新疆超高产杂交棉的光合生产特征研究

 【目的】研究超高产条件下棉花的光合生产特征,总结超高产形成规律,提出超高产的产量结构和光合生理指标,对挖掘品种产量潜力,构建超高产栽培技术体系具有重要意义。【方法】以杂交棉标杂A1为研究对象,采取定向培育超高产试验示范田,以一般产量水平条件下常规棉品种（系）为对照,研究超高产条件下标杂A1产量形成过程中叶面积指数、叶绿素相对含量（SPAD值）、光合速率和光合物质积累与分配等变化。【结果】与常规高产棉田相比,标杂A1皮棉单产达到3 500 kg?hm-2时,叶面积指数高且持续期长,叶绿素SPAD值、单叶光合速率在盛铃期至初絮期显著高于对照;群体光合速率峰值高且持续时间长,群体呼吸速率占群体总光合的比例在生育中后期保持在较低水平,初絮期显著低于常规高产棉田;营养器官光合物质积累直线增长期起始时间早、积累持续时间长、物质积累量大,群体总光合物质和生殖器官光合物质积累直线增长期及积累速率峰值出现较晚,积累活跃期较长,物质积累强度大。【结论】杂交棉标杂A1皮棉单产达到3 500 kg?hm-2的产量结构和生育期主要光合生理指标：总铃数每公顷应大于150万个,单铃重大于5.5 g,衣分不低于44%;叶面积指数在盛铃前期应达4.9～5.2,初絮期应维持在3.3以上;叶绿素SPAD值在盛铃期达到65.4～66.5,初絮期仍在64.8以上;单叶光合速率在盛蕾期至盛铃期保持在32.2～36.5μmol?m-2?s-1,初絮期应高于22.2μmol?m-2?s-1;群体光合速率盛铃前期达43.4μmol?m-2?s-1,初絮期在16.3μmol?m-2?s-1以上;总光合物质积累量达26 345.4 kg?hm-2,经济系数不低于31%。     

早熟优质陆地棉新陆早42号的高产机理

研究了早熟陆地棉新品种新陆早42号的叶面积指数、冠层结构、单叶光合速率和干物质积累与分配等特征.结果表明:单株结铃性强、总铃数高、干物质积累量大是新陆早42号高产的重要因素.对常规陆地棉而言,当收获株数在20万株/hm2左右时,其获得高产的生理指标条件为:盛铃期叶面积指数达到4.27～4.44,盛铃期、吐絮期群体漏光损失小,吐絮期生殖器官重占地上部干物质积累量的59％ ～ 61％.     

不同施肥处理下新大豆1号高产群体生理指标的研究

[目的]为高产大豆品种新大豆1号的栽培推广提供科学的理论依据和技术指导.[方法]研究3种不同施肥水平处理下(F0:空白,对照;F1:种肥磷酸二铵5 kg/667 m2,无追肥;F2:种肥磷酸二铵5 kg/667 m2+追肥磷酸二铵10 kg/667 m2和油渣26 kg/667 m2)新大豆1号高产群体生理指标.[结果]F2处理下的小区产量与F1、F0存在显著差异.在F2施肥处理下,新大豆1号群体的叶面积指数(LAI)、总光合势、干物质积累总量均最大;净同化率的2次高峰在开花盛期和鼓粒期.[结论]在F2施肥处理下,新大豆1号高产群体叶面积指数(LAI)是3.85,总光合势达264.82×105 (m2·d)/hm2;净同化率的2次高峰在开花盛期和鼓粒期,分别为5.87和5.15 g/(m2·d);干物质积累总量为11 330.9 kg/hm2.     

