主要栽培措施对高品质棉科棉3号纤维品质的影响

 于2005 2006年研究了密度、施肥和化控等措施对高品质棉科棉3号纤维品质的效应,发现烂铃和不同时期成铃的纤维品质存在较大差异,栽培措施影响烂铃率和棉花结铃分布,从而影响纤维品质。高N和不化控处理,伏前桃和伏桃烂铃率提高5～10倍,增加施N量和减少化控是导致烂铃率高的主要原因。后期植株全N含量与烂铃率呈极显著正相关,控制后期各器官N代谢有利于降低烂铃率。随施N量增加,后期结铃分布逐步提高;增加密度（尤其是高密度）导致伏桃比例降低,而伏前桃和晚秋桃比例增加;化控量增加前中期铃分布比例提高,中后期铃比例降低。从降低烂铃率和提高优质铃比例两方面综合分析,应保持适宜的密度和施N总量,N肥前期适当增加,中期稳定,后期减少;化控用量总量略增,运筹上做到“花前减,花期稳,封顶增”。     

棉花季节桃加厚发育生理特性的差异及与纤维比强度的关系

选用3类棉纤维比强度差异明显的4个棉花品种, 研究棉花伏前桃、伏桃、早秋桃和晚秋桃纤维加厚发育过程中主要生理特征的差异及与纤维比强度的关系。结果表明, 棉花季节桃纤维加厚发育过程中物质转化特征和相关酶活性存在较大差异, 最终导致纤维比强度差异的形成, 且季节桃间的差异在各类品种内表现一致。伏前桃和伏桃纤维加厚发育处于较为适宜的温度条件(铃龄10~50 d日均温26.0~28.5℃)和棉株生理年龄(3~9果枝)下, 纤维素合成相关酶活性越高, 相关物质转化越多, 纤维素快增持续期长, 纤维素累积速率平缓, 越利于高强纤维的形成。早秋桃纤维发育后期温度条件较伏前桃差且棉株开始衰老, 但其纤维合成相关物质转化率高, 纤维素累积特征优于伏前桃, 最终纤维强度高于伏前桃; 随着铃龄10~50 d日均温降至20℃以下和棉株进一步的衰老(16果枝以上), 晚秋桃纤维素快速累积期延长, 相关物质转化率降低, 纤维累积速率过慢, 纤维细胞发育迟缓, 造成最终纤维比强度较低。     

不同温度下外施6-BA和ABA对棉花(Gossypium hirsutum L.)产量和纤维品质的影响

以棉纤维比强度高的科棉1号、比强度中等的美棉33B 2个品种为材料,于2006-2007年在江苏南京设置大田分期播种试验,使棉铃发育处于不同温度条件,于棉株7～9果枝第1、2果节棉铃开花时喷施6-苄基腺嘌呤(6BA)和脱落酸(ABA),研究不同的铃期日均最低气温条件下6-BA和ABA对棉花产量和纤维品质的影响。结果表明:由晚播造成的低温降低了棉花产量及纤维品质。外施6-BA、ABA对棉株中部果枝铃铃重和纤维品质影响最大。正常播期下,外施6-BA可增加中部果枝棉铃铃重,外施ABA降低铃重,但二者对其纤维品质影响较小;迟播时,外施6-BA可提高中部果枝棉铃铃重,ABA处理的作用则相反,二者均可提高纤维长度和比强度、优化麦克隆值。不同的温度条件下,外施6-BA均提高了单株铃数、单株平均铃重和皮棉产量,外施ABA则降低了棉花单株铃数和产量。外施6-BA和ABA对高强纤维品种产量和纤维品质的影响较中强纤维品种更为明显。低温下,在棉铃发育初期喷施6-BA对改善棉纤维品质的效果最好。     

