基于COSIM模型的新疆棉花延迟型冷害指标分析

 应用新疆石河子和莎车两地的棉花试验资料,对棉花模型COSIM进行参数调试及有效性验证,模型可较好地模拟石河子和莎车两地的棉花生长发育过程及产量水平。利用COSIM模型45年连续模拟结果及2004年不同播种期的模拟结果进行统计学分析,结果表明：棉花生育期≥12℃有效积温、开花期和子棉产量有显著的线性关系。提出：棉花生育期≥12℃有效积温较多年平均的减少量和开花期较多年平均的推迟日数是定量评估新疆棉花延迟型冷害的指标。通过检验,延迟型冷害指标对严重气候减产年的拟合率达到80%。     

苹果不同生育期综合气象资源对产量的影响研究——以天水市秦州区为例

为定量确定综合气候资源对苹果产量的影响,运用1981—2010 年秦州区苹果单产资料及苹果主要生育期（4—8 月）平均气温、降水量、日照时数资料,建立了综合气象资源指数,分析了苹果不同生育阶段气候因子的变化规律及对苹果产量的影响。结果表明,近30 年苹果生长前期的热量因子的变化幅度大于生长后期。坐果之前,开花时的低温冷害对苹果产量影响较大。苹果前期生长阶段（4—6 月）降水量呈下降趋势,后期生长阶段（7—8 月）降水量线性变化趋势不明显。后期降水量与产量相关性明显。苹果前期生长阶段（4—6 月）日照时数为随时间呈上升趋势,后期生长阶段（7—8 月）日照线性变化趋势不明显。综合资源指数与苹果产量的变化有较好的一致性。20 世纪90 年代,综合气候资源不利于苹果产量的形成,从21 世纪初综合气候资源指数开始增加,苹果产量也开始上升。未来气候变化趋势利于苹果生产。     

南疆超高产棉花光合物质生产与分配关系的研究

于2008-2009年在南疆自然生态条件下,利用普通高产和中低产棉花对比研究了超高产棉花光合物质生产与分配关系。结果表明:超高产棉花LAI花前增长速率明显快于高产、中低产棉花,盛铃期峰值大,且盛铃期后下降缓慢,后期仍能保持较高水平;叶片SPAD值与Pn(净光合速率)关系密切,即开花前超高产棉花叶片SPAD值增长较快,Pn增长较快,后期叶片SPAD值保持较高水平,Pn下降缓慢;超高产棉花地上部分与蕾铃干物质快速积累持续期长,且积累量大;超高产棉花光合产物向茎、叶器官分配集中在开花期以前,花后向茎、叶输送减少,转而向蕾铃器官分配较多,保证后期产量形成,而高产、中低产棉花开花后仍有光合产物向茎、叶输送,对产量影响较大。     

黄河流域棉花品种主要性状时间序列的变化趋势分析

以棉花黄河区试参试品种的主要性状为原始资料,运用线性回归、谐波及交叉谱分析的原理和技术,对各性状时间序列的线性趋势、周期性变化及相关关系进行了研究。线性回归结果显示,铃重、衣分及霜前花率呈增加趋势,生育期及枯萎病指呈下降趋势。谐波及交叉谱分析结果表明,各序列均存在明显的周期性变化,即皮棉产量、铃重、衣分、生育期及霜前花率以14年为主周期,单株铃数以5.6年为主周期,枯、黄萎病指以28年为主周期;且单株铃数、衣分及霜前花率与皮棉产量在2～3年周期上密切相关,铃重及枯、黄萎病指与皮棉产量在7年周期上密切相关,生育期与皮棉产量在9.3年周期上密切相关。这些结果为育种者掌握育种动态、修正育种目标、提高育种水平及棉花品种主要性状的长期预测提供了科学依据。     

短季棉霜前皮棉产量及其相关性状的关联度分析

对短季棉霜前皮棉产量及其相关性状的关联度分析,可知霜前花率和衣分对霜前皮棉产量的影响较大,单株铃数和单株果枝数次之,铃重、果枝始生节位、株高、子指和生育期等对霜前皮棉产量的影响较小.选育过程中要分清主次,抓主要性状的改良,改进霜前花率和衣分并与其它性状相协调,提高霜前皮棉产量.     

