近30 a全国棉花生产区域时空变化及区域优势分析

【目的】分析全国棉花生产布局变化,研究棉花生产时空变化特征与区域优势,为合理的配置棉花生产资源提供参考。【方法】基于全国近30 a来棉花总产量、播种面积、单产等数据,以全国主要种植棉花省(市、区)为研究单元,综合运用统计工具分析全国棉花生产时空变化和区域优势,研究棉花生产变化的总体特征、地域格局演变特征。【结果】1990年以来全国棉花总产量年际变化呈现两个阶段:波动上升时期(1991~2007年),除新疆显著上升外,大部分省(市、区)缓慢下降;波动下降时期(2008~2020年),黄河流域和长江流域棉区下降较快,西北内陆棉区尤其新疆显著增加。近30 a全国棉花总产量显著增加,由5.09×10⁹ kg增加至5.91×10⁹ kg,增加了16.11%,空间上呈现“东南-西北”格局;单产与总产量变化相似,在全国范围内持续增加;播种面积则不同,生产重心呈现出“由东向西”转移,逐渐向西北集中的态势。全国棉花总产量变化总体上以播种面积贡献为主导,其次互作主导,单产为最低,我国棉花的生产优势区域为新疆。【结论】30 a来全国棉花播种面积先减后增,生产集中程度不断增大,优势产区趋于稳定,单产逐步提升;棉花生产布局呈现全国棉花生产重心呈现出由南向北,再由北向西北内陆棉区(尤其是新疆)变迁的特点。     

减量灌溉下不同施氮量对南疆机采棉田干物质积累及产量影响

【目的】研究新疆南疆机采棉地区在适宜的水氮供应下,棉花干物质动态积累、产量及水肥利用状况。【方法】在南疆阿克苏地区机采棉田,设置不同灌溉量(2 250 、3 450、4 650 m³/hm²)和施氮量(0、300、600 kg/hm²)2个因子,分析不同处理的棉花生长状况、干物质积累及水肥生产效率。【结果】增加施氮量有利于棉花开花结铃,在干物质积累及花后贡献率上,灌溉量和施氮量二者其中一个因素过高或者过低均会影响棉花干物质快速积累及花后干物质的贡献率,灌溉量3 450 m³/hm²和施氮量为300 kg/hm²时干物质积累速率的加快,花后干物质的贡献率较大,有利于干物质的快速积累;在棉花产量和水肥利用效率上,随着灌溉量增加籽棉产量也随着增加,当灌溉量由3 450增加到4 650 m³/hm²时,籽棉产量的增加幅度减小,在灌溉量3 450 m³/hm²下,随着施氮量的增加棉花产量呈现先升后降的趋势,当施氮量为N2时,棉花产量最大为7 153.08 kg/hm²。【结论】在不同灌溉量下,随着施氮量增加有利于棉花干物质积累、产量及水肥利用效率提高。但随着灌溉量增加施氮量的正效应将会减少。南疆机采棉田在3 450 m³/hm²灌溉量下,施肥量(纯N)为300 kg/hm²时,能够有效的提高棉花产量及水肥利用效率。     

化学封顶剂不同浓度处理对棉花农艺及产量性状的影响

【目的】研究新疆南疆棉区缩节胺(1,1-dimethyl-piperidinium chloride, DPC)化学封顶对棉花主要农艺性状及产量性状的影响,为新疆南疆棉花化学封顶技术提供理论支撑。【方法】于2019年在新疆南疆阿拉尔市16团开展田间试验,以人工打顶为对照,采用完全随机设计,研究不同DPC用量(0、90、180和270 g/hm²)对棉花株高、新生部分、产量及产量构成因素的影响。【结果】与人工打顶相比,DPC化学封顶处理的株高增加7.9~28.5 cm,新生主茎长度增加8.8~22.3 cm,新生果枝台数增加3.6~5.0台;高剂量DPC(270 g/hm²)处理可增加产量器官干物质积累量和积累速率。化学封顶不影响单铃重和衣分,高剂量DPC(270 g/hm²)处理与人工打顶的籽棉产量相当,降幅仅2.4%。【结论】新疆南疆棉区应用270 g/hm²的DPC进行化学封顶既可获得较好的封顶效果,也不会降低籽棉产量。     

