摘要：优化机采长绒棉株行距配置与灌溉定额,是构建棉花合理个体与群体结构,提高产量和机采脱叶效率,实现农机农艺融合的重要途径。本研究采用裂区试验设计,在相同种植密度条件下,设置了一膜三行等行距(S3)、一膜四行宽窄行(S4)和一膜六行宽窄行(S6)3种种植模式,副区为3150 m 3·hm^(-2)(W1,中度亏缺,田间持水量50%)、4050 m 3·hm^(-2)(W2,轻度亏缺,田间持水量75%)和4980 m 3·hm^(-2)(W3,充分灌溉,田间持水量100%)3个灌溉定额,研究了不同处理对长绒棉各层次冠层结构、光合有效辐射传输规律和产量形成的影响机制。结果表明:扩大行距和轻度亏缺灌溉可以降低生育后期叶面积指数下降速率,增加下部冠层的光合有效辐射透过率(Tr);在S3W2处理下,冠层上、中、下各层Tr分布均匀,接近2∶2∶1的比例;虽然冠层整体光截获率(In)有降低趋势,但下层光截获率增加,显著提高了生殖器官的分配比例和棉铃质量,促进了产量的提高;此外,平均行距的扩大和灌溉定额的增加显著降低了水分利用效率(WUE);最终,一膜三行等行距种植模式(S3)和轻度亏缺(4050 m 3·hm^(-2))处理有利于促进冠层中下部光合有效辐射光能传输,不仅不会显著降低棉花产量还能够获得相对较高的WUE,该结果对促进长绒棉农机农艺融合,实现产量和机采品质协同提升具有重要意义。

摘要：水资源短缺和土壤环境污染严重是制约农业可持续健康发展的瓶颈,迫使农民开发和采用可持续的农业生产技术。水分运动机理和氮肥残留行为是评价干旱地区农业水肥管理水平的依据,提高水氮利用效率是降低环境污染这一重要科学问题的重要途径。本研究采用裂区试验设计,以灌溉量为主区,设2250(低灌溉量,W1)、3450(传统灌溉量,W2)和4650 m^(3) hm^(-2) (高灌溉量,W3) 3个灌溉量;设0 (空白,N1)、300 (传统施肥量,N2)和600 kg hm^(-2) (高施氮量,N3) 3个纯氮投入量,在干旱的中国西北内陆棉区开展2年的田间试验,评估灌溉和施氮策略对水氮运移、籽棉产量、水氮生产效率的影响。结果表明,灌溉量及水氮耦合效应是影响籽棉产量及灌溉水生产力的影响因素,其中灌溉量是主效应。2年均值表明,灌溉量为W1时,施肥量由N1增加至N3,生育期0~80 cm平均土壤含水量呈先显著上升后显著下降的趋势,N2和N3处理较N1处理籽棉产量分别提高13.8%和7.6%,水分利用效率分别提高13.6%和6.8%;灌溉量为W2和W3时,施肥量由N1增加至N3,生育期0~80 cm土层平均含水量无显著差异。N2和N3处理较N1处理籽棉产量分别提高11.6%和12.4%,水分利用效率分别提高11.4%和11.5%;随着灌溉量的增加,0~80 cm土层全生育期含水率总平均值逐渐增大。灌溉量是影响硝态氮在0~40 cm土层积累的主导因素,而水氮耦合效应是导致硝态氮向下淋溶的主效应。W1灌溉量下,随着施氮量的增加,硝态氮在0~40 cm土层大量积累,而W3灌溉量下,随着施氮量的增加,40~60 cm土层硝态氮含量逐渐增加。总的来说,灌溉量高于3450 m^(3) hm^(–2)、施肥高于300 kg hm^(–2)后继续增加水氮投入未能额外增产,反而可能造成资源浪费和对环境的潜在污染。因此我们建议,通过水氮优化策略提高资源利用效率,降低环境污染,促进农业可持续发展。

