1 / 20
文档名称:

施氮量对长江流域滨海盐土棉花氮素吸收利用的影响.docx

格式:docx   大小:33KB   页数:20页
下载后只包含 1 个 DOCX 格式的文档,没有任何的图纸或源代码,查看文件列表

如果您已付费下载过本站文档,您可以点这里二次下载

分享

预览

施氮量对长江流域滨海盐土棉花氮素吸收利用的影响.docx

上传人:科技星球 2024/4/23 文件大小:33 KB

下载得到文件列表

施氮量对长江流域滨海盐土棉花氮素吸收利用的影响.docx

相关文档

文档介绍

文档介绍:该【施氮量对长江流域滨海盐土棉花氮素吸收利用的影响 】是由【科技星球】上传分享,文档一共【20】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【施氮量对长江流域滨海盐土棉花氮素吸收利用的影响 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。施氮量对长江流域滨海盐土棉花氮素吸收利用的影响??邹芳刚,郭文琦,王友华,赵文青,周治国*(1南京农业大学,农业部作物生理生态与生产管理重点实验室,南京210095;2江苏省种子管理站,江苏南京210036)施氮量对长江流域滨海盐土棉花氮素吸收利用的影响邹芳刚1,2,郭文琦1,王友华1,赵文青1,周治国1*(1南京农业大学,农业部作物生理生态与生产管理重点实验室,南京210095;2江苏省种子管理站,江苏南京210036)【目的】长江流域下游棉区棉花种植逐渐向沿海地区集中,但该地区棉花生产中氮肥运筹不合理问题突出,本研究旨在揭示长江流域滨海盐土棉花氮素吸收利用对施氮量的响应特征,以期为该区棉花的合理氮肥运筹提供理论依据。【方法】2010年和2012年在江苏省大丰市稻麦原种场(°N,°E)滨海盐土棉田,以湘杂棉8号棉花品种为材料,设置施氮(N)量0、150、300、375、450、600kg/hm2试验,研究了长江流域下游滨海盐土条件下,施氮量对棉花产量、不同空间部位生物量和氮素累积分配特征以及氮素利用的影响。【结果】随施氮量的增加,棉花皮棉产量和氮肥表观利用率均呈先升高后降低的趋势,并在301~374kg/hm2施氮量范围内,皮棉产量和氮素表观利用率达到最高,氮肥农学利用率、氮肥偏生产力和氮素生产效率则随施氮量的增加呈降低趋势。施氮量通过调控棉花不同果枝部位氮含量和氮累积量的动态特征影响氮素和生物量的累积转运,进而影响棉花产量。适宜施氮量(301~374kg/hm2)下,棉株各部位氮素含量和氮素累积动态特征参数比较协调,有利于光合产物向***官的转运,进而提高产量;过量施氮增加了棉株各部位氮素含量,棉株下部氮素累积速率加快,氮素快速累积期持续时间延长,棉株中部氮素快速累积期持续时间延长,棉株中下部的光合产物以及氮素向***官的分配减少,吐絮期氮素的吸收比例和累积量增大,产量降低;施氮不足则降低了棉株各部位氮含量,加快了各部位氮素含量的降低,减少了氮素累积量,降低了棉株生物量和皮棉产量。【结论】在长江流域滨海盐土地区,棉花生产的推荐施氮量为301~374kg/hm2,该施氮量下棉花产量和氮肥表观利用率相对较高。超过该适宜施氮量,棉花产量降低归因于棉株中下部光合产物和氮素向***官的转运受到抑制,并且增加了生育后期氮素的吸收比例和累积量,棉花贪青晚熟。低于该施氮量则由于氮素供应不足,氮累积量和生物量减少,导致产量降低。棉花;滨海盐土;施氮量;氮素吸收利用氮素是棉花优质高产的主要调控措施[1-3]。沿海棉区由于受土壤盐分的影响,棉花对养分的吸收利用受到不同程度抑制,肥料的增产效用也与正常土壤存在较大差异[4-5],由于长江流域沿海棉区土壤质地相对较差,保肥保水能力低,氮素流失严重。长期以来,棉农倾向于增加施肥量以获得高产,长江流域滨海盐土地区棉花生产中氮肥施用量高达450kg/hm2左右,远高于长江流域下游棉区推荐施氮量,氮肥浪费严重。目前,有关盐碱棉田棉花的养分吸收利用规律,盐胁迫下氮素对棉花生长发育和产量的影响[6-11],以及不同生态环境和种植模式条件下施氮量对棉花生长发育的影响及氮素吸收利用规律等方面已有较多研究[12-17]。本研究基于长江流域滨海盐土条件,设置不同施氮水平,研究施氮量对长江流域滨海盐土棉花氮素吸收利用的影响,以期为棉花的合理氮肥运筹提供理论依据。(°N,°E)滨海盐土进行,供试土壤质地为潮盐土、沙性轻壤,2010和2012年0—,%%,/kg,/kg,/kg,/kg,/kg。棉花品种为湘杂棉8号,4月5日播种育苗,5月20日移栽,8月10日左右打顶。