收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

麦棉两熟种植模式对棉花产量品质形成和资源利用效率的影响

杜祥备  
【摘要】:小麦-棉花两熟种植显著提高了土地的复种指数和产出,缓解了粮棉争地矛盾,是当前我国长江流域棉区和黄河流域棉区主要的种植制度。研究不同麦棉种植模式下棉花生长发育和产量品质形成规律,以及对温光、氮素资源利用效率和棉田土壤理化性质及可持续生产力的影响,探索与现阶段农民生产模式相匹配的两熟高产稳产高效新型栽培理论和技术将为农作物增产增效提供强有力的科技支撑。本研究以生育期不同的两个棉花品种泗杂3号(中晚熟品种)和中棉所50(早熟品种)为材料,于2011/2012和2012/2013生长季在江苏省南京市南京农业大学牌楼试验站(118050'E,32°02'N)和江苏省大丰市大丰稻麦原种场(33°20"N,120°46"E)进行小麦-棉花两熟种植模式试验(单作棉、麦棉套作、麦后移栽棉和麦后直播棉)。研究内容包括以下几部分:1、系统研究不同种植模式下棉花的生长物候环境、农田小气候特征、棉株生长发育、器官建成动态和生物量累积分配,探讨种植模式影响棉花产量形成的生理生态机制;2、通过田间试验测定棉株冠层结构、光能截获分布和生育期累积积温状况、研究种植模式对温光资源截获利用的影响;3、系统研究不同种植模式下棉花的氮素累积吸收动态,揭示种植模式对棉花氮素资源利用和周年氮素平衡的影响;4、通过对棉田土壤理化性质的研究,揭示不同种植模式棉田土壤养分供应特征,为棉田合理施肥提供借鉴。主要研究结果如下:1.“源”“库”降低限制了两熟种植模式下棉花产量的形成大田试验和盆栽试验的结果表明,两熟种植模式下棉花产量低于单作棉。对产量构成因子进行分析,发现造成两熟种植模式下棉花产量降低的首要因素是铃数减少,其次是铃重的降低。本研究发现,两熟种植模式下生育期后延导致棉花的源强和库容均降低,是限制棉花产量提高的生理生态学瓶颈。套作棉苗期受小麦遮阴影响、麦后移栽棉由于移栽迟苗期过长、麦后直播棉由于播期较晚、生长发育时间较短造成两熟种植棉花源强较单作棉均有下降。同时,两熟种植模式下棉花生殖生长推迟减弱造成铃数减少,库容降低。套作棉、麦后移栽棉的产量低主要由源强受限引起,麦后直播棉的产量低主要由库容受限造成。相比中晚熟品种泗杂3号,早熟品种中棉所50由于生育期较短缓解了生育发育的延迟,因而在两熟连作种植系统中具有产量优势。2.生育期物候环境差异影响了棉花的温光资源利用效率麦棉两熟种植模式显著影响了棉花生长的物候环境,具有显著差异的是蕾期和花铃期的温度,以及花铃期棉株冠层内的小气候。物候环境的差异显著影响了棉花的温光资源利用。本研究发现,棉花较高的辐射利用效率(RUE)与冠层内部适宜的光能分布正相关。两熟种植棉花的冠层结构较单作棉有所改善,冠层内光的穿透性增加,提高了棉株的光合能力,RUE比单作棉增加。中晚熟品种泗杂3号单作棉和套作棉RUE较高,而早熟品种中棉所50在麦后移栽棉和麦后直播棉中的RUE较高。分析发现限制两熟种植棉花产量提高的主要因子是IPAR较低,而不是RUE。棉花生育期间GDD和TPE差异显著,两熟种植模式下棉花的TPE显著低于单作棉。研究表明,提高两熟种植模式的生产力和资源利用重点应是提高辐射资源的截获。相比中晚熟品种泗杂3号,早熟品种中棉所50在两熟连作种植系统中具有较高的温光资源利用效率。3.两熟种植模式下棉花氮素利用效率降低棉株氮素积累符合Logistic生长模型,积累特征值受施氮量和种植模式的影响。两熟种植模式下棉花氮素快速积累期缩短、积累速率降低,导致氮素积累量(128-223 kg hm-2)较单作棉降低(161-241 kg hm-2)、两熟种植降低了棉株氮素积累分配到生殖器官中的比例,以麦后直播棉影响最大。