不同氮营养水平对转基因棉花叶片衰老生理特征及微量元素含量的影响

近年来随着转基因棉花的大面积推广,棉花早衰发生加重,已经成为制约棉花生产的重要因素。棉花早衰一般导致产量损失10%左右,严重早衰的产量损失达20%以上。叶片是棉花最重要的源器官,棉花全株干物质的90%以上源于叶片,叶片衰老过早或过晚都会对棉花产量和品质造成不利影响。因此,研究棉花叶片衰老特征与机制,探索延缓棉花衰老的途径具有重要的现实意义。以转基因抗虫棉33B为材料,在田间条件下,研究了3个不同氮素（纯N）水平（低氮0 kg/hm2、中氮189.5 kg/hm2和高氮395.0 kg/hm2）棉花衰老过程中叶片生理生化指标以及叶片微量元素含量的差异,并通过这些差异分析了氮素对棉株衰老的影响效应,以明确大田条件下土壤氮素含量水平对棉花生长过程中叶片生理生化指标和叶片微量元素含量的影响。结果表明：与中氮和高氮处理相比,低氮处理叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和光合速率等均较低,MDA含量较高,从旺盛生长期甚至更早期各生理生化指标开始表现差异。在本试验条件下,低氮处理降低了棉株体内的锌和锰含量,增加了铜含量;高氮有利于提高锌和锰含量;适当的施氮量能够控制对铜的过度吸收。土壤氮素含量与棉花衰老密切相关,低氮处理加速降低叶片的生理活性和叶片微量元素含量,造成早衰;中氮和高氮水平以及补充微量元素能够延缓棉花衰老现象。本研究为调控棉花早衰和提高棉花产量提供了科学依据。     

滴灌模式和种植密度对棉花叶片衰老特性的影响

【目的】研究不同滴灌模式下,种植密度对棉花产量形成期叶片衰老及物质生产的调节作用,为调控滴灌棉花早衰和提高棉花产量提供依据。【方法】选用新陆早45号为试验材料,设置常规滴灌(I1,600 mm)和有限滴灌(I2,450 mm),每种滴灌模式下设低密度(D1,12×10~4株/hm~2)、中密度(D2,24×10~4株/hm~2)和高密度(D3,36×10~4株/hm~2),测定了棉花产量形成期叶面积指数(LAI)、叶绿素含量、保护性酶活性及干物质量的动态变化。【结果】与常规滴灌处理相比,有限滴灌处理棉花LAI降低了17.8%,但盛铃期叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性分别增加了8.4%、44.7%、12.9%;两处理间干物质累积量无明显差异。随种植密度增加,LAI、干物质累积量及盛铃期可溶性蛋白(Pr)、丙二醛(MDA)、叶绿素含量均呈逐渐增加趋势。相关分析表明,SOD与LAI间呈极显著正相关(r=0.485**),LAI与生殖器官干重和总干物质重均极显著正相关(r=0.721**,r=0.859**)。有限滴灌条件下,高密度处理通过增强盛铃期后叶片叶绿素含量、SOD活性、POD活性和Pr含量,延长LAI高值持续期,最终获得了较高群体总干物质和生殖器官累积量。【结论】有限滴灌条件下,增加种植密度可弥补水分亏缺对棉株生长的负面效应,有利于实现棉花节水高产。     

棉花植株氮素含量与干物质积累的相关性

【目的】研究棉株氮素含量与干物质积累之间的相关性,为探寻植株氮素转化机理提供参考依据。【方法】试验设置4个不同品种,测定植株氮素含量及各器官干物质。【结果】不同棉花品种的氮素含量和干物质积累均存在一定的差异,杂交棉具有一定的生长优势;各棉花品种在营养生长阶段单株氮素的积累量与干物质积累呈显著正相关,其中天杂2号的相关系数达到了0.999 8,进入生殖阶段二者不再有相关性;氮素含量与干物质积累在蕾期以叶片最高,分别达7.26 g/hm~2和955.13 kg/hm~2,花铃期后生殖器官最高,品种以天杂2号最高,为24.64 g/hm~2和11 750.64 kg/hm~2。【结论】杂交棉在氮素和干物质积累上具有一定的优势,营养生长阶段氮素含量与干物质积累量呈线性关系,且叶片占重要比重。     