生物降解膜应用对麦(油)后直播棉土壤理化特性与棉花生长及产量的影响

2016—2017年在大田条件下，设置不覆膜(CK)、普通聚乙烯地膜(PM)覆盖、生物降解膜(AM、BM）覆盖4种不同方式，进行随机区组试验，2016年研究降解膜应用对麦后直播棉生物量累积及产量的影响，2017年研究其对土壤理化特性与棉花生物量及产量的影响。结果表明，与CK相比，地膜覆盖处理均显著提高0~20 cm土壤平均含水量和温度，苗期和蕾期土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量增加，且苗期以PM处理较高而蕾期以BM处理较高；BM处理的土壤有机质含量增加而PM与AM处理降低。与CK相比，地膜覆盖处理土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和中性磷酸酶活性苗期降低而蕾期增加，地膜覆盖处理间，苗期以PM处理较高，蕾期以BM和PM处理较高。地膜覆盖处理棉花生物量快速累积起始期和结束期提前、最大生物量及快速累积速率增加且以BM累积特征值较优化。地膜覆盖显著提高了麦（油）后直播棉的子棉产量与霜前花率，且以BM处理较高。综上，生物降解膜覆盖改善土壤理化特性，促进麦（油）后直播棉的快速生长，从而提高产量和霜前花率。     

热量资源变化对石河子垦区棉花产量的贡献

为探讨新疆石河子垦区热量资源变化对棉花产量的影响及关键期,收集石河子地区1961—2015年棉花单产、气温资料以及1988—2017 年棉花物候期监测等资料,运用多项式分离气候产量、气候倾向率、一元回归及相关系数等方法,研究不同时间段热量资源对棉花产量的贡献。结果表明：石河子垦区热量资源丰富增加趋势明显;≥10℃积温、棉花生产期≥0℃积温、稳定通过10℃初终日、播种出苗期和裂铃至停止生长≥0℃积温对棉花产量影响显著。≥10℃积温低于3350℃· d、棉花生产期≥0℃积温低于3650℃·d 棉花减产明显。播种出苗期和裂铃至停止生长期是棉花的热量关键期,对棉花产量的贡献分别为6.59%和5.95%。研究结果可为新疆石河子垦区棉花生产技术管理水平的提高提供理论参考。     

长江流域棉区油后直播棉品种筛选试验

选用不同类型的4个棉花品种进行油后直播试验,通过分析不同品种的生育进程、农艺性状、产量和产量构成、品质性状等,筛选适宜长江流域棉区油后直播的棉花品种。结果表明,中棉所50生育期短、早熟性好、结铃性强、霜前花率最高、产量和品质表现好;中棉所60结铃性强、产量和品质表现较好,但霜前花率较低;中ZM6302单铃重大、衣分高、产量最高,但上半部平均长度和断裂比强度略差于其他品种;泗抗1号纤维品质最好,但早熟性和产量表现略差;综合来看,4个参试品种均比较适合在长江流域开展油后直播,但需要协调好品种、环境和栽培措施三者关系,以克服油棉两熟、生态和气候条件等不利因素,充分发掘品种潜力。     

灰色系统理论在棉花育种中的应用

利用灰色系统理论,对2000～2003年黄河流域国家级棉花品种区域试验保定试点的结果进行了分析.结果表明,各主要性状对产量的关联程度顺序为单铃重>籽指>霜前花率>衣分>亩株数>株铃数>黄萎病指>枯萎病指.     

