1、干旱区作物绿色增产模式与技术研究提纲1.新疆绿色增产障碍分析2.绿色增产技术稀植增高技术土壤（根际）局部酸化技术大配方小调整技术新疆绿色增产障碍分析 新疆农业的特点 技术层 灌溉农业 规模化 机械化 滴灌普及率高 模式化种植p 经济层n 商品率高n 规模效益较明显新疆绿色增产障碍分析 单位面积施肥量大我国单位面积施肥量约为发达国家3倍，而新疆则为我国平均水平的135%。数据来源：世界银行data bank，新疆统计年鉴新疆绿色增产障碍分析（肥料源）养分结构（进一步）失衡N(kg hm-2)P2O5(kg hm-2)K2O(kg hm-2)N-P-K2006312.2 120.5 42.9 1-
2、0.38-0.132009327.3 171.6 85.5 1-0.52-0.262012321.9 218.8 110.2 1-0.67-0.342015314.5 268.0 113.3 1-0.85-0.36100kg皮棉养分吸收量15.4 4.8 15.0 1-0.31-0.972100kg皮棉养分吸收量323.4 100.8 315.0 耕地基础供肥力90.5 54.0 312.5 1-0.59-3.45资料来源（1）自治区农调队，2006-2015，（2）危常州课题组调研，棉花养分吸收资料为Data Mining,n=74棉花施肥量农户调研结果新疆绿色增产障碍分析 肥料利用率不高2
3、1%15%30%20%新疆绿色增产障碍分析施肥边际效益不高重要产棉国氮肥生产力数据来源：世界银行data bank，新疆统计年鉴新疆绿色增产障碍分析其他技术障碍 机采棉收获导致传统栽培模式面临巨大挑战（催熟剂、脱叶剂、植株矮小导致采尽率低）碱性土壤导致土壤全量养分高，但有效养分不足。土壤盐碱危害。化学控制失误。残膜危害。作物管理措施不到位（整地、播种、打顶、中耕、覆膜质量）。提纲1.新疆绿色增产障碍分析2.干旱区作物绿色增产技术 绿色稀植技术 土壤（根际）局部酸化技术 大配方小调整技术背 景膜下滴灌棉花降密增高技术膜下滴灌棉花降密增高技术“矮密早”是新疆棉花生产中最成功的模式，然而面临着不适应
4、新的生产技术要求的困境。p株行距设计与采棉机不匹配p脱叶质量不理想、棉花品质下降严重p机采采净率低（始果节太低）p产量损失20%以上。“降密”实现高产高效的可能性？p良种选育技术p种子包衣技术p“一穴一粒”精准播种技术p“出苗水”技术使保苗率大幅度提高p滴灌使水肥分配更合理-“3R技术”更有技术保障膜下滴灌棉花降密技术目前最主流的栽培模式9.5 cm45 cm宽窄行模式，理论苗数247103/hm2，而实现400kg/667m2,期待收获株数为165 103/hm2，即实际收获株数只有理论设计的67%以下。因此，“密”是在技术标准较低的时代提出的有效措施，而在新的技术水平下可以适度调整！试验设
5、计p两个棉花品种：常规棉新陆早42 V.S.鲁棉研24。p三种密度配置模式：9238株/667m2，12537株/667m2，15296株/667m2。分别对应一膜三行（76cm9.5cm，等行距），一膜四行（(56cm+50cm+12cm+50cm+56cm）9.5cm)，一膜六行（常规，（60 cm+30cm）9.5cm）)。p每处理面积882m2，重复3次。试验占地面积约23亩。膜下滴灌棉花降密技术试验设计pGPS控制，气吸式播种，一穴一粒。p灌溉量300m3/667m2，灌溉10次。p施肥量合计标肥200个基肥尿素10kg/667m2，磷酸二铵,20kg/667m2，硫酸钾5kg/66
6、7m2.追肥尿素40kg/667m2，磷酸二氢钾10kg/667m2总养分量N 24.8 kg/667m2，P2O5 11.25kg/667m2,K2O 5kg/667m2。p化控2-3次，密度大的重控，小的轻控；密度小的5月25日进头水，密度小的6月10日进头水；7月4日打顶。棉花膜下滴灌降密技术群体净光合强度初花期 盛花期 盛铃前期 盛铃期 盛铃后期010203040初花期 盛花期盛铃前期盛铃期盛铃后期群体净光合速率（CO2mg dm-2h-1）1膜六行1膜四行1膜三行杂交棉常规棉初花期 盛花期 盛铃前期 盛铃期 盛铃后期010203040初花期 盛花期盛铃前期盛铃期盛铃后期群体净光合速率
