棉花花后临界氮浓度稀释模型的建立及在施氮量调控中的应用 被引量：58

1

作者 薛晓萍 周治国 +3 位作者 张丽娟 王以琳 郭文琦 陈兵林 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1781-1791,共11页

在大田栽培条件下,于江苏南京(长江中下游棉区)和河南安阳(黄淮棉区)设置了棉花氮素水平试验,依据Justes的临界氮浓度稀释曲线确定方法,建立了棉花花后临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明,2试点的临界氮浓度与地上最大生物量间均符合幂... 在大田栽培条件下,于江苏南京(长江中下游棉区)和河南安阳(黄淮棉区)设置了棉花氮素水平试验,依据Justes的临界氮浓度稀释曲线确定方法,建立了棉花花后临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明,2试点的临界氮浓度与地上最大生物量间均符合幂指数关系,尽管不同气候区域间的模型存在一定差异,但临界氮稀释曲线斜率相同。棉花最高(Nmax)、最低(Nmin)氮浓度稀释模型也符合幂指数关系,且2试点最高、最低氮稀释曲线斜率亦分别相同。2试点氮稀释模型参数值的差异表明,对于相同的地上部生物量,安阳试点棉株的氮累积能力高于南京。基于临界氮浓度稀释模型,建立了棉株地上部氮素与干物质累积量之间的异速生长模型和氮营养指数模型(NNI),前者可作为施氮量调控的判别指标,后者作为实际与临界氮浓度的比值,能客观、定量地诊断棉株的氮素营养状况。基于临界氮浓度稀释条件下的异速生长参数、氮营养指数及动态临界氮累积量等指标得到施氮量调控的结果一致:(1)尽管安阳、南京2试点的地上生物量、产量差异较大,但临界氮稀释曲线条件下不同气候区域棉花达到最高产量的瞬时氮吸收速率的变化趋势、氮素快速累积期、最大氮吸收速率出现日等基本一致;(2)安阳、南京2试点的适宜施氮量应控制在360 kg.hm-2和240kg.hm-2水平上。由于临界氮浓度具有合理的生物学意义,因而所建模型有精确、简单和生物学意义明确等特点,可以直接用于评估作物的需氮量,亦可用于作物氮动态模拟的复杂模型中,为适时精确施肥提供了新的思路。 展开更多

关键词 棉花 临界氮浓度 稀释模型 氮素营养指数 施氮量调控

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麦棉套作复合根系群体对棉花根系生长的影响 被引量：9

2

作者 孟亚利 王瑛 +4 位作者 王立国 陈兵林 张立桢 束红梅 周治国 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期2228-2236,共9页

【目的】探索麦棉套作两熟中棉花根系对逆境适应的生理机制,为采取合理调控措施、解决麦棉两熟双高产栽培中棉花弱苗晚发问题提供依据。【方法】在麦棉套作模式下,采用池栽和盆栽相结合的试验方法,设置麦棉自然根系套作(根系和肥水均可... 【目的】探索麦棉套作两熟中棉花根系对逆境适应的生理机制,为采取合理调控措施、解决麦棉两熟双高产栽培中棉花弱苗晚发问题提供依据。【方法】在麦棉套作模式下,采用池栽和盆栽相结合的试验方法,设置麦棉自然根系套作(根系和肥水均可相互通过)、纱网隔根套作(肥水可相互通过,根系不能相互通过)和塑膜隔根套作(根系和肥水均不能相互通过)3种麦棉复合根系群体,研究套作小麦对棉花根系活力、内源保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响。【结果】在麦棉共处期,麦棉自然套作复合根系中小麦根系对肥水的激烈竞争,导致棉花根系干物质累积量和根冠比均显著低于隔根处理。而小麦根系强烈的生理活动,使套作棉花根系处理相对隔根处理处于一种逆境胁迫状态,其根系活力增强,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等内源保护酶活性明显提高。同时,根系细胞膜脂过氧化程度也相应增大。到小麦收获后,种间竞争解除,麦棉自然根系处理棉花根系生长的环境条件得以改善,根系膜脂过氧化程度降低,但由于前期影响还未能完成消除,其根重仍明显低于隔根处理。【结论】套作棉花通过提高根系内源保护酶活性来适应小麦对其造成的营养逆境胁迫。 展开更多

