陆地棉中长绒种质鉴定及其品质性状的稳定性与空间分布研究

2001~2006年在江西南昌对14份优质棉品种(系)纤维品质性状的表现及其稳定性进行鉴定,并对一个中长绒高代选系的纤维品质性状的空间分布进行了研究,结果评选出达到中长绒陆地棉标准的种质5份;3大纤维品质性状中以马克隆值的变异系数最大,比强度次之,最小是绒长,表明马克隆值最容易受环境条件的影响;中长绒陆地棉不同部位棉纤维的绒长和马克隆值差异较小,比强度以中上部果枝内围果节的棉纤维最高,以上部果枝外围果节的棉纤维最低。因而在调优栽培中,应积极促进中上部果枝内围果节多成桃,控制上部果枝外围果节少座桃。     

新疆棉花播期对棉纤维糖类物质及超分子结构的影响

[目的]在新疆气候生态条件下,研究不同播期对棉纤维发育过程中纤维素累积和纤维超分子结构的影响,探讨纤维累积特征、超分子结构变化与纤维强度形成的关系,揭示棉花生育后期低温对棉纤维强度形成的影响.[方法]选用新陆早13号和新陆早33号为材料,采用分期播种的方法,形成棉铃发育的不同温度条件,研究棉纤维素发育过程中纤维素累积特性和纤维超分子结构的变化,分析纤维强度形成与超分子结构变化的关系.[结果]在新疆棉花生产正常播期处理条件下,棉纤维的发育处于较适宜的温度条件,纤维发育过程中纤维素积累速率平缓且经历时期长;在晚播条件下,棉纤维发育后期受到低温的影响,纤维素的快速积累起始时期推迟,纤维快速积累时期缩短,纤维素的理论最大含量下降,晚播处理棉纤维的取向分散角和取向分布角的角度大于正常播期处理,纤维强度下降.[结论]在棉纤维发育过程中,棉纤维发育期后期的低温不仅影响了纤维素的积累特性,导致纤维的超分子结构3个参数大于正常播期处理,不利于高强纤维的形成.     

北疆陆地棉不同品种产量和品质性状的空间分布研究

对六个早熟陆地棉品种(系)的部分产量性状和品质性状的空间分布进行了研究分析,结果表明,不同果枝间的铃重、衣分、绒长存在较大差异,且达显著水平.铃重、衣分、绒长在不同果枝间的分布呈现一定的规律性,铃重表现为中上部果枝的铃重较大,顶部和下部枝铃重偏低,尤以下部第一果枝铃重最低;衣分表现为中部果枝高,而上部和下部较低;绒长则表现为随着果枝节位的升高,绒长呈下降的趋势.比强和马克隆值在不同果枝间的也存在一定差异,但未达显著水平.根据前人研究对以上情况进行了探讨,并以此就北疆棉区的早熟陆地棉育种和栽培提出了看法.     

花铃期渍水对棉铃对位叶光合速率、物质累积及产量的影响

以美棉33B为材料,于棉花中部果枝开花时进行渍水7 d和14 d处理,研究花铃期渍水对不同果枝部位棉铃对位叶净光合速率与干物质累积及产量的影响。结果显示,渍水处理棉铃对位叶净光合速率随渍水持续期延长而降低,降幅为中部果枝上部果枝下部果枝。渍水后棉花地上部干物质累积降低,水分胁迫指数随果枝部位的上升而增加,下部果枝的干物质分配系数增加,根系、叶片分配系数降低而蕾铃分配系数增加。渍水后棉花产量在不同果枝部位的表现与物质分配结果一致。因此,花铃期渍水降低了棉花净光合速率,致使光合产物减少并改变其在不同果枝及器官间的分配,是不同果枝部位产量降低的物质基础。     

温度对棉纤维干物质积累动态变化的影响

随温度降低，棉纤维干物质积累减慢，终值降低，在增长高峰期内干重增加量减少，纤维干重占全铃重百分比值呈现“先降后升”趋势；随温度降低，单粒子纤维干重显著降低，并使每毫米纤维干重出现“负增长”现象。温度对棉纤维干物质积累的影响高于棉铃其它组分，14．8℃日温是棉纤维干物质积累停止增长的临界温度。果枝部位对棉纤维干物质积累的影响不显著。     