转Bt基因杂交棉主要性状优势率分布研究

分析了 73个转 Bt基因抗虫杂交组合 F1主要性状的杂种优势及优势率分布 ,认为 :1杂种一代的霜前皮棉产量、株高、铃重、衣分、霜前花率等性状具有明显的正向优势。 2 5 6%的组合霜前皮棉产量竞争优势 ( CH% )集中在 1 0 .1 %～ 35 %之间 ;子棉总产则以 0 .1～ 2 0 %居多 ;铃重、衣分、子指、霜前花率的 CH%主要分布在 0 .1 %～ 1 5 %之间 ;生育期、2 .5 %跨长为负优势 ,多在 - 5 %～ - 0 .1 %之间。 3与 F1相比 ,除子指、2 .5 %跨长外 ,F2主要性状杂种优势均不同程度下降 ,以子棉总产、霜前皮棉产量、霜前花率、单株铃数降幅较大 ;生育期变化较小 ;铃重、衣分、子指虽比 F1有所下降 ,但仍呈现较强的正向优势     

近49年新疆棉区≥10℃终日和初霜期的变化及对棉花生长的影响

利用新疆棉区22个站1961-2009年日平均气温和日最低气温资料,分析棉区≥10℃终日和初霜期的变化特征及对棉花生长的影响。结果表明,≥10℃终日和初霜期均以吐鲁番棉区最晚,南疆棉区次之,并由盆地东部向西部推迟,北疆棉区和哈密棉区最早。49年来,≥10℃终日在伊犁河谷和石河子地区变化趋势明显,呈显著性向后推迟,北疆其余棉区、东疆棉区、南疆棉区长期变化趋势不明显。初霜期北疆棉区大部变化趋势明显,呈显著性的推迟趋势,东疆棉区、南疆棉区长期变化趋势不明显。≥10℃终日变化吐鲁番棉区最为稳定,南疆棉区次之,北疆棉区波动幅度最大。初霜期变化东疆棉区幅度小于北疆棉区和南疆棉区。北疆棉区、东疆棉区、南疆棉区初霜变幅均大于≥10℃终日,尤以塔里木盆地东部棉区最为明显。全疆大部棉区90年代及2001-2009年≥10℃终日除少部分站点早于常年外,全疆大部棉区均晚于常年,尤其是北疆棉区、吐鲁番棉区、塔里木盆地西部棉区偏晚较多。初霜期全疆大部分棉区延迟趋势明显,且大部棉区2001-2009年平均初霜在各年代中是最晚的。这些对于棉花后期生长都是有利的,主要有利条件为热量多,棉花后期生长遭遇霜冻的风险减小,霜前花产量高,品质好。而且≥10℃终日和初霜日变化在很大程度上影响着棉花的种植界限,近年来新疆棉区向北向西扩展。因此生产上,各棉区可以根据该地的≥10℃积温和初霜变化状况选择合适的棉花品种,便于做到棉花生产的高产高效。     

长江流域麦/油后直播棉花播种时间下限研究

【目的】晚播、增密、减氮是长江流域棉花生产通过缩短生产周期来降低人工成本和物化成本的有效途径,适宜的播种时间是麦/油后直播棉花产量形成的重要影响因子,但是适宜的播期及晚播下限的研究未见报道。【方法】2018年和2019年在湖北省主产棉区4个试验点进行播期试验,试验设5个播期处理,分别为5月20日、5月25日、5月30日、6月4日、6月9日,在高密度、低氮条件下,研究不同播种时间对棉花生育进程、田间长势长相、产量和品质的影响。【结果】推迟播种可通过缩短播种出苗期和苗期加速棉花生育进程,全生育期缩短,纤维品质稳定。但是,随播期推迟,伏桃数量、单株铃数、单位面积成铃数、籽棉产量及成熟期吐絮率下降。特别是过迟播种,单位面积成铃数、10月20日吐絮率及产量会显著下降。【结论】长江流域相似棉区麦/油后直播模式最适播期建议在5月25日左右,以不晚于6月4日为宜。     

The Effect of Sowing Date on the Yield and Quality Formation of Different Cultivars of Cotton under Machine-Picked Conditions in the Coastal Saline-alkali Area of Eastern Hebei Province,China

