不同滴灌施肥方式对棉田土壤含水率、硝态氮分布及对产量的影响

研究不同施肥方式（滴灌变量控制施肥和压差式滴灌施肥）和施肥时段,对棉田土壤质量含水率、硝态氮分布和产量的影响。结果表明：施肥过程中前期施入氮肥、后期再灌水,氮素会被淋洗到下层土壤,不利于氮素利用率的提高。两种施肥方式中N-W-N（前期施入氮肥、中间以清水灌溉、后期再施氮肥）处理土壤水和硝态氮集中分布在土层30~40 cm,分别比CK增产45.03%和35.50%。变量施肥方式比压差式施肥方式优越,前者各处理的土壤质量含水率和硝态氮分布均匀,平均产量为5979.12 kg·hm-2,比压差式施肥方式平均提高了3.31%。综合考虑,从提高土壤氮素利用率和增产的角度分析,推荐滴灌变量控制施肥方式进行施肥,且以（N-W-N）为主。

不同滴灌施肥策略对棉花氮素利用率和产量的影响

在变量施肥和压差式施肥两种不同的施肥方式下,分别研究其不同的灌水和施肥模式对棉花氮素吸收利用及其分配和产量的影响。小区试验设置不同的施肥方式和灌水施肥模式,通过不同灌水施肥模式测定棉株全氮含量,最终测产分析不同滴灌施肥方式对棉花氮素吸收利用和产量的影响。变量施肥植株全氮含量和氮肥利用效率高于压差式施肥,前者比后者平均增产了5.27%。在一次施肥过程的两端施氮肥,中间1/3时间灌水(N-W-N处理)有利于促进棉花生殖器官的生长发育,增加植株全氮在生殖器官中的分配量,显著提高氮素的利用效率,达到增加产量的效果。推荐使用变量施肥方式在一次施肥过程的两端施氮肥,中间1/3时间灌水(N-W-N)的施肥模式。

棉花不同水氮组合NDVI的差异性及产量效应研究

为建立最优水氮组合提供参考,设置4个氮肥处理、3个水分处理的大田试验,随机分组,分析了棉花不同水氮组合NDVI和棉花生长状况的差异性,建立以产量为因变量的水肥模型。结果表明,不同水氮组合的棉花冠层NDVI变化都呈"低-高-低"趋势。施氮量对棉花冠层NDVI的影响大于灌水;依据建立水氮效应的产量模型确定的最高施氮量和灌水量分别为298.47 kg/hm2和3 698.75 m3/hm2,理论棉花产量为6 597.02 kg/hm2。因此,合理的水氮组合既能减少水肥浪费,又能提高棉花产量。棉花冠层NDVI能够很好地反映棉花生长状况,可替代传统方法获取棉花生长指标。

膜下滴灌自动化精准配肥装置的设计

我国西北地区棉花种植方式为大面积膜下种植,而膜下施肥则需要液态肥。目前引用滴灌膜下施肥的装置虽可达到膜下施肥目的,但无法实现实时调控、持续施肥、自动配肥等问题。为此设计开发了膜下滴灌自动化精准配肥装置。该装置采用电化学传感器检测原理与电磁驱动原理实现了一次性配制高精度灌溉肥,主要由电化学传感器检测系统和电磁驱动配肥系统组成。该装置作业符合农艺要求,机具结构设计合理,为我国西北棉花种植提供了技术支持。