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1、【目的】研究膜下滴灌條件下雜交棉花花鈴期的水氮耦合(互作調(diào)控)效應(yīng),分析0-60cm土壤含水量的變化、水氮互作下籽棉產(chǎn)量及其構(gòu)成因子、群體生理變化等特征及雜交棉的灌溉水分利用效率(IWUE)和總水分利用效率(TWUE),為干旱內(nèi)陸棉區(qū)雜交棉推廣中的合理水肥管理提供依據(jù)。
【方法】采用大田小區(qū)調(diào)控試驗(yàn)的方法,在雜交棉花鈴期設(shè)置水分與氮素的雙因子多水平互作處理。水分共設(shè)9個(gè)水平,即設(shè)0-60cm土層田間持水量的55%(55%
2、FC)、65%(65% FC)、75%(75% FC)3個(gè)灌溉臨界值處理,及6個(gè)灌溉頻率水量處理(W1(3d18mm,每3天灌溉18mm,下同)、W2(3d30mm)、W3(5d18mm)、W4(5d30mm)、W5(7d42 mm)、W6(10d60 mm))和 N1(生育期追施純氮0 kg·hm-2,下同)、N2(150 kg·hm-2)、N3(300 kg·hm-2)、N4(450 kg·hm-2)4個(gè)氮素水平的互作處理,使用Wa
3、termark監(jiān)測(cè)棉花根區(qū)土壤含水量變化動(dòng)態(tài);系統(tǒng)的測(cè)定棉株各個(gè)器官和總的干物質(zhì)積累、葉面積、冠層光吸收、葉片SPAD值,在棉花成熟期田間實(shí)際取樣調(diào)查棉花產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因子。
【結(jié)果】在灌水量6mm/d,高頻率灌溉條件下(W1),根層0-20cm、20-40cm及0-60cm平均的土壤含水量波動(dòng)均較大,而40-60cm土壤含水量波動(dòng)較小,低頻率灌溉條件下(W4、W5、W6)0-60cm根層土壤含水量均隨著灌溉頻率的減小,波
4、動(dòng)頻率減小,波動(dòng)幅度增大。水氮互作條件下,雜交棉的單株鈴數(shù)和籽棉產(chǎn)量存在極顯著差異,單鈴重存在顯著差異,而衣分不存在差異性。在同一水分處理下,施氮量的增加將使籽棉產(chǎn)量、單株鈴數(shù)、單鈴重、干物質(zhì)均有所增加,在低氮水平下增幅較大(N1-N2),但到達(dá)一定量(N3)后增幅減緩甚至有所下降;灌水周期相同時(shí),灌水量過(guò)高籽棉產(chǎn)量隨施氮量增加有所下降或者變化不大。適度水分虧缺可以增加單鈴重,而充足的水分供應(yīng)可顯著增加單株鈴數(shù);在灌水量充足時(shí),施氮量越
5、高,雜交棉的LAIMAX值越大,而供水不足呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)。產(chǎn)量與單鈴重、單株鈴數(shù)和干物質(zhì)積累之間的單相關(guān)系數(shù)均達(dá)到極顯著水平,干物質(zhì)積累通過(guò)單株鈴數(shù)對(duì)產(chǎn)量的間接影響最大,而直接影響較小,在生產(chǎn)中,應(yīng)選取較高單鈴重雜交棉品種,同時(shí)提供合理的水肥配比,增加單位干物質(zhì)的載鈴率是獲得高產(chǎn)的有利保證。成熟期較高的LAI值和冠層光吸收,利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向生殖器官的轉(zhuǎn)移,增加了最終生殖器官在總干物質(zhì)中的比例,利于高產(chǎn)的形成。在灌溉強(qiáng)度為6mm/d的周期性
6、供水條件下,追施氮素超過(guò)150 kg·hm-2時(shí)葉片SPAD值(相對(duì)葉綠素含量)增加的幅度降低,而超過(guò)300 kg·hm-2時(shí)SPAD值呈下降趨勢(shì),說(shuō)明過(guò)多的施肥對(duì)葉綠素的合成累積產(chǎn)生不利影響。水分過(guò)量條件下施氮量的增加將對(duì)IWUE和TWUE的提高產(chǎn)生不利影響,水分適量時(shí),氮肥投入的增加將使IWUE和TWUE均有所提高。
【結(jié)論】花鈴期日均灌水量6mm時(shí),灌水頻率保持在5天左右,全生育期總灌溉量在500mm左右,隨水追施純
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