新疆“滴水出苗”机采棉皮棉2 700 kg/hm2关键技术评述与展望

【目的】研究新疆北疆“滴水出苗”棉田高产种植措施,分析其关键技术,为大面积棉花绿色高效高产稳产提供支持。【方法】以2017~2019年在新疆北疆棉区连续创建的7个棉花高产点为研究对象,定点观察其种植技术,并持续追踪和梳理。【结果】皮棉单产为2 700 kg/hm²的“滴水出苗”机采棉高产田以壤土为主,肥力中上;品种抗病虫逆性好,结铃性强,铃重、衣分适中,种子质量好;全生育期需滴水6 000 m³/hm²左右,滴水9~11次,尿素、磷肥、钾肥用量1 425~1 575 kg/hm²,花铃期是水肥需求的高峰期,应适量补施硼锌肥;化控坚持“早、轻、勤”原则,次数约6~8次,进水前化控,打顶后化控2~3次,前轻后重;早防早治虫害;落叶催熟剂适期、分次喷施,及时采收。【结论】有效建立“滴水出苗”棉田平均收获株数201.3×10³株/hm²、总铃数1 416.8×10³个/hm²以上的田间管理技术体系,实现机采棉皮棉2 700 kg/hm²的高产目标。     

国审早熟棉花新品种邯3206的选育与多元化配套栽培技术应用

【目的】选育出适合多元化种植模式的早熟棉花新品种,为粮食生产与棉花产业的协调发展提供新的思路。【方法】选用邯郸市农业科学院自育的棉花新品系HS601为母本和转基因抗虫棉邯685为父本杂交,经南繁北育,定向选择,成功培育出早熟棉新品种邯3206。【结果】早熟棉新品种邯3206于2019—2020年参加黄河流域棉区早熟组棉花品种区域试验,2年平均子棉、皮棉和霜前皮棉产量分别为3 547.5 kg/hm²、1 449.0 kg/hm²和1 327.5 kg/hm²,分别比对照品种中棉所50增产7.7%、10.2%和9.6%。该品种生育期98 d,株型较紧凑,茎秆较粗壮。邯3206于2021年通过河北省品种委员会审定(冀审棉20219001),2022年通过国家品种委员会审定(国审棉20220028)。【结论】邯3206生育期短,在黄河流域棉区与蔬菜作物(甘蓝、西蓝花、大蒜)进行两熟制多元化配套栽培可取得较好经济效益。     

早熟棉区行距与密度互作对棉花产量的影响

【目的】研究不同行距及密度互作对棉花生长发育和产量品质的影响,为棉花合理密植和株行距配置提供理论依据。【方法】在新疆南疆阿克苏市温宿县早熟棉区进行大田试验,采用裂区设计,主区为行距,设3个处理,分别为66 cm(A₁)、76 cm(A₂)、86 cm(A₃);副区为密度,设3个处理,分别为12×10⁴株/hm²(B₁)、15×10⁴株/hm²(B₂)、18×10⁴株/hm²(B₃)。【结果】在相同行距条件下,提高种植密度,棉花株高及节间长度增加,茎秆变细,单株结铃数减少。在相同密度条件下,增大行距株距变小,纵向竞争大于横向竞争,行距越大棉花向行间倾斜的角度越大。不同行距的棉花产量都随着密度的增加而增加, A₂B₃处理籽棉产量最高。【结论】同密度下,窄行距棉花封行早,营养枝多,叶面积指数高,下部通风透光性差,蕾铃脱落多;宽行距棉花株距小,在同等栽培措施下封行时间晚,叶面积指数低。提高种植密度,单位面积的铃数增加,单铃重减少。行距及密度对籽棉产量影响显著,中行距高密度处理产量最高。     

施氮量对棉花养分吸收利用及产量和品质的影响

【目的】研究施氮量对棉花产量、养分吸收与分配、氮肥利用率及纤维品质的影响,为棉花生产合理施氮提供理论基础。【方法】以中棉所60号为材料,于2018和2019年连续2年大田试验。设置4个施氮水平(0、112.5、168.75、225 kg/hm²,分别以CK、N₁、N₂、N₃表示),在吐絮期采集植株茎、叶、生殖器官,测定干物质质量和氮磷钾积累量,计算氮肥利用率和棉花产量等指标。【结果】施氮量在0~225 kg/hm²,棉花产量随施氮量的增加而增加;施用氮肥可提高棉花吐絮期氮、磷、钾吸收量,施氮水平在0~168.75 kg/hm²,棉花氮、磷、钾吸收量随施氮量的增加而增加,过量施用氮肥后棉花氮、磷、钾吸收量下降;氮肥利用率以112.5 kg/hm²施氮量最高;施氮量对棉花纤维品质指标影响差异不显著。【结论】综合产量、氮肥利用率、养分吸收、分配及利用和纤维品质等指标,黄河流域棉区推荐施氮量为112.5~168.75 kg/hm²。     

