陆地棉中棉所41关键栽培技术研究

针对双价转基因抗虫棉中棉所41的生育特点和种植模式,应用最优回归设计和D饱和回归设计进行了一熟和两熟条件下的配套技术集成研究,提出黄河流域在皮棉产量1350～1500kg·hm2条件下的主要栽培技术为:密度5.3万～6万株·hm2,纯氮259.5～300kg·hm2,P2O58.59～11.36kg·hm2,K2O为6.71～8.72kg·hm2的经济施肥模型,缩节胺用量为60～75g·hm2。中棉所41棉田棉铃虫幼虫数量明显减少,控害效果明显,中后期防治应根据防治指标确定,非标靶害虫和天敌数量与常规棉田相比无明显差异,防治技术与常规棉基本一致。主要害虫防治技术对比试验和成本分析表明,中棉所41棉田全生育期害虫防治直接费用比常规棉田减少44.39%。     

套作棉花共生期需水规律研究

黄淮平原麦棉两熟共生期长达50d,水分胁迫是导致套作棉花迟发晚熟的重要因素,研究减缓共生期水分胁迫对棉花促早发有重要意义。测定表明,套作棉花共生期土壤吸水力较同期一熟种植棉田变化幅度大,出现3次峰值,土壤吸水力均高于 60Kpa;地膜覆盖有利于保墒,提高水分利用率,一熟与两熟种植几种配置方式土壤吸水力均低于不覆盖;在两熟种植条件下,3 1式配置方式土壤吸水力出现 60Kpa的时间比4 2式提前4～6d,且持续时间长,不利于棉苗生长,4 2式较利于棉苗生长。研究结果表明,共生期棉田土壤吸水力达到 60Kpa之前应及时灌水,否则棉苗出现萎蔫死亡。     

土壤速效钾含量和追施不同形态氮肥对棉花产量的影响

盆栽试验于2017～2018年进行,研究不同土壤速效钾含量条件下,初花期追施铵态氮肥和硝态氮肥对棉花生长发育和产量的影响。试验采用裂区设计,主区为6种不同速效钾含量土壤(71.1、79.7、86.8、95.5、122.6、154.1 mg·kg-1),副区为初花期追施2种相同有效含量的不同形态氮肥(硫酸铵和硝酸钙)。结果表明,2个年度,土壤速效钾含量均显著影响了棉花单株干物质质量、成铃数和籽棉产量,但对单铃重无显著影响,棉花单株干物质质量、成铃数和籽棉产量均随土壤速效钾含量的增加呈开口向下的二次曲线增加;初花期追施硫酸铵和硝酸钙对棉花单株干物质质量、成铃数、单铃重和单株籽棉产量均影响不显著,2017和2018年初花期追施硝酸钙比追施硫酸铵单株籽棉产量分别高5.6%和1.9%。土壤速效钾含量和初花期追施硫酸铵和硝酸钙对棉花单株干物质质量、成铃数、单铃重和单株籽棉产量的交互作用均未达到显著水平。本研究结果为不同土壤钾肥力条件下氮肥的合理施用提供了理论依据。     

