整枝方式和冠层高度对棉铃时空分布及产量的影响

【目的】结合整枝方式和冠层高度这两种措施,塑造良好的群体冠层结构,实现棉花增产增效。【方法】在2016—2017年以冀棉958为试验材料,采用裂区设计,在保定清苑研究不同整枝方式(去、留叶枝)和冠层高度(高矮相间冠层、矮冠层和高冠层)对棉铃时空分布、产量及产量构成因素的影响。【结果】整枝方式和冠层高度对棉铃的时空分布具有显著影响。在时间分布上,留叶枝处理相比去叶枝处理能够显著增加"三桃"(伏前桃、伏桃和秋桃)数量;高矮相间冠层与高冠层相比伏前桃数增多,但秋桃数显著减少。在空间分布上,留叶枝使果枝结铃数下降,但果枝棉铃分布较去叶枝群体更均匀,去叶枝群体下部果枝棉铃分布较多,留叶枝群体则集中在中部果枝;不同冠层结构处理的内围铃数均多于外围铃数。整枝方式和冠层高度对棉花产量形成具有显著的互作效应,以去叶枝、高矮相间群体籽棉产量最高,但其皮棉产量和留叶枝、高矮相间群体相比,并没有显著差异。【结论】塑造留叶枝、高矮相间冠层能够促使棉株中部多结铃,增加伏桃数及其比例,提高单位面积铃数,有利于形成产量,还可节省人力和物力,节约成本,因此可作为黄河流域棉区实现棉花高产高效的一项重要简化栽培措施。     

种植密度与留叶枝对棉花产量和早熟性的互作效应

为实现合理密植与叶枝利用的有机结合,研究了种植密度与整枝对棉花产量和早熟性的影响。结果表明,密度和整枝对棉花产量有显著的互作效应。去叶枝情况下,以低密度(3.00株.m-2)的产量最低,中高密度(5.25~7.50株.m-2)的产量较高;留叶枝条件下,以中低密度(3.00~5.25株.m-2)的产量较高,高密度(7.50~9.75株.m-2)的产量较低。去叶枝条件下,中密度(5.25株.m-2)比低密度皮棉增产9.7%,而留叶枝条件下,低密度与中密度的产量相当,比高密度(9.75株.m-2)增产15.3%。密度与留叶枝可以单独或协同影响生物产量、经济系数和产量结构,对皮棉产量有显著的互作效应。低密度条件下保留叶枝似可弥补密度不足引起的产量损失,而中、高密度条件下,去叶枝仍有益处。     

滨海盐碱地不同抗虫棉品种的产量和熟相及去早果枝的效应

 为探讨不同抗虫棉品种在滨海盐碱地的产量和熟相及其对去早果枝的反应,以早发型（鲁棉研17、21）、晚发型（鲁棉研18、22）抗虫棉和两者的F₁杂交种（01H00、01H01）为材料,于2006－2007年在东营市盐碱棉田进行了试验观察。结果表明,早发型和晚发型抗虫棉品种间的早熟性和熟相存在显著差异,两者的杂交种在2006和2007年分别比常规种增产5.7%~14.5%和4.7%~6.8%,并表现出较好的熟相。早发型常规抗虫棉去早果枝增产5.6%~8.4%,早衰得到延缓;晚发型常规抗虫棉去早果枝减产9.3%~13.1%,表现晚熟。利用不同熟相类型的常规抗虫棉配置杂交组合以及对早发抗虫棉品种去早果枝都是延缓早衰、提高盐碱地棉花产量的有效途径。     