新疆超高密度棉田氮肥运筹对产量和氮肥利用的影响

研究了南疆超高密度(27.8万株.hm-2)栽培条件下不同施氮量对棉花产量、氮素养分吸收及氮素利用的影响。结果表明:随生育期推进,棉株叶、茎、铃壳和纤维含氮量呈下降趋势,棉子中含氮量变化不大;随施氮量的增加,蕾期叶、茎和吐絮期叶的含氮量与氮肥用量呈一元二次函数关系,在铃期和吐絮期棉株的茎以及铃壳中的含氮量与施氮量呈线性正相关,吐絮期的棉子含氮量与施氮量呈线性负相关。随氮肥投入的增加氮肥利用率降低,土壤供氮能力变化不大,氮肥对棉花产量的贡献率在施氮量达到300 kg.hm-2后随施氮量的增加而降低。     

磷肥不同用量对棉花干物质及氮磷钾吸收分配的影响

通过田间试验,研究了磷肥不同用量对棉花干物质积累、产量及氮磷钾吸收、积累、分配的影响。结果表明:增施磷肥可以增加棉花干物质量、产量和氮磷钾素的积累量,但过量施用磷肥增加效果并不明显。当磷肥用量(P2O5)为75～150 kg.hm-2时,对棉花干物质积累、产量和棉花各器官氮磷钾素的积累有明显的促进作用,棉花花铃期干物质积累和棉花各器官氮磷钾的积累量分别比对照平均提高了24.6%、30.7%、55.9%和36.4%;吐絮期干物质积累、产量和棉花各器官氮磷钾的积累量分别比对照平均提高了33.4%、39.9%、49.1%、47.7%和53.0%。     

温光条件对高品质陆地棉纤维品质的影响

 以科棉1号为试验品种,在江苏不同生态区设立试验点,研究温、光因子对纤维品质的影响。结果表明,4个地点温光因子存在显著的地域差异。逐步回归分析表明,影响4桃纤维品质的温光因子不同。影响纤维长度的主要是气温日较差,影响伏前桃和早秋桃比强度主要是最高温度,影响伏桃比强度的主要是日照时数和气温日较差,晚秋桃比强度则主要受最高温度和气温日较差的调控。影响伏前桃麦克隆值的主要是最低温度和日均温,对伏桃和早秋桃纤维麦克隆值有明显影响的是日照时数,影响晚秋桃麦克隆值的主要是气温日较差。     

干旱区水氮耦合效应对棉花生长性状及产量的影响

旨在分析干旱区水氮耦合效应对膜下滴灌棉花的生长机制。采用灌溉定额和施氮量二因素完全随机试验,研究水氮耦合效应对棉花生长性状及产量的影响。结果表明：灌溉定额为3300 m³/hm²时棉花苗期-蕾期天数增加,开花期-吐絮期天数缩短,地上部干物质积累量较低。灌溉定额为4500 m³/hm²时随着施氮量的增加,棉花株高、地上部干物质积累量增加,但产量呈先增加后下降的趋势。不同的灌溉定额下,施氮量为150 kg/hm²时,棉花蕾期-盛铃期天数最短,蕾铃脱落率较高,施氮量增加至 375 kg/hm²时,棉花株高、地上部干物质积累量较高,但叶面积指数、单株有效铃数和单铃重呈下降趋势。灌溉定额为3900 m³/hm²施氮量为300 kg/hm²时,棉花蕾期-盛铃期天数延长,优化了产量构成因素,产量达到最高为6992.33 kg/hm²。     

杂交棉氮磷钾吸收分配特点的研究

以杂交棉标杂A1、豫杂35和常规棉中棉所41为材料进行试验,结果表明杂交棉单铃重和皮棉产量均高于常规棉,且达极显著水平。对纤维品质检测的结果表明杂交棉的纤维长度、强度、细度等比较协调,优于常规棉。三个品种对N、P、K的吸收均呈Logistic曲线,但三者吸收速度并不同步,杂交棉养分净积累量和吸收速率在盛铃前高于常规棉,最大吸收强度出现在初花期至盛铃期(7月5日-8月4日);杂交棉棉株N、P、K向茎枝的分配率在盛花期(7月20日)最高,向叶片的分配率一直低于或接近于常规棉;而向花蕾的分配率在盛花期达最大值;向子棉的分配率在吐絮期(8月25日)高于常规棉。     

