【摘 要】
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棉花是我国重要的经济作物,是我国纺织行业的重要保障,棉花生产直接或间接的关系着我国棉花流通领域以及棉纺工业的发展。作为世界上重要的棉花生产国、消费国和进口国,棉花生产在我国的地位举足轻重。黄河流域既是我国棉花的重要产区,同时也是粮食的主产区,近年来,受粮棉争地矛盾的影响,我国棉花的种植面积连年下跌。麦棉两熟种植是解决粮棉争地矛盾的有效途径。采用空间统计学原理研究麦棉两熟种植模式下的棉田土壤养分时空
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棉花是我国重要的经济作物,是我国纺织行业的重要保障,棉花生产直接或间接的关系着我国棉花流通领域以及棉纺工业的发展。作为世界上重要的棉花生产国、消费国和进口国,棉花生产在我国的地位举足轻重。黄河流域既是我国棉花的重要产区,同时也是粮食的主产区,近年来,受粮棉争地矛盾的影响,我国棉花的种植面积连年下跌。麦棉两熟种植是解决粮棉争地矛盾的有效途径。采用空间统计学原理研究麦棉两熟种植模式下的棉田土壤养分时空分布特征,可以更加精准的了解不同种植模式下的棉田土壤养分的空间异质性及时空变化规律,为麦棉两熟种植下的农田精准管理提供理论支撑。本研究首先于麦棉两熟试验田、棉花单作试验田中,采用网格取样法取样,地统计学为分析原理,半方差函数为基本分析工具,分析了两熟与单作棉田中土壤养分的空间异质性,探究在田间取样尺度下,种植方式对于土壤养分空间异质性的影响;其次,为探究种植模式对土壤速效养分(本文仅以速效磷为例进行展示)的时空分布及棉花生长发育、P素累积的影响,以棉花单作为对照,设置了麦棉3:1式、6:2式两种黄河流域常见的麦棉两熟种植模式,在整个棉花的生育期中定期采用空间网格取样法进行取土,每15天对棉花植株进行取样,探究土壤速效磷的时空变化特征及棉花的发育情况。主要研究结果如下:1.在田间取样尺度下,麦棉两熟种植改变了棉田土壤速效磷、速效钾的空间异质性格局。在两熟棉田中,10×10 m~2取样尺度下,土壤速效磷(AP)、速效钾(AK)在0～20 cm土层中空间相关性明显,30×50 m~2取样尺度下空间相关性差;土壤可交换性镁(Mg)在30×50 m~2下空间相关性强,在10×10 m~2下空间相关性差。在单作棉田中,除Mg在30×50 m~2取样尺度下,20～40 cm土层中存在空间相关性外,P、K、Mg在不同取样尺度以及不同种植方式下的两个土层中的空间相关性均较差。2.方差分析结果显示,种植方式对AP的含量有显著的影响,且随日期的变化而变化;垂直方向上,受种植方式的影响不大,随着土壤深度的增加,AP含量明显降低,且其主要集中分布在0-60 cm土层中,时空变化主要在0-40 cm土层中发生;水平方向上,AP在作物生长的前期集中分布在作物种植带附近,生长中期则分布在非作物种植带范围内,直至收获期,整体逐渐趋于平均;在时间分布方面,种植方式对养分含量及分布的影响不仅发生在共生期,在小麦收获后依然有体现。3.麦棉两熟种植对棉花的生育期进程、生物量以及磷素的累积均产生了显著的影响。与单作棉花相比,6-2式棉花前期生长相对缓慢,但最终单株生物量最高;在3-1式种植系统下,棉株的生物量以及P素的快速累积期明显缩短。三种种植方式下的棉花的生殖生长与营养生长均呈显著的正相关关系。
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