新疆南疆阿拉尔垦区主栽陆地棉品种(系)棉铃发育的特征

【目的】研究新疆南疆阿拉尔垦区主栽陆地棉品种(系)棉铃发育的特性。【方法】以新陆中82号、新陆中70号以及品系15-1242为材料,分别于2018年7月7日、7月14日和7月21日挂花,每隔7 d取一次。【结果】棉铃干重表现为15-1242>新陆中70号>新陆中82号,7月7日>7月14日>7月21日。3个铃型指标快速增长停止时间都与单铃干重呈显著正相关关系;铃长度对单铃干物重的影响最大,其次是棉铃体积和直径;棉铃长度对体积的增大起直接的作用,而直径通过间接作用影响体积的增大。三个材料棉铃各组分干物质积累分配表现为,铃壳率降低最快的是中新陆中70号,从65%至20%;纤维率和种子率上升最快的是新陆中70号,分别在17%～37%和16%～41%以上。棉铃各组分干物质积累特征曲线特性表现为,铃壳所需的时间最短、种子居中、纤维最长。【结论】在棉铃干物质积累旺盛期,种子和纤维的正常发育对棉花单铃重的形成至关重要,直接影响棉花的最终产量。新陆中70号的单铃重、体积和干物质积累分配在三个材料中综合表现最好。     

彩色棉抗氧化系统生理特征及纤维素累积对纤维品质的影响

【目的】研究黄河流域棉区不同纤维颜色棉花品种品质差异及棉铃在发育进程中生理活性变化,探索其品质形成的主要时期和相关影响因素,为彩色棉的品质改良提供理论依据。【方法】在大田试验条件下,以彩色棉品种中棉所51号（浅棕,CCRI 51,杂交棉）、中棉所81号（深棕,CCRI 81）、中棉所82号（深绿,CCRI 82）和普通棉（简称白棉,CK）国欣棉3号（GX 3）为试验材料,对各小区棉株中部第5-6果枝的一、二果节当日花进行挂牌,于收获期测定其纤维品质,并在花后10、15、20、30、40 d（days post anthesis,DPA）取挂牌棉铃,分别测定铃壳、棉籽、棉纤维的可溶性蛋白质含量、过氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量以及棉纤维的纤维素含量,研究不同颜色棉花品种纤维品质差异及棉铃发育特点,并对二者进行相关性分析。【结果】纤维上半部平均长度、整齐度指数以及断裂比强度三个指标均以杂交彩色棉（浅棕棉）最高,常规陆地棉三个指标的高低顺序为：白棉＞深棕棉＞深绿棉。白棉铃壳各时期可溶性蛋白质含量均显著高于彩色棉品种,各品种各时期差异均达到显著水平;白棉棉纤维可溶性蛋白质含量最大下降幅度时期为前期（10-20 DPA,降幅66.67%）,而彩色棉品种为后期（20-40 DPA,降幅为23.08%-61.19%）。各品种铃壳POD活性在花后10-20 DPA均有所上升,其中以深绿棉品种上升幅度最高,白棉和浅棕棉铃壳POD活性在10 DPA时显著高于深棕棉和深绿棉。白棉在10 DPA时铃壳和棉籽SOD活性均为最高,两棕色棉铃壳SOD活性在棉铃发育过程中均呈逐渐增加趋势;浅棕棉棉籽SOD活性在30-40 DPA时提高了53.18%,显著高于其他品种;深绿棉棉纤维SOD活性降低时期出现得较其他品种早10 d。白棉棉籽MDA含量在花后20-30 DPA时下降,而彩色棉均升高。浅棕棉纤维素快速累积开始期最早,持续期最长,白棉较深棕棉和深绿棉的纤维素快速累积起始期早3 d,持续期长1-5 d。10 DPA时棉籽MDA含量与棉纤维长度和断裂比强度显著负相关,铃壳POD活性与纤维长度呈显著正相关,纤维素快速累积持续期与纤维长度及强度显著正相关;20 DPA时棉纤维可溶性蛋白质含量、30 DPA时棉籽MDA含量以及纤维素快速累积起始期与整齐度呈显著负相关;20 DPA时棉籽MDA含量、30 DPA时铃壳可溶性蛋白质含量、40 DPA时棉纤维MDA含量与马克隆值呈显著正相关;40 DPA时棉籽可溶性蛋白质含量、20 DPA时棉纤维POD活性与伸长率显著正相关。【结论】彩色棉棉铃相比于白棉,较低的抗氧化酶系统活性在纤维发育前期（0-20 DPA）阻碍了纤维初生壁的形成及生长,在纤维发育后期（20-40 DPA）促进了色素类物质在次生壁沉积,这就降低了纤维素在次生壁的积累。彩色棉较短的纤维素累积持续期以及较晚的纤维素快速累积起始期是造成彩色棉品质低的直接原因。     

