全部 标题 作者
关键词 摘要

OALib Journal期刊
ISSN: 2333-9721
费用:99美元

查看量下载量

相关文章

更多...

施氮量对棉花功能叶片生理特性、氮素利用效率及产量的影响

DOI: 10.11674/zwyf.2015.0109, PP. 81-91

Keywords: 施氮量,棉花,功能叶片生理特性,氮素利用效率,产量

Full-Text   Cite this paper   Add to My Lib

Abstract:

【目的】黄河流域棉区是我国三大棉区之一,氮肥管理在棉花生产中至关重要,氮肥供应不足或过量会影响棉花的皮棉产量和纤维品质,过量施氮可能导致棉花营养生长过旺,产量下降,也会造成不必要的浪费及棉田环境污染,氮肥供应不足会导致棉花生物量较小,皮棉产量降低,纤维品质下降。本文通过3年不同氮肥用量的田间小区定位试验,研究施氮量对棉花功能叶生理特性、氮素利用效率及籽棉产量的影响,旨在探讨黄河流域棉区华北平原亚区中等肥力棉田适宜施氮量,揭示棉花氮素高效利用的相关机理。【方法】田间试验于2011~2013年在河南安阳县中棉所试验农场进行,供试田块为多年连作棉田,土壤为壤质潮土,2011年播种前0—20cm土层土壤有机质、全氮、速效氮(N)、速效磷(P)、速效钾(K)含量分别为11.24g/kg、0.82g/kg、77.43mg/kg、16.69mg/kg、129.82mg/kg。以转Bt+CpTI中熟棉花品种中棉所79为材料,采用随机区组设计,重复4次,设置0、90、180、270、360、450kg/hm26个施氮水平,氮肥底施和初花期追施各半,磷(P2O5)、钾(K2O)全部底施,施用量均为120kg/hm2。试验小区长10m,宽4.8米,每小区6行棉花,种植密度57500plant/hm2。2011年4月17日播种,2012年4月25日播种,2013年5月3日播种。2013年研究了施氮量对初花期棉花功能叶光合速率、不同生育期棉花群体叶面积指数(LAI)、不同生育期棉花功能叶叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、谷氨酰胺合成酶(GS)活性的影响,2012、2013年研究了施氮量对棉花氮素内在利用率、氮肥农学利用率、氮素生理利用率、氮肥回收率及籽棉产量的影响。【结果】随施氮量的增加,不同生育期棉花群体LAI、功能叶叶绿素含量、GS活性、初花期棉花功能叶净光合速率呈增加的趋势,而功能叶MDA含量呈下降趋势。施氮量270、360kg/hm2处理棉花在盛铃期群体LAI较适宜,吐絮期棉花功能叶能维持较高的生理活性,可为棉花高产提供物质保障。棉花氮素积累量、籽棉产量与施氮量间均呈二次曲线关系,棉花氮肥农学利用率和氮素内在利用率随施氮量增加显著下降,施氮量超过180kg/hm2时氮素生理利用率下降,施氮量为270kg/hm2时氮肥回收率高于其他处理。施氮量360kg/hm2时,籽棉平均产量最高,显著高于施氮量为0、90kg/hm2的处理,但与施氮量180、270、450kg/hm2处理间差异不显著。棉花3年籽棉平均产量(Y)与施氮量(N)的效应方程为Y=3143.8036+4.2057N-0.006220N2(R2=0.9805,P=0.002717);棉花的最高产量施氮量为338.1kg/hm2,经济最佳施氮量为299.7kg/hm2。【结论】黄河流域棉区华北平原亚区中等肥力棉田施氮量超过270kg/hm2时,棉花氮肥农学利用率、氮素内在利用率、氮素生理利用率、氮肥回收率开始下降,该区棉田推荐经济施氮量299.7kg/hm2。