新疆陆地棉果枝性状的遗传分析

采用加性-显性遗传模型、Minque统计方法对380个陆地棉品种(系)及其222个单交F1杂交组合的主要形态性状(上部果枝节数、上部果枝长度、中部果枝节数、中部果枝长度、下部果枝节数、下部果枝长度)进行了遗传分析及杂种优势预测。结果表明,各性状遗传组分方差相差很大,显性方差大于加性方差,F1形态性状主要以显性效应为主。不同组合6个形态性状的基因型值、超中亲优势和超高亲优势相差很大,一些组合具有较好的形态性状。     

棉株生理年龄对纤维加厚发育及纤维比强度形成的影响

 【目的】研究棉株生理年龄对棉纤维加厚发育及纤维比强度形成的影响。【方法】通过设置播期试验使位于棉株不同部位的棉花"三桃"（伏桃、早秋桃和晚秋桃）的棉纤维加厚发育期（铃龄25～50 d）处于相同的温度条件下（统计伏桃、早秋桃和晚秋桃棉纤维加厚发育期日均温分别为22.0、19.4和15.3℃）。【结果】棉花"三桃"的棉纤维加厚发育及纤维比强度受温度和棉株生理年龄的双重影响，棉株生理年龄是影响伏桃、早秋桃棉纤维加厚发育的主要因子，对棉株上部果枝的伏桃和下部果枝的早秋桃棉纤维加厚发育具有显著影响，铃重、衣分和纤维比强度均明显低于其他部位；棉纤维加厚发育期低温则是影响晚秋桃棉纤维加厚发育及纤维比强度的首要因子。在本试验15.3℃的温度条件下，棉纤维蔗糖合成酶活性显著降低，β-1，3-葡聚糖酶活性显著升高，同时纤维素累积量和累积速率均显著降低，棉花铃重低于2 g，纤维比强度低于20 CN·tex-1。【结论】棉株生理年龄对伏桃、早秋桃和晚秋桃纤维比强度的影响作用依次增强。     

从丘岗区鄂杂棉28果枝的产量与品质分布探索其合理栽培技术

本文对鄂杂棉28在丘岗区高产栽培条件下的产量构成和品质特性进行了研究。结果表明：（1）下部第1-6果枝产量极显著高于平均产量,下部果枝结铃较多,是产量的保障,中部果枝的单铃重较大,中部果枝和下部果枝是获得高产的关键部位。（2）下部第一果枝籽棉产量贡献率最大。（3）棉花纤维品质以中部果枝最好。纤维长度和断裂比强度以中部果枝最大,其次为下部果枝,上部果枝较差。（4）果枝的第一、二果节结铃数最高,各果节产量呈现出随果节的外延而减少的趋势。就成铃的圆锥体而言,内围铃的产量贡献率最大。在丘岗区鄂杂棉28的高产栽培中,适当密植、科学施肥、合理化控是发挥中下部果枝的产量优势和中部果枝品质优势、获得高产的主要栽培措施。     

新疆南疆机采棉品种株型结构与产量性状的相关性

【目的】分析不同类型陆地棉品种的株型结构及产量性状,研究高产优质机采棉品种的株型结构与产量结构的特点,为棉花结构育种提供理论参考。【方法】测试不同机采棉品种的株型结构性状及产量结构相关指标,利用差异显著性分析、相关分析等统计方法,研究几种机采棉品种的株型性状、产量结构性状及其相关性特点。【结果】籽棉产量与株高、主茎节间长、果枝数、果节数存在正相关但不显著,与果枝始节高度呈负相关;株高与果枝始节高存在显著正相关,与主茎节间长度呈极显著相关; 17N11株型为塔型结构,其底部主茎叶片保留完整、籽棉产量、株高最高,而17N13主茎叶片数最多,17N5则具有最小的叶片脱落率;在棉花株型结构的共性方面,棉花果枝角度具有由上至下呈增大趋势,而变异能力则呈现与之相反的趋势(上部＞中部＞下部)。棉花主茎叶大小具有由上部至下部减小的趋势,变异能力亦呈现与之相反的趋势(下部＞中部＞上部)。【结论】株型结构具备中、上部果枝夹角较小(上部＜32.0°,中部＜50.0°),主茎叶总面积高于320 cm²,下部主茎叶片脱落率低于20%的机采棉品种产量优势显著,中上部果枝夹角、主茎叶总面积、下部主茎叶片脱落率可作为株型育种后代材料选择依据。     