摘要：【目的】新疆棉花生产的主要环节均已实现机械化,但采摘环节仍大量使用人工,农机农艺不协调是导致机收比例低的主要原因。优化机采棉行距配置是实现农机农艺融合的有效途径,因此本研究通过设置不同的机采棉行距,探究其对棉花产量形成及养分利用的影响,为机采棉行距配置的优化提供理论依据。【方法】采用随机区组设计,选择生产中最佳密度,在密度一致基础上,设置"一膜三行"(S1,平均行距76 cm)、"一膜四行"(S2,平均行距57 cm)、"一膜六行"(S3,平均行距38 cm)3种行距,其中S3处理为常规机采行距(CK),研究行距对棉花干物质积累、分配以及对产量形成及氮、磷养分吸收利用的影响。【结果】不同行距下棉花干物质的积累符合Logistic生长函数模型。2年均值表明随着平均行距的降低,单株干物质积累总量降低43.3%,干物质最大积累速率降低(1.4 g·株-1·d-1),快速积累期起始时间从出苗后51.4 d逐渐推迟至62.5 d,但快速积累持续时长从19.7 d增加至35.1 d。增加行距显著提高单株成铃(0.9个),对铃重及衣分无显著影响,籽棉及皮棉产量显著增加16.7%和17.4%。行距对植株养分积累与分配有显著的影响,S1处理氮积累总量(907.0 kg·hm-2)、磷积累总量(58.3 kg·hm-2)、吐絮期经济器官氮分配率和磷分配率(N 55.7%和P2O569.1%)、每100 kg皮棉氮素吸收量(32.1 kg)均最高;而S3处理氮积累总量(664.5 kg·hm-2)、磷积累总量(38.9 kg·hm-2)最低,S2处理吐絮期经济器官氮分配率和磷分配率(N 48.5%和P2O560.3%)、每100 kg皮棉氮素吸收量(28.6 kg)最低。【结论】综合来看,一膜三行下植株养分指标及产量均优于其他行距,更适宜作为高效机采的行距。

摘要：【目的】研究不同种植密度和氮肥施用量对76 cm等行距机采棉根系形态指标及产量的影响。【方法】采用裂区设计,分别为主区密度(M_(1):22.5×10^(4)株/hm^(2)、M_(2):18×10^(4)株/hm^(2)、M_(3):13.5×10^(4)株/hm^(2))和副区氮肥(N_(1):0 kg/hm^(2)、N_(2):300 kg/hm^(2)、N_(3):600 kg/hm^(2)),分析不同种植密度和施氮量对机采棉根系各形态指标、产量及构成因素的影响。【结果】施氮量为N_(2)(300 kg/hm^(2))可使籽棉产量显著增加10.6%~14.5%。但施氮量过高(600 kg/hm^(2))时,干物质积累量会有所下降。适当提高种植密度和施氮量对棉花根重密度、根长密度、根表面积密度、根体积和根系平均直径等指标均有促进作用。最高处理M_(1)N_(2)(22.5×10^(4)株/hm^(2),300 kg/hm^(2))在根系质量和根体积分别比最低处理M_(3)N_(3)(13.5×10^(4)株/hm^(2),600 kg/hm^(2))高34.3%、50.1%,在根系平均直径和平均根表面积分别比最低处理M_(3)N_(2)(13.5×10^(4)株/hm^(2),300 kg/hm^(2))分别高36.1%、56.2%.根长密度在处理M_(1)N_(3)(22.5×10^(4)株/hm^(2),600 kg/hm^(2))下最大,比最低处理高M_(3)N_(2)20.8%。最佳高产组合为M_(2)N_(2)(18×10^(4)株/hm^(2),300 kg/hm^(2)),较最低组合M_(2)N_(3)(18×10^(4)株/hm^(2),600 kg/hm^(2))高18.5%。【结论】种植密度为18×10^(4)株/hm^(2),施氮量(纯氮)为600 kg/hm^(2),能促进新疆南疆地区76 cm等行距机采棉种植模式产量提升和形成良好的根系构型。

