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灌溉地种植陆地棉和巴西木棉对施氮的反应——植株生长、干物质分配、产量

花匠小妙招
2024-11-22 21:27

灌溉地种植陆地棉和巴西木棉对施氮的反应——植株生长、干物质分配、产量 ()

在加利弗尼亚棉花生产中，氮素(N)一般被认为是限制因子，常需给棉花施氮以满足作物的要求。由于很多环境因素和生产条件影响棉花对氮素的需求，因此管理好氮特别重要。缺氮降低植株的营养生长和生殖生长速度，导致未老先衰，从而降低产量。另一方面，高氮可能导致过分营养生长而打破营养生长和生殖生长间的平衡，从而延迟成熟，降低皮棉产量，还可能提高蚜虫危害的可能性，还会缩短白蛾从幼虫到成虫的时间，以及出现棉花落叶并发症。像美国加利弗尼亚那样的灌溉地种植棉花生产中氮肥用量超过最佳用量的情况不如缺N明显，而且可以利用植物生长调节剂、水分管理加以解决。上世纪70年代末期至90年代中期，加利弗尼亚的棉花种植者的平均施N量从120kg/ha上升200kg/ha。自上世纪90年代中期以后，由于对棉花生长发育规律认识更加透彻，以及利用更多的适应农时的植株图谱结果作为决策工具，管理策略进行了微调，从而使施N量下降，1999年为172kg N/ha。自上世纪70年代以来，N 肥施用量的增加至少部分是由于采用新品种和施用壮棉素的缘故。Wells等记录了棉花品种的更选，他们发现，现代棉花品种和老品种相比较，开花时间更一致，熟期更早，在较短的时间内全部结铃，对施N的反应更强。壮棉素的应用使得棉花种植者更趋向于施用更多的N。但是，过量的施氮会加剧地下水和地表水污染。从上世纪80年代起至90年代，美国San Joaquin河谷地带井水中的含N量显著上升，某种情况下超过了饮用水标准的上限，引起大众的担心。种植在San Joaquin河谷地带的棉花大多是Acala陆地棉(Gossypium hirsutum L.)，也有相当数量的美国Pima棉(巴西海岛棉)。Pima棉是长绒棉但产量一般比陆地棉低。由于巴西海岛棉具有强的无性生长习性，因此只限于种植在生长季节长的地区。2000年，美国巴西海岛棉的种植面积达69000ha以上，其中84%以上产于加利弗尼亚，加利弗尼亚16%的面积种植Pima棉。虽然巴西海岛棉和陆地棉在很多方面有相似之处，但也有差异，它对延迟种植和施用过量的N肥更敏感，会导致营养生长期更长从而延迟成熟。由于美国种植的棉花大多为陆地棉，对海岛棉的研究很少。由于加利弗尼亚种植海岛棉的面积较大，因此有必要对巴西海岛棉的生产进行研究。本研究的主要目的有两个，一是评价不同的施N水平对陆地棉和巴西海岛棉生长、干物质分配和产量的影响；二是比较种植在沙壤和粘壤土上的陆地棉的不同反应。评估了陆地棉和巴西海岛棉的生长、皮棉产量、纤维品质对氮的反应。连续三年在Panoche粘壤土和Wasco沙壤土上种植陆地棉，连续二年在Panoche粘壤土上种植巴西海岛棉，随机完全区组试验设计，4个N肥处理，分别为56、112、168、224kg N/ha。陆地棉在Panoche粘土上56、168kg N/ha施氮处理中地上部干重三年的平均产量为7800、12600kg/ha，在Wasco沙壤土上的平均产量为8500、11900kg/ha。巴西海岛棉两年的平均干重为7600(56kg N/ha)和10800kg/ha(168kg N/ha)。Panoche粘壤土上种植的陆地棉皮棉产量随施N水平的提高而呈线性增加。224kg N/ha处理3年平均的皮棉产量最高，为1842kg/ha。在Wasco沙壤土上，陆地棉皮棉产量对施N的反应比在Panoche粘壤土上小，最高产量为1666kg/ha(224kg N/ha，3年平均)。巴西海岛棉皮棉产量对N的反应是二元形式，两年中在168kg N/ha处理中的产量最高，2年平均为1638kg/ha。Panoche点的陆地棉皮棉产量比在Wasco点的高。在Panoche粘壤土上两种棉花的皮棉产量随施N量增加而呈显著降低，在Wasco沙壤土上陆地棉的皮棉产量随施N量增加而降低的情况不显著。施N量增加与产量间一般呈正相关，但有效的N肥管理应包括对土壤残留有效N、土壤类型、每年的气候条件等方面的综合分析。关键词：棉花；陆地棉；巴西海岛棉；N肥；皮棉产量；干物质分配