施氮量设6个水平:N0、150、300、375、450、600kg/hm2,重复4次,随机区组排列。所用氮肥为尿素,其中基肥(或移栽肥)占30%,初花肥占40%、盛花肥占30%。P2O5和K2O用量分别为150和225kg/hm2,全部作基肥(或移栽肥)。小区面积为80m2,行距1m,,密度约24900plant/hm2。、15、30、45、60、75、90d在每小区取生长发育一致的棉株5株,按棉株下(1~5果枝)、中(6~10果枝)、上(11+)三个部位分开,然后再将器官按主茎+果枝、叶片、蕾花铃分开,105℃杀青30min后,70℃烘至恒重,测定其生物量。样品粉碎后用凯氏定氮法测定各部位器官的全氮含量,再根据各器官的干物质重计算棉花单株氮素累积量。成熟期按小区测定理论产量。,其基本模型为:W=Wm/(1+aebt),分别对模型求1阶、2阶和3阶导数,可得相应生长曲线的最大相对生长速率(Vm)及其出现时间(tm),快速累积期持续时间(T)等特征参数。***官分配系数的计算方法棉株不同部位蕾花铃生物量分配系数=棉株不同部位蕾花铃生物量/不同部位总生物量棉株不同部位蕾花铃氮分配系数=棉株不同部位蕾花铃氮累积量/(NARE,%)=(施氮区棉株吸氮量-不施氮区棉株吸氮量)/施氮量×100氮肥农学利用率(NAE,kg/kg)=(施氮区皮棉产量-不施氮区皮棉产量)/施氮量氮肥偏生产力(NPP,kg/kg)=施氮区单位面积产量/单位面积施氮量氮素生产效率(NPE,kg/kg)=单位面积皮棉产量/,。,随施氮量的增加,皮棉产量呈先上升后下降的趋势。2010和2012年实际皮棉产量分别在375和300kg/hm2时达到最大,但两年试验中300~450和300~375kg/hm2皮棉产量差异并不显著。皮棉产量对施氮量的响应可用二次曲线进行拟合(图1),对拟合方程求导得到皮棉边际产量变化曲线,即每公顷每增加1kg施氮量所增加的皮棉产量,其边际产量分别在398kg/hm2(2010)和374kg/hm2(2012)时降低为零。,施氮量低于375kg/hm2(2010)和300kg/hm2(2012)时棉株各部位生物量随施氮量的增加显著升高;高于该施氮量时,则随施氮量的增加差异不显著。各部位***官生物量随施氮量的增加呈先升高后降低的趋势,中部和下部以375kg/hm2(2010)和300kg/hm2(2012)施氮量最高,上部则以450kg/hm2施氮量最高,达到峰值后随施氮量的增加下部和中部***官生物量显著降低,但上部降低不显著。***官生物量分配系数棉株下部表现为随施氮量的增加而降低;棉株中部则呈先升高后降低的趋势,并以375kg/hm2(2010)和300kg/hm2(2012)施氮量最高;对于棉株上部,在施氮量低于300kg/hm2时,随施氮量的增加而增大,而施氮量超过300kg/hm2时,施氮量间差异不显著。(Note):;L—下部(1~5果枝)1-5thfruitingbranches;M—中部(6~10果枝)6-10thfruitingbranches;U—上部(11+果枝)11th+fruitingbranches;TP—(Note):;L—下部(1~5果枝)1-5thfruitingbranches;M—中部(6~10果枝)6-10thfruitingbranches;U—上部(11+果枝)11th+fruitingbranches;TP—,随施氮量的增加,棉株各部位氮素累积量呈先升高后降低的趋势,施氮量低于375kg/hm2时,随施氮量的增加氮素累积量显著升高,高于该施氮量时各部位氮素累积量不同施氮水平间差异不显著。对于***官,棉株下部和中部氮累积量随施氮量的增加呈先升高后降低的趋势,并以375kg/hm2施氮量最高,上部则随施氮量的升高而增加,但高于450kg/hm2施氮量时,氮累积量增加不显著。***官氮分配系数在棉株下部表现为随施氮量的增加而降低;中部呈先升高后降低的趋势,并以300kg/hm2(2012)施氮量最高;上部则在施氮量低于300kg/hm2时显著降低,而高于300kg/hm2时,施氮量间差异不显著。,不同施氮量下棉株各部位的氮浓度均随生育进程的推进呈降低趋势,随施氮量的增加各部位氮浓度增加,而各部位在同一时期的氮含量以上部最高、中部次之、下部最低。回归分析显示,不同部位氮浓度随时间的下降趋势均可用负指数函数方程(y=ae-bx)很好地拟合(表3)。随施氮量的增加,棉株及其各部位方程a值(初始值)增大,即氮浓度增大;施氮量对方程b值(下降速率)的影响棉株中部和上部表现为随施氮量的增加呈降低的趋势,下部则表现为先降低后升高的趋势。,棉株各部位氮累积量逐渐增加,符合Logistic生长曲线(图3)。