摘要：【目的】研究种植密度和灌溉定额互作对棉生长发育特征及产量形成的影响,建立76 cm等行距机采棉种植技术体系。【方法】采用裂区试验设计,以种植密度为主区,灌溉定额为副区,设置种植密度13.5×10^(4)株/hm^(2)(M1)、18×10^(4)株/hm^(2)(M2)和22.5×10^(4)株/hm^(2)(M3,CKd),灌溉定额3150 m^(3)/hm^(2)(W_(1))、4050 m^(3)/hm^(2)(W_(2),CKi)和4950 m^(3)/hm^(2)(W_(3))。研究种植密度和灌溉定额互作对76 cm等行距机采棉生长发育、产量及其构成因素的影响。【结果】株高随密度和灌溉定额的增加而升高,单位面积叶片数、果枝数、蕾数、花数以及铃数在不同灌溉定额下均以高密度下数量最大。种植密度和灌溉定额对生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR)、单位面积结铃数和籽棉产量有显著的互作效应。植株干物质总重随密度和灌溉定额的增加呈上升趋势,生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR)均在W_(1)下最大。棉铃生长率(BGR)与群体生长率(CGR)、棉铃生长率(BGR)和群体生长率(CGR)与单位面积结铃数(Boll number)、单位面积结铃数(Boll number)和单位重(Boll weight)与籽棉产量呈显著正相关,在铃期棉铃生长率(BGR)和群体生长率(CGR)与Boll weight呈显著负相关。籽棉产量上M3W_(1)、M2W_(2)和M1W_(3)处理最高,三者无显著差异。【结论】76 cm等行距与传统(10+66)cm种植模式M3灌溉定额相同时,76 cm等行距机采棉种植模式单铃重较M1、M2密度显著低;降低种植密度能够提高单铃重;降低密度和灌溉定额有利于增加生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR),增加灌溉定额有利于株高和干物质积累量的增加。优化种植密度和灌溉定额能够促进棉株生长,利于产量提高,当种植密度为22.5×10^(4)株/hm^(2),灌溉定额为3150 m^(3)/hm^(2)时,采用76 cm等行距机采棉种植有利于产量的提高。

摘要：【目的】研究种植模式与灌溉定额对机采长绒棉产量及纤维品质形成的影响,为促进机采长绒棉产量与品质协同提供理论依据。【方法】试验在田间微区控制条件下进行,采用裂区试验设计,选择同一最适密度,以机采种植模式为主区:1膜3行(S_(3))、1膜4行(S_(4))和1膜6行(S_(6));灌溉定额为副区:3150 m^(3)/hm^(2)[W_(1),重度亏缺(田间持水量50%)]、4050 m^(3)/hm^(2)[W_(2),轻度亏缺(田间持水量75%)]和4980 m^(3)/hm^(2)[W_(3),充分灌溉(田间持水量100%)],分析种植模式与灌溉定额对机采长绒棉干物质积累、产量构成及机采品质的影响。【结果】棉花干物质的积累符合Logistic生长函数模型。同一灌溉定额下,随平均行距的扩大可提早进入干物质快速积累时期,S_(3)处理最大干物质积累速率平均分别比S_(4)和S_(6)处理增加0.62和0.77 g/(株·d)。在同一种植模式下,干物质积累速度和持续时长随着灌溉定额的增加而增加。平均行距和灌溉定额的增加,显著提高了单株结铃数与单铃质量及产量。同一灌溉定额下,随平均行距的扩大,化学脱叶效率显著提高,挂枝率显著降低,棉纤维半均长、整齐度和纺织参数得到显著改善;同一种植模式下,随着灌溉定额的增加,产量与纤维品质指标同样显著提高,但对纤维品质的影响未达到显著水平。【结论】等行距处理和轻度亏缺灌溉组合(S_(3)W_(2)),有利于干物质积累量向生殖器官的转移,单株结铃数和单铃重显著提高,且机采品质较好。

摘要：为明确残膜量和灌溉定额对棉花生长发育的影响,本研究模拟残膜蓄积量加干旱条件设计土柱试验,设计4个残膜量梯度:0、160、270、490 kg/hm^(2),2个灌溉定额:1950、3900 m^(3)/hm^(2),将地膜裁剪成2 cm×2 cm的矩形残片,使其均匀分布于土柱中。分析残膜量和灌溉定额对棉花(Gossypium herbaceum L.)生长发育及产量形成的影响。结果表明,株高、叶片数、果枝数、蕾数、SPAD值、叶面积等农艺性状均随残膜量的增加呈减小趋势,随灌溉定额增加而增大。残膜影响了干物积累与分配情况,随残膜量的增加,干物质积累量及其在生殖器官的分配比例显著下降。残膜还显著降低了单株结铃数和单铃质量,导致产量下降,不同灌溉定额下,残膜量0~490 kg/hm^(2),产量减幅3.27%~17.49%;当灌溉定额增加时,产量平均增加8.30%。表明残膜阻碍了棉花生长与发育,通过适宜增加灌溉定额可减弱残膜对棉花生长的抑制,有助于棉花产量的提高。