References

[1]  李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京: 高等教育出版社, 2000.
[2]  李伶俐,房卫平,马宗斌,等.施氮量对杂交棉氮、 磷、 钾吸收利用和产量品质的影响[J].植物营养与肥料学报, 2010, 16(3): 663-667.
[3]  Hutmacher R B, Travis R L, Nichols R L. Response of Acala cotton to nitrogen rates in the San Joaquin Valley of California[J]. The Scientific World Journal, 2001, 1(2): 691-698.
[4]  Eduardo M K, Derrick M O, John L S et al. Physiological and yield responses of field-grown cotton to application of urea with the urease inhibitor NBPT and the nitrification inhibitor DCD[J]. European Journal of Agronomy, 2012, 43, 147-154.
[5]  Heffer P. Assessment of fertilizer use by crop at the global level 2006/07-2007/08[R]. Paris, France: International Fertilizer Industry Association (IFA), 2009. 8-11.
[6]  杨宪龙, 路永莉, 同延安, 等. 长期施氮和秸秆还田对小麦-玉米轮作体系土壤氮素平衡的影响[J]. 植物营养与肥料学报,2013,19(1): 68-77.
[7]  Zhu Z L, Chen D L. Nitrogen fertilizer use in China-contributions to food production, impacts on the environment and best management strategies[J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2002, 63: 117-127.
[8]  Fageria N K, Baligar V C. Enhancing nitrogen use efficiency in crop plants[J]. Advances in Agronomy, 2005, 88: 97-185.
[9]  Yang G Z, Tang H Y, Nie Y C et al. Responses of cotton growth,yield, and biomass to nitrogen split application ratio[J]. European Journal of Agronomy, 2011, 35: 164-170.
[10]  杨国正. 棉花氮素响应特性及氮肥高效利用机理研究[D]. 武汉: 华中农业大学博士学位论文, 2011.
[11]  薛晓萍, 郭文琦, 王以琳, 等. 不同施氮水平下棉花生物量动态增长特征研究[J]. 棉花学报, 2006, 18(6): 323-326.
[12]  薛晓萍, 王建国, 郭文琦, 等. 氮素水平对初花后棉株生物量、 氮素累积特征及氮素利用率动态变化的影响[J].生态学报, 2006, 26(11): 3631-3640.
[13]  李培岭,张富仓. 根系分区交替滴灌下水氮耦合对棉花氮素利用效率的影响[J]. 农业工程学报, 2012, 28(25): 112-116.
[14]  潘冬梅, 吕新, 王海江. 棉花膜下滴灌施用氮肥施肥模型及推荐决策支持系统建立研究[J]. 土壤, 2008, 40(1): 141-144.
[15]  娄善伟,张巨松,罗新宁,等. 施氮水平对棉花农艺性状、 倒四叶光合特性及产量的影响[J].新疆农业大学学报,2009,32(1): 39-42.
[16]  林涛,郭仁松,崔建平,等.施氮对南疆荒漠绿洲滴灌棉田产量及棉纤维品质的影响[J].西北农业学报, 2013, 22(11): 47-53.
[17]  马宗斌, 严根土, 刘桂珍, 等. 施氮量对黄河滩区棉花叶片生理特性、 干物质积累及产量的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2013, 19(4): 849-857.
[18]  马宗斌,严根土,刘桂珍,等. 氮肥分施比例对黄河滩地棉花叶片生理特性、 干物质积累及产量的影响[J].植物营养与肥料学报, 2013, 19(5): 1092-1101.
[19]  刘绍东,张思平,张立祯.不同基因型棉花地上部干物质积累对氮素的响应[J].棉花学报, 2010, 22(1): 77-82.
[20]  中国农业科学院棉花研究所.中国棉花栽培学[M].上海: 上海科学技术出版社,2013.
[21]  Zhang C F, Peng S B, Peng X X et al. Response of glutamine synthetase isoforms to nitrogen sources in rice (Oryza sativa L.) roots[J]. Plant Science, 1997, 125: 163-170.
