等行距密植下滴水量对不同抗旱性棉花品种群体生长特性的影响

[目的]研究等行距密植下精量制定棉花的田间水分管理制度分析机采棉花高效生产机理.[方法]选用抗旱性强的棉花品种新陆早22号(P22)和抗旱性弱的新陆早17号(P17)为参试品种,在等行距密植机采模式下,设3000(W1)、3900(W2)、4800(W3)m3/hm23个处理水平,测定并分析不同处理下群体生长率(CGR...     

揭膜种植方式下不同灌水量对棉花光合特性及产量的影响

以减少地膜污染为出发点,研究揭膜条件下灌水量对棉花光合特性及产量的影响,选择棉花揭膜种植方式下的优化灌溉方案,为新疆维吾尔自治区棉区推广棉花揭膜种植技术提供依据。选用对水分敏感性不同的新陆早45号和新陆早42号为试验材料,在出苗后第1次灌水前1 d揭膜,在田间设置3个水分处理,揭膜后开始测定土壤含水量,于打顶后5 d测定棉花功能叶片(倒2叶)光合特性,每10 d测定1次,每个处理选取3株长势相同的植株进行测定。结果发现,2个品种的产量及水分利用效率随灌水量的增加而降低,最优灌水量为4 575 m~3/hm~2。当灌水量超过4 575 m~3/hm~2时,再继续增加灌水量,新陆早45号的净光合速率随生育期推进呈持续递减趋势,而新陆早42号则当灌水量超过5 460 m~3/hm~2时有此变化趋势。2个品种的气孔导度、蒸腾速率在各水分处理下与净光合速率有相似的变化趋势。打顶后5～35 d气孔因素是限制光合速率的主要因素,之后非气孔因素为主要限制因素。揭膜条件下,增加灌水并不会增加产量,反而造成水资源的浪费。因此得出,在本试验条件下,揭膜种植方式的最适灌水量为4 575 m~3/hm~2,与常规膜下滴灌种植方式的灌水量相同,说明揭膜种植模式可以不增加灌水成本,就达到减少地膜污染的目的。     

2个不同耐旱性棉花品种光合特性和干物质累积对干旱的响应

【目的】 研究抗旱性不同的棉花品种叶片光合生理特性及干物质累积与分配对干旱的响应机制,为棉花抗逆栽培和耐旱性品种选育提供理论依据。【方法】 在土柱栽培的条件下,以棉花品种新陆早17号(敏旱型)和新陆早22号(耐旱型)为材料,设常规灌溉(4 500 m³/hm²,CK)、轻度干旱(2 700 m³/hm²,W1)和中度干旱(900 m³/hm²,W2)水分处理,测定棉花产量形成期叶面积、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数和干物质累积与分配的变化。【结果】 2个棉花品种的叶面积、叶绿素a含量(Chl a)、叶绿素b含量(Chl b)、叶绿素总含量(Chl)、净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)均随干旱胁迫程度的增加显著降低,品种间以新陆早22号降幅较小。与CK相比,W1条件下2棉花品种的最大光化学效率(Fv/Fm)并未显著降低,但新陆早17号的实际光化学效率[Y(II)]和光化学猝灭系数(qP)受到抑制,且轻度和中度干旱下非光化学淬灭系数(NPQ)在盛铃期显著增加。在W1条件下,新陆早17号吐絮期的生殖器官和营养器官干物质分别比CK下降了30.44%和16.61%,新陆早22号仅下降12.50%和5.74%。CK、W1、W2条件下,新陆早22号的根冠比在盛铃期较新陆早17号高2.54%、9.56%和14.48%。【结论】 耐旱性较强的棉花品种新陆早22号通过保持更好的光合性能和较大的根冠比,来保持生殖器官干物质的累积以适应干旱胁迫。     