不同株行距配置棉铃的发育特点和产量构成因素研究

棉铃的发育过程不受不同株行距配置方式的影响而改变,棉铃最终的大小,铃壳的干重,是在开花后30天末达到的,在开花后30天至棉铃开裂期间,棉铃干物质的积累全部在种子和纤维中.棉纤维积累干物质的速度较种子快.密植条件下,增大宽行与窄行比值,可改善群体的通风透光性,有利于铃重的提高.     

棉花植株顶部棉铃发育过程中物质累积及对温度的响应

【目的】研究7、8果枝棉籽与纤维不同播种条件下物质累计的特点,分析温度变化对籽棉物质分配的影响,以及分期播种后上部果枝棉纤维发育与温度的关系,为机采棉确定播种日期和脱叶剂喷施时间和提高棉纤维品质提供理论依据。【方法】于2017~2018年在新疆乌兰乌苏农业气象试验站开展田间试验,以大田生产播期(4月12日)为对照,两年共设置4个播期,随铃龄变化测定棉籽与纤维物质累积特征、棉花纤维品质等指标。【结果】花后50 d内日均温MDT为23.8℃,≥15℃有效积温为456.8℃的正常播期处理下,新陆早59号、新陆早64号上部果枝单粒棉纤维干物质快速累积期分别在铃龄22~40和18~36 d;MDT下降0.3℃,≥15℃有效积温下降17.5℃的条件下,使新陆早64号单粒棉纤维干物质快速累积期平均累积速率提高且理论最大积累量明显增加;在纤维物质累积过程中,日温差对单粒纤维物质快速累积期长短有着极显著影响;纤维与棉籽间存在异速生长特征,并随着铃期MDT的下降异速生长程度减小;MDT为23.0和20.8℃的晚播条件下早中熟品种新陆中82号的棉籽、纤维发育均表现出了较好的适应性。【结论】棉纤维发育对铃期温度下降较为敏感,在铃龄中后期干物质累积速率的明显降低;纤维与棉籽间的异速生长程度随着铃期MDT的下降而降低;铃期日均温差一定程度上决定了其干物质快速累积期的长短;早中熟品种新陆中82号早熟性较好,适宜在北疆棉区种植。     

花铃期水分亏缺对不同部位果枝棉铃发育及产量的影响

【目的】研究花铃期水分亏缺对不同部位果枝棉铃大小(直径、长度、体积)、各组分干重(铃壳、纤维、棉籽)和产量的变化,以及水分亏缺处理与棉铃指标的关系,为机采棉花铃期供水不足时提供参考滴灌量。【方法】以新陆早50号和新陆早73号为材料,花铃期设3个滴灌量:2 450 m³/hm²(CK)、2 050 m³/hm²(D₁)、1 650 m³/hm²(D₂),于花后17 d开始,每隔7 d分别取第2、第5和第7果枝的棉铃,共取5次,测定棉铃大小及各组分干重。【结果】2个品种不同部位果枝棉铃长度、直径和体积均在花后24 d达到最大值。在花后45 d,D₁和D₂处理中上部果枝棉铃直径与对照差异明显,新陆早50号中部和上部果枝棉铃直径分别降低2.92%~4%和2.21%~5.35%;新陆早73号分别降低2.66%~6.38%和2.77%~8.69%。2个品种棉铃各组分干重棉籽 ＞ 纤维 ＞ 铃壳,铃壳、棉纤维及棉籽重分别在花后24、38和38 d达到最大值。在花后45 d,2个品种D₁和D₂处理中上部果枝棉籽重与对照差异明显,新陆早50号中部和上部果枝棉籽重分别下降8.9%~20.71%和11.53%~20.73%;新陆早73号分别下降8.96%~16.24%和10.21%~17.06%。单株籽棉产量与棉籽重呈极显著的正相关。2个品种D₂处理各部位果枝减产明显,新陆早50号下部、中部和上部果枝籽棉产量分别下降12.5%、13.48%和15.67%;新陆早73号分别下降12.69%、11.9%和18.21%。【结论】中上部果枝棉铃直径是影响棉铃干重的重要因素。水分亏缺不利于棉纤维和棉籽发育,中上部果枝棉籽受影响较大。D₁处理与对照各部位果枝成铃数和籽棉产量差异不显著,2 050 m³/hm²(D₁)为应对花铃期供水不足时滴灌量。     

