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     

膜下滴灌条件下不同品种棉花干物质积累变化研究

[方法]选用当地主栽棉花品种标杂A1和新陆早33号,设置不同灌水量和氮肥用量.[目的]积累变化及品种间差异.分析膜下滴灌棉花干物质.[结果]两棉花品种在整个生育期干物质积累总量呈现慢-快-慢的增长趋势,随着灌水量和氮肥用量的增加干物质积累总量在增加,最大增长速率增大,快速增长期推后,但过量的灌溉会使干物质积累总量有所减少.[结论]标杂A1在各处理中干物质积累均大于新陆早33号,在低水处理中品种间差异不显著,中高水处理品种间差异显著.     

抗旱、敏旱棉花材料苗期根系特性研究

[目的]研究棉花耐旱品种KK1543和敏旱品种新陆早26号的苗期根系特性,为棉花育种工作提供基础理论数据.[方法]以棉花耐旱品种KK1543和敏早品种新陆早26号为材料,用1/2 Hoagland营养液培养并观察记录和测量棉花的根长密度、一级侧根数量,两叶一心时期用15; PEG6000模拟干旱胁迫0、24、48和72 h后测根的含水量、根冠比.[结果]KK1543和新陆早26号在苗期根生长速度基本相同,一级侧根生长呈S型曲线.胁迫前KK1543根含水量和新陆早26号处于相同水平.胁迫后新陆早26号根含水量下降幅度显著高于KK1543,KK1543的根冠比增加显著高于新陆早26号.[结论]KK1543和新陆早26号在1/2 Hoag-land营养液中能较好的生长,15; PEG6000的处理后两个品种的根系特性变化具有一定可比性.     

不同机采棉花品种生长发育及光合物质生产的比较

【目的】筛选出更适宜新疆北疆地区机采的棉花品种。【方法】以新疆北疆地区代表性的早熟棉花品种为供试材料,通过品种比较试验,评价其在生长发育、光合特性及产量性状差异。【结果】新陆早71号生育期为123 d,株高为80.1 cm、始果节高度为25.6 cm、始果节位6.2节,株型紧凑抗倒伏,主要农艺性状表现较优,更利于后期机采;新陆早71号叶面积指数(LAI)合理,叶片光合速率(Pn)、叶绿素含量(SPAD)在各生育期优于其它品种,有利于干物质的积累,促进了后期单株结铃数、单铃重、衣分和籽棉产量的提高。【结论】新陆早71号综合表现较优,为适宜北疆棉区机械采收的棉花品种。     

北疆棉花新陆早6号和新陆早7号光合特点分析

北疆棉花品种新陆早6号和新陆早7号单叶光合速率(Pn）的高值期在盛花期，新陆早7号的单叶Pn明显高于新陆早6号。新陆早6号与新陆早7号群体光合速率（CAP）对密度的反应具有不一致性，栽培密度对于CAP的影响至关重要。盛花期～吐絮期，冠层中的上、中、下叶层群体光合速率变化具有一定的规律，吐絮期冠层上层作为棉株C的主要来源，冠层郁蔽过早，直接降低中，下层对棉株C的贡献。     

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％.     

杂交棉新品种新陆早44号高产群体生理参数研究

[目的]研究杂交棉新品种新陆早44号群体生理参数,探索北疆农田生态条件下杂交棉产量形成机理,为制定该品种高产栽培技术规程提供理论依据。[方法]以北疆棉区主栽品种新陆早33号为对照品种,田间取样测量叶面积和各器官干重,计算各时期生物产量和主要群体生理参数,研究杂交棉新品种新陆早44号和常规品种主要群体生理参数的差异及对产量形成的影响。[结果]新陆早44号和新陆早33号最大叶面积指数(LAImax)在盛铃期达到最大,分别为4.36和4.72,LAI>4的天数分别持续42和28 d;全生育期的总光合势(LAD)分别为2.87×106和2.79×106 m2·d;光合生产率在盛蕾期至初花期达到最大值,分别为20.49、17.78 g/(m2·d);最大生物量积累出现天数和速率分别为84.2 d、27.6 g/(m·d)和85.8 d、26.5 g/(m·d);成熟后,新陆早44号的生物产量和籽棉产量分别为出现早和积累速率高是新陆早44号高产的基础。     