滴灌棉田根区水分对棉花干物质生产及水分利用效率的影响

[目的]研究滴灌条件下根区水分对棉花干物质生产、分配及水分利用效率的影响,为制定滴灌棉花水分精确管理制度提供依据.[方法]选用对水分敏感性不同的棉花品种为试材,分别设置常规滴灌和充分滴灌处理,在灌水前后监测土壤水分变化,同时测定棉花根系生长与分布、株高、叶面积指数及生物量等生理指标.[结果]常规滴灌量条件下土壤水分活动层集中在0～60 cm的土层中,且滴水前耕层土壤相对含水率均低于55;、滴水后可保持70;～80;的水分状况,有利于诱导根系纵向生长,维持生育后期较高的叶面积指数,并促进光合产物向产量器官蕾铃分配,从而提高了经济产量水分利用效率.不同品种对根区水分的反应差异较大,新陆早6号常规滴灌条件下皮棉产量低于新陆早8号,经济产量水分利用效率与新陆早8号无明显差异;充分滴灌条件下总生物学产量水分利用效率高于新陆早8号,经济产量水分利用效率显著低于新陆早8号.[结论]滴水总量在4 050～4 275 m3/hm2,依据品种对水分响应的差异,通过协调相关栽培技术,调控干物质生产及其在器官中的分配,可实现滴灌棉花产量与水分利用效率协同提高.     

蕾期低温胁迫对棉花生长发育的影响

[目的]研究蕾期低温胁迫对棉花生长发育的影响,为新疆北疆早熟陆地棉大田种植耐低温种质资源的筛选和耐低温品种选育提供依据.[方法]选择新陆早61号、新陆早36号、新陆早10号为材料,对材料蕾期给予3个低温梯度:轻度低温T1(20/15℃,昼/夜)、中度低温T2(15/10℃)、重度低温T3(10/5℃)和对照CK(28/...     

抗旱、敏旱棉花材料苗期根系特性研究

[目的]研究棉花耐旱品种KK1543和敏旱品种新陆早26号的苗期根系特性,为棉花育种工作提供基础理论数据.[方法]以棉花耐旱品种KK1543和敏早品种新陆早26号为材料,用1/2 Hoagland营养液培养并观察记录和测量棉花的根长密度、一级侧根数量,两叶一心时期用15; PEG6000模拟干旱胁迫0、24、48和72 h后测根的含水量、根冠比.[结果]KK1543和新陆早26号在苗期根生长速度基本相同,一级侧根生长呈S型曲线.胁迫前KK1543根含水量和新陆早26号处于相同水平.胁迫后新陆早26号根含水量下降幅度显著高于KK1543,KK1543的根冠比增加显著高于新陆早26号.[结论]KK1543和新陆早26号在1/2 Hoag-land营养液中能较好的生长,15; PEG6000的处理后两个品种的根系特性变化具有一定可比性.     

不同耐旱性棉花品种根系生长及水分利用效率对干旱的响应机制

【目的】研究耐旱性不同的棉花品种根系生长及水分利用效率对干旱的响应机制,为棉花抗逆栽培和耐旱性品种选育提供理论依据。【方法】以不耐旱性品种新陆早17号和耐旱型品种新陆早22号为试材,设常规灌溉(CK)、轻度干旱(W₁)和中度干旱(W₂)处理,测定不同处理下棉花产量形成期0~120 cm 土层根长密度、根体积密度、根重密度及水分利用效率。【结果】干旱处理下,0~20 cm土层内,2品种根重密度、根体积密度、根长密度均显著低于CK;80~120 cm土层内,新陆早22号随干旱胁迫程度的增强而增加,新陆早17号则降低。W₁、W₂处理的水分利用效率分别比CK高15.18%、21.91%。品种间,新陆早22号根长密度在40~80 cm土层的分布比例显著高于新陆早17号,80~120 cm土层的分布比例显著低于新陆早17号。新陆早22号耗水量比新陆早17号低6.30%,但水分利用效率比新陆早17号高40.95%,差异显著。新陆早22号在80~120 cm 土层根体积密度与生物学水分利用效率呈显著正相关。【结论】耐旱型棉花品种通过增加深土层根系分布比例延伸其在干旱下汲取水分空间,保证地上部生长,实现有限水分高效吸收与利用。     

不同品种膜下滴灌棉花水氮效应对其产量的影响

[目的]研究不同水、氮用量对不同棉花品种籽棉产量的影响及其差异.[方法]采用三因素完全随机区组设计,三因素指品种(V)、氮(N)和水(W).[结果]随着氮肥用量和灌水量的增加,2个棉花品种籽棉产量均显著增加,但过大的灌水量会使产量有所下降,各处理中产量最大值出现在N2W2处理(N2:360 kg/hm2;W2:4 500 m3/hm2);品种间籽棉产量标杂A1显著高于新陆早33号,在低水低氮和高水低氮处理(N1W1、N1W3)2品种籽棉产量差异不显著,其他各处理品种间籽棉产量都达到显著差异水平.[结论]针对不同棉花品种采用适宜的水肥调控措施,能够显著提高产量和水肥的利用效率.     