7、（CO2mg dm-2h-1）1膜六行1膜四行1膜三行1膜六行1膜四行1膜三行杂交棉常规棉棉花膜下滴灌降密技术LAI杂交棉常规棉棉花膜下滴灌降密技术44567290112130Biomass00.511.522.5344567290112130生育期（d）biomass（104 kg hm-2)一膜三行一膜四行一膜六行杂交棉常规棉棉花膜下滴灌降密技术不同密度配置的产量品种配置方式有效株数单株铃数单铃重（g）总铃数（10103 666.7m-2）籽棉产量（kg 666.7m-2）杂交棉一膜三行7482.9 c10.2 a5.93 a 7.63 a452.6 a一膜四行9020.2 b8.2 b5
8、.76 a7.40 a426.0 a一膜六行12720.3 a5.5 c5.26 b7.00 b368.0 b常规棉一膜三行7540.7 a9.3 a5.95 b7.01 b417.3 a一膜四行9853.6 b7.2 b5.81 b7.09 b412.2 a一膜六行13415.9 c5.4 c5.17 a7.24 a374.5 b棉花膜下滴灌降密技术小结 适度降密增高栽培模式适合机采，产量高，是机采棉发展的适度降密增高栽培模式适合机采，产量高，是机采棉发展的必然方向必然方向。始铃节位高（20cm），解决机采漏采的难题（97%）。田间通风透光条件改善通风透光条件改善，下部光合作用发挥较充分。后
9、期脱叶效果好脱叶效果好，叶片掉落地面的比例高。增产10%以上，杂质含量降低40%以上。棉花膜下滴灌降密技术提纲1.新疆绿色增产障碍分析2.干旱区作物绿色增产技术 绿色稀植技术 土壤（根际）局部酸化技术 大配方小调整技术背景石灰性土壤养分有效性不足ppH高、养分元素沉淀强烈且快速。p常规微量元素施肥措施对缺素的纠正效果不显著。p膜下滴灌技术大量普及使根际酸化成为一种可能（土壤全局酸化成本不可接受）。滴灌局部灌溉减少酸化剂用量“累积效应”高频灌溉减少酸化剂用量定点灌溉试验方案试验设计：p所选作物为棉花和加工番茄。p大田小区试验。p二类酸性物质化学酸性、生理酸性。p所选酸性物质为：AS UP（AP）
10、ASNp氮磷钾用量氮磷钾用量与高产田管理相同相同，如酸化剂含有某养分，则减去相应常规肥料的用量。滴灌条件下土壤局部酸化技术棉田pH变化动态随灌水次数的增加，各酸化剂处理pH均趋于下降，表现出了“累积累积”的酸化作用。滴灌条件下土壤局部酸化技术0-20cm棉田土壤有效磷变化Date（m-d）6-138-160102030405060 Soil Olsen-P content(mg/kg)0-10cmcbaababdcbab6-138-1605101520253035 Soil Olsen-P content(mg/kg)10-20cmcbabbbbaaaCK CK1 AS UP ASN 酸化处理
11、对应土壤有效磷的显著提高，表明酸化对土壤有效磷具有一定的活化作用。滴灌条件下土壤局部酸化技术0-20cm棉田土壤有效锌变化酸化剂累加使用，表现累积酸化作用，促进土壤有效锌含量的显著提高。滴灌条件下土壤局部酸化技术处理土壤pH根系活力（ug/(g.h)）根长（cm）表面积（cm2）平均直径（mm）根体积（cm3）根长密度（mm/cm3）CK8.57 854.4 c356.9 c40.9 c0.37 a0.37 b59.48 bCK18.50 775.8 cd318.9 d35.8 d0.36 a0.33 c52.71 bAS8.31 1088.2 a483.8 a50.4 ab0.34 a0.4
12、2 a77.9 aUP8.36 1015.0 ab494.3 a52.8 a0.34 a0.45 a79.6 aASN8.34 965.2 b426.3 b46.1 b0.35 a0.41 ab74.4 a酸化剂在出苗水施用，能改良土壤微环境，促进三叶期棉花根系的生长发育。滴灌条件下土壤局部酸化技术棉花三叶期根系活力与形态发育处理株数（105/hm2）单株结铃数（个）单铃重（g）籽棉产量（kg/hm2）衣分（%）增产率（%）CK1.476.28 c5.27 b4843 c41.4 aCK11.567.50 b5.53 a6443 b40.8 aAS1.578.21 a5.63 a7247 a4
13、1.5 a12.5 UP1.588.23 a5.67 a7345 a41.6 a14.0 ASN1.558.47 a5.73 a7494 a41.8 a16.3 棉花产量及构成土壤持续局部酸化在单铃重未降低的前提下显著促进棉花单株结铃数的增加，增产10%以上。滴灌条件下土壤局部酸化技术棉花磷素吸收及利用效率处理磷素积累量（kg/hm2）磷肥利用率RE（%）农学利用率 AE（kg/kg）偏生产力 PFP（kg/kg）CK38.25 cCK153.32 b 25.6 c11.5 b47.7 bAS64.59 a44.7 b17.4 a53.7 aUP63.36 a42.6 b18.2 a54.4
