膜下滴灌对新疆杂交棉群体光合性能、冠层结构和产量的影响

在田间试验条件下,以杂交棉兆丰1号为试验材料进行了不同膜下滴灌量的试验,探讨滴灌水量对南疆杂交棉群体光合性能、冠层结构及产量的影响。结果表明:限量滴灌条件下棉田土壤水分亏缺,群体光合速率(CAP)和叶面积指数(LAI)降低,群体呼吸速率(CR)及CR占群体总光合速率的比例(CRP)在盛花期上升,进入盛铃期以后又迅速下降,叶片平均叶簇倾斜角度(MFLA)增大,散射辐射透过系数(TCDP)和直射辐射透过系数(TCRP)增加,对光能的截获率降低。过量滴灌促进杂交棉生长势强的特性发挥,造成棉株营养体过旺,群体叶源量(CLSC)较高,但生育后期CR上升快,CAPP最低,光合物质累积量虽较高,分配到生殖器官中的同化物较少,产量下降。适量滴灌棉株长势稳健,叶片生理机能优化,CAP增强,LAI上升快,且后期能保持较高的LAI水平,较小MFLA,较低的TCDP和TCRP,群体对光的截获率高,产量较高。研究同时表明南疆地区兆丰1号的适宜滴灌定额为3 000~4 125 m3/hm2,产量可达7 714.3~8 289.5 kg/hm2,据此提出了杂交棉较理想的群体光合特征和冠层结构指标。     

氮素水平对高产杂交棉功能叶生理特性及产量的影响

结合南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,探讨南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.以杂交棉楚杂180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.试验结果表明,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;在本试验条件下,施氮量在384.9～430.4 kg/hm2时,杂交棉籽棉产量达到最高.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,影响到最终产量.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.     

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.     

密度对杂交棉群体冠层及光合特性的影响

[目的]探讨不同密度水平杂交棉冠层结构、光合特性及与产量的变化规律,为南疆杂交棉高产高效栽培技术提供理论依据.[方法]以兆丰1号和鲁棉研30号为材料研究不同密度处理下杂交棉冠层结构、光合特性及与产量的关系.[结果]随着生育进程的推移,LAI先增后减,到盛花期达到最大值,18.75×104、26.25×104株/hm2显著高于11.25× 104株/hm2;冠层开度先降后升,盛铃期达最小值,透光率在盛铃期表现为11.25 ×104 ＜18.75 ×104 ＜26.25 ×104(株/hm2),铃对位叶Tr先降后升而其SPAD值及Pn均呈先升后降,其中18.75 ×104 ＞11.25 ×104 ＞26.25 ×104(株/hm2)的规律.从产量构成因素看,单株结铃数随着密度的增加而降低;兆丰1号的单铃重呈显著性差异,鲁棉研30号差异不显著,总铃数表现出18.75×104 ＞26.25×104 ＞11.25 ×104(株/hm2)的规律,衣分无差异.其中18.75 × 104栋/hm2条件下,产量最高达9 800 kg/hm2.[结论]在南疆自然生态条件下,18.75×104株/hm2密度处理既能发挥杂交棉个体优势,同时具备群体优势,最终夺得高产.     

膜下滴灌对新疆高产棉花群体光合作用冠层结构和产量形成的影响

 通过对新疆膜下滴灌棉花节水高产的机理探讨表明 ,限量滴灌 (为新疆目前大田膜下滴灌暂定 375m3 /ha滴水定额的 2 /3)棉田土壤水分亏缺 ,群体光合速率降低 ;群体呼吸速率及群体呼吸占群体总光合的比值在盛花期较高 ,进入盛铃期以后群体呼吸又显著低于适量滴灌棉花 ;叶面积指数低 ,叶片平均倾斜角度大 ,群体散射辐射透过系数和群体直射辐射透过系数增加 ,对光能的截获率降低 ;光合物质累积少 ,但分配到生殖器官中的比例上升快。不同品种对滴水量的反应差异较大 ,新陆早 6号对限量滴灌反应不敏感 ,籽棉产量与适量滴灌棉田差异不显著 ;而新陆早 8号对限量滴灌反应较敏感 ,籽棉产量明显低于适量滴灌棉田。因此 ,在限量滴灌条件下选择新陆早6号种植较适宜 ;在新疆开展抗旱品种选育 ,实行节水滴灌是有潜力的     