[Objective] The effects of sowing date on the yield and quality formation of two different cotton cultivars were studied under machine-picked conditions in the coastal saline-alkali area of Eastern Hebei Province, China to identify the optimal sowing date and harvest method to improve cotton yield and quality consistency. [Method] The experiments were conducted in the state-run Haixing farm in Hebei Province during 2017 with a cotton crop seeded in 2016. The hybrid cotton Jiza 2 and conventional cotton Shikang 126 were used in this experiment. Varieties were tested using three sowing dates: April 15 (B1), April 25 (B2), and May 5 (B3) as the main plot. Six harvest dates were also used as subplots in this experiment: September 10, September 20, September 30, October 10, October 20, and October 30. [Results] The lint yield of Jiza 2 was nearly 1 400 kg·hm^－2 when the sowing date was May 5. Conversely, the highest lint yield for Shikang 126 was obtained when the cotton was sown on April 25. The yield associated with different sowing times was mainly formed in September, with this month accounting for more than 75% of yield. The fiber quality was better in September than October. The fiber quality of Jiza 2 was improved with a delay inthe sowing date. The best fiber quality for Shikang 126 was obtained with the April 25 sowing date. There was a small difference between the micronaire, fiber length, and length uniformity with different September harvest times. The fiber quality index was optimized and the consistency of the micronaire, upper half mean length, and length uniformity were higher with Shikang 126 before September 20 when sown on April 25. [Conclusion] Comprehensive consideration of yield and quality index indicated that hybrid cotton Jiza 2 performed best when sown on May 5 and harvested for the first time at the end of September. The conventional cotton Shikang 126 should be sown around April 25 and harvested for the first time on the last ten-day of September.     

石羊河流域灌溉春玉米发育期对气候变化的响应

本文基于甘肃省武威农业气象试验站1981—2016年灌溉春玉米发育期观测数据,研究了石羊河流域灌溉春玉米发育期对气候变化的响应,以期为气候变暖背景下石羊河流域农业种植结构、品种调整及提高热量资源利用率等提供参考依据。采用趋势变率、秩相关分析和主成分分析等方法,分析了1981—2016年石羊河流域灌溉春玉米发育期对气候变化的响应规律。结果表明:1981—2016年灌溉春玉米播种期、乳熟期和成熟期有延后趋势,拔节期和抽雄期有提前趋势。灌溉春玉米播种期到抽雄期日数减少,抽雄期到成熟期日数增加,全生育期日数减少。1981—2008年大多数年份播种期早于适宜播种期（≥10℃活动积温初日）,2009—2016年播种期均在适宜播种期之后,成熟期绝大多数年份在初霜日之前。1981—2016年对石羊河流域灌溉春玉米影响最大的气象要素为气温,主成分分析结果显示,≥10℃活动积温初日提前、温度生长期日数增加、作物生长期的平均气温、最高气温和最低气温对生育期日数的影响比作物生长期的日照时数更显著。全球变暖背景下,石羊河流域灌溉春玉米发育期变化是作物响应气候变化和适应农业生产的共同结果。     

钾肥分期施用对棉花产量及构成因素影响

为研究棉花需钾规律,找出合理的施钾方法,以‘华杂棉H318’为试验材料,大田研究了钾肥施用时期和比率对棉花产量及构成因素的影响,以及棉花在移栽期,初花期,盛花期3个时期对钾肥的需求规律。大田试验3个钾肥施用时期分别为A（基肥）、B（初花肥）、C（盛花肥）;各实验处理钾肥分两次施入,3个施钾时期组合(T)分别是AB（基肥和初花肥）、AC（基肥和盛花肥）、BC（初花肥和盛花肥）;两次钾肥施用量之比(R)有4种,分别是2:1、1:1、1:2、1:3。试验结果表明,钾肥初花期和盛花期追施（BC处理）可提高棉花子指和单株结铃数。钾肥基施时,初花期追施（AB处理）比盛花期追施（AC处理）更有利于提高单铃重、果枝数以及整体衣分。钾肥基施和盛花期追施（AC处理）产量构成因素的大小在各处理间居中,但籽棉产量却是最高。当钾肥施入比率为1:2时,可提高子指、衣分、单株结铃数、果枝数和籽棉重。所以,棉花在移栽期对钾肥需求量较少,但钾肥是移栽期必不可少的肥料,初花期和盛花期是钾肥需求量最大的时期,也是生殖生长的高峰期,对提高棉花产量具有决定作用。钾肥分两次施入,钾肥基施和盛花期追施效果较佳;适当加大盛花期钾肥施入比率（即A1C2处理）,对棉花生长和发育的效果最佳,对提高产量具有重要意义。     