适宜施氮量提高棉花氮磷钾养分积累和皮棉产量

  【目的】  棉花是喜磷喜钾作物,适宜的施氮量不仅可以保证棉花的营养生长,还会促进磷、钾的吸收。为此我们研究了中熟和中早熟棉花品种的适宜施氮量。  【方法】  田间试验于2019—2020年在河南安阳开展。试验采用裂区设计,主区设7个施氮量:0、60、120、180、240、300、360 kg/hm2,依次记为N0、N60、N120、N180、N240、N300、N360;副区为黄河流域两个主栽棉花品种冀棉228 (中熟)和鲁棉研28号(中早熟)。在棉花采收期,测定了棉花地上部生物量、产量及氮、磷、钾含量,计算氮、磷、钾累积量和皮棉生产效率。  【结果】  与N0相比,中熟品种冀棉228地上部生物量在施氮0～240 kg/hm2范围内,随施氮量的增加显著增加,施氮量超过240 kg/hm2后生物量不再显著增加;而中早熟品种鲁棉研28号地上部生物量在施氮量超过180 kg/hm2后,就不再显著增加。施氮显著增加了冀棉228和鲁棉研28号地上部的氮、磷、钾累积量,冀棉228分别增加了37.5%、23.5%、29.2%,鲁棉研28号分别增加了47.2%、34.0%、35.5%。鲁棉研28号提高的幅度大于冀棉228。棉花氮、磷、钾积累量的增加65.9%～82.4%是由于地上部生物量的增加,17.6%～34.1%是由于地上部氮、磷、钾含量的增加。冀棉228的单株成铃数和鲁棉研28号的单铃重均随着施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,通过线性加平台模拟得到的两个品种的最高产量施氮量分别为180和188 kg/hm2,对应的皮棉产量分别为1661和1538 kg/hm2。氮、磷、钾皮棉生产效率均随施氮量增加而显著降低。磷素、钾素皮棉生产效率与氮素皮棉生产效率呈正相关。产量收获指数与氮、磷、钾的累积量显著负相关,而与氮、磷、钾收获指数间呈显著正相关,可作为肥料利用效率的间接选择指标。  【结论】  适宜的施氮量可有效提高棉花地上部生物量和氮、磷、钾含量,二者的增加共同提高了棉铃和地上部的氮磷钾累积量,生物量增加对提高氮磷钾积累量的贡献率为65.9%～82.4%,氮、磷、钾含量增加的贡献率为17.6%～34.1%。氮素皮棉生产效率与磷素、钾素的皮棉生产效率呈正相关。综上,氮素吸收可促进棉花对磷、钾素的吸收,本试验条件下,冀棉228和鲁棉研28号皮棉产量和氮磷钾吸收利用率均较高的施氮量分别为180和188 kg/hm2。     

南疆陆地棉与海岛棉光合-光响应及叶绿素荧光特性分析

以南疆棉区主栽的陆地棉品种中棉所35号及海岛棉品种新海21号为供试材料,测定了吐絮期倒1叶、倒2叶光合生理生态参数对不同光照强度(PPFD 0~3 200μmolphotonsm-2s-1)的响应和叶绿素荧光参数。结果表明光合-光响应曲线符合非直角双曲线函数,陆地棉的最大光合速率Amax、暗呼吸速率Rd、光补偿点LCP、光饱和点LSP高于海岛棉,而表观量子效率AQY低于海岛棉;随着光合有效辐射通量密度PPFD的增加,蒸腾速率Tr与气孔导度Gs直线上升。在PPFD低于1 000photonsm-2s-1的范围内,Pn、Pn/Ci、WUE呈上升的趋势,超过该值之后开始缓慢下降;而Ci随PPFD的增加,先急剧下降再缓慢上升。这些说明在约全日照1/2左右光强以下时,随着PPFD的增加,光强对CO2、H2O气体交换、叶肉细胞光合能力及水分利用效率均有促进作用,超过一定光强之后,光合作用出现光饱和现象,WUE、叶肉细胞的光合能力也呈下降趋势。叶绿素荧光参数,陆地棉除了初始荧光Fo较大以外,PSⅡ原初光能转换效率Fv/Fm、PSⅡ的潜在活性Fv/Fo、非循环电子传递速率ETR都比海岛棉要低,而PSⅡ实际的光化学反应量子效率ΦPSⅡ、光化学猝灭系数qP、非光化学猝灭系数NPQ在两品种之间无显著差异。总体来说,在吐絮期陆地棉对高光强光能的利用能力强于海岛棉,而对低光强光能的利用能力弱于海岛棉,棉花不同叶位对光能的利用能力也存在着差异,并因品种的不同而不同。     

麦棉套种平衡施肥技术研究

当前麦棉套作面积迅速扩大，给套种棉深施磷钾造成一定困难．致使棉花根系从深层土壤中得不到足够的磷钾养分，病株率增加，产量徘徊；部分棉田在挖土壤库存磷钾养分。本协作组在氮、磷、钾肥均有效的土壤上进行的麦、棉全程统筹平衡施肥技术试验结果表明，根据地力确定的适量的磷、钾肥，在种麦前耕地时一次深施作基肥，是麦棉优质、高产、高效益的适宜简化施肥技术。国内外尚未见同类报导。     