不同施氮量对棉花产量、养分吸收及氮素利用的影响

【目的】覆膜滴灌条件下,研究不同施氮量对棉花产量、养分吸收和氮素利用的影响,为棉花生产合理施氮提供科学依据。【方法】试验于2017～2019年设在新疆阿瓦提县,共5个施氮水平(0、110、220、330、440 kg/hm²),于棉花吐絮期采集植株样品,测定棉花产量、生物量、养分吸收和氮素利用。【结果】当施氮量在0～220 kg/hm²时,棉花产量、生物量和产值随着施氮量的增加显著增加,棉花对氮、磷、钾的吸收也显著增加,当施氮量大于220 kg/hm²时影响不显著。棉花氮素偏生产力和农学效率随施氮量增加显著降低。当施氮量大于220 kg/hm²时,氮素表观利用率显著降低,氮素贡献率差异不显著。【结论】当施氮量在0～220 kg/hm²时,随着施氮量的增加,棉花产量、生物量、产值和氮、磷、钾养分的吸收显著增加,当施氮量大于220 kg/hm²时,氮素表观利用率显著降低。综合棉花产量、经济效益、养分吸收和氮素利用,供试棉田推荐施氮量为220 kg/hm²。当施氮量为220 kg/hm²时,形成100 kg籽棉,需吸收N 4.25 kg、P₂O₅ 1.14 kg、K₂O 3.61kg。     

棉花1膜3行模式下密度和缩节胺用量优化组合

【目的】研究棉花1膜3行种植模式下,密度与缩节胺用量对棉花生长发育及产量的影响及互作效应,分析此模式下棉花植密度和缩节胺优化组合,为该技术在生产上推广应用提供依据。【方法】棉花1模3行模式下,采用裂区设计,密度为主处理,设置3个水平,分别为9.4×10⁴ 、14.1×10⁴和18.8×10⁴株/hm²;缩节胺用量为副处理,也设置3个水平,90、180和270 g/hm²,研究两因素作用下,棉花生长发育及产量的变化。【结果】株高与密度呈正相关,而与缩节胺的用量呈负相关;棉株茎粗与密度呈负相关,与缩节胺的用量呈正相关;籽棉产量随密度与缩节胺用量的增加呈先增后减趋势。【结论】棉花种植密度在14.1×10⁴株/hm²,缩节胺180 g/hm²时,最有利于棉花的生长发育及产量的形成。     

种植密度对76 cm等行距机采棉冠层结构、冠层温湿度及产量的影响

【目的】筛选出适宜76 cm等行距种植的机采棉最适宜种植密度。【方法】2020年4～10月采用76 cm等行距地膜种植,设置9×10⁴株/hm²(A)、12×10⁴株/hm²(B)、15×10⁴株/hm²(C)、18×10⁴株/hm²(D)、21×10⁴株/hm²(E)5个种植密度进行田间试验,测定叶面积指数(LAI)、叶倾角(MLA)、冠层开度(DIFN)、光截获率(PAR)、冠层温度、湿度、产量等指标,研究不同种植密度对棉花冠层结构、冠层温湿度及产量的影响。【结果】各处理棉花叶面积指数和叶倾角均随种植密度的增加而增加,呈现现为E>D>C>B>A,冠层开度则基本呈现出A>B>C>D>E;各处理的光截获率在空间上基本上呈现出“V”型变化趋势,且密度越大,冠层内平均温度越低、平均湿度越高。当处理水平为15×10^4<...     

