂直剖面的运移分布及其有效性的影响。【结果】鸡粪和磷肥配施显著增加了土壤中的全磷、有效磷(Olsen-P)及无机磷的积累和残留。在0—20 cm土层中,全磷含量随着黄瓜生育时期的推进呈下降趋势,苗期最高,产瓜末期最低。不同施肥处理下,土壤全磷含量明显不同,各生育时期顺序均为OM+P2处理>OM+P1处理>P1处理>OM处理>CK处理;土壤剖面各层次有效磷含量差异很大,苗期0—20 cm土层有效磷含量范围为44.43—86.08 mg·kg-1,20—40 cm土层含量范围为6.51—10.05 mg·kg-1,40 cm以下土层黄瓜各个生育时期有效磷含量差异很小。在温室滴灌条件下水分对磷的运移影响较小,土壤有效磷主要集中在0—20 cm土层,各生育时期0—20 cm土层有效磷占土壤剖面0—100 cm土层有效磷的68.76%—87.78%。与CK相比,其他施肥处理均提高了有效磷占全磷的比重,提高范围为1.23%—2.47%。0—20 cm土层中不同形态无机磷的含量为Ca10-P>Ca8-P>O-P>Ca2-P>Al-P>Fe-P,其中,Ca-P所占比例最大,为79.55%—83.35%。随着磷肥用量增加,磷的积累量也增加,Ca8-P、Ca2-P、Al-P、Fe-P和Ca10-P含量均比不施磷的处理显著提高,以Ca8-P增加最多,其次是Ca2-P、Al-P和Fe-P;磷肥施入土壤后很快会经由Ca2-P转化为Ca8-P,而以缓效态累积在土壤中,各形态无机磷中以Ca8-P积累最多,Al-P和Fe-P也有一定量的积累。【结论】传统过量施肥造成磷素以Ca8-P、Al-P和Fe-P等形态残留于土壤中,造成了土壤磷素的积累和磷肥的浪费。在30 000 kg·hm-2鸡粪的基础上增施磷肥并无显著增产效应,却显著增加了土壤磷素的残留积累量。如果只施鸡粪,用量不宜超过30 000kg·hm-2;如果配施无机磷肥,则鸡粪减量,且无机磷肥在300 kg·hm-2的基础上减量,具体施肥量及配施比例有待进一步研究探讨。