新疆杂交棉超高产冠层结构特征及群体光合性能研究

在田间自然条件下,以标杂A1为研究对象,测定了超高产条件下杂交棉冠层不同层次的叶面积配置、叶倾角变化和光分布等冠层结构特性,以及不同层次叶片叶绿素SPAD值、光合速率和光合物质累积与分配等物质生产特征。结果表明,超高产条件下标杂A1叶面积指数高,冠层中部有较好的透光性,底部漏光损失较小,群体光分布较均匀。棉花初花期至盛花期,同一品种不同产量水平条件下相同部位叶片叶绿素SPAD值无明显差异,但产量水平高的棉田植株中下部叶片净光合速率较高;不同类型品种间表现为,标杂A1各层叶片叶绿素SPAD值均高于常规棉品种,但单叶净光合速率无明显优势。盛铃期至吐絮期,产量水平高的棉田叶片叶绿素SPAD值和净光合速率下降缓慢;杂交棉品种两者均高于常规棉品种。标杂A1超高产条件下植株中下部叶片对总光合的贡献高于一般高产棉花,且盛铃后期茎和铃等非叶绿色器官仍保持较高光合速率,而一般高产棉花已表现为呼吸消耗。超高产标杂A1总干物质积累高,且主要集中于中上部,叶片与籽棉干重在各层次分布比例相近,与其光分布相适应,有利于光能的有效利用。     

南疆超高产棉花源库特征研究

[目的]在南疆自然生态条件下,研究超高产棉花源库指标,阐明超高产棉花产量形成机理,为新疆棉花高产优质栽培提供理论依据.[方法]以中棉所49号为供试材料,采用大田调查方式,对不同皮棉产量水平(超高产:皮棉3 000 kg/hm2以上;高产:皮棉2 225～3 000 kg/hm2;中低产:皮棉2 225 kg/hm2以下)产量构成因素、LAI、干物质积累、叶片SPAD值、"三桃"比例及叶面积载荷量等源库指标进行调查研究.[结果]棉花产量构成因素中群体成铃数对棉花产量贡献率最大(r=0.997**),超高产棉花生育前期LAI增长速率高于高产、中低产田,峰值大且出现较早.而前期LAI的快速增长提高了伏前桃、伏桃比例,同时也促进了中后期光合产物向库器官积累.[结论]超高产棉花叶源生育前期增长较快,峰值大且中后期保持较高水平,增源扩库是超高产棉花产量形成的主要途径.     

施氮量对南疆膜下滴灌陆地棉干物质积累与分配的影响

[目的]研究氮肥对南疆膜下滴灌陆地棉干物质的积累动态与分配规律的影响,为南疆陆地棉膜下滴灌高产棉田合理施氮提供理论依据.[方法]以中棉所49号为材料,在田间通过不同施纯氮量(0、150、300、450、600和750 kg/hm2)试验,对不同生育时期公顷干物质的积累及营养器官和生殖器官干物质的积累与分配进行Logistic方程拟合,并建立施纯氮量与籽棉产量的回归方程.[结果]全生育期根、茎枝、叶片的干物质积累与施氮量呈显著或极显著正相关,而蕾花铃在结铃期呈极显著负相关.茎枝的分配比例与施氮量呈显著或极显著正相关,而蕾花铃呈负相关;叶片的分配比例在开花期之前与施氮量呈负相关,开花期之后呈极显著正相关.[结论]施纯氮300～450 kg/hm2,可提高干物质积累速率,延长其快速积累持续期,调节棉花的营养生长与生殖生长,增加生殖器官的干物质积累量及分配比例,提高棉花产量.施纯氮量与籽棉产量的回归方程为Y=4 171.870+12.881 X-0.015X2,当施纯氮量X=427.832 kg/hm2,得到籽棉理论最高产量为Y=6 937.17 kg/hm2.     

杂交棉稀播条件下冠层结构特征及产量变化研究

[目的]以杂交棉高产高效生产为目标,通过降低杂交棉用种量,探讨杂交棉冠层及产量的形成规律.[方法]以新陆早43号和鲁棉研24号为材料,研究不同稀播密度对杂交棉冠层结构、光合特性及产量的影响.[结果]杂交棉密度降至10.5×104株/hm2时,通过发挥个体与群体协调增产优势,总铃数在150×104个/hm2左右,达到3 300kg/hm2超高产水平;生育前期叶面积指数(LAI)、群体光合速率(CAP)上升快,冠层光吸收率高,光合产物积累多,提高了干物质生产能力和转化率,达到了增产增效的目的;在稀播密度下降到4.5×104株/hm2时,产量在2 700kg/hm2以下,下降幅度达18.1;～21.7;.[结论]适当降低杂交棉的密度,发挥个体增产潜力,能够达到节本、高产、高效的目的.     