两熟种植模式下棉花氮素利用效率低于单作棉,尤其是麦后直播棉,主要由生产力较低对氮素的吸收较小造成。麦棉种植模式影响了周年的氮素平衡,两熟种植周年氮素盈余(371-606 kg hm-2)显著高于单作棉(255-318 kg hm-2)。与单作棉相比,麦棉两熟种植模式更多的氮通过氮挥发或其它形式损失掉。研究表明,前茬小麦季氮肥残留不容忽视,棉花季施肥应考虑前茬作物的氮肥残留效应。4.两熟种植提高了棉田土壤养分麦棉种植模式对棉田土壤物理性质影响较小,仅对土壤温度影响显著。两熟种植棉田花铃期的日平均温度和日最高温度均较单作棉有所升高。种植模式显著影响了棉田不同生育时期0-20 cm和20-40 cm土壤养分含量,两熟种植模式下棉田吐絮期土壤的有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾含量均较单作棉有所升高,以麦后直播棉增幅最大,而对全磷和pH则无显著影响。这一方面由于前茬作物的秸秆、根系和落叶等是补充土壤有机质和养分的重要来源,另一方面两熟种植模式下棉花生长发育缓慢、生物产量较低,养分吸收弱于单作棉,土壤中的肥料残留导致养分含量升高。本研究结果表明,在长江流域棉区麦棉套作周年生产力不高、资源利用效率较低,不适合当前生产实际。麦后移栽棉周年生产力最高,同时具有较高的资源利用效率,是当前长江流域棉区较为适宜的种植模式。麦后直播棉产量不具有明显优势,同时品质也低于其余种植模式,但资源利用效率较高,从可持续发展角度是最佳模式。本研究发现,早熟品种在麦后移栽棉和麦后直播棉中拥有较高的产量和资源利用效率。生产实践中采用合适的栽培管理措施可提高两熟种植模式下棉花的产量、品质和资源利用效率。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;肉用畜禽(猪、鸡)对蛋白能量的利用效率研究[J];农业科技通讯;1998年03期
2 邹春琴,张福锁,毛达如;提高玉米体内铁再利用效率的机理及可行途径[J];中国农业科学;1997年03期
3 邱化蛟,许秀美,冷寿慈,朱瑞华;植物磷素利用效率[J];莱阳农学院学报;2001年02期
4 张国平,张光恒;小麦钾素利用效率的基因型变异和相关分析[J];浙江农业大学学报;1996年03期
5 任小龙;贾志宽;陈小莉;;不同模拟雨量下微集水种植对农田水肥利用效率的影响[J];农业工程学报;2010年03期
6 仝宇欣;程瑞峰;王君;辛敏;杨其长;;设施农业增施CO_2利用效率的影响因素及调控策略[J];科技导报;2014年10期
7 王敦秀;;论农机的合理购置及提高利用效率获得较好经济效益的途径[J];贵州农机化;2011年06期
8 熊佳;崔远来;谢先红;;灌溉水利用效率的空间分布特征及等值线图研究[J];灌溉排水学报;2008年06期
9 丁洪,郭庆元,李志玉,孙素云,李生秀;大豆品种磷素积累和利用效率的基因型差异[J];中国油料;1997年04期
10 高静;张淑香;徐明岗;黄绍敏;杨学云;;长期施肥下三类典型农田土壤小麦磷肥利用效率的差异[J];应用生态学报;2009年09期
11 后藤虎男 ,刘东柱 ,邹有;小麦对太阳能的利用效率与小麦籽粒生产的区域性[J];麦类作物学报;1987年06期
12 张耀宏,何绪生;小麦磷素利用率[J];麦类作物学报;1994年02期
13 曹卫东,贾继增,金继运;小麦磷素利用效率的基因位点及其交互作用[J];植物营养与肥料学报;2001年03期
14 周天墀;;英国养猪的經济学[J];上海畜牧兽医通讯;1958年03期