不同施氮水平对块根膨大期木薯叶片光合特性的影响

【目的】研究不同氮素供应水平对木薯块根膨大期光合特性的影响,为木薯生产的最佳氮肥管理提供理论依据。【方法】采用田间试验方法,以木薯品种辐选01(FX 01)和华南124(SC 124)为材料,设置0(N 0)、18(N 1)、36(N 2)、72(N 3)、108(N 4)、和144(N 5)kg·hm-2共6个施氮水平,分析不同施氮水平对两个品种木薯块根膨大期总干物质累积量、叶面积、叶片SPAD值以及叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率等光合特性的影响。【结果】在施氮水平范围内,SC 124总干物质累积量增加39.92%~143.03%,最高值为538.8 g·plant-1(72 kg N·hm-2处理下);FX 01总干物质累积量增加11.79%~185.60%,最高值为779.7 g·plant-1(108 kg N·hm-2处理下),表明FX 01较SC 124具有更高的光合生产能力。两个品种木薯的总干物质累积量、叶面积、叶片SPAD值以及叶片光合作用指标总体均表现出随施氮量的提高呈先增加后降低的趋势,且品种差异与施氮水平对叶面积、叶片SPAD值以及叶片光合作用指标均有极显著影响。适宜的氮素供应水平下两个品种的木薯单株叶面积提高,同时光合强度增大,且不同氮素供应水平下两个品种的木薯叶片净光合速率与总干物质累积量呈极显著正相关。【结论】适宜的施氮水平主要通过调节木薯的净光合速率和叶面积,使木薯具有较高的光合强度,促进干物质的生产与累积。     

施氮量对超高产春玉米花粒期叶片衰老及产量的影响

以内单314为材料,研究了施氮量对超高产春玉米花粒期不同层位叶片衰老过程及产量的影响。结果表明,在0 kg.hm-2-439.8kg.hm-2施氮量范围内,随着施氮量的增加,花粒期玉米各层位叶片保护酶(POD、CAT、SOD)活性明显提高,相对电导率和MDA含量显著降低,较高的群体叶面积指数和叶干重得到维持。施氮量超过439.8kg.hm-2时,各层位叶片的上述参数出现相反趋势,且叶位越低越显著。当施氮量为439.8kg.hm-2时,超高产春玉米花粒期不同层位叶片衰老得到延缓,利于其花粒期干物质积累和产量形成,是实现超高产的重要基础。     

施氮量对旱地小麦氮素吸收转运和土壤硝态氮含量的影响

【目的】在黄淮冬麦区,研究施氮量对旱地小麦氮素利用规律的影响,为该区旱地小麦合理的氮肥运筹提供理论依据。【方法】于2009-2010和2010-2011两个小麦生长季,在大田条件下设置6个施氮量处理（0、90、120、150、180和210 kg•hm-2）,研究施氮量对旱地小麦氮素吸收转运和土壤硝态氮含量的影响。【结果】在150 kg•hm-2及以下的处理增加施氮量,小麦各生育时期植株氮素积累量、成熟期籽粒氮素积累量、开花前吸收氮素向籽粒的转运量和开花后氮素吸收量显著增加;在150 kg•hm-2基础上增加施氮量,小麦各生育时期植株氮素积累量、开花前吸收氮素向籽粒的转运量和开花后氮素吸收量与150 kg•hm-2处理无显著差异,成熟期籽粒氮素积累量及分配比例降低,营养器官氮素积累量及分配比例升高。施氮量为180 kg•hm-2和210 kg•hm-2,成熟期0-140 cm土层土壤硝态氮含量显著高于150 kg•hm-2处理,深层土壤硝态氮含量增加。施氮150 kg•hm-2处理小麦籽粒产量最高,氮素利用效率和氮肥生产效率较高。【结论】本试验条件下,施氮量为150 kg•hm-2,是兼顾产量和氮肥利用效率的适宜施氮量。     