The Photosynthesis Characteristics of the Winter Wheat Colony of different Density

通过系统分析不同密度冬小麦群体的光合作用特性表明,密度时冬小麦群体的结构、光照特征、单叶光合生理性能均有显著的调节功能,从而显著影响产量水平的发挥。群体透光率作为群体叶面积系数和叶倾角对光环境作用的综合表现而主要由群体的叶面积系数影响,且合理的群体大小是保证具有较高的净光合速率和蒸腾速率而获得高产的基础。试验范围内以密度105kg/hm2群体的透光特性、旗叶光合生理性能和产量各因子表现最佳而产量最高,是最佳的密度水平,其次是135kg/hm2。     

新疆超高产棉花叶、铃空间分布及与群体光合生产的关系

【目的】研究超高产棉花冠层叶面积分布、叶倾角、主茎节间长度等指标的变化,探讨叶片空间配置对冠层结构的影响及与群体光合生产的关系,揭示超高产形成的机理。【方法】定向培育棉花超高产田,系统测定高产棉花不同生育时期叶面积指数、叶倾角、主茎节间长度等指标的空间分布,分析冠层结构变化对群体光合速率的影响及与棉铃空间分布的关系。【结果】单产皮棉4 000 kg•hm-2超高产棉花吐絮前株高72.3-87.7 cm,主茎平均节间长度为7.15-7.20 cm,中上部节间较长;盛花期至盛铃后期叶面积指数在冠层上、中、下3层的分布比例为1﹕1﹕1,上部叶片的叶倾角为48.8-53.8、中部41.0-49.3、下部30.1-40.1,叶片群体光合速率上、中、下层的分布比例为1.5﹕1.5﹕1;至吐絮期,冠层上部的叶面积指数维持在0.95-1.76,叶片群体光合速率为8.1-13.2 μmol•m-2•s-1,占叶片总群体光合速率的45.9%-59.8%;植株上、中、下部结铃数的比例为1.8﹕1.2﹕1,冠层上层铃数较多,铃库所占比例大。【结论】超高产棉花形成的生理基础在于,盛花期至盛铃后期主茎中上部节间长,叶层间隙及叶倾角大,中下部叶面积指数分布比例高,叶片群体光合速率高且在冠层垂直方向呈均匀分布;吐絮期上层叶面积指数和叶片群体光合速率下降缓慢,棉铃空间分布与叶片群体光合速率的空间分布相吻合,叶铃关系协调。     

南疆超高产棉花干物质积累分配与养分吸收运移特征的研究

[目的]在南疆自然生态条件下,研究超高产棉花干物质积累分配与养分吸收运移特征.[方法]于2008～2009年,以高产(皮棉单产2 250～3 000 kg/hm<'2>)和中低产(皮棉单产2 250 kg/hm<'2>以下)棉花为对照,研究超高产棉花(单产皮棉3 000 kg/hm<'2>以上)不同生育时期干物质积累与养分运移特征.[结果]超高产棉花干物质快速积累持续期长,且积累量大,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,而向蕾铃器官分配较多,保证了后期产量形成;高产、中低产棉花开花后则仍有光合产物向茎、叶输送,对产量影响较大.超高产棉花茎、叶器官对N、P<,2>O<,5>、K<,2>O吸收集中在盛花期前,初花期至盛花期达到高峰,而蕾铃的积累高峰出现在盛铃期,峰值显著高于高产和中低产棉花.超高产棉花养分吸收到达t<,1>时间依次为N>K<,2>O>P<,2>O<,5>,△t较长,CT较大,且随着产量水平的降低而减少.[结论]不同产量水平棉花干物质积累分配与养分吸收差异显著.