15 龚绍先;郑剑非;王砚田;;内蒙古后山地区旱地农业降水利用效率提高途径的探讨[J];北京农业大学学报;1990年02期
16 李继云,孙建华,刘全友,童依平;不同小麦品种的根系生理特性、磷的吸收及利用效率对产量影响的研究[J];西北植物学报;2000年04期
17 蔡守华,张展羽,张德强;修正灌溉水利用效率指标体系的研究[J];水利学报;2004年05期
18 S·A·巴伯;有效地施用化肥[J];江苏农业科技;1978年03期
19 Arriaga,H.;张养东;;营养和管理策略对商业化牧场氮和磷的利用效率的研究:环境因素[J];中国畜牧兽医;2009年05期
20 刘开顺;;多举措提高农机利用效率[J];农机质量与监督;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 刘颂;;教育资源利用效率相关原理综述[A];2004年中国教育经济学学术年会论文(二)[C];2004年
2 成学真;赵聪;;提高资源利用效率的作用机制探讨[A];2011中国可持续发展论坛2011年专刊(一)[C];2011年
3 李瑶;陈为序;鲍印广;王洪刚;李兴锋;;山东新育成小麦品种(系)苗期磷利用效率鉴定研究[A];2012年中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杜祥备;麦棉两熟种植模式对棉花产量品质形成和资源利用效率的影响[D];南京农业大学;2014年
2 杨秀芹;教育资源利用效率与教育制度安排[D];华中师范大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 李晶瑜;中国粮食生产的化肥利用效率及决定因素研究[D];合肥工业大学;2012年
2 崔刘洋;不同用电方式下的电能利用效率及相关政策研究[D];华北电力大学;2015年
3 李艳;不同小麦品种氮磷素利用效率的遗传差异研究[D];河南农业大学;2004年
4 米丽娜;水稻田磷化氢对水稻生理生化以及磷利用效率的影响探究[D];华南理工大学;2014年
5 孙诚;白天增温和夜间增温对水稻氮素积累及利用效率的影响[D];华中农业大学;2014年
6 张重丽;陇东黄土高原小农户生产系统农业多样性与资源利用效率[D];兰州大学;2012年
7 杨燕;全国电力利用效率比较及其影响因素分析[D];华北电力大学(北京);2008年
8 彭薇;湖北省中小科技馆科普资源利用问题及对策研究[D];华中科技大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 蔡木子;建立统一平台 提高信息利用效率[N];长江日报;2013年
2 柯思恩 黄亦毅;精细管理提高蒸汽利用效率[N];中国石化报;2013年
3 ;应进一步提高外资利用效率[N];21世纪经济报道;2010年
4 记者 张建列 通讯员 谢舜源;残渣利用效率大幅提高[N];广东科技报;2012年
5 潘法生;开发节约并重 提高利用效率[N];安庆日报;2008年
6 本报记者 马玉荣;建立“绿色产权” 核算“绿色GDP”[N];证券日报;2006年
7 本报评论员;把资源利用效率提上来[N];中国国土资源报;2005年
8 记者 郭立杰;调整结构 优化配置 提高资源利用效率[N];中国石油报;2006年
9 郑炳阳;发展循环经济 建设节约型社会[N];上饶日报;2006年
10 本刊副主编 崔传桢;摩托罗拉(中国) 社会责任是我们的三大战略之一[N];证券日报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978