氮肥运筹与喀斯特山区小麦生理及籽粒产量的关系

以对小麦生理特性及产量影响较大的氮肥措施为重点,以优质强筋小麦贵农18号为材料,在全生育期肥料用量一致的前提下,设计不同的氮肥用量处理,结合生育后期叶面喷施追肥的方式,比较分析了各处理对生理特性及产量的影响.结果表明,在0～270kg·hm-2的施氮范围内,氮肥能显著提高小麦植株的干物质积累量、植株氮素积累量、根系活力、叶片硝酸还原活性和籽粒产量;同时叶片中的硝酸还原酶活性、干物质积累量、根系活力等指标与小麦最终产量呈显著正相关;在相同的氮肥底追肥比例条件下,将施氮量从270kg·hm-2降至210kg·hm-2,植株的干物质积累量增加、根系活力、叶片硝酸还原活性增强,但处理间植株氮素积累量及籽粒产量无明显差异.在本试验条件下,施氮量为210kg·hm-2且于拔节期喷氮追施是协调养分总量供应与时段分配,调控小麦产量与生理基础之间矛盾的重要手段.     

氮素形态对不同钾效率基因型棉花钾素吸收利用及根系形态的影响

【目的】水培条件下,研究氮素形态对不同钾效率基因型棉花钾素吸收利用的影响。【方法】选择钾高效基因型棉花品种辽棉18、冀棉958和钾低效基因型棉花品种新棉99B为材料,在充分供钾(K+浓度为2.5mmol/L)或不充分供钾(K+浓度为0.02 mmol/L)条件下,研究两种氮素形态硝态氮和铵态氮对棉花干物质积累、钾含量、钾素积累量、利用指数以及根系形态的影响。【结果】充分供钾可增加棉花根、茎叶干物质积累,提高植物体内钾含量,增加钾积累量,促进根系发育;相比较硝态氮,铵态氮减少干物质积累,降低钾含量和钾积累量,阻碍根系发育;相比新棉99B,辽棉18和冀棉958在铵态氮处理下,干物质积累、钾含量、钾素积累量降低幅度较小。【结论】相比硝态氮,铵态氮不利于棉花生长发育和对钾素的吸收,钾低效基因型棉花品种对铵态氮更为敏感。     