紫色土壤施氮对棉花产量品质的效应

通过盆栽试验、田间试验研究了紫色土壤施氮对棉花产量品质的效应。结果表明，施氮对棉花产量有极显著的增产效应，氮与产量的效应模型呈二次抛物线型，施氮量２５０ｋｇ·ｈｍ－２时，棉花产量最高；氮对纤维品质有一定影响，能提高比强度，并有降低麦克隆值、增加细度的趋势，纤维品质受氮磷钾影响顺序为伸长度＞麦克隆值＞比强度＞整齐度＞２．５％跨距长度；施氮能增加棉花叶片中叶绿素含量，但对叶绿素ａ和叶绿素ｂ的含量比例无明显影响；土壤中氮的含量与棉株对氮的吸收和棉株体对氮的积累量呈显著和极显著的正相关。     

棉花季节桃纤维发育相关酶活性变化与纤维比强度形成的关系

 选择纤维比强度差异明显的3类基因型4个棉花品种,研究季节桃纤维发育相关酶活性的动态变化及其与纤维比强度形成的关系。结果表明,棉花伏前桃、伏桃、早秋桃和晚秋桃纤维POD、IAAO活性的动态变化依次下降,蔗糖合成酶、β-1,3-葡聚糖酶活性与之相反。对于伏前桃和伏桃,纤维发育相关酶活性高,有利于纤维素累积特性的优化和高强纤维的形成;早秋桃纤维发育关键酶活性高于伏前桃,且纤维素累积特征较优,最终纤维强度较伏前桃高;随着日均温降到20℃以下,棉株的衰老,晚秋桃纤维发育相关酶活性峰值后移,纤维比强度增长幅度大幅降低。棉花季节桃纤维发育过程中相关酶活性动态变化的差异是导致纤维素的累积特性及纤维比强度差异形成的重要生理原因之一。     

Bt移栽棉干物质积累与产量及器官建成关系的研究

研究了转Bt基因抗虫常规棉GK19和抗虫杂交棉中棉所29的群体干物质积累及其增长量对产量及棉株器官建成的影响,结果表明:盛花前保持适宜干物质的增长量,盛花后促进群体干物质的积累有利于产量的提高.株高、LAI及营养器官干重大小决定于盛花前群体干物质积累量的高低.盛花前保持适宜的干物质积累量有利于促进群体果枝数、果节数、生殖器官干重的增加;盛花后促进群体干物质积累有利于群体生殖器官干重、总铃数、成铃率及铃重提高.因此,转基因抗虫棉花群体盛花前调节群体干物质保持适宜增长量,才能形成适宜的群体LAI、适宜株高、果枝数和总果节量,为高产建立合理的群体结构基础,在此基础上,保持盛花后整个结铃吐絮期有较高的干物质积累量是获得高产更高产的根本所在.     

棉花花铃期土壤持续干旱胁迫对产量形成的调节效应

 通过花铃期不同持续时间土壤干旱处理,研究干旱胁迫对棉花产量形成的影响。表明持续干旱对子棉产量影响以单株成铃数＞成铃率＞单铃重。短期干旱胁迫W1处理增加成铃数显示子棉增产,同步抑制下部内围铃棉纤维和棉子的物质积累量,解除胁迫后形成盛花结铃阶段产量潜载优势,极显著提高下、中部外围和上部内围铃子棉产量,实现增产;花后持续20 d以上干旱胁迫效应会延续至花后50 d,整体降低各部位棉铃的积累物质供应量,产量器官虽具干物质积累相对优势,但子棉产量潜载势降低,单株成铃数、单铃重趋降显示子棉减产;干旱胁迫对子棉产量的调控显示区位效应,降产效应随干旱延长显示由下而上、由内而外区位拓展态势,解除胁迫可获得一定产量补偿。     