温度对成熟棉纤维超分子结构的影响

国内外对低温条件下棉纤维强力变化研究较多,但这些研究多集中在影响纤维强力的单一温度指标,缺乏对在自然条件下日温度变化的多个指标的比较分析,如日平均温度、日最高温度、日最低温度以及低温条件下棉纤维超分子结构变化研究甚少.本文针对上述问题进行研究,旨在揭示低温条件下影响棉纤维强力的温度指标和纤维超分子结构.     

Influence of Anthesis Date and Boll Branch Position on Qualities and Super-molecular Structure of Cotton Fiber

The influences of the anthesis date and the fruiting branch positions on parameters of cotton fiber quality and super-molecular structure were studied. Fiber quality parameters, such as cotton fiber length, micronair, maturity and fiber strength deteriorated with postponing the anthesis date and decreasing temperature. When anthesis happened on the same date, the fruiting branch positions affected the fiber quality parameters, and the fiber quality parameters of the lower portion turned out to be higher than that of the upper portion, although the difference was insignificant. The super-molecular structure of the lower portion turned out to be superior to that of the upper portion at the early anthesis date and high temperature, which is in accordance with what was mentioned above, but the fruiting branch positions did not affect the impact of the anthesis date on the super-molecular structure.     

温光互作对棉花不同空间部位纤维品质的影响

【目的】为采取适宜栽培措施减轻花铃期不适宜温光条件对棉花纤维品质的影响提供理论依据。【方法】以温度敏感性差异较大的科棉1号（低温弱敏感型品种）和苏棉15号（低温敏感型品种）为材料,通过分期（4月25日、5月25日、6月10日）播种和花铃期遮阴（相对光照率CRLR为100%、80%、60%）,形成花铃期不同的温光条件,研究温光互作（用铃期内累积辐热积PTP表示）对棉花不同空间部位纤维品质的影响。【结果】（1）铃期内日均温、日均最高温、日均最低温和光合有效辐射是造成棉纤维品质差异的主要气象因子,棉株不同空间部位各气象因子值纵向随果枝数增加、横向随果节数增加均逐渐降低。（2）纤维品质指标中马克隆值对温光互作最为敏感,其次为纤维比强度、纤维长度。（3）各空间部位棉纤维长度、比强度、马克隆值随铃期内PTP的增加均呈抛物线型变化。各空间部位各纤维品质指标理论最大值,纵向比较内围果节以中部果枝最大,下部次之,上部最小,横向外围果节的理论最大值均小于其内围果节。中部内围铃各纤维品质指标达到优质棉A级、AA级时适宜PTP范围最广。低温敏感型品种各纤维品质指标适宜PTP范围皆低于低温弱敏感型品种。（4）纤维比强度的适宜PTP范围较小,是优质棉A级的主要限制因素;马克隆值和比强度适宜PTP匹配性差,是优质棉AA级的共同限制因素。棉纤维品质在PTP 183.5-633.7 MJ·m^-2（科棉1号）、229.0-589.6 MJ·m^-2（苏棉15号）时达到优质棉A级,在304.7-452.9 MJ·m^-2（科棉1号）、346.6-357.8 MJ·m^-2（苏棉15号）时达到优质棉AA级,两年试验中除6月10日播期CRLR60%处理外其余处理均达到优质棉A级;而达到优质棉AA级的只有 4月25日播期CRLR80%、CRLR60%处理和5月25日播期CRLR80%处理。【结论】棉花各纤维品质指标均有其适宜的PTP范围,纤维比强度和马克隆值是各空间部位达优质棉的限制因素,一定程度的晚播（如5月25日）与弱光有利于优质棉纤维品质的形成。     