深松蓄水增量播种对旱地小麦植株氮素吸收利用、产量及蛋白质含量的影响

【目的】明确旱地麦田休闲期深松的蓄水效果,探索旱地小麦构建合理群体的最适播量,有利于寻求产量与品质同步提升的最佳耕作及播种技术途径。【方法】于2012—2014年在山西闻喜县开展大田试验,以休闲期深松与否为主区,以67.5、90、112.5 kg·hm-2共3个播量为副区,测定休闲期土壤水分、冬前群体分蘖数、植株各器官干物质量及含氮率、产量及其构成因素,研究休闲期深松蓄水调节播量对植株氮素吸收和利用、产量及籽粒蛋白质含量的影响。【结果】休闲期深松较对照休闲期土壤蓄水效率提高60%以上。深松较对照冬前群体分蘖数、越冬期植株干物质量和氮素积累量、开花前叶片和颖壳+穗轴积累氮素的运转量、开花后氮素积累量均显著增加。深松条件下增加播量,冬前群体分蘖数及越冬期植株干物质积累量显著增加,开花前各器官积累氮素的运转量增加,开花前叶片、颖壳+穗轴积累氮素的运转对籽粒的贡献率提高,但播量90 kg·hm-2与112.5 kg·hm-2两处理间差异不显著。深松较对照穗数、穗粒数显著提高,两年度分别增产26%—66%、17%—34%;而籽粒蛋白质含量降低,但播量90 kg·hm-2时降低不显著。深松条件下增加播量,穗数、千粒重、产量提高,但播量90 kg·hm-2与112.5kg·hm-2两处理间差异不显著;籽粒蛋白质含量及其产量均以播量90 kg·hm-2较高。深松较对照水分利用效率显著提高,两年度分别提高13%—22%、9%—16%;氮素吸收效率、氮肥生产效率显著提高,播量67.5 kg·hm-2和90 kg·hm-2时的氮素利用效率显著提高。深松后水分利用效率以播量90 kg·hm-2较高,且与其他两处理间差异显著,深松条件下增加播量,氮素吸收效率显著提高,氮肥生产效率提高,但播量90 kg·hm-2与112.5 kg·hm-2两处理间的氮肥生产效率差异不显著。此外,休闲期深松配套不同播量处理,产量和籽粒蛋白质产量均与开花前各器官积累氮素的运转量显著或极显著相关,且降水多的年份,与开花前颖壳+穗轴积累氮素的运转量相关性较高。降水较多的年份较降水较少的年份开花后氮素的积累量与产量相关性较高。【结论】旱地小麦休闲期深松蓄水配套播量90 kg·hm-2有利于形成冬前壮苗;有利于开花期各器官氮素积累,促进开花前叶片和颖壳+穗轴中积累的氮素向籽粒转移;有利于形成有效穗数,构建合理群体,提高产量、水分利用效率、氮素吸收效率和氮肥生产效率,实现旱地小麦产量与籽粒蛋白质含量同步提升。     

氮肥用量对暗棕壤烤烟氮素积累及分配的影响

试验以烟草为试材,设置3个氮素水平,研究氮素用量对暗棕壤烤烟氮素积累与分配的影响。结果表明,不施氮肥处理,烤烟氮积累总量为96.99 kg·hm-2;N1和N2处理氮积累总量分别为143.35 kg·hm-2和155.73 kg·hm-2。施氮处理增加了烤烟不同部位叶片中氮素和烟碱含量,降低了总糖和还原糖含量,N2(60.0 kg·hm-2)处理烤烟各部位叶片中烟碱含量大于国际优质烟叶规定的烟碱含量(3.5%)。综合考虑,暗棕壤上种植烟草,施氮量应控制在45~60 kg·hm-2之间,有利于生产优质烤烟。     

不同氮素水平对棉花功能叶生理特性、植株性状及产量构成的影响

不同施氮量处理(高氮:375.0 kg/hm2;中氮:187.5 kg/hm2;低氮:0 kg/hm2)对棉花主茎功能叶生理特性和产量性状影响的研究结果表明:①不同氮肥水平对主茎功能叶中碳水化合物代谢及蛋白质含量有重要的影响。高氮对主茎功能叶碳水化合物的积累有一定的抑制作用,但促进了蛋白质的合成。②不同施氮量对棉花的生长有一定调节效应,与中氮、低氮相比,高氮明显提高了棉株高度和叶面积指数,延长了叶片的功能期,但对生育进程影响较小。③中氮水平下功能叶光合速率高于高氮和低氮处理,低氮处理下加速了群体叶片的衰老。④不同氮肥处理的棉花产量:中氮>高氮>低氮,表明中氮条件下源库关系比较协调,叶片合成的光合产物向棉铃的输送效率较高,能促进棉铃数量增多、库容扩大、产量提高。     