关键词 麦棉套作 麦棉复合根系群体 麦棉共处期 棉花 根系生长

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花铃期干旱胁迫下氮素水平对棉花光合作用与叶绿素荧光特性的影响 被引量：122

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作者 刘瑞显 王友华 +2 位作者 陈兵林 郭文琦 周治国 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期675-683,共9页

于2004—2005在江苏南京农业大学卫岗试验站进行盆栽试验,设置干旱与对照2个土壤水分处理,每个处理再设置3个氮素水平,研究了花铃期干旱胁迫下氮素水平对棉花叶片光合作用与叶绿素荧光参数的影响,以期为棉花花铃期干旱时的合理氮肥运筹... 于2004—2005在江苏南京农业大学卫岗试验站进行盆栽试验,设置干旱与对照2个土壤水分处理,每个处理再设置3个氮素水平,研究了花铃期干旱胁迫下氮素水平对棉花叶片光合作用与叶绿素荧光参数的影响,以期为棉花花铃期干旱时的合理氮肥运筹提供理论依据。结果表明,与对照相比,干旱处理显著降低了棉株凌晨叶水势、土壤相对含水量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)与胞间CO2浓度(Ci),但提高了叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、总叶绿素(Chla+b)及类胡萝卜素(Car)的含量。干旱处理下,Pn、Gs、Ci、Chla、Chlb、Chla+b及Car均以240kghm?2氮素水平最高。干旱胁迫下叶绿素初始荧光(Fo)明显升高,且随氮素水平的提高而增大;而最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ(PSⅡ)量子产量(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)与光化学猝灭系数(qP)均显著降低,干旱胁迫亦增大了非光化学猝灭系数(NPQ)。干旱胁迫下Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR与qP均以240kghm?2氮素水平最高。干旱胁迫显著降低叶片蒸腾速率(Tr),导致叶温升高,增施氮肥进一步增大了叶温。干旱胁迫降低了棉株各器官干物质重,而施氮则增大水分胁迫指数。综合分析认为,过量施氮或施氮不足均不利于提高棉花叶片光合性能。两年试验结果表明,在本试验设置的3个氮素水平中,花铃期干旱胁迫下以240kghm?2纯氮,且基施50%,初花期追施50%较适宜。 展开更多

关键词 棉花 干旱胁迫 氮素水平 光合特性 叶绿素荧光参数 产量

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氮素水平对初花后棉株生物量、氮素累积特征及氮素利用率动态变化的影响 被引量：100

4

作者 薛晓萍 王建国 +3 位作者 郭文琦 陈兵林 尤军 周治国 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期3631-3640,共10页

在大田栽培条件下,分别在长江流域下游棉区(江苏南京)和黄河流域黄淮棉区(河南安阳)设置棉花氮素水平试验,定量研究氮素水平对花后棉株生物量、氮素累积特征及氮素累积利用率动态变化的影响,结果表明:棉株总生物量和氮素累积量随花后棉... 在大田栽培条件下,分别在长江流域下游棉区(江苏南京)和黄河流域黄淮棉区(河南安阳)设置棉花氮素水平试验,定量研究氮素水平对花后棉株生物量、氮素累积特征及氮素累积利用率动态变化的影响,结果表明:棉株总生物量和氮素累积量随花后棉株生育进程的动态变化符合S型曲线,安阳、南京试点分别以360kg.hm-2、240kg.hm-2氮素水平的总生物量、氮素累积最多,其动态累积模型的特征参数值最为协调,皮棉产量最高。因此,可以通过改变施肥量来调节初花后棉株生长特征值,从而获得高产。棉株氮素累积利用率随初花后棉花生育进程的推进,呈现为不规则的S型曲线变化趋势,计算两试点的氮素累积利用率、瞬时利用率,安阳试点以360 kg.hm-2的施氮水平为最优,南京以240 kg.hm-2最高;施肥过多不仅利用率低,而且易造成营养器官比例加大,棉株虽可获得较大的干物质和氮素累积,但不能适时向生殖器官转移,皮棉产量降低。 展开更多