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。     

Effects of planting dates and shading on carbohydrate content,yield, and fiber quality in cotton with respect to fruiting positions

Two cotton (Gossypium hirsutum L.) cultivars, Kemian 1 (cool temperature-tolerant) and Sumian 15 (cool temperature-sensitive) were used to study the effects of cool temperature on carbohydrates, yield, and fiber quality in cotton bolls located at different fruiting positions (FP). Cool temperatures were created using late planting and low light. The experiment was conducted in 2010 and 2011 using two planting dates (OPD, the optimized planting date, 25 April; LPD, the late planting date, 10 June) and two shading levels of crop relative light rate (CRLR, 100 and 60%). Compared with fruiting position 1 (FP1), cotton yield and yield components (fiber quality, leaf sucrose and starch content, and fiber cellulose) were all decreased on FP3 under all treatments. Compared with OPD-CRLR 100%, other treatments (OPD-CRLR 60%, LPD-CRLR 100%, and LPD-CRLR 60%) had significantly decreased lint yield at both FPs of both cultivars, but especially at FP3 and in Sumian 15; this decrease was mainly caused by a large decline in boll number. All fiber quality indices decreased under late planting and shading except fiber length at FP1 with OPD-CRLR 60%, and a greater reduction was observed at FP3 and in Sumian 15. Sucrose content of the subtending leaf and fiber increased under LPD compared to OPD, whereas it decreased under CRLR 60% compared to CRLR 100%, which led to decreased fiber cellulose content. Therefore, shading primarily decreased the “source” sucrose content in the subtending leaf whereas late planting diminished translocation of sucrose towards cotton fiber. Notably, as planting date was delayed and light was decreased, more carbohydrates were distributed to leaf and bolls at FP1 than those at FP3, resulting in higher yield and better fiber quality at FP1, and a higher proportion of bolls and carbohydrates allocated at FP3 of Kemian 1 compared to that of Sumian 15. In conclusion, cotton yield and fiber quality were reduced less at FP1 compared to those at FP3 under low temperature and low light conditions. Thus, reduced cotton yield and fiber quality loss can be minimized by selecting low temperature tolerant cultivars under both low temperature and light conditions.     

不同播期和密度处理对超短季棉个体形态发育的影响

[目的]探讨不同播期和密度处理对超短季棉品种个体发育动态的影响,明晰它们对棉花营养生长和生殖生长的效应,为黄河流域冀东棉区棉花种植的播期和密度管理提供理论和实践指导。[方法]以超短季抗虫棉546系为材料,探讨了不同播期（播期Ⅰ：5月20日,播期Ⅱ：6月2日,播期Ⅲ：6月14日）和密度（低密度：12万株/hm2,中密度：15万株/hm2,高密度：18万株/hm2）处理对其个体生长发育动态的影响。[结果]不同的播期和密度处理对超短季棉546系的个体生长发育具有明显的影响,其中播期的影响效力要高于密度的影响效力,而播期对于棉株个体果枝数量发育的影响效力又明显高于对主茎伸长生长和加粗生长的影响效力。[结论]在黄河流域的冀中棉区对超短季棉546系栽培过程中,可以通过播期和密度的调控,有效地促进其营养生长和生殖生长,夯实其产量基础。     

栽培因子对抗虫杂交棉棉铃形成时空分布的影响

为探索抗虫杂交棉高产栽培技术途径，采用多因子最优混合设计(311设计)研究了播期、栽培密度和施氮量对抗虫杂交棉农杂62棉铃形成时空分布的影响．结果表明，播期对棉铃时间分布影响最大．随播期推迟．成铃高峰推迟．秋桃比例增加．而伏桃和伏前桃比例减小；施氮量影响次之，施N量增加，秋桃比例增加；密度影响最小．试验因子对棉铃空间分布均有较大影响，播期推迟，棉株下部内围铃比例增加．上部及叶枝铃比例减小；施N量增加．上部及外围铃比例增加，中下部铃比例减小；密度增加．叶枝铃及外围铃比例显著减小．各试验因子对棉铃形成时空分布的影响有互作效应．     

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。