滴灌番茄临界氮浓度、氮素吸收和氮营养指数模拟

作物的氮浓度随生物量的增加而下降,临界氮浓度是指在一定的生长时期内获得最大生物量时的最小氮浓度值。该文在滴灌条件下,基于3a不同的氮素水平试验,构建了加工番茄地上部生物量的临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明,临界氮浓度与地上部最大生物量之间符合幂指数关系,相关系数为R^2=0.947,加工番茄最高(%Nmax)、最低(%Nmin)临界氮浓度稀释模型亦符合幂指数关系,相关系数分别为R^2=0.959、R^2=0.925。基于临界氮浓度建立了加工番茄氮素吸收模型(Nupt)、氮素营养指数模型(NNI),可作为加工番茄氮素营养状况的判别指标,氮素吸收和氮营养指数模型对新疆北疆加工番茄种植区的适宜施氮量诊断结果一致,均以300kg/hm2为最佳施氮量。该研究所建立的临界氮浓度稀释曲线模型较前人建立的模型更具机理性,因此,该模型所得出的分析结果是合适和可靠的,并且可用于指导加工番茄动态精准施肥及为氮素优化管理的建立提供参考。

基于临界氮浓度的南疆滴灌棉花氮营养诊断及产量估算

为验证临界氮浓度在南疆滴灌棉田的稳定性和适应性,明确以氮素吸收(Nuptake)、氮营养指数(NNI)和累积氮亏缺量(N_(and))为指标评价和诊断南疆滴灌棉花适宜氮水平和氮营养状况的准确性。以‘新陆中55号’和‘新陆中78号’棉花品种为试验材料,通过2年定位田间试验,设置5个氮水平(0、75、150、300、450 kg·hm^(-2)),建立基于棉株干物质量(PDM)的南疆滴灌棉花临界氮稀释曲线(PNCc)和基于PNCc的Nuptake、NNI、N_(and)模型及NNI、N_(and)与相对籽棉产量(RY)的估算模型。结果表明:新陆中55号和新陆中78号棉花PNCc、最高(PNC_(max))、最低(PNC_(min))边界稀释模型的相关系数(R2)分别为0.905和0.960、0.919和0.950、0.934和0.969。新陆中55号和新陆中78号临界氮浓度基于1∶1直线的R2、根均方差(RMSE)、相对误差(RE)分别为0.987、0.051 g·kg^(-1)、1.95%和0.984、0.044 g·kg^(-1)、1.91%,模型在年际间具有较好的稳定性和适应性。Nuptake、NNI和N_(and)模型对新陆中55号和新陆中78号适宜氮水平和氮营养状况的评价和诊断结果一致,均以300 kg·hm^(-2)为最佳施氮量,综合氮水平与籽棉产量拟合结果,新陆中55号和新陆中78号理论适宜施氮量分别为322.7、336.4 kg·hm^(-2)。新陆中55号和新陆中78号NNI、N_(and)与RY在不同生育期的R^(2)均大于0.900,NNI、N_(and)与RY的籽棉产量估算模型基于1∶1直线的R2、RMSE、RE分别为0.899~0.989、0.05~0.13、4.1%~9.9%和0.902~0.981、0.04~0.12、5.1%~9.5%,均达到极显著水平。研究结果可为南疆滴灌棉田适宜施氮水平和氮营养状况的评价和诊断及籽棉产量的估算提供一种新路径。