机采模式下耐旱性不同棉花品种冠层特性对滴水量的响应

【目的】 研究等行距密植机采模式下不同耐旱性棉花品种冠层特性对滴水量的响应及作用机理,为干旱区棉花节水灌溉和耐旱性品种选择提供理论依据。【方法】 选用耐旱性强的品种新陆早22号和耐旱性弱的品种新陆早17号为试材,设亏缺滴灌(W₁)、限量滴灌(W₂)、常规滴灌(W₃)处理,研究滴水量对耐旱性不同棉花品种棉花冠层结构、光分布、群体光合和呼吸速率以及产量的影响。【结果】 叶绿素含量(Chl)、群体光合(CAP)和呼吸速率(CR)随滴水量的增加呈显著上升趋势,在W₃处理下表现为最大值,其中新陆早22号在盛花至盛铃后期上述参数在W₂、W₃条件下无显著差异,但均显著低于W₁处理;冠层开度(DIFN)和冠层PAR透过率则随滴水量的增加呈下降趋势,各处理间均表现为W₁>W₂、W₃;新陆早17号和新陆早22号分别在W₃、W₂处理下籽棉产量最高,W₂处理下水分利用效率最高。品种间,新陆早22号的Chl、叶面积指数(LAI)、CAP和CR在盛花至吐絮期比新陆早17号高0.8%~10.5%、3.4%~15.0%、1.3%~16.7%、2.9%~22.9%,籽棉产量和水分利用效率分别比新陆早17号高8.9%、9.2%。籽棉产量与LAI、CAP、CR、Chl均呈正相关,与DIFN呈负相关。【结论】 在等行距密植条件下,根据棉花品种对水分的敏感性不同,灌水量控制在3 900~4 800 m³/hm²时,可以使棉花在生育中期维持较高的叶绿素含量和叶面积指数、适宜的冠层开度以及均匀的光分布,促进光合速率的提升,在不显著降低棉花产量的前提下提高水利用效率。     

滴灌灌水定额对大棚种植草莓生长及产量的影响

[目的]寻找适合大棚种植草莓的滴灌灌水定额.[方法]测试不同滴灌灌水定额下大棚种植草莓的果实品质、产量及经济效益.[结果]草莓整个生长过程中,生育各阶段(距地面20 cm内土层)土壤含水量控制范围为:旺长期70％～80％,团棵期60％～70％,现蕾开花期80％～90％,果实膨大期80％～90％,果实成熟期60％ ～ 70％.当灌水量在880.5～1 567.5 m3/hm2范围内,草莓的产量随着灌水量的增加而增加,超过1 567.5 m3/hm2后,出现下降趋势.[结论]在该试验条件下,灌水量为1 567.5 m3/hm2时,草莓的产量与品质最高,经济效益最佳.     

花铃期不同滴灌量对海岛棉生长特性及产量的影响

[目的]研究花铃期不同滴灌量下棉花生长发育特性,为干旱区发展节水高产高效农业提供科学依据.[方法]以新海24号和新海36号为试验材料,灌量设3 900、3 150、2 400 m3/hm2三个水平,试验设6个处理3次重复,品种为副区,进行裂区试验.[结果]同一品种下,出叶速率、主茎日增长量、蕾铃数量、现蕾强度、成铃强度、单株结铃数、单铃重和皮棉产量均以滴灌量3 900 m3/hm2处理较高,3 150 m3/hm2处理次之,2400 m3/hm2处理较低;同一灌量下,新海24号的出叶速率快于新海36号,单株结铃数多于新海36号,其主茎日增长量、蕾铃数量、现蕾强度、成铃强度及单铃重均小于新海36号,新海24号皮棉产量较高.[结论]不同滴灌量主要影响棉花的单株结铃数和单铃重,在滴灌量3 900 m3/hm2下,依据各品种对不同滴水量响应的差异,结合相应的灌溉制度,有利于实现棉花高产.     

南疆滴灌高产杂交棉花干物质和氮磷钾积累模拟分析

研究南疆覆膜滴灌条件下高产杂交棉干物质和氮磷钾养分的积累规律.结果表明皮棉3 000 kg/hm2高产条件下,棉花总干物质和生殖器官干物质积累速率最快时间在出苗后的107～108和117～118 d;棉株吸收N、P2O5、K2O的快增期分别在出苗后66～153、55～126和62～126 d.高产杂交棉地上部总干物质和生殖器官干物质积累量分别为102.51和62.27 g/株,吸收积累氮磷钾养分的总量换算为N、P2O5、K2O分别为515.3、126.4和591.9 kg/hm2,每生产100 kg皮棉需吸收氮磷钾比例N∶P2O5∶K2O=1∶0.25∶1.15.     