缩节胺(DPC)对不同密度下棉花冠层结构特征与产量性状的影响

在新疆气候生态条件下,设置适量化调和超量化调方式,每个化调下设3个种植密度,研究了化学调节剂(DPC)对不同密度棉花冠层结构及产量的影响.结果表明:随密度增加,两种化调量下均表现叶面积指数(LAI)增大、叶倾角(MFA)变大,株型变紧凑;但密度过大,群体散射辐射透过系数(TR)小,造成生育后期群体光合速率(CAP)较快...     

施氮量对杂交棉干物质积累、分配和氮磷钾吸收、分配与利用的影响

在高产条件下,研究了施氮0、75、150、225、300和375kg·hm-2对杂交棉干物质积累、分配和氮、磷、钾的吸收、分配与利用的影响,结果表明:施氮量与杂交棉的干物质和氮、磷、钾的积累间均表现显著正相关,増施氮肥促进了杂交棉的干物质和氮、磷、钾的积累,但是当施氮量增加到300kg·hm-2后,促进效果不显著。施氮量与各器官干物质、氮、磷、钾的分配比例关系:与叶片呈显著或极显著正相关,在棉花生育中期与茎呈负相关,生育后期呈正相关,在棉花生育中期与蕾、花、铃呈显著正相关,生育后期呈显著负相关。施氮量增到300kg·hm-2后,棉花生育后期干物质和氮磷钾在生殖器官的分配比例明显下降,在茎叶的分配比例明显提高,表现营养生长过旺。氮积累和分配与磷、钾积累和分配间表现很好的正相关,从产量水平看,以每公顷施氮300kg的子棉产量最高,比施氮225kg的增产1.66%,增产不显著。施氮量达375kg·hm-2时,子棉产量比300kg·hm-2的减产3.92%、比225kg·hm-2减产2.23%。随施氮量增加,氮肥利用率明显下降,而磷和钾的利用率提高。     

干旱区滴灌模式和种植密度对棉花生长和产量性能的影响

以高产棉花品种新陆早45为材料,自初花至吐絮设置常规滴灌(I500)和有限滴灌(I425) 2种处理,每种滴灌模式下设低(D12)、中(D24)和高(D36)3个种植密度,分析棉花不同生育时期叶面积指数(LAI)、群体生长率(CGR)、棉铃生长率(BGR)、净同化率(NAR)以及产量、灌溉水分利用效率(IWUE)等变化。结果表明,与I500相比,I425将LAI到达顶峰的时间推迟至盛铃期并延缓了盛铃期以后的叶片衰老,显著提高了盛花期至吐絮期NAR,在不显著降低籽棉产量的前提下,提高了IWUE。在I500条件下,LAI、CGR、BGR、NAR、总生物量(TDW)、铃生物量(BDW)、总铃数(BN)、生殖器官与营养器官质量的比例(RVR)均以D24较高,D12最低;I425条件下,上述参数均以D36最高。籽棉产量以I500D24、I425D36较高,IWUE则以I425D36较高。相关分析表明,籽棉产量和IWUE与BN、RVR呈显著正相关,IWUE与NAR呈显著正相关。表明盛花期至盛铃期较快的群体生长速率、较强的物质生产能力以及较多的干物质持续向棉铃的供应,是I425D36提高产量的重要原因。     

Differences of the Photosynthetic Properties and Nitrogen Accumulation between Island Cotton and Upland Cotton