去留叶枝对棉花叶片、叶柄、铃柄解剖结构及产量的影响

以冀棉958为材料,于花铃期观察去留叶枝对果枝叶片、叶柄和铃柄解剖学结构,研究去留叶枝对棉花形态建成、发育特性及产量的影响。设计留叶枝和去叶枝两种整枝方式,于花后15 d(花铃初期)、45 d(花铃后期)取中部果枝(第6果枝)第1果节叶片、叶柄、铃柄,通过常规石蜡切片观察其结构,并于成熟期测定产量。结果表明,去叶枝有利于提高果枝叶光合能力及蒸腾作用;有利于果枝叶及叶柄输导组织的形成和发展,即能促进同化物及水分的运输。花铃初期去叶枝有利于铃柄同化物运输到棉铃,花铃后期留叶枝有利于铃柄同化物运输到棉铃。去叶枝棉花理论产量显著高于留叶枝理论产量,表明去叶枝能够显著促进光合同化产物的形成与运输,对提高棉花产量具有重要作用。     

整枝方式与种植密度对蒜套棉产量和品质的效应

以棉花抗虫杂交种鲁棉研15号(F1)为材料,在鲁西南3个不同的地点,研究了整枝方式(去叶枝、留叶枝)与种植密度(2.7、3.3、3.9、4.5万株·hm-2)对棉花产量和纤维品质的影响。结果表明,整枝方式和种植密度对棉花纤维品质的影响不显著,但对棉花产量有显著的互作效应,3.3万株·hm-2×留叶枝、2.7万株·hm-2×留叶枝和3.3万株·hm-2×去叶枝的组合比传统栽培(2.7万株·hm-2×去叶枝)分别增产20.4%、9.2%和10%,也显著高于其他处理组合;生物产量分别提高了13.7%、27.8%和11.6%,而经济系数只降低了5.3%、11.5%和4.5%。在维持较高经济系数和铃重的基础上增加生物产量和铃数是该3个处理组合显著增产的原因,适当提高密度并配合简化整枝是实现蒜套棉高产高效的重要技术途径。     

去早果枝对抗虫棉产量、品质和早衰的影响

以早发型(鲁棉研17、21)、晚发型(鲁棉研18、22)和两者的杂交种(F1)为材料,于2004-2005年在山东省商河县和夏津县进行了去早果枝试验.结果表明,早发型抗虫棉和杂交棉去早果枝的皮棉产量比各自留果枝的对照分别提高了3.3%和5.7%,而晚发型品种2004年略有减产,2005年在夏津减产6.2%.去早果枝显著减少了伏前桃的比例、增加了伏桃比例和棉花株高,早发型品种的生育期基本不受影响,而晚发型品种的生育期则平均延长了2.1 d.去果枝与留果枝相比,平均纤维长度和比强度分别提高了2.6%和2.3%,麦克隆值降低了5.6%,但未达到显著差异.去早果枝对棉花后期早衰具有一定的缓解作用.     

株型对棉株14C同化物生产及运转分配的影响

运用 14 C示踪技术 ,研究了简化整枝与早打主茎顶心、少留果枝改变株型对 14 C同化物生产分配的影响。结果表明 ,简化整枝蕾期、花铃期果枝叶的光合作用强度和14 C同化量均低于对照 ,且　14 C同化物向主茎和果枝的分配比例也较对照降低。简化整枝早打主茎顶心 ,可提高花铃期果枝叶、叶枝叶的光合作用强度和 14 C同化物向叶枝的分配比例。反映到产量和产量构成因素上 ,表现为简化整枝主茎结铃减少 ,叶枝结铃可弥补其损失 ,单铃重和衣分略有降低 ;简化整枝早打主茎顶心增加了叶枝结铃数 ,且单铃重和衣分略有提高。但处理间的皮棉产量均无显著差异     

黄河流域棉区北部留叶枝棉栽培的适宜密度研究

以中等密度(6.0万株.hm-2)下的传统整枝为对照,于2004—2005年研究了密度(1.5万~12.0万株.hm-2)对留叶枝棉产量和品质的影响。结果表明,随密度增加,留叶枝棉的子棉产量和单位面积铃数先升高后降低,但在3.0万～9.0万株.hm-2范围内无显著差异;单株铃数、铃重和纤维的麦克隆值则随密度增加显著下降。中等密度下,留叶枝棉的子棉产量在降雨较少的2004年与对照相当,但在降雨较多的2005年减产13.4%。在黄河流域棉区北部,留叶枝棉栽培的适宜密度为6.0万株.hm-2左右,多雨年份要注意防止群体过大造成郁闭。     

