土壤水分调控对南疆滴灌棉花产量及土壤水盐分布的影响

针对南疆地区水资源短缺、土壤盐渍化严重等问题,研究生育期土壤水分调控对膜下滴灌棉花土壤水盐分布、盐分积累及棉花产量的影响,确定适宜于南疆地区的灌溉制度。以田间持水量(FC)为土壤水分上限,设置5个土壤水分下限处理,分别为85%FC(T1),75%FC(T2),65%FC(T3),55%FC(T4)和45%FC(T5)。结果表明:灌水后,水平方向随着距滴灌带距离的增加,土壤含水率逐渐变小,表现为带下>窄行>宽行>裸地,土壤含盐率呈相反的规律分布。土壤水分下限定越高,灌水越频繁,土壤剖面有较高的水分含量和较低的盐分积累,棉花产量较高;土壤水分下限较低时,由于较高的次灌水量,可将较多的盐分淋洗出作物根区,但灌水频率低,灌溉定额小,棉花产量较低。在生育期末各处理在膜内膜外均积盐,膜内积盐少于膜外,主根区积盐量大于次根区积盐量,盐分积累总量呈现T3>T5,T1>T2,T4。建议南疆棉花膜下滴灌的适宜土壤水分下限为75%FC,非生育期冬灌定额为300 mm,生育期灌溉定额为334 mm,整个生育期灌水12次。

种植密度和水氮互作对南疆棉花生长和水氮利用的影响

【目的】研究种植密度和水氮互作对南疆棉花生长、产量和水氮利用效率的影响,为棉田合理密植和水氮优化调控提供技术支撑。【方法】在新疆库尔勒市尉犁县31团进行大田棉花滴灌试验,采用裂区设计,设置种植密度、灌水量和施肥量3个因素,其中种植密度设置2个水平:26万株/hm^(2)(D_(1),当地种植密度,株距10 cm)和32万株/hm^(2)(D_(2),株距8 cm);灌水量设置2个水平:80%ET C(W 1,ET C为作物蒸发蒸腾量)和100%ET C(W_(2));施氮量设置3个水平:200 kg/hm^(2)(N_(1))、300 kg/hm^(2)(N_(2))和400 kg/hm^(2)(N_(3))。在生育期(苗期、蕾期、花期、铃期和吐絮期)测定棉花生长指标,收获时统计产量及产量构成要素。【结果】种植密度和水氮交互对棉花生长、干物质累积、产量和水氮利用效率有显著影响,在高种植密度(D_(2))下,棉花株高、茎粗、叶面积指数和干物质累积量均随灌水量和施氮量的增加而增加;在低种植密度(D_(1))下,各指标随施氮量的增加呈先增后减的趋势。吐絮期棉花株高和茎粗均在低密度高水中氮(D_(1)W_(2)N_(2))处理下达到最大值,分别为105.33 cm和11.16 mm,较D_(1)W_(2)N_(1)、D_(1)W_(2)N_(3)处理分别提高了10.10%,6.40%和6.69%,3.65%;全生育期内各处理棉花叶面积指数(LAI)和干物质增长量均于铃期达到最大值,D_(1)W_(2)N_(2)和D_(2)W_(2)N_(3)处理的最终干物质累积量较大,但二者之间并无显著差异(P<0.05)。籽棉产量、水分利用效率均以D_(1)W_(2)N_(2)处理较大,分别为7421.0 kg/hm^(2)和1.50 kg/m^(3)。在相同种植密度和灌水量下,氮素利用效率(NUE)、氮素吸收效率(UPE)和氮肥偏生产力(NPFP)均随施氮量增加呈降低趋势,以D_(2)W_(2)N_(1)处理的氮素吸收效率最高,为0.77 kg/kg,较产量最高的D_(1)W_(2)N_(2)处理高4.05%,但其产量较D_(1)W_(2)N_(2)下降约7.0%。【结论】综合高产、节肥和水氮利用效率等因素,种植密度26万株/hm^(2)、生育期灌水100%ET C(311.98 mm)和施氮量300 kg/hm^(2)是南疆棉花膜下滴灌施肥管理的最优栽培方式组合。

不同生育期土壤基质势调控对棉花生长和土壤水盐分布的影响

针对南疆地区水资源短缺和棉田土壤盐碱化问题,研究不同生育期土壤基质势调控对棉花生长和土壤水盐的影响,为棉田节水控盐和高效生产提供理论依据。通过大田膜下滴灌试验,以棉花灌水时期滴头下方20 cm处土壤基质势下限控制水平-50 kPa为对照(CK),在棉花的苗期(A)、苗期+蕾期(B)、苗期+蕾期+花铃期(C)设置3个基于土壤基质势下限的灌溉水平:W1(-20 kPa)、W2(-30 kPa)和W3(-40 kPa),测定棉花生长、地上干物质量、产量和土壤水盐分布等指标。结果表明:不同生育期土壤基质势调控时,株高、叶面积指数和地上干物质量均表现为:WC>WB>WA>CK;不同土壤基质势水平调控时,随着土壤基质势下限的提高,株高、叶面积指数和地上干物质量也随之增加,其中,W1C和W2C处理显著高于其他处理。有效铃数、单铃重和衣分等产量构成要素均随着土壤基质势下限的升高而增加。W1C和W2C处理棉花的产量基本一致且显著高于其他处理,W2C的水分利用效率显著高于W1C处理。不同生育期土壤基质势均控制在-20或-30 kPa可以改善棉花主根区水分状况。各处理在收获期均表现为浅层积盐(0~40 cm),且膜外大于膜内;土壤基质势越高,膜内主根区(0~40 cm)积盐越少,其中W1C和W2C较其他处理减少24%。综合考虑高效生产和节水控盐,建议将当地休作期未淋洗棉田灌水时期土壤基质势控制在-30 kPa为宜。