氮磷钾对棉铃干物质累积及纤维品质的影响

１９９４－１９９５年在不同施肥条件下研究了棉铃干物质动态累积规律。结果表明：Ｎ、Ｐ、Ｋ单放或配合施，均有利于棉铃各部分干物质累积，Ｎ对铃壳干物质积有明显促进作用，Ｐ１Ｋ有利于棉纤维和种子干物质的增加，Ｎ、Ｐ、Ｋ对棉纤维品质有明显的改进作用。     

缩节安对棉铃发育的影响

初花期给地膜栽培的中熟陆地棉(Gossypium hirsutum L.)品种抗岱16号亩喷缩节安3.2～4.8g,能明显提高棉株中、下部果枝和内、中围果节的成铃率;增加伏前桃和伏桃的比例;增进铃壳和子棉干物质积累的速度和铃壳中贮存物质向籽棉中运输的速度。缩节安还能使铃重、子指和衣指有所提高;它对棉纤维整齐度和秋桃纤维的强度有增加趋势,对纤维长度、细度无不良影响。     

北疆棉区棉铃发育的研究

1980和1981年在石河子对新陆早1号相同果枝同位铃取样观测表明,伏前桃(7日15日开花的铃)和伏桃(7月26日开花的铃)生长量均以花后10—15天最大,其体积均以花后30天最大;伏前桃和伏桃籽棉干重以铃龄5—15天积累率最高,吐絮前5天达86.43％—88.23％;棉壳、棉纤维于花后25天内含水量高达80％以上,至吐絮前5天,棉铃各部分含水量急剧下降;伏前桃铃龄为35天左右时,其纤维强力(2gf)、成熟度(1.3)达纺纱最低要求,铃龄40天以上时,纤维强力>2gf,成熟度>1.3,达到纺纱要求。     

彩色棉抗氧化酶活性与棉纤维发育相关性研究

以1对纤维颜色不同的棉花近等基因系为试材,研究其棉纤维发育过程中棉铃抗氧化酶活性的动态变化,为棉纤维品质的改良提供理论依据。选择白色棉和绿色棉2个棉花品系,于花铃期和吐絮期分别测定铃壳、棉籽、棉纤维中SOD活性、POD活性、CAT活性以及MDA含量、可溶性蛋白含量,并对其纤维产量及长度进行考察。结果表明,在花铃期,白色棉纤维中SOD和POD活性均低于绿色棉,CAT活性显著高于绿色棉;而吐絮期,白色棉纤维中的抗氧化酶活性均高于绿色棉;绿色棉铃壳和棉籽中的MDA含量在整个生育期均高于白色棉;棉纤维的发育与抗氧化酶活性密切相关;棉纤维发育前期,较高的SOD,POD活性可以促进纤维的伸长,发育后期则有利于次生壁的加厚;绿色棉铃壳和棉籽中相对较差的抗氧化酶系统会促进色素的积累,从而影响棉纤维初生壁和次生壁的发育。     

棉花单铃干物质积累分配的分期动态模拟及检验

 【目的】通过分期模拟不同开花期棉铃干物质在铃壳、籽棉、纤维、种子上的积累和分配，建立比棉铃干物质积累与分配的单一综合模型更实用、预测效果更好的分期模拟模型。【方法】在系统分析不同基因型、不同施肥量、不同开花期棉铃干物质积累与分配动态规律的基础上，以每日生理热效应为驱动变量，在综合考虑了氮素营养、水分胁迫、同化物供需比等对棉铃的生长发育主要影响因子的前提下，建立基于每日生理热效应的棉花单铃干物质积累与分配的分期动态模型。【结果】模拟检验结果显示，棉花四桃（伏前桃、伏桃、早秋桃、晚秋桃）单铃、籽棉、纤维干物质积累的模拟值与观察值之间的均方差根（RMSE）分别为0.1767～0.5659、0.0725～0.5279、0.0613～0.2634 g，而单一综合模拟模型的RMSE值超过或接近分期模拟模型相对应的RMSE值的上限。【结论】分期模拟棉铃干物质的积累与分配比单一综合模拟模型预测效果要准确、可靠。     