关键词 氮素水平 棉花 生物量 氮素累积 氮素利用率

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棉花临界需氮量动态定量模型 被引量：53

5

作者 薛晓萍 陈兵林 +3 位作者 郭文琦 周治国 张丽娟 王以琳 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2363-2370,共8页

在大田栽培条件下，于江苏南京和河南安阳两个生态区设置棉花氮素水平试验，基于作物临界氮浓度稀释模型和干物质动态累积模型，建立了棉花花后动态临界氮吸收速率、临界氮需求量的定量化模型．结果表明，两生态区的临界最大氮吸收速率... 在大田栽培条件下，于江苏南京和河南安阳两个生态区设置棉花氮素水平试验，基于作物临界氮浓度稀释模型和干物质动态累积模型，建立了棉花花后动态临界氮吸收速率、临界氮需求量的定量化模型．结果表明，两生态区的临界最大氮吸收速率均出现在花后42d，分别为5．3和4．4kg·hm^-2·d^-1，临界快速氮累积期分别在花后的23—59d和23～61d，安阳的最大临界日需氮量明显大于南京．根据模型得到：安阳生态区适宜施氮量在240～360kg·hm^-2之间，且360kg·hm^-2。条件下其氮累积接近临界需求，南京生态区240kg·hm^-2。施氮量的氮累积与临界值相近．两区域基肥施用量分别占总施肥量的26％和27％，且适宜的追肥时间应在花后22d左右．由于模型的建立是基于不同氮处理试验，有合理可靠的生理依据，为定量确定不同气候区域的动态施肥量提供了理论依据． 展开更多

关键词 棉花 生态区 模型 临界氮浓度 需氮量

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麦棉套作棉花根际非根际土壤微生物和土壤养分 被引量：25

6

作者 王瑛 孟亚利 +3 位作者 陈兵林 周治国 束红梅 卞海云 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期3485-3490,共6页

在麦棉套作栽培模式下,设置不隔根、纱网隔根和塑膜隔根3种麦棉套种方式,研究麦棉套作对棉花根际和非根际土壤微生物数量、活性和土壤养分(全氮、有效磷和速效钾)含量的影响,结果表明:麦棉套作有利于棉花根际与非根际土壤细菌的增殖,盛... 在麦棉套作栽培模式下,设置不隔根、纱网隔根和塑膜隔根3种麦棉套种方式,研究麦棉套作对棉花根际和非根际土壤微生物数量、活性和土壤养分(全氮、有效磷和速效钾)含量的影响,结果表明:麦棉套作有利于棉花根际与非根际土壤细菌的增殖,盛蕾期不隔根处理棉花根际土壤与非根际土壤细菌数量分别是塑膜隔根处理的2·57和2·81倍。但麦棉套作不利于土壤真菌和放线菌的增殖。细菌在土壤微生物区系中占99·9%。所以,麦棉套作显著提高了棉花土壤微生物数量,同时也增强了微生物活性。麦棉共处期纱网隔根处理棉花土壤全氮、有效磷、速效钾含量显著高于不隔根处理和塑膜隔根处理,证明麦棉套作系统中小麦根系分泌物与脱落物的存在对棉花土壤养分含量的增加有明显的促进作用,即存在种间营养补偿效应。而共处期不隔根处理套作棉土壤养分含量总体上显著低于隔根处理的现象则反映出小麦根系对棉花土壤养分的竞争作用大于其对棉花土壤养分的促进作用。小麦收获后,小麦根系对棉花养分的竞争作用解除,不隔根处理棉花土壤养分含量显著高于塑膜隔根和纱网隔根处理。 展开更多

关键词 麦棉套作 麦棉共处期 棉花 根际非根际土壤 土壤微生物数量 土壤养分

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棉花纤维素累积特性的基因型差异及与纤维比强度形成的关系 被引量：32

7

作者 束红梅 王友华 +3 位作者 陈兵林 胡宏标 张文静 周治国 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期921-926,共6页