根域限制下水氮供应对膜下滴灌棉花叶片光合生理特性的影响

在新疆气候生态条件下,采用管栽方法,选用棉花新陆早13号和新陆早33号2个品种为供试材料,通过人工限制根系垂直生长深度和水氮供应,测定棉花叶片气体交换和叶绿素荧光参数、光合物质积累等,探讨根域限制及水氮供应对棉花光合生理特性及产量形成的影响.结果表明:与对照相比,相同水氮供应条件下,根域限制处理棉花从开花期至盛絮期叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和光化学猝灭系数(qp)显著降低,尤其在盛铃后期至盛絮期表现明显,但潜在最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)未受到影响;盛花期和盛絮期根重均显著降低,但地上部总干物质、蕾铃干物质累积量及籽棉产量均显著高于对照.同一根域容积不同水氮处理棉花开花期至盛絮期的Pn、Gs和Fv/Fm、ΦPSⅡ、qp均表现为W1N1＞W0N1＞W1N0＞W0N0;根域限制条件下适量水氮供应处理盛花期和盛絮期地上部总干物质和蕾铃干物质累积量均显著增加,最终单株铃数、单铃重和籽棉产量均显著高于其它处理.因此,在膜下滴灌棉花根域容积受限制条件下,通过优化生育期水氮供应,能改善叶片光合性能、增加地上部干物质积累量及其向生殖器官分配比例,是挖掘膜下滴灌棉花产量潜力和提高效益的有效途径.     

2个不同耐旱性棉花品种光合特性和干物质累积对干旱的响应

【目的】 研究抗旱性不同的棉花品种叶片光合生理特性及干物质累积与分配对干旱的响应机制,为棉花抗逆栽培和耐旱性品种选育提供理论依据。【方法】 在土柱栽培的条件下,以棉花品种新陆早17号(敏旱型)和新陆早22号(耐旱型)为材料,设常规灌溉(4 500 m³/hm²,CK)、轻度干旱(2 700 m³/hm²,W1)和中度干旱(900 m³/hm²,W2)水分处理,测定棉花产量形成期叶面积、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数和干物质累积与分配的变化。【结果】 2个棉花品种的叶面积、叶绿素a含量(Chl a)、叶绿素b含量(Chl b)、叶绿素总含量(Chl)、净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)均随干旱胁迫程度的增加显著降低,品种间以新陆早22号降幅较小。与CK相比,W1条件下2棉花品种的最大光化学效率(Fv/Fm)并未显著降低,但新陆早17号的实际光化学效率[Y(II)]和光化学猝灭系数(qP)受到抑制,且轻度和中度干旱下非光化学淬灭系数(NPQ)在盛铃期显著增加。在W1条件下,新陆早17号吐絮期的生殖器官和营养器官干物质分别比CK下降了30.44%和16.61%,新陆早22号仅下降12.50%和5.74%。CK、W1、W2条件下,新陆早22号的根冠比在盛铃期较新陆早17号高2.54%、9.56%和14.48%。【结论】 耐旱性较强的棉花品种新陆早22号通过保持更好的光合性能和较大的根冠比,来保持生殖器官干物质的累积以适应干旱胁迫。     

氮肥施用策略对棉花干物质积累及产量构成的影响

[目的]明确膜下滴灌棉花不同氮肥施用策略对棉花生长的影响.[方法]在新疆库尔勒市包头湖农场进行大田试验,对不同生育期棉株干物质积累进行测定.[结果]各处理棉株干物质积累动态都呈"S"型曲线,用Logistic生长函数进行拟合,模型拟合较好;棉花干物质积累速率最快时间在初花期至盛铃期,棉株干物质积累总量与皮棉产量之间存在很好的一致性,各处理间单株铃数、籽棉产量、皮棉产量存在显著差异,而各个处理间单铃重和衣分差异不显著.[结论]在蕾期、花铃期前轻后重,盛铃期前重后轻的施肥策略能够获得较高的干物质积累量,其产量也最大.     