棉铃对位叶氮浓度与纤维品质指标的关系

 【目的】研究棉铃对位叶氮浓度与纤维品质指标的关系,为不同开花期棉铃纤维品质形成的氮素营养监测提供理论依据。【方法】在大田栽培条件下,以高品质棉(科棉1号)和常规棉(美棉33B)品种为材料,分别于江苏南京（118°50′E,32°02′N,长江流域下游棉区）和江苏徐州（117°11′E,34°15′N,黄河流域黄淮棉区）设置不同氮素水平(低氮：0 kgN?hm-2;中氮：240 kgN?hm-2;高氮：480 kgN?hm-2)试验,研究棉铃对位叶比叶重（LMA）、氮浓度（单位干重氮含量,NM;单位叶面积氮含量,NA）对氮素水平的响应,并初步探索了棉铃对位叶NA与纤维品质指标的关系。【结果】（1）棉铃对位叶NA蕴含了NM和LMA的双重信息,具有对氮素水平及开花期均较为敏感的特性,在氮素处理间差异性达显著水平,随开花期的推迟呈现出逐步上升趋势。（2）随着棉铃对位叶NA平均值的增加,棉纤维品质关键指标(纤维长度、比强度、马克隆值、整齐度)的变化趋势均为开口向下的抛物线型。（3）低氮与中氮处理间棉铃对位叶NA平均值的差距随着开花期的推迟逐渐扩大,而高氮与中氮处理间的差距逐渐缩小,相应氮素处理间纤维比强度和马克隆值的差距亦呈现出同样的变化趋势。【结论】棉铃对位叶NA与棉纤维品质指标的关系密切,可作为今后从氮素营养角度实时监测预报棉纤维品质优劣的一个重要生理指标。     

不同氮素水平对棉花不同部位—铃叶系统生理特性及铃重空间分布的影响

 【目的】研究氮素营养对棉株主要源库关系的调节作用。【方法】以转基因抗虫杂交棉中棉所29（CCRI29）为材料，在田间进行不同氮肥水平（高氮：225.0 kg•ha-1；中氮：112.5 kg•ha-1；低氮：0 kg•ha-1）试验，较为系统地研究了CCRI29中、下部铃-叶系统生理特性及铃重的空间分布。【结果】（1）与中氮、低氮相比，高氮促进了中部果枝叶生长后期叶绿素的合成，延长了叶片功能期。（2）氮肥水平对棉花器官中碳水化合物代谢有重要影响，低氮促进了果枝叶中碳水化合物的积累，中氮水平下碳水化合物代谢较为协调。（3）施入氮肥可以增加POD、SOD酶活性。不同部位棉铃对位叶的SOD、POD酶活性变化趋势一致，下部棉铃对位叶中各处理间比较为：中氮＞高氮＞低氮，而中部棉铃对位叶各处理间顺序为高氮＞中氮＞低氮。【结论】不同氮肥水平对棉花的生长发育有一定调节效应。中氮水平可以改善棉花的早衰现象，源库关系较为协调，从而促进了铃重的增加。     

基于品种和氮肥的棉花叶色值、叶片氮含量及产量估测

【目的】棉花叶色和叶片氮含量在各生育时期的变化规律,研究叶色、叶片氮含量与产量的相关性,基于棉花叶色和叶片氮含量的产量估测。【方法】以新陆早45号、新陆早58号、新陆早62号、新陆早50号、鲁棉研24号为材料,设置4个施氮水平:N0(不施氮对照)、N1(120 kg/hm²)、N2(240 kg/hm²)、N3(360 kg/hm²),采用两因素完全随机区组设计,共20个处理,重复3次。【结果】(1)叶色值在全生育期变化趋势为吐絮期＞铃期＞花铃期＞盛蕾期＞现蕾期,叶片氮含量在全生育期变化趋势为花铃期＞铃期＞吐絮期＞现蕾期＞蕾期;(2)棉花叶色值、叶片氮含量、产量均呈线性正相关。其中棉花叶色值与叶片氮R²达0.37^**,叶色值与产量的R²达0.56^**,叶片氮含量与产量的R²达0.61^**;(3)通过产量对叶色值和叶片氮含量的响应特征,可基于二者实现棉花测产,产量估测方程为Y=363.48-65.175^*S+274.079^*N,R²达0.69(S指叶色值,N指叶片氮含量,Y指产量)。【结论】各棉花品种均在N3处理下产量最高,且通过叶色值和叶片氮含量实现棉花产量估测,在棉花测产中是较其它估产更精准的一种方法。     

