【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65.1～284.9mm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16.2～94.2kg·hm-2呈显著的正相关,2带4行在施氮量为16.2～69.0kg·hm-2呈负相关,施氮...

对滴灌条件下夏棉水肥耦合效应进行了田间试验。结果表明：根据夏棉不同生育阶段的需水特征和土壤水分状况，可分别采用滴灌和畦灌方式，比常规棉田畦灌节水23．3％～28．7％；对于中等肥力的棉田，在每hm2施纯氛300kg的范围内，随施肥量增加皮棉产量呈增加的趋势，在每hm2施纯氮150～225kg区间内，其产量增加较快。

目的探讨不同滴灌施肥方式下土壤水、盐、氮和棉花根系的分布,对于滴灌条件下水肥盐的合理调控具有重要意义。方法在温室条件下应用15N标记尿素进行了不同滴灌施肥方式对土壤水、盐和氮素分布的影响及其与棉花根系分布之间关系的盆栽试验。根据滴灌灌水(W)和施肥(N)的先后顺序,设置4种不同氮肥施用方式:①氮肥在一次灌溉过程的前期施用(N-W);②后期(W-N);③中间(W-N-W);④全程施用(NW)。同时以传统的氮肥直接施入土壤后浇灌(SN-W)为对照。结果土壤水盐分布明显受灌溉方式的影响,但滴灌条件下不同施肥方式对土壤水盐分布无影响。氮肥滴灌施肥24 h后15N主要分布在0～20 cm深度土层,但不同...

研究膜下滴灌不同毛管配置方式下滴水量对棉花冠层结构与功能的调节效应,揭示毛管配置和滴水量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。以‘新陆早42号’为材料,设置1管2行和1管3行2种毛管配置处理,每个处理下设限量滴灌、常规滴灌和充分滴灌处理,研究了毛管配置对不同滴灌量棉花冠层结构、群体光合速率、光合物质累积与分配产量的影响。相同毛管配置下随滴水量增加,叶面积指数增大、叶倾角变大,但滴灌量过大,群体散射辐射透过系数小,冠层结构不良,造成生育后期群体光合速率较快下降。相同滴水量下增加毛管间距,盛铃后期的叶面积指数、叶倾角和群体光合速率显著降低,群体散射辐射透过系数保持较高水平;群...

【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。

【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...

【目的】水肥是限制作物增产的两大因子,不合理的灌溉与施氮不仅难于增加产量,还会增加土壤剖面硝态氮累积、降低作物品质及水氮利用效率。针对西北半干旱地区温室蔬菜灌水和施肥存在的问题,通过滴灌施肥水肥耦合对温室番茄产量品质和水氮利用的影响,研究滴灌施肥条件下温室番茄高产优质高效的灌水施肥制度。【方法】通过温室番茄小区试验,设常规沟灌施肥(100%ET0,N240-P2O5120-K2O150 kg·hm-2)以及3个滴灌水量(高水W1:100%ET0、中水W2:75%ET0、低水W3:50%ET0)和3个施肥水平(高肥F1:N240-P2O5120-K2O150 kg·hm-2、中肥F2:N180-...

【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。

对滴灌条件下麦行间套播的夏玉米水肥耦合效应进行了田间试验。结果表明，套播夏玉米全生育期耗水量保持在4800m3·hm－2，施氮（折纯N）、磷（P2O5）肥量分别保持在175kg·hm－2和145kg·hm-2水平时，可获取9450kg·hm－2以上产量，水生产效益超过1．9kg·m－2，显示出较好的节水增收效益。

【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—218.52mm;施氮量:56.2—134.2kg·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—122.8kg·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—134.2kg·hm-2时,LAD、CGR与施氮量呈...

【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)。

【目的】三倍体毛白杨作为华北平原重要的速生丰产树种之一，是我国木材战略储备的重要资源。滴灌水氮耦合技术已被广泛应用于人工林培育，掌握该栽培技术下毛白杨幼林细根生长、分布及形态特征，明确影响细根生长的重要环境因子，对精准水氮耦合策略的制定具有重要意义。【方法】以砂壤土立地条件下2年生毛白杨为研究对象，设置由-20 kPa(W20)、-33 kPa(W33)、-45 kPa(W45)3个灌溉水平和0(N0)、80 kg/（hm~2·a）(N80)、150 kg/（hm~2·a）(N150)、220kg/（hm~2·a）(N220)4个施氮水平组成的12个水氮耦合处理，并设置无灌溉施肥的对照处理，监测特定水氮耦合处理下（W20N220、W20N80、W20N0、W45N220、W45N0）幼林细根生长、分布及形态指标的变化规律，并分析对应土层土壤有机质、全氮、铵态氮、硝态氮及土壤含水率与细根生长的关系。【结果】（1）滴灌水氮耦合及土层深度对细根生长及形态指标有显著影响（P 硝态氮>铵态氮。【结论】W20滴灌施肥处理能显著促进表土层细根生长，不同施氮量对细根性状无明显影响；三倍体毛白杨优先改变细根生物量在不同土层的分配及部分形态特征，而非改变细根总生物量以适应水氮资源的异质性；滴灌水氮耦合措施实施的过程中，应采取少量多次的灌溉施肥方式对0～30 cm细根集中分布土层及时补充水氮资源，提高资源的吸收利用效率。

【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】探讨膜下滴灌条件下,水氮运筹对棉花产量形成期根系及叶片衰老特性、产量和水分利用效率的调节效应,为调控滴灌棉花早衰和提高棉花产量提供依据。【方法】在土柱栽培条件下,采用膜下滴灌技术控制水氮的供应量及分配比例,共设置4个水分、2个氮肥运筹共8个处理,研究水氮供应方式对膜下滴灌棉花根系生长、根系活力、根系及叶片保护性酶活性、产量和水分利用效率的影响。【结果】与其它水氮供应方式相比,播前灌条件下盛花期前限量滴灌后恢复充分滴灌配合重施花铃肥的水氮供应方式显著促进了棉花深层根系生长、增强了根系活力,根系及叶片SOD活性较高、MDA含量较低,延缓了植株衰老进程,提高光合产物向生殖器官分配的比例、增加...

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。