以14个纤维比强度差异明显的棉花品种为材料,研究了棉纤维素累积特性的基因型差异及与纤维比强度的关系。结果表明,棉株不同果枝部位棉铃的纤维素累积均符合Logistic曲线,棉纤维素累积的5个特征值(纤维素快速累积期的起始、终止时期,最... 以14个纤维比强度差异明显的棉花品种为材料,研究了棉纤维素累积特性的基因型差异及与纤维比强度的关系。结果表明,棉株不同果枝部位棉铃的纤维素累积均符合Logistic曲线,棉纤维素累积的5个特征值(纤维素快速累积期的起始、终止时期,最大累积速率及其出现的时期,快速累积持续期)在品种间的变异均较大,与纤维比强度的相关系数存在大小和正负的差异。其中,纤维素最大累积速率和快速累积持续期的变异最大,前者与纤维比强度呈极显著负相关,后者与纤维比强度呈极显著正相关。进一步以纤维素最大累积速率和快速累积持续期为变量,在同样欧氏距离下,基于棉株上、中、下3个果枝部位数据的聚类结果不完全一致,但总体上14个品种可分为纤维素累积快、平缓、中等3种类型,德夏棉1号、科棉1号和美棉33B分别是其中心品种。同时以纤维比强度为变量的聚类分析表明,这3个品种又分别是低强纤维、高强纤维、中等强度纤维3种类型的中心品种。总之,在棉纤维发育过程中,纤维素累积特性存在明显的基因型差异,且高强纤维的形成是以纤维素平缓累积为基础,纤维素累积过快似乎不利于纤维比强度的形成。 展开更多

关键词 棉花 纤维素累积特性 基因型 纤维比强度

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麦棉两熟共生期对棉苗叶片光合性能的影响 被引量：17

8

作者 周治国 孟亚利 +4 位作者 陈兵林 张立桢 孙学振 王立国 施培 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期825-831,共7页

黄淮棉区主要麦棉两熟种植方式(3∶1和3∶2 式)共生期遮荫对棉苗叶片光合性能影响的研究结果表明,棉苗叶片叶绿素含量和光合速率随叶位升高呈单峰曲线变化,其峰值叶位相同,变化趋势随遮荫程度增大而降低。与 3∶1式比较,3∶2式棉苗基部... 黄淮棉区主要麦棉两熟种植方式(3∶1和3∶2 式)共生期遮荫对棉苗叶片光合性能影响的研究结果表明,棉苗叶片叶绿素含量和光合速率随叶位升高呈单峰曲线变化,其峰值叶位相同,变化趋势随遮荫程度增大而降低。与 3∶1式比较,3∶2式棉苗基部叶片叶绿素降解慢,叶绿素a/b 值增大,暗呼吸作用增强,其相应叶片有效捕捉光能的能力和生理活性提高。共生期遮荫降低了功能叶光饱和点、光补偿点和CO 饱和点,可提高叶片在较低光2强条件下对光能的捕捉能力,利于光合作用进行。与常规棉比较,麦棉共生期3∶2式遮荫对棉苗生长发育的影响较小,而 3∶1式遮荫则不利于棉苗生长发育。 展开更多

关键词 棉花 叶片 光合性能 麦棉两熟制 共生期遮荫

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棉花花后果枝叶生物量和氮累积特征及临界氮浓度稀释模型的研究 被引量：14

9

作者 薛晓萍 王建国 +4 位作者 郭文琦 陈兵林 王友华 张丽娟 周治国 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期669-676,共8页

在大田栽培条件下,于江苏南京(长江流域下游棉区)和河南安阳(黄河流域黄淮棉区)设置了棉花施氮水平试验,依据Justes的临界氮浓度稀释模型确定方法,研究棉花花后果枝叶临界氮浓度稀释模型及其与棉花产量的关系。结果表明,花后棉花果枝叶... 在大田栽培条件下,于江苏南京(长江流域下游棉区)和河南安阳(黄河流域黄淮棉区)设置了棉花施氮水平试验,依据Justes的临界氮浓度稀释模型确定方法,研究棉花花后果枝叶临界氮浓度稀释模型及其与棉花产量的关系。结果表明,花后棉花果枝叶的生物量增长和氮吸收累积均受施氮水平的影响,其动态变化符合S型曲线,氮累积的快速起始时间较干物质早2～4d;棉花产量与果枝叶氮浓度关系密切,氮浓度过高或过低均不利于产量形成,花后果枝叶存在氮奢侈消费现象;棉花花后果枝叶氮浓度随施氮量的增加而增加、随生育进程而降低,其干物质累积量与氮浓度间符合幂函数关系,2试点果枝叶氮稀释曲线模型形式相同,但参数不同,不同气候区域存在独立的果枝叶氮临界、最高和最低稀释曲线模型;根据果枝叶氮浓度与产量间的关系,安阳、南京2试点,棉花果枝叶在盛花期和吐絮期的适宜氮浓度分别为4.93%、3.70%和3.33%、3.01%。临界氮稀释曲线的氮营养指数和异速生长模型对果枝叶氮营养状况的诊断与此相符。临界稀释模型具有明确的生物学意义,可以作为定量诊断果枝叶氮营养动态变化的指标之一。 展开更多