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%。     

精细化施氮对膜下滴灌棉花地上部植株氮素吸收积累影响

采用田间膜下滴灌,在390 kg.hm-2施氮量下,设N1、N2、N3、N4、N5共5个不同追氮处理,监测棉花全生育期植株各器官的养分吸收累积量,分析不同处理对产量和养分吸收累积量的影响。结果表明,N4处理能显著增加单铃质量,达到6 782.49 kg.hm-2的高产水平;蕾期棉花叶片含氮量随5个处理施氮分配比例的增加而增加。初花期的施氮由N1、N2转变为N3、N4处理,棉花茎的含氮量也由2.67%显著增加到3.89%。盛花期棉花叶片含氮量由N1处理的4.94%显著增加到N4处理的6.81%。盛铃期的施氮处理由N1、N2转变为N3、N4,棉铃籽粒中的含氮量由4.15%显著增加到5.05%,比叶、茎、铃壳的含氮量变化明显;5个施氮处理棉花全生育期氮素累积量分别达到199.29、197.18、201.74、218.881、92.79 kg.hm-2,与产量呈协调一致的变化规律,N4处理全生育期氮素累积量最大,初花期和吐絮初期氮素吸收量达到35.41和13.14 kg.hm-2的最大值。等施氮量下不同追氮比例处理对棉花产量产生显著影响,并同步影响氮素的吸收累积量。"前重后轻"的N4处理能提高棉花初花期氮素吸收水平,协调全生育期氮素吸收累积量,从而形成高产。     

不同氮素水平对北疆高产杂交棉功能叶生理特性及产量的影响

【目的】结合北疆气候条件和植棉特点,研究不同氮肥用量对杂交棉叶片光合特性和产量的调节效应,探讨北疆杂交棉氮肥运筹措施,为杂交棉的高产栽培提供理论依据。【方法】以杂交棉标杂A_1为研究对象,通过设置不同用量氮肥处理,研究不同施氮量对杂交棉叶片光合速率、叶绿素含量、叶簇倾角、叶面积指数等指标变化的影响。【结果】随施氮量增加,杂交棉单株结铃数和单铃重呈现先增加后减少的趋势。在试验条件下,施氮量在374.7～375.6 kg/hm~2时,杂交棉籽棉产量达到最大。施氮量不足或过量,对叶片光合速率、叶绿素含量、叶簇倾角和叶面积指数均产生不同程度的影响,从而影响到光合物质的生产和转移,最终影响到产量。【结论】适宜的施氮量是杂交棉保持较高的光合速率、合理的叶簇倾角和叶面积指数,并获得高产的关键。     

棉纤维发育过程中糖代谢生理特征对氮素的响应及其与纤维比强度形成的关系

 【目的】研究棉纤维发育过程中的糖代谢生理特征对氮素的响应及其与纤维比强度形成的关系,探索改善棉纤维比强度的生理调控技术途径。【方法】以美棉33B（AC-33B）和科棉1号（KC-1）为材料,设置大田氮素水平0 kg N?hm－2（缺氮）、240 kg N?hm－2（适氮）和480 kg N?hm－2（高氮)试验,研究3个氮素水平下棉纤维发育过程中糖代谢的重要物质（蔗糖和β-1,3-葡聚糖）含量变化、调节糖代谢的相关酶（蔗糖酶、蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶及β-1,3-葡聚糖酶）活性的动态变化和纤维比强度形成的关系。【结果】两年试验结果表明,在240 kg N?hm－2水平下,棉纤维中的蔗糖酶活性最高,可长时间地为棉纤维发育提供一个充足的物质能量库,蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶活性最高,促使纤维发育过程中铃龄5～24 d的蔗糖下降量及24～31 d蔗糖增长量最大,并且全铃期内转化率高且转化彻底,β-1,3-葡聚糖酶活性高,使含量及峰值高的β-1,3-葡聚糖中后期转化彻底,因此,此水平下棉纤维发育过程中蔗糖和β-1,3-葡聚糖含量的上述动态变化,有利于纤维素平缓累积且累积期长,与高强纤维的形成需要的纤维素累积特征相吻合;而在0 kg N?hm－2水平下,棉纤维发育过程的糖代谢生理特征与上述表现刚好相反,最终纤维素累积过快且累积期短,形成低强纤维;480 kg N?hm－2水平则介于上述两者之间。【结论】棉纤维发育过程糖类物质代谢生理特征在0、240、480 kg N?hm－2水平间存在明显差异,该差异是导致纤维最终比强度形成不同的重要因素。在240 kg N?hm－2水平下,上述糖代谢相关酶活性变化及糖类物质供给更为优化,更有利于高强纤维的形成。     