14、aASN68.25 a50.9 a18.9 a55.5 a酸化剂处理显著促进棉花对磷的吸收，等磷施用下磷肥利用率、农学利用率及偏生产力均显著提高。滴灌条件下土壤局部酸化技术酸化剂对土壤pH值的影响酸性物质对加工番茄产量、品质和脐腐病的影响不同酸化剂施用对土壤水溶性钙含量的影响bcacabbabb 0.040.080.120.160.20CKAS*UPNO3-N+UP土壤水溶性钙含量(g/kg)Content of water-soluble calcium.处理 Treatment6-178-310-20cmContent of fruit calcium under different ni
15、trogen formIncidence of blossom end rot under different nitrogen form酸性物质对加工番茄产量、品质和脐腐病的影响处理株数（103）单株果数单果重（g）产量（103）kg hm-2Kg hm-2CK 56.02.3 a32.41.2 a46.31.6b83.83.2 bUP54.01.5 a32.43.6 a49.93.4ab86.95.3 bAS*54.03.0 a34.60.9 a48.50.5b90.76.4 bNO3-N+UP54.52.3 a35.60.8 a53.01.7a102.84.4 aYield and yi
16、eld component of Processing Tomato under Different Nitrogen Form 施用硝态氮肥配合UP与对照相比，单果重、产量显著增加14.47%、22.74%。其中硝态氮配合化学酸化剂磷酸脲施用与单施磷酸脲比较，显著增产18.37%，表明硝态氮肥配合土壤酸化对于提高加工番茄产量有重要作用。酸性物质对加工番茄产量、品质和脐腐病的影响小结：p滴灌条件下少量多次施用酸化剂能持续局部酸化土壤。p生理酸性物质酸化效果强于化学酸性物质。p酸化能提高土壤P,Zn,Ca等养分的有效性。p土壤酸化提高了作物养分吸收量和产量。p土壤酸化抑制脐腐病发生率，效果与叶面
17、喷施相近，可通过此途径代替叶面喷施。滴灌条件下土壤局部酸化技术提纲1.新疆绿色增产障碍分析2.干旱区作物绿色增产技术 绿色稀植技术 土壤（根际）局部酸化技术 大配方小调整技术棉花绿色高产施肥大配方大配方NP2O5K2O用量（kg/亩）时期基肥11.35 0.75 27播种前追肥110.18 0.00 13盛蕾期前追肥210.29 0.20 50盛铃期后土壤-作物系统中的应用-大配方设计采用生育期动态监控（计算机视觉技术结合Nmin技术），对追肥量进行适度调整，肥料的种类选择不用专用肥而是单质肥搭配，全生育期的结果如下(kg/ha)目标产量(t/ha)蕾期初花期盛花期花铃期盛铃期吐絮期基肥追肥N
18、总量OPT16.012.4 9.5 46.7 83.1 71.1 43.4 54.0 266.2 320.2 OPT26.015.7 8.3 46.5 93.1 87.3 47.5 54.0 298.3 352.3 OPT36.015.9 9.648.389854554.0 292.8 346.8 CONV.6.020.727.66982.834.520.7103.5255.3358.8土壤-作物系统中的应用-小调整石河子大学试验场，2011，2012棉花养分管理“小调整”结果(kg hm-2)小调整均值285.8kg hm-2,标准差17.2 kg hm-2，变异系数6%。大配方、小调整结果
19、+15.9 19.3 15.9 12.5 CONV.%13.8 34.3 7.7 36.6 4950CONV.17.0 32.8 10.7 55.7 5903OPT316.3 33.8 10.1 52.2 5736OPT217.4 33.6 10.5 51.1 5568OPT1PFPNKg kg-1PNkg kg-1ANKg kg-1RN%产量Kg hm-2土壤-作物系统中的应用-大配方设计+16.4 小结p大配方、小调整在作物-土壤系统养分管理中发挥进一步增产作用12%-19%，而氮肥回收率提高16%以上。p小配方中必须特别重视氮肥的搭配，主流的水溶性肥料（高P）也要搭配氮肥！p养分的分配比施肥总量还重要。