[22]  Witt C, Dobermann A, Abdulrachman S et al. Internal nutrient efficiencies of irrigated lowland rice in tropical and subtropical Asia[J]. Field Crops Research, 1999, 63: 113-118.
[23]  Novoa R, Loomis R S. Green plants play a unique role among living organisms through their ability to reduce carbon in photosynthesis[J]. Plant and Soil, 1981, 58: 177-204.
[24]  Isfan D. Nitrogen physiological efficiency index in some selected spring barley cultivars[J]. Journal of Plant Nutrition, 1990, 13: 907-914.
[25]  Dilz K. Efficiency of uptake and utilization of fertilizer nitrogen by plants [A]. Jenkinson D S, Smith K A. Nitrogen efficiency in agricultural soils[C]. London: Elsevier Applied Science, 1988.
[26]  刘瑞显, 郭文琦, 陈兵林, 等. 氮素对花铃期干旱及复水后棉花叶片保护酶活性和内源激素含量的影响[J].作物学报, 2008, 34(09): 1598-1607.
[27]  Rochester I J. Assessing internal crop nitrogen use efficiency in high-yielding irrigated cotton[J]. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2011, 90: 147-156.
[28]  Vanlauwe B, Kihara J, Chivenge P et al. Agronomic use efficiency of N fertilizer in maize-based systems in sub-Saharan Africa within the context of integrated soil fertility management[J]. Plant and Soil, 2011, 339: 35-50.
[29]  Rochester I J, Halloran J, Maas S et al. Monitoring nitrogen use efficiency in your region[J]. Australian Cotton Grower, 2007, 28 (4): 24-27.
[30]  王肖娟,危常州,张君,等.灌溉方式和施氮量对棉花生长及氮素利用效率的影响[J].棉花学报, 2012, 24(6): 554-561.
[31]  Hou Z A, Li P F, Li B G et al. Effects of fertigation scheme on N uptake and N use efficiency in cotton[J]. Plant and Soil, 2007, 290: 115-126.
[32]  王肖娟,危常州,张君,等.灌溉方式和施氮量对棉田氮肥利用率及损失的影响[J].应用生态学报,2012,23(10): 2751-2758.
[33]  闵伟,侯振安,冶军,等.灌溉水盐度和施氮量对棉花产量和水氮利用的影响[J].植物营养与肥料学报,2013,19(4): 858-867.
[34]  张祥,刘晓飞,王桂霞,等.长江流域棉花主推品种氮素吸收与利用效率比较与分类[J].棉花学报,2012,24(3): 253-258.
[35]  Zhang D M, Li W J, Xin C S et al. Lint yield and nitrogen use efficiency of field-grown cotton vary with soil salinity and nitrogen application rate[J]. Field Crops Research, 2012, 138, 63-70.
[36]  李燕青,孙文彦,许建新,等.黄淮海地区绿肥与化肥配施对棉花生长和肥料利用率的影响[J].植物营养与肥料学报,2012,18(6): 1398-1404.
[37]  李学刚,宋宪亮,孙学振,等.控释氮肥对棉花纤维品质、 产量与氮肥利用效率的影响[J].作物学报,2011,37(10): 1910-1915.
[38]  胡国智,张炎,李青军,等.氮肥运筹对棉花干物质积累、 氮素吸收利用和产量的影响[J].植物营养与肥料学报,2011,17(2): 397-403.
[39]  潘薇薇,危常州,丁琼,等.膜下滴灌棉花氮素推荐施肥模型的研究[J]. 植物营养与肥料学报, 2009,15(1): 204-210.
[40]  王子胜,徐敏,张国伟,等.施氮量和种植密度对东北特早熟棉区棉花生物量和氮素累积的影响[J].应用生态学报,2011,22(12): 3243-3251.

Full-Text

Contact Us

service@oalib.com

QQ:3279437679

WhatsApp +8615387084133