干旱區(qū)作物綠色增產(chǎn)模式與技術(shù)研究

干旱區(qū)作物綠色增產(chǎn)模式與技術(shù)研究提綱新疆綠色增產(chǎn)障礙分析綠色增產(chǎn)技術(shù)稀植增高技術(shù)土壤（根際）局部酸化技術(shù)大配方小調(diào)整技術(shù)新疆綠色增產(chǎn)障礙分析新疆農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)技術(shù)層灌溉農(nóng)業(yè)規(guī)模化機(jī)械化滴灌普及率高模式化種植

經(jīng)濟(jì)層

商品率高

規(guī)模效益較明顯新疆綠色增產(chǎn)障礙分析單位面積施肥量大我國單位面積施肥量約為發(fā)達(dá)國家3倍，而新疆則為我國平均水平的135%。數(shù)據(jù)來源：世界銀行databank，新疆統(tǒng)計(jì)年鑒新疆綠色增產(chǎn)障礙分析（肥料源）養(yǎng)分結(jié)構(gòu)（進(jìn)一步）失衡N(kghm-2)P2O5(kghm-2)K2O(kghm-2)N-P-K2006312.2120.542.91-0.38-0.132009327.3171.685.51-0.52-0.262012321.9218.8110.21-0.67-0.342015314.5268.0113.31-0.85-0.36100kg皮棉養(yǎng)分吸收量15.44.815.01-0.31-0.972100kg皮棉養(yǎng)分吸收量323.4100.8315.0耕地基礎(chǔ)供肥力90.554.0312.51-0.59-3.45資料來源（1）自治區(qū)農(nóng)調(diào)隊(duì)，2006-2015，（2）危常州課題組調(diào)研，棉花養(yǎng)分吸收資料為DataMining,n=74棉花施肥量農(nóng)戶調(diào)研結(jié)果新疆綠色增產(chǎn)障礙分析肥料利用率不高21%15%30%20%新疆綠色增產(chǎn)障礙分析施肥邊際效益不高重要產(chǎn)棉國氮肥生產(chǎn)力數(shù)據(jù)來源：世界銀行databank，新疆統(tǒng)計(jì)年鑒新疆綠色增產(chǎn)障礙分析其他技術(shù)障礙機(jī)采棉收獲導(dǎo)致傳統(tǒng)栽培模式面臨巨大挑戰(zhàn)（催熟劑、脫葉劑、植株矮小導(dǎo)致采盡率低）堿性土壤導(dǎo)致土壤全量養(yǎng)分高，但有效養(yǎng)分不足。土壤鹽堿危害?；瘜W(xué)控制失誤。殘膜危害。作物管理措施不到位（整地、播種、打頂、中耕、覆膜……質(zhì)量）。提綱新疆綠色增產(chǎn)障礙分析干旱區(qū)作物綠色增產(chǎn)技術(shù)綠色稀植技術(shù)土壤（根際）局部酸化技術(shù)大配方小調(diào)整技術(shù)背景膜下滴灌棉花降密增高技術(shù)“矮密早”是新疆棉花生產(chǎn)中最成功的模式，然而面臨著不適應(yīng)新的生產(chǎn)技術(shù)要求的困境。株行距設(shè)計(jì)與采棉機(jī)不匹配脫葉質(zhì)量不理想、棉花品質(zhì)下降嚴(yán)重機(jī)采采凈率低（始果節(jié)太低）產(chǎn)量損失20%以上?！敖得堋睂?shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的可能性？良種選育技術(shù)種子包衣技術(shù)“一穴一?！本珳?zhǔn)播種技術(shù)“出苗水”技術(shù)使保苗率大幅度提高滴灌使水肥分配更合理-“3R技術(shù)”更有技術(shù)保障膜下滴灌棉花降密技術(shù)目前最主流的栽培模式9.5cm×45cm寬窄行模式，理論苗數(shù)247×103/hm2，而實(shí)現(xiàn)400kg/667m2,期待收獲株數(shù)為165×103/hm2，即實(shí)際收獲株數(shù)只有理論設(shè)計(jì)的67%以下。因此，“密”是在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較低的時(shí)代提出的有效措施，而在新的技術(shù)水平下可以適度調(diào)整！試驗(yàn)設(shè)計(jì)兩個(gè)棉花品種：常規(guī)棉新陸早42