棉铃对位叶氮浓度对纤维糖类物质和纤维比强度的影响

【目的】探明棉铃对位叶氮浓度对棉纤维比强度形成的影响。【方法】以纤维比强度差异较大的3个棉花品种为材料,设置不同施氮量处理以形成不同的棉铃对位叶氮浓度,研究棉纤维加厚发育过程中棉铃对位叶氮浓度的动态变化及其与纤维中糖类物质及纤维比强度间的关系。【结果】棉铃对位叶氮浓度随铃龄的变化符合幂函数曲线YN=αt-β;在棉纤维加厚发育过程中,纤维中蔗糖、β-1,3-葡聚糖和纤维素含量随棉铃对位叶氮浓度的增加呈抛物线型变化,蔗糖、纤维素累积与纤维比强度形成的最佳棉铃对位叶氮浓度变化曲线相吻合,β-1,3-葡聚糖累积与纤维比强度形成的最佳对位叶氮浓度差异较大。【结论】棉铃对位叶氮浓度反映了棉铃发育的氮营养状况,在棉纤维加厚发育过程中,均存在一个有利于蔗糖、β-1,3-葡聚糖、纤维素累积及高强纤维形成的最佳对位叶氮浓度。棉纤维中较高的蔗糖和纤维素含量有利于纤维比强度的形成;棉纤维加厚发育前期较高的β-1,3-葡聚糖含量有利于纤维比强度的形成,后期则对纤维比强度形成的作用降低。不同品种纤维比强度形成的对位叶适宜氮浓度差异较大,进一步说明对位叶氮浓度影响棉花纤维加厚发育和比强度的形成。     

机采棉模式下氮肥用量对棉花株型结构塑造和产量的影响

【目的】研究不同施氮量对机采棉株型塑造、冠层结构和产量的影响,分析适宜冀南棉区机采棉种植的氮肥用量。【方法】采用田间小区试验,设置0、60、120、180、240、300、360和420 kg/hm²共8个氮肥施用梯度,研究不同施氮量对冀南棉区机采棉株高、果枝数、果枝始节高度和节位、果枝长度、果枝节数、果枝夹角、吐絮率、叶面积指数、透光率、叶倾角和产量的影响。【结果】随着施氮用量的增加,棉花株高、果枝数、果枝长度和果枝夹角呈先升高后降低趋势,果枝始节高度呈先降低后升高趋势,棉花吐絮率随着施氮量的增加呈降低趋势,其中N₃~N₈没有显著差异。与不施氮相比,施氮处理可以增加棉花叶面积指数,降低叶倾角,使冠层有效光截获量显著增加。随着施氮量的增加,棉花单株铃数呈先增加后降低趋势,单铃重呈增加趋势,棉花籽棉产量随氮肥用量增加而增加,N₆~N₈差异不显著。【结论】氮肥用量会显著影响棉花适宜机采农艺性状,影响棉花株型塑造、群体冠层结构和产量,冀南棉区机采棉的氮肥推荐量为300 kg/hm²。