基于临界氮浓度的南疆滴灌棉花氮营养诊断及产量估算

作者：王新; 董承光; 余渝; 马晓梅; 黄小芳; 田琴; 韦轩; 周小凤^*

来源：应用生态学报, 2023, 34(03): 688-698.

DOI：10.13287/j.1001-9332.202303.010

• 临界氮浓度
• 南疆
• 滴灌
• 棉花
• 氮稀释曲线
• 氮营养指数
• 模型

为验证临界氮浓度在南疆滴灌棉田的稳定性和适应性，明确以氮素吸收(Nuptake)、氮营养指数(NNI)和累积氮亏缺量(Nand)为指标评价和诊断南疆滴灌棉花适宜氮水平和氮营养状况的准确性。以‘新陆中55号’和‘新陆中78号’棉花品种为试验材料，通过2年定位田间试验，设置5个氮水平(0、75、150、300、450 kg·hm-2),建立基于棉株干物质量(PDM)的南疆滴灌棉花临界氮稀释曲线(PNCc)和基于PNCc的Nuptake、NNI、Nand模型及NNI、Nand与相对籽棉产量(RY)的估算模型。结果表明：新陆中55号和新陆中78号棉花PNCc、最高(PNCmax)、最低(PNCmin)边界稀释模型的相关系数(R2)分别为0.905和0.960、0.919和0.950、0.934和0.969。新陆中55号和新陆中78号临界氮浓度基于1∶1直线的R2、根均方差(RMSE)、相对误差(RE)分别为0.987、0.051 g·kg-1、1.95%和0.984、0.044 g·kg-1、1.91%,模型在年际间具有较好的稳定性和适应性。Nuptake、NNI和Nand模型对新陆中55号和新陆中78号适宜氮水平和氮营养状况的评价和诊断结果一致，均以300 kg·hm-2为最佳施氮量，综合氮水平与籽棉产量拟合结果，新陆中55号和新陆中78号理论适宜施氮量分别为322.7、336.4 kg·hm-2。新陆中55号和新陆中78号NNI、Nand与RY在不同生育期的R2均大于0.900,NNI、Nand与RY的籽棉产量估算模型基于1∶1直线的R2、RMSE、RE分别为0.899～0.989、0.05～0.13、4.1%～9.9%和0.902～0.981、0.04～0.12、5.1%～9.5%,均达到极显著水平。研究结果可为南疆滴灌棉田适宜施氮水平和氮营养状况的评价和诊断及籽棉产量的估算提供一种新路径。

• 单位
  新疆农垦科学院