[Objective] Under the same cultivation conditions, we explored the differences in photosynthetic characteristics between upland cotton and sea-island cotton, and their dry matter and nitrogen accumulation and distribution patterns during the blooming period, to provide a theoretical basis for irrigation and fertilization of island cotton. [Method] Using Xinluzhong 75, Xinluzhong 54, Xinhai 35 and Xinhai 48 as materials, we tested the net photosynthetic rate (P_n), leaf temperature, dry matter accumulation and nitrogen absorption and distribution characteristics under the same management conditions. [Result] After the flowering stage, when compared with island cotton, the P_n of upland cotton was higher, but the leaf temperature and light illumination were lower. However, the difference in effect of stomatal conductance (G_s) on P_n between island cotton and upland cotton was small. The dry matter accumulation of shoots and the daily accumulation of shoots and reproductive organs in the whole growth period were higher for upland than for island cotton, with a lower dry matter proportion of reproductive organs in the early growth period, and higher in the late period for upland than for island cotton. When compared with Xinhai 48, the initiation of rapid nitrogen accumulation of Xinluzhong 54 was later and its duration was shorter, but the maximum nitrogen accumulation rate was higher; however, the initiation of rapid accumulation time of reproductive organs was later, and its rapid accumulation duration was longer. [Conclusion] The dry matter output efficiency, accumulation in reproductive organs and nitrogen accumulation in the later growth period of island cotton were lower than those in upland cotton. Therefore, under production conditions, the proportions of water and fertilizer use should be increased for island cotton according to different regions.     

氮肥对非充分灌溉下棉花花铃期光合特性及产量的补偿作用

研究氮肥对非充分灌溉下棉花花铃期光合特性及产量的补偿作用及其机制, 以期为干旱地区棉花水肥高效利用提供理论依据。以“新陆中54号”为试材, 采用裂区试验设计, 主区为总灌溉量2800 m ³ hm ^-2(非充分灌溉)和3800 m ³ hm ^-2(常规灌溉), 副区为4个施氮(纯N)水平(0、150、300和450 kg hm ^-2)。同一氮肥处理下, 非充分灌溉处理棉花花铃期叶面积指数(LAI)、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、单株光合产物积累与分配、单株结铃数、单铃重及籽棉产量均低于常规灌溉处理, 但籽棉增产率和灌溉水生产力高于常规灌溉处理; 同一灌溉量下, 随着氮肥施用量的增加, 棉花花铃期LAI和单株光合产物积累量先增后降, 且表现为N450>N300>N150>N0, T_r、P_n、单株光合产物向生殖器官分配比例、单株结铃数、单铃重、籽棉产量、籽棉增产率及灌溉水生产力均表现为N300>N450>N150>N0; 非充分灌溉下增施氮肥的补偿效果随着氮肥用量的增加呈先增加后下降的趋势, N300处理补偿效果最显著, 与常规灌溉处理相比, 补偿效应主要表现在棉花花铃期P_n平均提高10.9%, 单株光合产物积累向生殖积累器官分配比例提高10.7%, 单株结铃数、单铃重、籽棉增产率及灌溉水生产力分别提高5.0%、8.0%、7.1%和7.5%; 氮肥对棉花花铃期光合特性及产量构成因素的影响大于水分。非充分灌溉下氮肥施用量为300 kg hm ^-2时补偿效应最大, 虽然在产量上有所下降, 但从干旱地区农业缺水的现实考虑, 可准确灌溉施肥, 且籽棉产量较常规灌溉处理仅下降1.3%。因此, 在南疆自然生态条件下, 非充分灌溉下施氮300 kg hm ^-2时棉花花铃期LAI、T_r、P_n及单株光合产物积累量适宜, 向生殖器官转运补偿效果显著, 具有最大的产量补偿作用, 且节水26.3%。     