去早果枝对转基因抗虫棉生长发育与衰老进程的调控效应

 以转基因抗虫棉品种为材料,设置了2个播期和4种去早果枝方式（去基部1个、2个、3个果枝及不去果枝的对照）处理,研究去除早期果枝对棉花生长发育及衰老进程的影响。2年结果表明,去早果枝推迟了棉花的生育进程;去掉1个早果枝处理总果枝数与对照无差异,但去掉2个、3个果枝后明显低于对照,总果节数差异不显著;去早果枝显著提高了第1播期棉花叶面积指数和干物质积累量,去1个、2个和3个果枝处理的干物质积累量在2年中平均比对照高13.5%,17.5%,19.0%,但在第2播期差异不明显;去早果枝降低了第1播期棉花脱落率和烂铃率并提高了棉花的子棉产量,脱落率在2年中平均比对照降低4.5,5.8和9.0百分点,烂铃率平均降低2.2,4.5,4.8百分点;去1个和2个果枝处理的子棉产量在2年的第1播期中比对照平均高9.6%和8.1%,但在第2播期增产不明显,甚至减产。     

株型对棉铃时空分布及素质的影响

1 997～ 1 998年研究了株型对棉花结铃时空分布及棉铃素质的影响。结果表明 ,简化整枝棉花最大成铃高峰期推迟 ,伏桃数量和所占比例降低 ,主茎各果枝、果节结铃数减少 ,所占比例降低 ,平均单铃重和衣分降低 ,但叶枝可间接结铃 ,完全可以补偿主茎结铃减少数量 ,故群体总结铃数增加 ,子棉和皮棉产量与对照持平或略增产。简化整枝早打主茎顶心 ,可提高棉株基部、中下部果枝结铃数和所占比例 ,叶枝结铃数增加 ,成铃高峰期提前 ,伏桃数量和所占比例增大 ,衣分提高 ,但群体铃数、全株平均单铃重并未增加 ,对子棉、皮棉产量和纤维品质无显著影响     

Effects of Removal of Redundant Buds and Topping of Fruiting Branches on Source-Sink Activity,Yield, and Fiber Quality of Cotton

[Objective] Removal of redundant buds and decapitation of fruiting branches are important pruning measures for cotton production. The effects of the two procedures on source–sink activity, yield, and fiber quality were studied to provide a scientific basis for a simplified pruning method. [Method] A field trial was carried out in bottomland of the Yellow River valley, Zhengzhou, Henan Province in 2014–2015 using cotton ‘Lumianyan 28’. Treatments consisted of removal of redundant buds, decapitation of fruiting branches, and removal of redundant buds and decapitation of fruiting branches in combination (RDR treatments). Redundant buds and tops of fruiting branches were retained in the control (CK). The source–sink size and activity, yield traits, fiber quality, and economic return were recorded. [Result] The RDR treatments increased the leaf area index and total dry matter accumulation, and increased the sink-source ratio at advanced growth stages compared with CK. In the middle growth period, the RDR treatments increased indoleacetic acid (IAA) content and superoxide dismutase (SOD) activity, and decreased abscisic acid (ABA) content in the leaf. Moreover, the RDR treatments increased IAA content and SOD activity, and decreased ABA content in seeds of pre-summer bolls and summer bolls, whereas the IAA and ABA contents and SOD activity in fibers showed the opposite trend to that of seeds. The lint yield following removal of redundant buds, decapitation of fruiting branches, and combined removal of redundant buds and decapitation of fruiting branches was increased by 4.43%, 5.17%, and 9.31%, respectively, but no significant difference was observed among these treatments. Decapitation of fruiting branches had amore marked effect on yield than removal of redundant buds, and these two treatments applied in combination had a cumulative effect on yield. The RDR treatments had no significant effect on fiber quality. Decapitation of fruiting branches increased economic return, but removal of redundant buds reduced economic return, and the effect on economic return of removal of redundant buds and decapitation of fruiting branches in combination was inconsistent. [Conclusion] The RDR treatments generally improved the source–sink relationship, enhanced source and sink activity, and increased cotton yield. However, the increase in yield and economic benefits were less marked. We recommend simplified pruning techniques without removal of redundant buds and decapitation of fruiting branches for large-scale cultivation of cotton.     