不同抗旱性棉花品种蜡质含量与水分利用效率的关系

【目的】在新疆自然生态条件下,研究不同抗旱性棉花品种蜡质含量变化及与水分利用效率(WUE)的关系。【方法】以抗旱性不同的棉花品种新陆早22号(抗旱性强)和新陆早17号(抗旱性弱)为试材,采用膜下滴灌技术设置正常灌溉和干旱处理,测定分析棉花产量形成期叶片蜡质含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、相对含水量(RWC)及籽棉产量。【结果】与正常灌溉相比,干旱处理显著降低了棉花籽棉产量,但盛花至吐絮期叶片蜡质含量提高10.84%、叶片WUE则增加23.96%。不同品种对水分处理响应不同,正常灌溉下新陆早22号与新陆早17号的棉花籽棉产量、RWC、WUE和叶片蜡质含量均无明显差异,干旱条件下新陆早22号的籽棉产量、叶片蜡质、RWC和WUE分别比新陆早17号高41.38%、14.27%、13.1%和3.84%;。相关分析表明,棉花叶片表皮蜡质含量与Tr、Pn呈显著负相关关系,且Tr的负相关系数高于Pn;与RWC呈显著正相关关系。【结论】抗旱性强棉花品种主要通过增加盛花至吐絮期内叶片蜡质含量,降低叶片蒸腾耗水,提高WUE及籽棉产量。     

不同种植密度对棉花产量性状的影响

[目的]确定北疆棉花的适宜种植密度。[方法]以新陆早33为供试棉花品种,研究不同种植密度（9.0、13.5、18.0、22.5、27.0、31.5万株/hm2）对其产量性状的影响。[结果]棉花生育期随种植密度的增加而延后;种植密度与棉花株高、叶片数、果枝数、蕾数、铃数、铃重、衣分均呈显著负相关;棉花不同器官干物质积累均呈＂S＂型曲线,花铃期棉花干物质积累最快;密度为22.5万株/hm2处理棉花的铃重、衣分、籽棉和皮棉产量最高。[结论]北疆早熟棉花品种的适宜种植密度为22.5万株/hm2。     

新疆棉区杂交棉养分吸收分配特点研究

[目的]研究新疆棉区杂交棉养分吸收分配的特点。[方法]以杂交棉标杂A1、鲁棉研15和常规棉新陆早13号为材料进行试验。[结果]在新疆棉区种植条件下,杂交棉单铃重、衣分、皮棉产量均高于常规棉,且达极显著水平。杂交棉与常规棉对N、P2O5和K2O的吸收均呈Logistic函数曲线变化。但养分积累量和吸收强度不同。杂交棉在各生育阶段养分净积累量高于常规棉,养分吸收强度大于常规棉,养分最大吸收速率出现的时间较常规棉晚。杂交棉养分分配规律和常规棉一致,但在生育后期,养分向生殖器官（籽棉）分配较常规棉多,向营养器官分配低于常规棉。[结论]为制定相应的高产施肥方案和施肥模式提供理论依据。     

棉花植株顶部棉铃发育过程中物质累积及对温度的响应

【目的】研究7、8果枝棉籽与纤维不同播种条件下物质累计的特点,分析温度变化对籽棉物质分配的影响,以及分期播种后上部果枝棉纤维发育与温度的关系,为机采棉确定播种日期和脱叶剂喷施时间和提高棉纤维品质提供理论依据。【方法】于2017~2018年在新疆乌兰乌苏农业气象试验站开展田间试验,以大田生产播期(4月12日)为对照,两年共设置4个播期,随铃龄变化测定棉籽与纤维物质累积特征、棉花纤维品质等指标。【结果】花后50 d内日均温MDT为23.8℃,≥15℃有效积温为456.8℃的正常播期处理下,新陆早59号、新陆早64号上部果枝单粒棉纤维干物质快速累积期分别在铃龄22~40和18~36 d;MDT下降0.3℃,≥15℃有效积温下降17.5℃的条件下,使新陆早64号单粒棉纤维干物质快速累积期平均累积速率提高且理论最大积累量明显增加;在纤维物质累积过程中,日温差对单粒纤维物质快速累积期长短有着极显著影响;纤维与棉籽间存在异速生长特征,并随着铃期MDT的下降异速生长程度减小;MDT为23.0和20.8℃的晚播条件下早中熟品种新陆中82号的棉籽、纤维发育均表现出了较好的适应性。【结论】棉纤维发育对铃期温度下降较为敏感,在铃龄中后期干物质累积速率的明显降低;纤维与棉籽间的异速生长程度随着铃期MDT的下降而降低;铃期日均温差一定程度上决定了其干物质快速累积期的长短;早中熟品种新陆中82号早熟性较好,适宜在北疆棉区种植。     