棉铃对位叶C/N的变化及其与棉铃干物质积累和分配的关系

以产量差异显著的14个棉花品种为材料, 研究棉铃对位叶C/N的变化特征及其与棉铃干物质积累与分配的关系。结果表明, 棉铃对位叶C/N随铃龄的变化可用y=at²+bt+c拟合[ y为C/N, t为铃龄(d), a、b、c为常数], 其主要特征值(a、b、c和C/N最大值)与单铃干物重(即单个棉铃的铃壳、棉籽和纤维3部分干重之和)和铃重(即棉籽和纤维两部分干重之和)存在极显著相关关系, 而与衣分和铃壳率无显著相关关系。以a、b、c和C/N最大值为变量可将14个棉花品种聚类为Ⅰ(美棉33B等6个品种)、Ⅱ(科棉1号等6个品种)和Ⅲ(中棉所35和中棉所38) 3个类群, 三者棉铃对位叶C/N及单铃干物重的变化特征差异显著, 其中类群Ⅲ铃龄10~17 d期间的棉铃对位叶C/N显著高于类群Ⅰ和类群Ⅱ, 铃龄24 d之后仍保持在2.5左右, 整个铃期内变幅最大, 平均值最高, 其单铃干物重快速增长期最长, 平均增长速率最小, 最终单铃干物重和铃重均最大, 但3个类群棉花棉铃干物质在棉铃各部分分配率的动态变化无明显差异, 最终衣分和皮棉产量与棉铃对位叶C/N变化特性无明显相关性。棉铃对位叶C/N变化的基因型差异显著, 棉铃对位叶C/N在铃龄10~17 d期间高、铃龄24 d之后仍维持在相对较高的水平, 有利于棉铃干物质的积累。     

新疆棉花生育后期夜间增温对纤维产量和比强度的影响

选用早熟品种新陆早13和新陆早33为试验材料,设两个夜间增温(nighttime warming, NW I和NW II)处理,自然温度为对照(CK),以组装在半移动式保温箱上的远红外石英管作为增温装置,在大田中模拟夜间增温环境,调查棉花生育后期夜间增温对纤维产量和比强度的影响。结果表明,与对照相比,棉花生育后期夜间增温导致棉铃铃期缩短,单铃纤维干物质快速累积期提前,单铃皮棉产量增加。夜间增温提前棉纤维中可溶性糖进入转化期的时间,且持续期明显延长;提前纤维素累积期的起始时间,在快速累积期终止之前,≥15.0℃的夜间最低温度对快速累积期的持续时间及最大累积速率无明显影响,棉纤维发育期≥14.1℃的夜间最低温度对纤维比强度影响较小。因此,夜间最低温度是影响棉纤维中可溶性糖转化和纤维素累积特性的重要因子,进而影响单铃纤维干物质累积及单铃纤维产量。     

滴施缩节胺与氮肥对棉花生长发育及产量的影响

为探明缩节胺与氮肥对棉花农艺性状的互作效应,试验采用双因素随机区组设计,设置150 (N1)、300 (N2)、450 kg hm–2 (N3) 3个施氮(纯N)水平, 525 (D1)、1050 (D2)、2100 g hm–2 (D3) 3个缩节胺水平,交互共9个处理。研究滴施不同剂量氮肥与缩节胺对棉花农艺性状、棉铃时空分布、干物质积累及分配、产量及纤维品质的影响。结果表明,缩节胺与氮肥互作效应对棉花农艺性状影响显著,在低氮状态下缩节胺对棉花生长的延缓作用减弱甚至消失。N1处理下, D3处理相比D1处理棉株的株高、果枝始节高、第4果枝长、第7果枝长分别增加12.07、1.54、1.28和1.20cm。在正常或高氮状态下缩节胺对棉花生长产生一定的延缓作用,其控制效果并不随缩节胺剂量增加而增强,N3处理下,D3处理相比D1处理棉株的株高、第1果枝长、第2果节间平均长度分别降低1.05、1.68和1.52cm。棉株的株高、茎粗与果枝数随施氮量增加而增加, N3处理相比N1处理分别增加3.30 cm、0.75 mm与0.29台;其果枝长与果节间长在不同施氮量间无明显差异。D2处理相比D1与...