棉花打顶和保留营养枝的效应研究

为适应生产上对棉花简化栽培技术的需求,以‘华杂棉H318’为材料,设置打顶整枝（A）、打顶留叶枝（B）、不打顶留叶枝（C）、不打顶整枝（D）4个处理,在大田条件下,对打顶、整枝对棉花产量和品质的影响进行研究。结果表明,打顶使棉花的平均成熟期延迟5~6天。打顶、留叶枝有利于棉花茎枝、叶片和生殖器官干物质的积累。留叶枝单株铃数增加,单铃重和衣分降低,籽棉产量和皮棉产量与整枝处理相当,打顶、留叶枝对棉花纤维品质的影响不大,最后得出打顶留叶枝处理最好。     

留营养枝棉花群体干物质积累分配规律研究

研究结果表明,留营养枝对棉花叶和生殖器官的干物质积累分配无显著影响,但影响主茎的生长,使主茎干物质积累量减少;早打主茎顶心促进营养枝的生长,群体总干物质积累量增加。从产量构成因素分析,留营养枝棉花主茎果枝结铃数量减少,平均单铃重略有降低,但由于叶枝结铃可以弥补主茎结铃损失,群体总结铃数加有增加,皮棉产量与对照无显著差异;留营养枝早打主茎顶心,营养枝结铃数量增加,单铃重降低,但衣分提高,对群体铃数及皮棉产量无显著影响。     

Spatial difference of drought effect on photosynthesis of leaf subtending to cotton boll and its relationship with boll biomass

The leaf subtending to a cotton boll (LSCB) is vital to boll development and biomass, but few studies have examined the effects of drought on the source capacity of LSCBs on different fruiting branches (FBs). To investigate the response of LSCB photosynthesis on different FBs and the relationship of boll biomass to drought, a drought experiment was performed with three treatments: well‐watered (WW, soil water relative content [SRWC] 75 ± 5%), mild drought (MD, SRWC 60 ± 5%), and severe drought (SD, SRWC 45 ± 5%). Despite photosynthetic active radiation increasing under drought conditions, the pre‐dawn leaf water potential, net photosynthesis rate (Pn), stomatal conductance (Gs), transpiration rate (Tr), and maximum quantum yield in PSII (Fv/Fm) under MD and SD significantly decreased when compared with WW, with a more pronounced decrease observed on upper FBs. Additionally, the maximum sucrose and hexose levels in LSCBs increased under drought conditions, whereas the maximum starch content decreased on FB_10–11, but showed a varied trend on FB_2–3 and FB_6–7. Although carbohydrate levels in the LSCBs increased, biomass per cotton boll decreased. More importantly, the ratio of cotton boll biomass was significantly correlated to the maximum sucrose content ratio on each FB, indicating that sucrose allocation was important to cotton boll biomass. Cotton boll biomass notably decreased on upper FBs, but was maintained on lower FBs, indicating that drought promoted carbon allocation in older bolls. Thus, LSCBs and cotton bolls on upper FBs were more affected under drought conditions due to decreased photosynthesis and carbohydrate allocation.     

杂交棉叶枝数量对产量的贡献规律机理研究

通过对转基因抗虫杂交棉保留不同数量叶枝、设置不同密度处理,研究发现,随着叶枝数量增多,单个叶枝籽棉产量占单株籽棉总产的比例降低,留2叶枝处理单叶枝籽棉产量占16%左右,留3叶枝处理占12%左右,留4个叶枝处理占9%左右.同一叶枝数处理中,叶枝之间籽棉产量无显著差别.同时,随叶枝数量的增加,单个叶枝叶面积占单株总叶面积比例减少,留2叶枝处理中单个叶枝叶面积比例占20%左右,留3叶枝处理占15%左右,留4个叶枝处理占13%左右.叶枝铃数占单株总铃数比例也有减少趋势,留2叶枝处理中单叶枝占20%,留3叶枝占15%,留4叶枝占13%,且同一叶枝处理中,各叶枝比例差别不显著.而叶枝的数量对主茎叶和叶枝中叶绿素8的含量无显著影响.     