表4表明,下部氮素最大累积速率以N375kg/hm2处理最高,中部以N450kg/hm2处理最高,上部则随施氮量的增加而增加;~(棉株)、~(下部)、~(中部)~(上部),下部氮素最大累积速率出现时间以N375kg/hm2处理最迟,中部和上部则随施氮量的增加出现推迟;~(棉株)、~(下部)、~(中部)~(上部),下部氮素快速累积期持续时间随施氮量的增加而延长,中部以300kg/hm2施氮量最短,上部则随施氮量的增加而缩短。(Note):Vmax—umulation;tm—umulation;t—umulation;L—下部(1~5果枝)1-5thfruitingbranches;M—中部(6~10果枝)6-10thfruitingbranches;U—上部(11+果枝)11th+fruitingbranches;TP—(Note):“*”,“**”—,respectively(n=6,=,=);L—下部(1~5果枝)1-5thfruitingbranches;M—中部(6~10果枝)6-10thfruitingbranches;U—上部(11+果枝)11th+,棉株下部蕾花铃生物量和氮素分配系数与氮含量回归方程a值、氮累积最大速率及快速累积期持续时间呈显著负相关,棉株中部蕾花铃生物量和氮素分配系数仅与氮素快速累积期持续时间显著正相关,棉株上部蕾花铃生物量分配系数与氮含量回归方程a值显著正相关、与b值显著负相关、与氮素最大累积速率显著正相关。(Note):,施氮量低于375kg/hm2时,各时期氮吸收量随施氮量的增加而增加,施氮量高于375kg/hm2时,各时期氮吸收量氮素水平间差异不显著。在不同生育期棉株氮吸收比率随施氮量的变化趋势存在差异,出苗—盛花期氮吸收比率随施氮量的增加呈降低的趋势,但施氮量高于375kg/hm2时,降低不显著;盛花—吐絮期氮吸收比率随施氮量的增加呈先升高后降低的趋势,盛花—见絮期以300~375kg/hm2施氮量最高,吐絮期以450kg/hm2最高。各施氮水平下棉株氮吸收比率均以盛花—见絮期氮吸收量和吸收比例最高,初花—盛花期次之。,随施氮量的增加,氮肥表观利用率呈先升高后降低的趋势,并分别在375kg/hm2(2010)和300kg/hm2(2012)达到峰值,其对施氮量的响应可用二次曲线进行拟合,得到最高氮素表观利用率的理论施氮量为301kg/hm2(2010)和276kg/hm2(2012),%(2010)%(2012);氮素利用效率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力均随施氮量的增加而降低,三者对施氮量的响应均符合负指数函数方程(y=aebx)。3讨论合理施氮是调控作物生长发育与产量形成的最重要措施之一。本研究表明,基于棉花皮棉产量的理论适宜施氮量达到398kg/hm2(2010)和374kg/hm2(2012),基于氮素表观利用率的理论适宜施氮量为301kg/hm2(2010)和276kg/hm2(2012),兼顾生产和环境因素效益,长江流域下游滨海盐土区的施氮量以301~374kg/hm2比较合理。两年试验结果也证明,300~375kg/hm2施氮量范围内产量变化并不显著。而该适宜施氮量高于薛晓萍等关于长江流域下游棉区240kg/hm2适宜的施氮量水平[12],其原因可能是本试验地区土壤为沙性土壤,土壤保肥能力较差,氮素流失较重,同时土壤中盐离子影响氮素对棉花生长发育的作用。棉花具有无限生长****性,受所处环境条件和自身生理年龄的影响,施氮量对棉株不同部位养分累积及向***官转运的影响存在差异,进而影响不同部位生长发育和产量器官形成[18]。已有研究表明,过量施氮使棉花生长过旺、养分和光合产物向***官的转运受到抑制是棉花产量降低的重要原因[19-20]。本研究关于棉株不同部位氮素的吸收转运的结果表明,棉株各部位氮素累积量在超过适宜施氮量时不同施氮水平间差异并不显著,但棉株下中部由于***官氮分配系数显著降低,使下中部***官氮累积量显著减少,而过量施氮对上部***官氮累积量及其分配系数影响较小,这与生物量的变化趋势一致,说明过量施氮主要通过抑制棉株下部和中部氮素和光合产物向***官的转运,棉株下部和中部营养生长过旺,***官生长发育受阻,进而降低棉株***官生物量,导致产量降低,而这也导致棉花后期产量形成占总产比例增加,不利于棉花的集中成熟和光热资源的合理利用,品质降低。植物体内氮素参与众多生理代谢过程,较低的氮含量使光合作用等生理代谢过程受到抑制,而过高的氮含量影响碳氮代谢平衡,不利于光合产物的形成和转化[21]。李秀章等[22]研究表明,棉花含氮量与施氮量显著正相关,但产量未