棉花不同密度下辐热积与生育进程及产量的关系

[目的]设置不同种植密度,研究辐热积与棉花生长发育之间的关系,为辐热积监测棉花生长发育状况提供理论参考.[方法]供试棉花品种为鲁棉研24号和新陆早50号,设置3个密度处理,分别是240×103(D1)、176×103 (D2)和82.5×103株/hm2(D3),每隔7～10d对棉花干物质、株高、蕾铃数等指标进行测定,从石河子气象站获得棉花生育期内的辐射数据.[结果]降低密度能增加单株结铃数,但密度过小导致棉花单铃重有所减小,不利于棉花产量形成.鲁棉研24号和新陆早50号均以在176×103株/hm2密度条件下产量最高,分别为4 852.27和5 167.73 kg/hm2.适当降低密度有利于减少各生育期所需累积辐热积,同时缩短生育期,有利于棉花早熟,但密度过低将产生反作用.[结论]176×103株/hm2密度条件下,棉花所需辐热积最小,生育期最短,产量构成因子相对最好,有利于棉花生长发育.     

水分胁迫对间作棉田土壤物理性质及水分利用效率的影响

[目的]明确水分胁迫对枣园间作条件下棉田土壤物理性质及水分利用效率的影响.[方法]研究阿拉尔垦区幼龄枣园不同间作模式土壤水分动态变化规律及棉花生产力动态.[结果](1)轻度水分胁迫、适宜水分处理下土壤含水量较高,紧实度适中,具有较强的保墒蓄水能力.(2)同一水分处理下,产量表现为M3＞M2＞M1.同一种植模式下,产量表现为W2＞ W3＞ W4＞ W1.(3)W1水分处理和M3模式作物的水分利用效率较高.(4)适宜间作枣园的灌水量为300 m3/667m2.[结论]阿拉尔垦区1～2龄枣园中,红枣与棉花间距保持0.5m距离,对提高棉花产量较为有益,且对枣树影响较小;第3年,红枣与棉花间距应调整为1.0m,可以最大限度发挥枣棉间作复合系统的生产潜力.     

水氮耦合对棉花干物质积累及产量的影响

【目的】研究水氮耦合对棉花干物质积累及产量影响。【方法】大田试验采用裂区试验设计,设置灌溉量与施肥量2个调控因子,其中灌溉量为主区,施肥量为副区,均设置3个梯度,灌溉量依次为2 250(低灌量)、3 450(中灌量,传统经验灌溉量CK)、4 650 m³/hm²,(高灌溉量)分别以W₁、W₂和W₃表示;施肥量(折合纯氮)依次为0(空白)、300(中等施氮量,传统经验施氮量CK)、600 kg/hm²(高施氮量,200%CK),分别以N₁、N₂和N₃表示。【结果】灌溉量和施肥量对植株生长和产量构成有一定促进作用,提高灌溉量和施肥量均能显著提高株高、叶片数和结铃率。在对干物质积累方面提高灌溉量可显著提高干物质积累总量,而提高施肥量主要促进了干物质更早的向经济器官积累。通过提高灌溉量可增产23.2%~31.4%,通过增施氮肥可显著增产12.5%~17.6%。【结论】水氮耦合对棉花单铃重、籽棉产量和皮棉产量均有显著的调控作用。水氮优化策略能够提高资源利用效率,降低水肥投入,产量稳定。     