V.S.魯棉研24。三種密度配置模式：9238株/667m2，12537株/667m2，15296株/667m2。分別對應(yīng)一膜三行（76cm×9.5cm，等行距），一膜四行（(56cm+50cm+12cm+50cm+56cm）×9.5cm)，一膜六行（常規(guī)，（60cm+30cm）×9.5cm）)。每處理面積882m2，重復(fù)3次。試驗(yàn)占地面積約23畝。膜下滴灌棉花降密技術(shù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)GPS控制，氣吸式播種，一穴一粒。灌溉量300m3/667m2，灌溉10次。施肥量合計(jì)標(biāo)肥200個(gè)基肥尿素10kg/667m2，磷酸二銨,20kg/667m2，硫酸鉀5kg/667m2.追肥尿素40kg/667m2，磷酸二氫鉀10kg/667m2總養(yǎng)分量N24.8kg/667m2，P2O511.25kg/667m2,K2O5kg/667m2?；?-3次，密度大的重控，小的輕控；密度小的5月25日進(jìn)頭水，密度小的6月10日進(jìn)頭水；7月4日打頂。棉花膜下滴灌降密技術(shù)群體凈光合強(qiáng)度棉花膜下滴灌降密技術(shù)LAI雜交棉常規(guī)棉棉花膜下滴灌降密技術(shù)Biomass雜交棉常規(guī)棉棉花膜下滴灌降密技術(shù)不同密度配置的產(chǎn)量品種配置方式有效株數(shù)單株鈴數(shù)單鈴重（g）總鈴數(shù)（10×103

666.7m-2）籽棉產(chǎn)量（kg666.7m-2）雜交棉一膜三行7482.9c10.2a5.93a7.63a452.6a一膜四行9020.2b8.2b5.76a7.40a426.0a一膜六行12720.3a5.5c5.26b7.00b368.0b常規(guī)棉一膜三行7540.7a9.3a5.95b7.01b417.3a一膜四行9853.6b7.2b5.81b7.09b412.2a一膜六行13415.9c5.4c5.17a7.24a374.5b棉花膜下滴灌降密技術(shù)小結(jié)

適度降密增高栽培模式適合機(jī)采，產(chǎn)量高，是機(jī)采棉發(fā)展的必然方向。始鈴節(jié)位高（>20cm），解決機(jī)采漏采的難題（>97%）。田間通風(fēng)透光條件改善，下部光合作用發(fā)揮較充分。后期脫葉效果好，葉片掉落地面的比例高。增產(chǎn)10%以上，雜質(zhì)含量降低40%以上。棉花膜下滴灌降密技術(shù)提綱新疆綠色增產(chǎn)障礙分析干旱區(qū)作物綠色增產(chǎn)技術(shù)綠色稀植技術(shù)土壤（根際）局部酸化技術(shù)大配方小調(diào)整技術(shù)背景石灰性土壤養(yǎng)分有效性不足pH高、養(yǎng)分元素沉淀強(qiáng)烈且快速。常規(guī)微量元素施肥措施對缺素的糾正效果不顯著。膜下滴灌技術(shù)大量普及使根際酸化成為一種可能（土壤全局酸化成本不可接受）。滴灌局部灌溉減少酸化劑用量“累積效應(yīng)”高頻灌溉減少酸化劑用量定點(diǎn)灌溉試驗(yàn)方案試驗(yàn)設(shè)計(jì)：所選作物為棉花和加工番茄。大田小區(qū)試驗(yàn)。二類酸性物質(zhì)——化學(xué)酸性、生理酸性。所選酸性物質(zhì)為：ASUP（AP）ASN氮磷鉀用量與高產(chǎn)田管理相同，如酸化劑含有某養(yǎng)分，則減去相應(yīng)常規(guī)肥料的用量。滴灌條件下土壤局部酸化技術(shù)棉田pH變化動態(tài)隨灌水次數(shù)的增加，各酸化劑處理pH均趨于下降，表現(xiàn)出了“累積”的酸化作用。滴灌條件下土壤局部酸化技術(shù)0-20cm棉田土壤有效磷變化酸化處理對應(yīng)土壤有效磷的顯著提高，表明酸化對土壤有效磷具有一定的活化作用。滴灌條件下土壤局部酸化技術(shù)0-20cm棉田土壤有效鋅變化酸化劑累加使用，表現(xiàn)累積酸化作用，促進(jìn)土壤有效鋅含量的顯著提高。滴灌條件下土壤局部酸化技術(shù)處理土壤pH根系活力（ug/(g.h)）根長（cm）表面積（cm2）平均直徑（mm）根體積（cm3）根長密度（mm/cm3）CK8.57854.4c356.9c40.9c0.37a0.37b59.48bCK18.50775.8cd318.9d35.8d0.36a0.33c52.71bAS8.311088.2a483.8a50.4ab0.34a0.42a77.9aUP8.361015.0ab494.3a52.8a0.34a0.45a79.6aASN8.34965.2b426.3b46.1b0.35a0.41ab74.4a酸化劑在出苗水施用，能改良土壤微環(huán)境，促進(jìn)三葉期棉花根系的生長發(fā)育。滴灌條件下土壤局部酸化技術(shù)棉花三葉期根系活力與形態(tài)發(fā)育處理株數(shù)（105/hm2）單株結(jié)鈴數(shù)（個(gè)）單鈴重（g）籽棉產(chǎn)量（kg/hm2）衣分（%）增產(chǎn)率（%）CK1.476.28