关键词 棉花 果枝叶 生物量 氮累积 临界氮浓度 模型

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基于临界氮浓度稀释模型的棉花开花后氮动态需求定量诊断研究 被引量：4

10

作者 薛晓萍 王以琳 +2 位作者 郭文琦 陈兵林 周治国 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1579-1585,共7页

在大田栽培条件下，于江苏南京（长江中下游棉区）和河南安阳（黄淮棉区）设置棉花氮素水平试验，依据Justes的临界氮浓度稀释曲线确定方法，确立了开花后棉花地上干物质临界氮浓度稀释模型，以此为基础，建立了棉花开花后动态氮吸收、... 在大田栽培条件下，于江苏南京（长江中下游棉区）和河南安阳（黄淮棉区）设置棉花氮素水平试验，依据Justes的临界氮浓度稀释曲线确定方法，确立了开花后棉花地上干物质临界氮浓度稀释模型，以此为基础，建立了棉花开花后动态氮吸收、累积、临界需求量及氮累积亏缺的定量诊断模型。结果表明，安阳、南京2试点的棉株地上干物质氮浓度均随施氮水平的提高而增加，随开花后棉花生育进程的延后而降低，安阳试点不同施氮水平间棉株地上干物质氮浓度值的差值明显小于南京。临界氮浓度稀释模型为CNFNC=α×DMM^-6（安阳：α=3．837，b=0．131，南京：α=2．858，b=0．131），参数。的差异表明在达到同样的生物量条件下，安阳试点的氮吸收能力大于南京。棉花开花后动态氮吸收速率、累积、临界需求量及氮累积适宜度的定量诊断模型可精确定量描述不同施氮水平棉花从开花至吐絮以日为时间步长的干物质增长速率、氮吸收速率、氮累积量。施氮水平对地上千物质瞬时增长速率有较大影响，施氮水平过低或过高时其增长速率均下降。棉株日氮吸收量和总氮累积量均随施氮量的增加而增加，但棉株对氮的容纳有一定的限度。通过对比2试点氮累积量与临界需氮量差值的动态变化，认为安阳试点的适宜施氮水平应在240～360kg.hm^-2之间并接近于360kg·hm^-1，而南京则在240kg.hm^-2水平。 展开更多

关键词 棉花 临界氮浓度 生长速率 氮吸收速率 需氮量

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氮素对棉花氮素利用率和产量的影响 被引量：22

11

作者 薛晓萍 郭文琦 周治国 《中国农学通报》 CSCD 2008年第10期462-466,共5页

【目的】研究氮素对棉花氮素利用率、产量及产量构成的影响,为棉花生产施氮量的合理调控提供依据。【方法】在大田栽培条件下,分别在长江流域下游棉区(江苏南京)和黄河流域黄淮棉区(河南安阳)设置棉花氮素水平试验。【结果】棉株氮素利... 【目的】研究氮素对棉花氮素利用率、产量及产量构成的影响,为棉花生产施氮量的合理调控提供依据。【方法】在大田栽培条件下,分别在长江流域下游棉区(江苏南京)和黄河流域黄淮棉区(河南安阳)设置棉花氮素水平试验。【结果】棉株氮素利用率随初花后棉花生育进程的推进,呈现为不规则的S型曲线的变化趋势;氮素对棉花产量形成有一定的调控作用,氮素水平过低或过高均导致产量降低。【结论】安阳试点以360kg/ha的施氮量为最优,南京以240kg/ha最高;棉花单铃重、单株铃数是产量的主要决定因素。 展开更多

关键词 棉花 氮素水平 氮素利用率 产量

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