氮水协同对玉米干物质和氮素累积与氮素运移及利用效率的影响

【目的】 研究氮水协同供应对驻玉216品种干物质和氮素累积与分配、氮素运移及利用效率的影响。【方法】 采用裂区试验设计,设置施氮和灌水2个因素,3个灌溉水平W₀(0 m³/hm²)、W₁(750 m³/hm²)、W₂(1 500 m³/hm²);3个施氮水平N₀(0 kg/hm²)、N₁(150 kg/hm²)、N₂(300 kg/hm²)。【结果】 W₂灌水量(1 500 m³/hm²)和N₁施氮量(150 kg/hm²)氮水协同供应下成熟期地上部干物质和氮素积累量、氮素吸收效率最高,W₁灌水量(750 m³/hm²)和N₁施氮量(150 kg/hm²)氮水协同供应有利于干物质和氮素累积向籽粒内运移,提高营养器官氮素运移量,增加籽粒内的分配比重,提高氮素利用效率、氮素运移效率、氮素运移贡献率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力。【结论】 综合籽粒产量与节肥节水因素,灌水量750 m³/hm²、施氮量150 kg/hm²是驻玉216品种灌水施肥最优组合。     

水氮耦合对棉田土壤水分时空分布及产量效应的影响

【目的】研究水氮耦合对棉田土壤水分时空分布及产量效应的影响。【方法】采用裂区试验设计,以灌溉量为主区,设2 250.0 m³/hm²(低灌溉量,W₁)、3 450.0 m³/hm²(常规灌溉量,W₂)和4 650.0 m³/hm²(高灌溉量,W₃),3个灌溉量(W₁、W₂和W₃)。设0 kg/hm²(空白)、300.0 kg/hm²(常规施肥量)和600.0 kg/hm²(高施氮量),3个纯氮投入量(N₁、N₂和N₃),测定土壤水分、盐分含量,以及不同时期棉花植株干物质积累量及不同处理下最终产量,评估不同水氮施用处理下棉花植株生长发育及最终产量变化。【结果】在W₃N₂处理下土壤中的盐分和水分有着相对较好的吸收能力,相较于W₁N₁处理盐分消耗量高出64.2%,水分消耗量显著高92.4%;在W₃N₂水氮施用组合下,花期、铃期、吐絮期这3个时期不同处理下干物质积累量均有显著提高,相较于W₁N₁处理显著高39.0%。【结论】W₃N₃水氮施用组合下棉花植株单株铃数、单铃质量、籽棉产量等3项指标达到最高,比W₁N₁处理显著高30.0%。     

深松耕作下灌溉定额对棉田水分利用效率及产量的影响

【目的】研究深松耕作下灌溉定额对新疆南疆滴灌棉田棉花生长发育及水分利用效率和产量的影响,优化新疆滴灌棉田灌水制度,为新疆南疆地区棉花生产实现高效用水,节水保产提供理论依据。【方法】2019年,深松40 cm条件下,设置2 400 m³/hm²(W₁)、3 000 m³/hm²(W₂)、3 600 m³/hm²(W₃)和4 200 m³/hm²(W₄)4个滴灌定额的田间试验,测定并分析不同滴灌定额对棉花生长发育、水分利用效率及产量的调节效应。【结果】深松40 cm条件下,棉花株高和叶面积指数均随灌溉定额的增加呈线性增大趋势,W₃和W₄处理株高与叶面积指数显著高于W₁处理;灌溉定额的增加,促进生育后期生物量的形成,有利于产量提高,但灌溉定额过大,反而不利于生物量积累与产量形成,不同处理生物量累积表现为W₃>W₂>W₄>W₁的变化规律,且W₃处理显著高于W₁处理(P<0.05),分别较W₁、W₂和W₄处理高出18.8%、9.6%和13.9%;增加灌溉定额,各生育期0~80 cm土层内土壤含水量均呈递增变化趋势,但灌溉量过大,容易造成水分下渗;对于产量性状而言,W₃处理单株结铃数显著较W₁处理增加10.9%,W₂和W₃处理籽棉产量显著高于W₁和W₄处理(P<0.05),W₂处理分别较其他处理高出10.9%、0.6%和11.8%;水分利用效率随灌溉定额的增加显著降低(P<0.05),处理间均达到显著性差异。【结论】深松40 cm条件下,当灌溉定额在3 000~3 600 m³/hm²,更有利于促进棉花生长发育和干物质积累,能更好的平衡水分利用与产量的关系,利于产量形成。     