不同滴灌模式下种植密度对棉花冠层结构特性的调节

[目的]明确不同滴灌模式下种植密度对棉花群体冠层结构、光截获、产量和水分利用效率的影响,研究干旱区棉花高产节水的途径和技术措施.[方法]选用新陆早45号为试验材料,设有限滴灌(I425,滴灌量425 mm)和常规滴灌(I500,滴灌量500 mm)滴灌模式,每种滴灌模式下设3个种植密度:低密度(D12,12×104株/hm2)、中密度(D24,24×104株/hm2)、高密度(D36,36×104株/hm2).测定不同生育期棉花株高、叶面积指数(LAI)、平均叶簇倾角(MTA)、冠层开度(DIFN)、光截获、产量和水分利用效率(WUE)等指标.[结果]与常规滴灌模式相比,有限滴灌模式减缓了盛蕾至初花期株高增长速度,保持盛铃后期至吐絮期较高的LAI,增加了MTA和DIFN,进而显著提高了冠层中、下部的光吸收率,在不显著降低籽棉产量的前提下,提高了WUE.常规滴灌条件下,LAI、MTA、冠层总光吸收率(LIR)以中密度处理较高;有限滴灌条件下,上述参数均以高密度处理最高.常规滴灌中密度处理、有限滴灌高密度处理均显著提高单位面积铃数,最终获得了较高的籽棉产量;WUE则以有限滴灌高密度处理较高.[结论]在保持较高叶面积指数条件下,通过调节叶倾角,保证冠层中、下部较高的光吸收率,提高冠层总光吸收率,是有限滴灌高密度种植模式实现棉花高产节水的重要原因.     

博尔塔拉州膜下滴灌棉田氮肥施用技术研究

[目的]探讨适宜博尔塔拉州滴灌棉区的氮肥施用技术.[方法]通过田间小区试验对滴灌条件下不同质地和不同肥力棉田氮肥施用技术进行研究.[结果]肥力较低的滴灌棉田氮素最佳经济用量为248.6 kg/hm2,最佳经济产量为2 158.9 kg/hm2;肥力较高的棉田氮素最佳经济用量为310.9 kg/hm2,最佳经济产量为2 236.5 kg/hm2.氮肥用量一致的条件下,适量基施有提高产量的作用,肥力较低的砂壤土滴灌棉田以30;作基肥,70;滴施效果最好,按照"前轻、中重、后补"的原则,从盛蕾期到铃期持续滴施对提高铃重、增加铃数进而提高产量有明显的作用;中高肥力的壤土上,集中在盛蕾期到花铃期持续滴施即可满足棉花的需氮要求.[结论]膜下滴灌棉田氮肥用量控制在尿素525.0～560 kg/hm2,可以获得较高的产量和收益.     

不同灌溉方式和灌水量对棉花冠层叶铃配置的影响

【目的】分析膜下滴灌和传统漫灌对棉花叶铃配置关系的影响,研究膜下滴灌棉花高产原理,寻求增产新途径。【方法】设置膜下滴灌和传统漫灌两种灌溉方式,并设两个灌水量:3 900和6 000 m³/hm²,共4个处理。测定棉花叶面积、光吸收率、干物质累积和棉花产量构成因子等指标,分析不同灌溉方式对棉花叶铃配置关系及产量的影响。【结果】盛铃后期,相比传统漫灌,膜下滴灌棉花叶面积指数高出30.66%,冠层上部叶面积指数维持在2~2.5,中下部在1~1.5,冠层各部位光吸收量均匀;同时不同冠层结铃比例适中,与各层光分布比例耦合良好,有利于光合产物生产。3 900 m³/hm²灌水量下,膜下滴灌棉花相对传统漫灌棉花增产25.07%;而6 000 m³/hm²灌水量下,膜下滴灌棉花相对传统漫灌棉花减产6.74%,过量灌水不利于膜下滴灌棉花产量形成。【结论】相比传统漫灌,膜下滴灌棉花叶铃配置更合理,光合生产力更强,有利于光合产物向生殖器官转运和产量形成     