辽宁西部热量资源及霜期变化特征

为了充分利用热量资源,预防霜冻灾害,更好地服务于农业生产结构调整。采用1953—2012年气候资料,运用气候诊断分析方法分析辽西地区热量资源和霜期变化。结果表明：辽西地区年平均气温、夏半年平均气温、冬半年平均气温变化速率分别为0.311℃/10 a、235℃/10 a、219℃/10 a;年平均最低气温、年平均气温、年平均最高气温在1986—1988年出现暖突变;暖突变之后使得近20年（1993—2012年）≥0℃、≥10℃活动积温增加256℃·d、233℃·d,初霜冻日期后推8天。热量资源虽然增加,而终霜日期并未提前结束,故大田播种期也不能提前;初霜日期明显后推,可考虑成熟期也后推的原则,如果播种期退后8~10天可减少95%终霜冻的威胁。辽西地区气温升高、积温增加和无霜期延长,对区域农业经济发展具有促进作用。     

鲁西平原棉花主要生育期旱涝趋势及分布特征

为了探究鲁西平原棉花主要生育期间的水分供需情况,促进棉花产业健康发展。采用GIS技术,运用统计学和农业气象学等方法,以聊城市辖区内的8个县（市、区）的1961—2012年棉花各主要生育期的需水量及其对应阶段自然降水情况为例,进行统计分析棉花主要生育期旱涝指数。结果发现,棉花全生育期内旱涝灾害时有发生,频率高达51.9%,旱涝灾害比较频繁。从播种到现蕾期发生旱涝的频率高达86.5%。现蕾期出现旱涝的频率是80.8%,花铃期旱涝频率为79.3%;吐絮期的旱涝频率则高达92.3%;莘县、冠县及高唐出现干旱的频率较高,高唐最高;渍涝以东南部地区出现的频率高于西部,以东阿最高,莘县发生涝灾的频率最低。应对旱涝灾害的主要措施是加强基础设施建设,选用抗逆品种,推广节水技术,合理运用地下水资源,科学开发空中水资源,保障棉花生长关键期的水分供给。     

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.     

应用缩节安(DPC)调控棉花株型的定位定量效应研究

缩节安(1,1-dimethyl piperidinium chloride, DPC)是棉花生产中广泛应用的植物生长延缓剂,其调控棉花茎枝生长的定位定量效应尚缺乏系统的量化研究。本研究2013—2014年在田间条件下分别于棉花现蕾期、盛蕾期后、盛花期前、盛花期后和打顶后单次应用不同剂量的DPC,测量了DPC作用有效期内的棉花株高和主茎生长速率,探究了所有主茎节间及所有果节对DPC的响应。结果表明, DPC处理对棉花主茎节间的影响范围为N节(应用DPC时的主茎节)以下1～4个和N节以上0～6个(打顶条件下),对果枝的影响范围为N节以下1～11个和N节以上0～5个,其中N节以下果枝受影响的果节多于N节以上果枝。将盛蕾期后和盛花期前2次应用DPC的效应叠加,其影响范围几乎可以覆盖全部主茎节间(果枝始节以上)和全部果节。DPC应用剂量与其作用强度并不总存在较好的线性关系。DPC的定位定量效应除了与应用时间和剂量有关,还受到温度、降水等环境条件和棉株生物量、源库关系的影响。