机采模式下耐旱性不同棉花品种冠层特性对滴水量的响应

【目的】 研究等行距密植机采模式下不同耐旱性棉花品种冠层特性对滴水量的响应及作用机理,为干旱区棉花节水灌溉和耐旱性品种选择提供理论依据。【方法】 选用耐旱性强的品种新陆早22号和耐旱性弱的品种新陆早17号为试材,设亏缺滴灌(W₁)、限量滴灌(W₂)、常规滴灌(W₃)处理,研究滴水量对耐旱性不同棉花品种棉花冠层结构、光分布、群体光合和呼吸速率以及产量的影响。【结果】 叶绿素含量(Chl)、群体光合(CAP)和呼吸速率(CR)随滴水量的增加呈显著上升趋势,在W₃处理下表现为最大值,其中新陆早22号在盛花至盛铃后期上述参数在W₂、W₃条件下无显著差异,但均显著低于W₁处理;冠层开度(DIFN)和冠层PAR透过率则随滴水量的增加呈下降趋势,各处理间均表现为W₁>W₂、W₃;新陆早17号和新陆早22号分别在W₃、W₂处理下籽棉产量最高,W₂处理下水分利用效率最高。品种间,新陆早22号的Chl、叶面积指数(LAI)、CAP和CR在盛花至吐絮期比新陆早17号高0.8%~10.5%、3.4%~15.0%、1.3%~16.7%、2.9%~22.9%,籽棉产量和水分利用效率分别比新陆早17号高8.9%、9.2%。籽棉产量与LAI、CAP、CR、Chl均呈正相关,与DIFN呈负相关。【结论】 在等行距密植条件下,根据棉花品种对水分的敏感性不同,灌水量控制在3 900~4 800 m³/hm²时,可以使棉花在生育中期维持较高的叶绿素含量和叶面积指数、适宜的冠层开度以及均匀的光分布,促进光合速率的提升,在不显著降低棉花产量的前提下提高水利用效率。     

种植密度和灌溉定额互作对76 cm等行距机采棉生长发育及产量形成影响

【目的】 研究种植密度和灌溉定额互作对棉生长发育特征及产量形成的影响,建立76 cm等行距机采棉种植技术体系。【方法】 采用裂区试验设计,以种植密度为主区,灌溉定额为副区,设置种植密度13.5×10⁴株/hm²(M₁)、18×10⁴株/hm²(M₂)和22.5×10⁴株/hm²(M₃,CK_d),灌溉定额3 150 m³/hm²(W₁)、4 050 m³/hm²(W₂,CK_i)和4 950 m³/hm²(W₃)。研究种植密度和灌溉定额互作对76 cm等行距机采棉生长发育、产量及其构成因素的影响。【结果】 株高随密度和灌溉定额的增加而升高,单位面积叶片数、果枝数、蕾数、花数以及铃数在不同灌溉定额下均以高密度下数量最大。种植密度和灌溉定额对生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR)、单位面积结铃数和籽棉产量有显著的互作效应。植株干物质总重随密度和灌溉定额的增加呈上升趋势,生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR)均在W₁下最大。棉铃生长率(BGR)与群体生长率(CGR)、棉铃生长率(BGR)和群体生长率(CGR)与单位面积结铃数(Boll number)、单位面积结铃数(Boll number)和单位重(Boll weight)与籽棉产量呈显著正相关,在铃期棉铃生长率(BGR)和群体生长率(CGR)与Boll weight呈显著负相关。籽棉产量上M₃W₁、M₂W₂和M₁W₃处理最高,三者无显著差异。【结论】 76 cm等行距与传统(10+66)cm种植模式M₃灌溉定额相同时,76 cm等行距机采棉种植模式单铃重较M₁、M₂密度显著低;降低种植密度能够提高单铃重;降低密度和灌溉定额有利于增加生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR),增加灌溉定额有利于株高和干物质积累量的增加。优化种植密度和灌溉定额能够促进棉株生长,利于产量提高,当种植密度为22.5×10⁴株/hm²,灌溉定额为3 150 m³/hm²时,采用76 cm等行距机采棉种植有利于产量的提高。     

