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膜下滴灌棉花不同氮肥施用策略对棉花生长的影响 0 施肥量与施肥时间 [研究意义]棉花是中国重要的作物，也是新疆的主要支柱之一。当前棉花施肥方面磷、钾肥以基施为主,氮肥则采用基追施结合的方法。在实际生产中如何科学施用氮肥成为棉花高产、优质、低耗栽培中的关键施肥技术。【前人研究进展】棉花干物质是形成产量的基础,合理的施肥可以显著增加棉花干物质生产和积累,协调营养生长和生殖生长。大量研究表明,作物的高产、优质是以较高的生物量为前提。近年来,有关施肥、栽培模式对棉花干物质积累的动态和生长发育变化的研究增多,侧重点集中在棉花生长发育期间的几个主要生育时期,通过系统、定量地对棉花不同器官干物质累积的动态特征研究,并以此来确定合理的施肥量和追肥时间。【本研究切入点】关于不同氮肥施用策略对棉株干物质累积及产量构成影响的研究甚少。【拟解决的关键问题】就水氮耦合条件时不同追施氮肥策略下棉花各生育期棉株干物质积累的动态变化以及对产量构成的影响进行观测分析,揭示棉株干物质积累的动态增长特点与规律,为生产实践中氮肥的合理利用提供科学依据。 1 材料和方法 1.1 蒸发量和降水量 试验在新疆库尔勒市包头湖农场进行,试验区属于典型干旱气候,年平均降雨量为56.2 mm,年平均蒸发量为2 497.4 mm,年均日照时数2 878 h,≥10℃的积温4 252.2℃,无霜期205 d。土壤为沙壤土,地下水位2.0～2.5 m。 1.2 基施肥量与灌溉 试验设计施肥策略与灌溉量两个因素。施肥策略设计为5个水平,即在总施肥量相同的情况下,各生育期追肥量的比例有所不同。施纯氮总量为385 kg/hm2,列出各水平氮肥施用比例。灌溉量设2个水平,分别为W1(4 800 m3/hm2)和W2(5 400 m3/hm2),W1是达到高产的最低灌溉量,W2是保证高产的较高灌溉量。灌水制度根据试验区天气特征和高产棉花需水规律制定。完全组合后共10个处理,重复3次,共30个小区,随机区组排列。试验用新陆中21号的新品系8081,一膜单管,覆膜种植,行距(15+60+15+60) cm,株距10 cm,一膜四行精量播种,4月15日播种,4月22日出苗。所有处理磷肥用量相同,均为基施P2O5207 kg/hm2,不施钾肥。追肥用尿素,用施肥罐控制施肥量,随水滴施。灌溉方式为膜下有压滴灌,用水表控制每次灌水量。表1,表2 1.3 关键时期积累与充放电量 分别在棉花生长的蕾期、花铃前期、盛铃期、吐絮期,每个小区随机选取有代表性的棉株3株,在105℃下杀青,将其阴干,采用称重法测定干物质量。再用Excel、DPS等统计软件进行数据分析。 Logistic方程形式和几个特征值如下: Y=K/(1+ea-bx).其中:Y为棉花出苗后Xd时干物质积累量(g);X为棉花出苗后天数(d);K为干物质最大积累量(g);a、b为待定系数。 根据方程推导,可得出: X0=a/b,X1=[a-ln(2+1.732 )]/(-b),X2=[a+ln(2+1.732)]/(-b). (1)当X=X0时,干物质积累速率最大,其值为V= -bK/4。 (2)X1、X2是模拟曲线的两个突变点,在X1之前和X2之后,干物质积累都很慢,在X1和X2之间,Y与X几乎呈线性关系,即为棉花生长的关键时期,△X=X2-X1,棉花进入关键时期所持续的天数。 (3)GT=-bK(X2-X1)/4,称“生长特征值”(棉花关键时期积累量达最大积累量的65%以上)。 棉花测产方法为试验测产区域内一定面积,调查结铃数,计算小区株数、铃数及单株铃数。棉花吐絮后每小区分3次采收下、中、上部30、40和30朵完全吐絮棉桃,测定平均单铃重和衣分,计算产量。 2 结果与分析 2.1 棉干物质积累 棉花产量形成的物质基础是干物质的积累,干物质的积累及分配状况直接影响着棉花的产量。无论灌溉量高低,各处理棉株的干物质量累积动态均呈现“S”型曲线,蕾期至花铃前期干物质积累缓慢,花铃前期至盛铃期增长迅速,并达到高峰,进入吐絮期后增长又趋于缓慢。但在不同施肥策略下各个处理在生育期各阶段的干物质积累量又有差异,因此各处理的“S”型曲线不是重合的,其斜率变化是有差异的。图1 各处理在整个生育期施氮总量是相同的,只是在各生育阶段追施氮肥的数量(即占全部施肥量的比例)不同。为了解在同一时间段相同的施肥量,但分次施肥的数量不同对植株生长的影响,在试验中特别设计在棉花蕾期、花铃前期、花铃盛期3个时间段各2次追肥,N1、N2、N3、N4处理在每个时段的施肥量相同,但2次追肥的比例不同。 用Logistic生长函数对不同施氮策略下各个处理的棉花干物质积累总量进行拟合,X1和X2将Logistic生长函数的“S”型干物质积累曲线分为3个阶段:在X1时间内,即从播种至播种后82