c5.27b4843c41.4a—CK11.567.50b5.53a6443b40.8a—AS1.578.21a5.63a7247a41.5a12.5UP1.588.23a5.67a7345a41.6a14.0ASN1.558.47a5.73a7494a41.8a16.3棉花產(chǎn)量及構(gòu)成土壤持續(xù)局部酸化在單鈴重未降低的前提下顯著促進(jìn)棉花單株結(jié)鈴數(shù)的增加，增產(chǎn)10%以上。滴灌條件下土壤局部酸化技術(shù)棉花磷素吸收及利用效率處理磷素積累量（kg/hm2）磷肥利用率RE（%）農(nóng)學(xué)利用率AE（kg/kg）偏生產(chǎn)力PFP（kg/kg）CK38.25c———CK153.32b25.6c11.5b47.7bAS64.59a44.7b17.4a53.7aUP63.36a42.6b18.2a54.4aASN68.25a50.9a18.9a55.5a酸化劑處理顯著促進(jìn)棉花對磷的吸收，等磷施用下磷肥利用率、農(nóng)學(xué)利用率及偏生產(chǎn)力均顯著提高。滴灌條件下土壤局部酸化技術(shù)酸化劑對土壤pH值的影響酸性物質(zhì)對加工番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和臍腐病的影響不同酸化劑施用對土壤水溶性鈣含量的影響10-20cmContentoffruitcalciumunderdifferentnitrogenformIncidenceofblossomendrotunderdifferentnitrogenform酸性物質(zhì)對加工番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和臍腐病的影響處理株數(shù)（×103）單株果數(shù)單果重（g）產(chǎn)量（×103）kghm-2Kghm-2CK56.0±2.3a32.4±1.2a46.3±1.6b83.8±3.2bUP54.0±1.5a32.4±3.6a49.9±3.4ab86.9±5.3bAS*54.0±3.0a34.6±0.9a48.5±0.5b90.7±6.4bNO3--N+UP54.5±2.3a35.6±0.8a53.0±1.7a102.8±4.4aYieldandyieldcomponentofProcessingTomatounderDifferentNitrogenForm施用硝態(tài)氮肥配合UP與對照相比，單果重、產(chǎn)量顯著增加14.47%、22.74%。其中硝態(tài)氮配合化學(xué)酸化劑磷酸脲施用與單施磷酸脲比較，顯著增產(chǎn)18.37%，表明硝態(tài)氮肥配合土壤酸化對于提高加工番茄產(chǎn)量有重要作用。酸性物質(zhì)對加工番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和臍腐病的影響小結(jié)：滴灌條件下少量多次施用酸化劑能持續(xù)局部酸化土壤。生理酸性物質(zhì)酸化效果強(qiáng)于化學(xué)酸性物質(zhì)。酸化能提高土壤P,Zn,Ca等養(yǎng)分的有效性。土壤酸化提高了作物養(yǎng)分吸收量和產(chǎn)量。土壤酸化抑制臍腐病發(fā)生率，效果與葉面噴施相近，可通過此途徑代替葉面噴施。滴灌條件下土壤局部酸化技術(shù)提綱新疆綠色增產(chǎn)障礙分析干旱區(qū)作物綠色增產(chǎn)技術(shù)綠色稀植技術(shù)土壤（根際）局部酸化技術(shù)大配方小調(diào)整技術(shù)棉花綠色高產(chǎn)施肥大配方NP2O5K2O用量（kg/畝）時(shí)期基肥11.350.7527播種前追肥110.180.0013盛蕾期前追肥210.290.2050盛鈴期后土壤-作物系統(tǒng)中的應(yīng)用-大配方設(shè)計(jì)采用生育期動態(tài)監(jiān)控（計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)結(jié)合Nmin技術(shù)），對追肥量進(jìn)行適度調(diào)整，肥料的種類選擇不用專用肥而是單質(zhì)肥搭配，全生育期的結(jié)果如下(kg/ha)目標(biāo)產(chǎn)量(t/ha)蕾期初花期盛花期花鈴期盛鈴期吐絮期基肥追肥N總量OPT16.012.49.546.783.171.143.454.0266.2320.2OPT26.015.78.346.593.187.347.554.0298.3352.3OPT36.015.99