Logistic方程拟合新疆春小麦灌浆动态

【目的】 研究新疆主栽春小麦品种籽粒灌浆基因型差异。【方法】 用 Logistic方程拟合籽粒生长动态,对该方程求一阶导数,可得籽粒生长速率方程,求得新疆主栽春小麦品种籽粒灌浆主要特征值。【结果】 9个品种籽粒干物质量积累的动态变化呈现"S"型曲线,即动态由慢-快-慢的增长过程。参试品种最终籽粒干物质量整体表现为(23.2±2.87) g/10穗;取样期籽粒干物质量的动态增长量:初花期后14~19 d达到最高,初花期后31~37 d籽粒干物质增长量最低;测算参试品种理论K值整体表现为(24.08±3.12) g/10穗;快速灌浆期整体表现为:初花期后12.60 d进入快速灌浆起始期,初花期后24.94 d到达快速灌浆终止期,灌浆快增期持续天数为12.34 d,到快速灌浆期终止期,籽粒干物质量积累贡献率达到83.56%±7.06%;最大相对灌浆速率(Vm)的整体表现为:(1.40±0.45) g/10穗/d。【结论】 近年来审定的春小麦新品种籽粒灌浆干物质量呈现逐渐增加的趋势,即穗粒重上升趋势;初花期后0~25 d是新疆春小麦籽粒灌浆的关键时期,也是充分利用水肥调配等农艺措施获得高穗粒重的重要时期;新春38号、新春44号、新春6号和新春40号四个品种具有高穗粒重潜力;新春39号、新春6号和新春37号籽粒灌浆快增期短,属相对灌浆速度较快品种,其中新春6号理论k值较高且相对灌浆速度较快,属强势籽粒灌浆品种。     

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%。     

不同棉花品种对棉铃虫发育和危害的影响

[目的]为新疆棉花抗虫育种及害虫防治提供依据。[方法]分别采用室内饲养与室外接虫的方法,研究棉铃虫对石河子地区12个棉花主栽品种（新陆早10、12、13、21、23、28、33、36号和中棉42、ZM-1、标杂A1、新炮台1号）的危害情况。[结果]各棉花品种田间2代棉铃虫卵量为（9.2～35.7）粒/100株;田间落卵量与棉花叶片茸毛密度并不完全呈正相关。室外网室鉴定结果表明,各棉花品种的平均蕾铃受害率为15.75%～28.50%,其中标杂A1受害最轻,新陆早21、33、36号受害较重。室内饲养结果表明,用新陆早36号和ZM-1饲养的棉铃虫死亡率最低,均为5%,用标杂A1饲养的棉铃虫死亡率最高,为55%。[结论]石河子地区棉花主栽品种对棉铃虫的耐害性均不高。     

高产棉花群体结构特征与产量品质形成关系的研究

通过设置田间密度试验小区,对不同密度条件下棉花个体与群体的生长发育特性与产量、品质形成特点进行研究,研究表明:南疆地区棉花最适宜种植密度应在16.5×104～20×104株/hm2, "三桃"比例为:3∶5～5.5∶1.5～2,LAI高峰宜出现在盛铃期,其值3.5～3.6,盛花-盛铃棉田冠层的光截获率要维持在90;～95;,吐絮期干物质的积累量比重在50;左右,光合速率吐絮后保持在10 μmol/m2穝以上.