种植密度和灌溉定额互作对76 cm等行距机采棉生长发育及产量形成影响

【目的】 研究种植密度和灌溉定额互作对棉生长发育特征及产量形成的影响,建立76 cm等行距机采棉种植技术体系。【方法】 采用裂区试验设计,以种植密度为主区,灌溉定额为副区,设置种植密度13.5×10⁴株/hm²(M₁)、18×10⁴株/hm²(M₂)和22.5×10⁴株/hm²(M₃,CK_d),灌溉定额3 150 m³/hm²(W₁)、4 050 m³/hm²(W₂,CK_i)和4 950 m³/hm²(W₃)。研究种植密度和灌溉定额互作对76 cm等行距机采棉生长发育、产量及其构成因素的影响。【结果】 株高随密度和灌溉定额的增加而升高,单位面积叶片数、果枝数、蕾数、花数以及铃数在不同灌溉定额下均以高密度下数量最大。种植密度和灌溉定额对生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR)、单位面积结铃数和籽棉产量有显著的互作效应。植株干物质总重随密度和灌溉定额的增加呈上升趋势,生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR)均在W₁下最大。棉铃生长率(BGR)与群体生长率(CGR)、棉铃生长率(BGR)和群体生长率(CGR)与单位面积结铃数(Boll number)、单位面积结铃数(Boll number)和单位重(Boll weight)与籽棉产量呈显著正相关,在铃期棉铃生长率(BGR)和群体生长率(CGR)与Boll weight呈显著负相关。籽棉产量上M₃W₁、M₂W₂和M₁W₃处理最高,三者无显著差异。【结论】 76 cm等行距与传统(10+66)cm种植模式M₃灌溉定额相同时,76 cm等行距机采棉种植模式单铃重较M₁、M₂密度显著低;降低种植密度能够提高单铃重;降低密度和灌溉定额有利于增加生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR),增加灌溉定额有利于株高和干物质积累量的增加。优化种植密度和灌溉定额能够促进棉株生长,利于产量提高,当种植密度为22.5×10⁴株/hm²,灌溉定额为3 150 m³/hm²时,采用76 cm等行距机采棉种植有利于产量的提高。     

新疆“宽早优”模式下施氮量对棉田碳足迹的影响

【目的】研究新疆“宽早优”模式下施氮量对棉田碳足迹的影响。【方法】采用生命周期评价法(LCA),设置不同施氮水平(0、120、240、360 kg/hm²),分析施氮量对棉田碳足迹、碳足迹构成及产量的影响。【结果】当氮肥施用量( 360 kg/hm²)减少33.3%( 240 kg/hm²)和66.7%( 120 kg/hm²)时,碳足迹分别下降了8.4%和17.6%。在N₃₆₀处理下籽棉产量为8 035.4 kg/hm²,在N₂₄₀处理下籽棉产量为7 797.2 kg/hm²,且N₂₄₀、N₃₆₀处理棉花籽棉产量差异不显著。灌溉用电、农膜及化肥引起温室气体排放对碳足迹贡献最大,分别占47.4%、25.2%和24.3%。随着施氮量的增加,棉田N₂O排放总量随之增加,N₃₆₀分别比CK、N₁₂₀和N₂₄₀显著高221.9%、123.1%和 33.1%。【结论】随着施氮量的减少,棉花单位面积碳足迹也随之减少,在不影响产量的情况下,降低氮肥用量可以减少“宽早优”棉田碳足迹,在新疆地区实现以较少的碳足迹来获得较高的产量。     

新疆南疆不同棉花品种的生长特征及其品质分析

【目的】测定不同品种的生育期、生物量、冠层结构、产量及纤维品质等指标,分析其各自的特征差异,筛选出适宜于新疆南疆地区种植的优良棉花品种。为新疆南疆机采棉高产优质栽培提供理论依据。【方法】以6个棉花品种为试验材料,于2016~2018年度在新疆南疆阿拉尔地区设置品种比较试验。【结果】年际与品种对棉花熟性、地上部干物质、光辐射截获率、叶面积指数均存在影响,但品种作用更大。在机采棉种植模式下,鲁棉研36号和中棉所57号早熟,中棉所75号、中棉所88号和中杂7号中熟,中棉所60号晚熟。6个棉花品种相比,中棉所88号生育期适中,叶面积指数和光截获率均最高,干物质积累量最大,其增幅较最低的鲁棉研36号分别达到31.48%~36.59%、25.52%~28.02%,22.85%~29.97%,籽棉和皮棉产量均最高,分别达到6 470.87和2 612.65 kg/hm²,;产量构成因子中,中棉所88号棉铃数高且空间分布更合理,衣分和铃重显著提高,有利于增产;纤维品质指标中,中棉所88号上半部平均度、整齐度数和断裂比强度均最高,3年中均值分别达到30.21 mm、85.12%、30.48 cN/tex,马克隆值和断裂伸长率均最低,纤维品质综合表现较好。【结论】中棉所88号是较为适合南疆种植的棉花品种。     

种植密度和施氮量对等行距机采棉根系形态指标及产量的影响

[目的]研究不同种植密度和氮肥施用量对76 cm等行距机采棉根系形态指标及产量的影响.[方法]采用裂区设计,分别为主区密度(M1:22.5×104株/hm2、M2:18×104株/hm2、M3:13.5×104株/hm2)和副区氮肥(N1:0 kg/hm2、N2:300 kg/hm2、N3:600 kg/hm2),分析...