新疆早熟棉花不同水分下临界氮稀释曲线的构建与验证

文献类型： 中文期刊

第一作者： 张雨鑫

作者： 张雨鑫;吕宁;高志建;李全胜;张亚黎;王国栋

作者机构：

关键词： 棉花;滴灌;临界氮浓度稀释曲线;氮素诊断

期刊名称： 植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2024 年 30 卷 004 期

页码： 731-744

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]基于临界氮浓度(Nc),构建不同水分条件下早熟棉花氮营养指数(NNI)、氮吸收量(Nupt)和累积氮亏缺量(Nand)模型,为棉花氮素营养诊断提供快捷准确的方法,以提高水肥利用效率.[方法]田间试验于2021 和 2022 年在新疆石河子市进行,供试棉花品种为当地主栽早熟品种'新石K-18'.试验采用完全区组设计,设置 4 个灌溉水量(W):中度亏缺(W1,3000 m3/hm2)、轻度亏缺(W2,3750 m3/hm2)、正常水分(W3,4500 m3/hm2)、水分盈余(W4,5250 m3/hm2);5 个氮素(N)水平:0、225、262.5、300、337.5 kg/hm2,记为N0、N1、N2、N3 和N4,共 20 个处理.出苗后第 60、75、90、105、120 天,取棉株样品,分为茎、叶和铃,吐絮后棉铃又分为铃壳、棉籽、皮棉,测定干物质量和氮浓度.在吐絮期调查棉花株数、单株结铃数、单铃重,以及皮棉产量和衣分.以植株干重与含氮量构建不同水分条件下的临界氮浓度稀释曲线(Nc),采用均方根误差(root mean square error,RMSE)和标准化均方根误差(n-RMSE)对临界氮浓度稀释曲线的可靠性进行验证.基于Nc,建立棉株氮营养指数、氮吸收量、累积氮亏缺量模型,用于不同水分条件下的棉花氮素最佳用量推荐.[结果]棉花各生育期地上部干物质、棉花产量、氮含量均随灌水与施氮量的增加而增加,籽棉与皮棉产量均以W3N3 处理最高,分别为 5892 与 2747 kg/hm2.W1~W4 各水分条件下临界氮浓度稀释曲线R2 分别为0.999、0.912、0.952、0.974,RMSE分别为 0.284、0.280、0.243 和 0.269,说明模型具有较高的精度.基于Nc的氮营养指数、氮吸收量与累积氮亏缺量模型,对不同水分条件滴灌棉花氮营养状况的诊断结果均表明N3(300 kg/hm2)为最适施氮水平.综合棉花产量与氮含量,中度水分亏缺条件(W1)下的最佳施氮量为262.5 kg/hm2,轻度亏缺、正常水分和水分盈余(W2、W3 和W4)条件下均为 300 kg/hm2.[结论]建立的滴灌棉花临界氮浓度稀释曲线和基于该模型建立的氮营养指数、氮吸收量和累积氮亏缺量模型,能够精准预测不同水分条件下滴灌棉花的氮素营养状况,为棉花氮营养诊断和高效施氮管理提供支撑.

分类号： S562

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