滴灌棉田根区水分对棉花干物质生产及水分利用效率的影响

[目的]研究滴灌条件下根区水分对棉花干物质生产、分配及水分利用效率的影响,为制定滴灌棉花水分精确管理制度提供依据.[方法]选用对水分敏感性不同的棉花品种为试材,分别设置常规滴灌和充分滴灌处理,在灌水前后监测土壤水分变化,同时测定棉花根系生长与分布、株高、叶面积指数及生物量等生理指标.[结果]常规滴灌量条件下土壤水分活动层集中在0～60 cm的土层中,且滴水前耕层土壤相对含水率均低于55;、滴水后可保持70;～80;的水分状况,有利于诱导根系纵向生长,维持生育后期较高的叶面积指数,并促进光合产物向产量器官蕾铃分配,从而提高了经济产量水分利用效率.不同品种对根区水分的反应差异较大,新陆早6号常规滴灌条件下皮棉产量低于新陆早8号,经济产量水分利用效率与新陆早8号无明显差异;充分滴灌条件下总生物学产量水分利用效率高于新陆早8号,经济产量水分利用效率显著低于新陆早8号.[结论]滴水总量在4 050～4 275 m3/hm2,依据品种对水分响应的差异,通过协调相关栽培技术,调控干物质生产及其在器官中的分配,可实现滴灌棉花产量与水分利用效率协同提高.     

不同水分处理对枣园间作棉花光合特征及水分利用效率的影响

为探索不同水分处理对间作棉花光合特征及水分利用效率的影响,以塔里木盆地枣园间作棉花为材料,在棉花的主要生育期,分析不同水分处理下棉花的光合指标及棉花的产量。结果表明：不同水分处理盛花期棉花叶片净光合速率、蒸腾速率的日变化均表现为单峰曲线,不同水分处理之间存在显著差异;不同水分处理之间水分利用效率存在差异,日变化平均值从大到小依次为：W3>W2>W4>W1;不同水分处理之间棉花产量存在极显著差异,轻度水分胁迫下棉花产量极显著高于其他处理;塔里木盆地枣棉间作条件下,适宜棉花生长的滴灌水量为300~350 m/667 m²。     

滴灌条件下灌溉量和频率对杂交棉生长和产量的影响

[目的]研究滴灌条件下不同灌溉量和灌溉频率对杂交棉生长和产量的影响.[方法]试验设置2个灌溉水平400和520 mm(分别用W400和W520表示)和2种灌溉频率5和10 d(分别用F5和F10表示).[结果]高灌溉频率可以维持0～40 cm土壤含水量稳定在较高水平,有利于作物生长.灌水量和灌溉频率对杂交棉干物质积累的影响主要是在花铃期(播种后90 d),此时增加灌溉量或灌溉频率都可以促进杂交棉干物质积累,尤其是提高灌溉频率可明显促进棉花生长.[结论]增加灌溉量和灌溉频率可促进棉花干物质积累量,增加棉花产量;尤其是提高灌溉频率可以显著增加棉花干物质积累量、产量和水分利用率.不同处理棉花产量和水分利用率的顺序均为:W520F5 > W400F5、W520F10 > W400F10.在水资源缺乏的地区或时期,通过提高灌溉频率可以有效的增加棉花产量、提高水分利用率.     

膜下滴灌氮、磷、钾耦合对杂交棉产量的影响

[目的]研究膜下滴灌氮、磷、钾耦合效应对杂交棉产量的影响.[方法]通过田间试验,采用"3414"完全试验方案研究不同施肥处理对棉花产量的影响,并通过产量建立施肥模型.[结果]氮、磷、钾不同配比对棉花产量有显著影响,施肥不足或过量都造成产量下降,其中氮素对棉花生长影响最大.膜下滴灌氮、磷、钾与产量三元二次方程为:Y=4 382.22+5.456 N+1.937 P+6.823 K+0.013 84 NP-0.009 24N2-0.307 5 P2-0.027 72 K2.由模型方程得到氮、磷、钾肥最佳施用量分别为383.26、117.76和123.07 kg/hm2,其产量为5 961.8 kg/hm2.[结论]氮、磷、钾合理的组合可以获得高产,提高经济效益.     

干旱胁迫对南疆膜下滴灌棉田光合产物累积的影响

为明确适度干旱胁迫对新疆南部极端干旱区滴灌棉花生长及水分利用效率的影响。在常规滴灌(灌水量为4 650 m~3·hm~(-2))的基础上,设计4种减量滴灌模式(灌水量分别2 250、2 850、3 450和4 050m~3·hm~(-2)),分析不同滴灌量对棉花光合产物积累动态及产量形成的影响。结果表明,随着滴灌量的减少,蕾铃数比常规灌水量减少;蕾铃脱落率先减少后增加;根冠比呈现先增大后减小的趋势,在始花期滴灌量3 450m~3·hm~(-2)的根冠比大于常规滴灌处理;随灌溉量减少,干物质呈现先增加后减少的趋势,灌溉量为2 250~4 050m~3·hm~(-2)时干物质显著增加,常规灌水量下干物质量则呈下降趋势。随着灌水量的减少,单铃质量、单株结铃数也随着减小,从而阻碍棉花经济产量的提高。