漂浮育苗移栽棉花的产量构成及生理特性初探

 以农杂66为材料,研究了棉花漂浮育苗对移栽棉株产量构成因素及生理生化特性的影响。研究结果表明：与营养钵育苗相比,漂浮育苗移栽棉的株高增加9.1 cm,主茎叶数增加2～3片,单株有效果枝数增加2～3个,成铃数增加23.5%,蕾铃脱落率降低3.4%。生理生化特征分析显示,漂浮育苗能提高棉株的根系活力,使棉株叶片的叶绿素、可溶性蛋白质和可溶性糖含量增加。     

棉花保留营养枝的效应及应用

中国棉花栽培以精耕细作著称于世,去除叶枝则是精耕细作的重要技术内容。此文简述了保留营养枝对棉花生长发育、产量和纤维品质的影响,认为留叶枝能增大棉花的“源”与“库”,促进根系与棉株的生长,壮大营养体,提高前中期的叶面积系数,对克服抗虫棉苗期生长慢等问题意义重大。在适当的栽培管理措施下,保留利用营养枝有利于促进棉花生产。近年来,作为棉花简化栽培技术之一的留叶枝栽培研究取得了明显的进展。     

棉花源库调节对铃叶光合产物运输分配的影响

通过早打顶去边心和人工剪叶,研究了减库或减源对铃、叶光合产物运转分配的影响。结果表明,当棉铃发育受减库调节时,铃体积增大,铃重提高,而且对高品质棉科棉1号影响较大;花后40 d科棉1号叶片可溶性糖和淀粉含量分别比对照增加41.0%和4.1%,常规棉苏棉15分别比对照增加14.8%和77.3%;花后30日铃对位叶标记24 h后¹⁴C光合产物的输出,科棉1号增加17.6%,苏棉15增加6.8%;棉铃光合产物输入率,科棉1号比苏棉15增加3.6%;此外,铃柄韧皮部中全氮、可溶性糖增加;棉铃发育受叶源限制调节时,铃体积减小,铃重降低,而且对苏棉15影响大;叶片中可溶性糖和淀粉含量减少,全株去3/4叶处理花后40 d科棉1号分别比对照减少8.7%和28.4%;苏棉15分别减少23.6%和32.2%。叶片¹⁴C光合产物输出率和棉铃¹⁴C光合产物输入率均降低,其中又以苏棉15下降幅度大。铃柄韧皮部中全氮、可溶性糖也相应下降。因此,通过技术手段调节源库,可以促进高品质棉叶片光合产物向棉铃输送,进而提高铃重。     

陆海BC4F3和BC4F4代主要农艺性状的相关和通径分析

为了更有效地对棉花农艺性状进行选择,缩短选择育种的年限,通过采用相关、偏相关、通径以及回归分析的方法,研究了陆海高代回交自交后代BC4F3和BC4F4群体的6个农艺性状间的关系。结果表明：铃重、衣分、铃数、果枝数、株高与单株皮棉产量呈极显著正相关,其中铃数是决定单株皮棉产量最主要的因素,在BC4F3和BC4F4代对单株皮棉产量的直接通径系数分别为0.6650、0.6689,其次是铃重和衣分,两者的贡献大小相当;果枝数和株高可以通过铃数对单株皮棉产量起较大的正向促进作用;最优回归方程显示,铃重、衣分、铃数和株高对单株皮棉产量有显著的正向影响。本研究明确了棉花产量育种的主攻方向,为提高棉花选择育种效率和实现高产提供理论指导。