南疆高产栽培技术模式下陆地棉干物质生产规律的研究

南疆棉区高产栽培技术模式下陆地棉的干物质积累呈 S型曲线增长过程 ,高产棉花总积累的干物质为 1 1 8.7g/株 ,干物质增长最快的时段在 8月 2～ 1 2日(出苗后 85～ 95天 )。地上部干物质分配中心随生育进程发生着如下动态转移 :真叶→茎枝→蕾花→幼铃→铃壳→籽棉。棉铃内部的干物质分配、运输转移随时间及节位的变化呈现出有规律的变化     

系统化学调控对抗虫棉生长发育的影响

研究结果表明,利用植物生长复合调节剂稳早丰,盛蕾期轻控、盛花期重控,可调控和优化棉花株型,增强根系活力和叶片光合速率,加快棉铃干物质积累、提高铃重,成铃时空分布合理、优质铃数增加,单产皮棉提高22．9％。     

不同熟性棉花品种棉铃空间分布及产量品质形成的差异

通过研究不同熟性棉花品种棉铃空间分布及产量品质形成差异,为该地区选择适宜熟性品种提供理论依据。在南疆塔里木盆地进行不同熟性棉花品种棉铃空间分布及产量品质形成差异的研究。结果表明:不同熟性棉花品种的棉铃脱落率表现为早熟中熟中早熟;"三桃"比例中伏前桃表现为早熟中熟中早熟,伏桃表现为中早熟中熟早熟,秋桃表现为中熟早熟中早熟;单株铃数和单铃质量表现为中熟中早熟早熟;产量表现为中早熟中熟早熟;上半部平均长度和断裂比强度表现为中早熟中熟早熟;马克隆值表现为中熟中早熟早熟。中早熟品种不论在成铃率和"三桃"比例,还是在产量、品质等方面都表现出较强的适应性,中熟品种次之,早熟品种不太适应塔里木棉区种植。在目前种植条件下,中早熟品种更适合在南疆塔里木棉区种植。     

冀南地区不同密度对棉花生长发育及产量品质的影响

以鲁棉研28为试材,在冀南地区研究了不同种植密度对棉花生长发育及产量品质的影响。结果表明：随密度增加,棉花株高、单株铃数、单铃重呈下降趋势,伏前桃比例增加而伏桃比例降低,单位面积铃数、皮棉产量先增加后降低;8.7万株/hm2时皮棉产量达到最大值,但在5.1万株/hm2到10.5万株/hm2之间皮棉产量差异不显著;密度对衣分和纤维品质影响不大;多雨年份,不同密度棉花株高、单铃重、衣分和皮棉产量均高于干旱年份,低密度成铃率高而高密度成铃率低。     

氮肥运筹对雹后重播受旱棉花生长特性及产量影响

【目的】研究氮肥运筹对雹后重播受旱棉花生长特性及产量影响。【方法】主区为正常蕾期灌水处理(CK),蕾期中度水分胁迫处理,副区为4种施氮比例不施氮(N₀)、以盛铃期为界限分为(蕾期肥+花期肥)∶铃期肥3∶7 (N₃₇)、(蕾期肥+花期肥)∶铃期肥5∶5 (N₅₅)、(蕾期肥+花期肥)∶铃期肥7∶3 (N₇₃),研究雹后重播受旱棉花的最佳氮肥运筹。【结果】在同一氮肥处理下,蕾期中度水分胁迫较CK处理生育进程提前,茎粗、有效果枝、倒四叶宽、双铃率以及LAI、Pn均有所降低,干物质最大积累速率及出现时间、拐点提前;干物质最大积累量、干物质向生殖器官分配比例,单株成铃数、籽棉产量有所下降,单铃重、衣分无显著差异;在同一水分处理下,铃期肥比例增加,生育进程延后,倒四叶宽增加;不同追肥比例在茎粗、有效果枝数、倒四叶宽、双铃率、 LAI、Pn均优于N₀处理,干物质最大积累量、最大积累速率、单株结铃数、籽棉产量均高于N₀处理;在正常蕾期灌水处理(CK)下N₅₅