棉花需肥规律研究

1980～1988年利用不同皮棉产量的田间试验进行了棉花需肥规律研究,多年多点结果表明,皮棉产量不同,棉花各生育时期积累的各种养分数量也不同,但各生育时期的养分积累量随棉花生育进程的动态变化规律,     

连续定点定量施氮对棉花花铃期冠层光分布及产量的影响

【目的】研究施氮棉花花铃期冠层光分布和光合日变化的规律及对产量的影响。【方法】连续2年定点定量设置3个施氮处理,分别为未施氮0(N₀)、中等施氮270(N₂₇₀)、高量施氮450(N₄₅₀)kg/hm²,研究定点定量施氮对棉花农艺性状、花铃期冠层光空间分布、花铃期冠层光合日变化、棉铃空间分布及产量的影响。【结果】连续施氮处理的棉花株高、果枝数、单铃重、单株成铃数相均高于未施氮处理,且存在显著性影响,但施氮处理间无显著性差异。花铃期10:00~19:00各个时段,不同处理棉花冠层PAR截获率均以行距中心为谷底呈现“V”字形。当棉花群体PAR截获率均为0.75~0.9时,未施氮处理的光分布位点在1~4果枝所处的高度,PAR透射率依然有0.25~0.1,N₄₅₀处理位于7果枝以上的高度,7果枝以下部位获得的光资源很少,导致棉铃脱落严重;N₂₇₀处理在7果枝及以上高度的PAR光截获仍达0.5~0.9,且在第1果枝处在0.9~1,棉花群体呈现出了良好的光环境。花铃期棉花光合日变化蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳浓度(Ci)均表现为施氮处理高于未施氮处理,施氮处理间差异不显著,气孔限制值(Ls)刚好与之相反。增加施氮量明显可以减缓光合“午休”现象,但高量施氮处理棉花光合午休现象减缓的力度反而下降,且在达到第2个峰值之后净光合速率(Pn)下降趋势与N₂₇₀处理几乎呈一致。叶片水分利用率(WUE)16:00之后未施氮处理的WUE随时间迅速呈线性下降变化,且逐渐低于施氮处理,实收籽棉产量以N₂₇₀最高为4 835.67 kg/hm²,较N₀、N₄₅₀分别高出7.25%、5.44%。【结论】连续施氮270 kg/hm²,可以获得较优的棉花群体冠层结构,有利于冠层光分布结构,提高光能利用效率,获得较高的产量。     

植物生长促进剂对赣北移栽棉生长发育及产量的影响

【目的】明确叶面喷施6种植物生长促进剂对赣北移栽棉生长发育的影响,筛选出对棉花增产效果好的类型在赣北植棉区棉花生产上推广应用。【方法】在赣北育苗移栽植棉模式下,利用萘乙酸、赤霉素、细胞分裂素、芸苔素、复硝酚钠和胺鲜酯于棉花苗期(三叶期)、现蕾期、开花期和盛花期喷施,研究其对棉花生长发育的影响。【结果】细胞分裂素和复硝酚钠在棉花前中期对生长的促进作用明显,且复硝酚钠表现盛花结铃期成铃速度快;胺鲜酯对棉花生长的促进作用前后期保持较好的态势,单株叶面积系数、单株鲜物质质量和干物质质量均最大;芸苔素在棉花受到不良环境的伤害后可增强棉株的抗逆能力,明显提高铃重和产量;萘乙酸虽然对棉花前中期生长发育影响小,但最终增产效果还较好;赤霉素对棉花后期生长不利,棉花表现个体小、铃重略降低;芸苔素+胺鲜酯不及各自单用效果好。【结论】6种植物生长促进剂在赣北育苗移栽植棉模式下,于棉花苗期、现蕾期、开花期和盛花期叶面喷施,对棉花生长发育均有促进作用,可提高籽棉产量2.43%～10.04%,建议棉花苗期和蕾期叶面喷施细胞分裂素或复硝酚钠,花铃期叶面喷施芸苔素或胺鲜酯。