水氮调配对等行距机采棉土壤、叶片水分及棉铃分布的影响

【目的】研究适合等行距机采棉生长的最优水氮投入。【方法】以新陆中88号为供试材料,总滴灌量3 800 m³/hm²,总施氮量320 kg/hm²,设置3种灌水方式W₁、W₂、W₃,3种施肥方式N₁、N₂、N₃,分析土壤含水率、叶片含水率、棉铃时空分布、农艺性状、产量性状。【结果】W₂、N₂灌水施肥方式下,土壤含水率相对稳定,更好地给植株提供所需的营养物质。且棉花叶片保持功能的时间较长;W₂,N₂灌水施肥方式下,棉株成铃数较多,且呈筒状分布,更适宜机械采收;W₂,N₂灌水施肥方式下,植株获得的单铃重和单株结铃数均达到最高,最高产量为7 070.84 kg/hm²。【结论】W₂、N₂灌水施肥方式为最优水氮投入。     

减量灌溉下不同施氮量对南疆机采棉田干物质积累及产量影响

【目的】研究新疆南疆机采棉地区在适宜的水氮供应下,棉花干物质动态积累、产量及水肥利用状况。【方法】在南疆阿克苏地区机采棉田,设置不同灌溉量(2 250 、3 450、4 650 m³/hm²)和施氮量(0、300、600 kg/hm²)2个因子,分析不同处理的棉花生长状况、干物质积累及水肥生产效率。【结果】增加施氮量有利于棉花开花结铃,在干物质积累及花后贡献率上,灌溉量和施氮量二者其中一个因素过高或者过低均会影响棉花干物质快速积累及花后干物质的贡献率,灌溉量3 450 m³/hm²和施氮量为300 kg/hm²时干物质积累速率的加快,花后干物质的贡献率较大,有利于干物质的快速积累;在棉花产量和水肥利用效率上,随着灌溉量增加籽棉产量也随着增加,当灌溉量由3 450增加到4 650 m³/hm²时,籽棉产量的增加幅度减小,在灌溉量3 450 m³/hm²下,随着施氮量的增加棉花产量呈现先升后降的趋势,当施氮量为N2时,棉花产量最大为7 153.08 kg/hm²。【结论】在不同灌溉量下,随着施氮量增加有利于棉花干物质积累、产量及水肥利用效率提高。但随着灌溉量增加施氮量的正效应将会减少。南疆机采棉田在3 450 m³/hm²灌溉量下,施肥量(纯N)为300 kg/hm²时,能够有效的提高棉花产量及水肥利用效率。     

双膜条件下不同干播湿出水分处理对棉花生理、生长特性的影响

【目的】研究不同灌水定额及滴灌频次对棉花生理、生长特性及产量的影响规律。【方法】在新疆阿克苏地区沙雅县开展大田试验。试验共设计5个不同灌水定额及滴灌频次处理(S₁:675 m³/hm²,S₂:900 m³/hm²,S₃:1 125 m³/hm²,S₄:675 m³/hm²+450 m³/hm²,S₅:675 m³/hm²+300 m³/hm²+150 m³/hm²),1个冬灌对照处理(CK:2 700 m³/hm²),分析不同水分处理对棉花生理、生长状况及产量的影响。【结果】(1)在株高及...     

灌溉频率对棉花干物质积累及水分利用效率的影响

【目的】研究滴灌条件下不同灌溉频率对棉花生长及产量的影响。【方法】在大田灌溉定额(4 650 m³/hm²)下,设置5个灌水频率(3、6、9、12和15 d/次,其中6 d/次为CK),分析灌溉频率对棉花生长发育过程中干物质积累及分配、产量的影响。【结果】高灌溉频率(3 d/次)干物质积累量较大,同化物向生殖器官的分配率较高,开花结铃数也较高,有利于提高籽棉产量和水分利用效率。【结论】在4 650 m³/hm²常规灌溉定额下,3 d/次的高频灌溉能够提高棉花的干物质积累量,有利于籽棉产量和水分利用效率的提高。