【摘 要】
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土壤含氧量不仅影响植物的生长发育,而且对土壤氮素转化过程也有一定的影响。富氧土壤能促进根系呼吸,使土壤中的有机氮转化为有效氮。棉花在灌溉过程中,由于水氧矛盾,导致土壤缺乏充足的氧气,无法维持根系正常的生命活动,因此,土壤水氧环境是制约棉花高产优质的主要因素。通过比较不同温度下不同增氧措施的增氧的持续效果,选择5种适宜的增氧措施,开展了室内土壤培养试验,对壤土和沙土的土壤NH4+-N和NO3--N的
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“增氧水输入量对土壤肥力特征和棉花根系作用机理研究”（项目编号:41867018）,课题主持人:王治国研究员（新疆农业科学院）； 新疆农业科学院青年科技骨干创新能力培养项目“灌溉水溶解氧在土壤中的运输过程研究”（项目编号:xjnkq-2020016）,课题主持人:付彦博副研究员（新疆农业科学院）； 2018年度
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土壤含氧量不仅影响植物的生长发育,而且对土壤氮素转化过程也有一定的影响。富氧土壤能促进根系呼吸,使土壤中的有机氮转化为有效氮。棉花在灌溉过程中,由于水氧矛盾,导致土壤缺乏充足的氧气,无法维持根系正常的生命活动,因此,土壤水氧环境是制约棉花高产优质的主要因素。通过比较不同温度下不同增氧措施的增氧的持续效果,选择5种适宜的增氧措施,开展了室内土壤培养试验,对壤土和沙土的土壤NH4+-N和NO3--N的含量进行深入分析,明确增氧水输入对土壤的供氮能力的作用机制;并通过棉花水培试验,分析了新陆早50、57、64和73号棉花生物量、生理特性和培养水中溶解氧浓度变化的增氧效应,为棉花生长和提高棉花生产潜力提供了技术支持。主要研究结论如下:（1）相同温度条件下,7种措施增氧以90%增氧供氧曝气增氧的饱和溶解氧浓度最大;相同增氧方式下,随温度的增加增氧水饱和溶解氧含量会有所减少,增氧水增氧至饱和时间均在10～15 min左右。随时间变化,饱和溶解氧浓度的增氧水会逐渐降低,饱和溶解氧浓度越大的增氧水下降幅度越大,但均在第4天时饱和溶解氧浓度趋于稳定,数值与对照大致相同。（2）室内土壤培养试验表明,在同一培养时间下,土壤净氮矿化量、净氮矿化速率、硝化率和净硝化速率均随增氧浓度的升高而增大,促进土壤中的有机氮向有效氮转化。壤土和沙土的NH4+-N初始消耗速率均在90%增氧供氧曝气增氧条件下达到最大值(V0最大值分别为8.95 mg·kg-1·d-1和2.79 mg·kg-1·d-1),V0随增氧浓度的增大而增大。在适宜的增氧处理（90%增氧供氧曝气增氧）下,提高加氧浓度可以加速土壤NH4+-N的消耗,缩短NH4+-N到达最大消耗速率的时间,促进硝化作用的进程。（3）水培棉花培养水充气有助于提高棉花株高、茎粗、根长、地上部分和地下部分干物质质量以及叶面积、叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素,降低抗氧化物酶活性和根系活力,促进有氧呼吸所需能量的产生,缓解水培棉花的淹水胁迫。随培养时间的增长,水培棉花单株溶解氧消耗率增加。从不同处理综合效应来看,对新陆早64号棉花的培养水进行充气处理效果最好。
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