转变现代棉花生产技术研究理念的新视角——基于复杂性科学的思考

复杂性科学作为一门研究复杂系统和复杂性的交叉学科,所具有的独特思维方式和世界观对其他学科问题研究具有重要的理论指导价值。在分析复杂性科学研究基本原则基础上,以复杂性视角探讨现代棉花生产复杂性技术观的含义与基本特征,进而提出转变现代棉花生产技术研究的理念,即技术体系向动态系统性转变,研究范式向复杂范式转变,研究过程向综合集成转变,研究方法向复杂研究法转变。     

不同生育期渍水对棉花恢复生长及产量的影响

在田间池栽条件下,通过设置盛蕾期和花铃期渍水,研究不同生育期渍水对棉花恢复生长和产量的影响。结果表明,盛蕾期渍水后棉花受到的伤害较重,恢复难度大,最终产量损失多。盛蕾期渍水后,棉花经过恢复生长干物质积累、果节量、铃数、铃重和皮棉产量可恢复至对照的71.0%、77.8%、72.6%、86.5%和61.6%;花铃期渍水后,棉花经过恢复生长上述指标可恢复至对照的87.7%、90.1%、83.4%、94.3%和74.7%。进一步分析产量构成因素发现,渍水对棉花铃数的影响大于对铃重的影响,铃数的减少是产量损失的重要原因。因此,棉花抗渍栽培应以防范盛蕾期渍水为重,在做好棉田排涝降渍工作的同时,通过叶面营养或激素调控防止渍水后棉铃脱落、保铃促铃是挽回产量损失的关键。     

大豆"症青"植株生物量与养分累积及分配特征

通过在大田中取样"症青"植株和设置防虫网室内接虫和减荚试验验证,研究大豆"症青"植株生物量与养分累积及分配特征.结果表明,与正常植株相比,"症青"植株营养器官生物量增加31.2％～328.1％,而生殖器官生物量降低33.3％～73.5％.营养器官中碳含量降低3.8％～8.0％,而氮、磷等营养元素含量增加,其中氮含量增加64.3％～843.5％;生殖器官中碳、氮含量分别降低3.5％～22.9％ 和4.0％～38.5％,而钙、镁、铁、锌含量呈增加变化.相关分析表明,正常植株中碳含量与钙含量、氮镁含量与锌含量及磷与镁含量显著正相关,而"症青"植株中相关不显著;正常植株中氮磷钾镁与钙含量、碳钾与锌含量相关不显著,而"症青"植株中相关显著."症青"植株营养器官中碳、氮、磷、钾等累积量均显著增加而生殖器官中显著降低,营养器官中碳、氮累积量分别增加了0.2～3.1倍和1.8～31.5倍,而生殖器官中分别降低了35.4％～77.9％和36.3％～79.7％,养分经济系数均显著降低.综上,养分平衡关系和分配改变,增加了营养器官中养分累积而降低了生殖器官中的养分累积,是大豆"症青"植株营养器官生物量增加而生殖器官生物量降低的生理原因.     

Bt棉毒蛋白表达特征与氮代谢关系及其化学调节的研究

通过对不同类型三个 Bt棉品种生育过程中毒蛋白含量变化研究表明 ,品种类型不同 ,其 Bt蛋白含量不同 ,Bt棉杂交种科棉 1号棉铃的含量最高 ,叶片中后期也较高。中棉所 30叶片在盛花前具有最高的表达量。随生育进程的变化 ,叶片和棉铃中 Bt蛋白含量呈较大变化 ,盛花阶段较低 ,叶片明显高于棉铃。叶片中氮代谢酶 NR、 GPT、GOT活性、氨基酸、可溶性蛋白含量与 Bt蛋白含量密切正相关 ,表明氮代谢活性影响 Bt蛋白的表达。此外 ,外源化学物质 KNO3 、DPC和 ATP钠盐能不同程度促进棉株 Bt蛋白含量的增加。     

机械化微钵育苗棉花生长发育特性研究初报

为了解决粮棉争地的予盾,实现粮棉双丰收,江苏省在上世纪50年代首先创制了棉花营养钵温床育苗,后经过多年多点的试验与示范,研制完成了棉花营养钵育苗移栽新技术。到1977-1990年江苏省棉花营养钵育苗移栽面积累计推广513.93hm2。棉花育苗移栽是我国棉花栽培技术的重大突破,在我国粮棉双增产中发挥了巨大作用。但传统的营养钵制作花工多,管理复杂,技术执行难度大,劳动强度也大,在当前农村劳动力大量转移的背景下,已不适应植棉产业向现代化和规模化发展的需要。鉴与上述,为了简化棉花育苗程序,减少用工投入,国内众多科研单位和生产企业研制了…     

不同育苗方式棉花的生长发育特性

比较分析了弓棚育苗、地膜平铺育苗、微钵育苗、无土育苗和地膜直播5种不同育苗方式棉花的生长发育特性.结果表明:微钵育苗成钵率在95%以上,成苗率在90%以上,移栽成活率为93.6%,达到和超过弓棚育苗移栽成活率;微钵育苗移栽后棉苗活棵快,缓苗期短,地上部和根系的生长发育良好;无土育苗的棉株生长发育后延,表现为移栽后缓苗期长,发苗迟,苗蕾期营养体偏小,棉株现蕾、开花、结铃、成熟迟,花铃期后生长发育加快,盛铃期后成铃速率高;无土育苗根系较浅,不利于抗御干旱和雨涝.     

长江流域棉区麦（油）棉两熟种植的棉花增密减肥轻简高效技术

为促进长江流域棉区棉花生产的可持续发展,针对该棉区传统营养钵育苗移栽方式和配套栽培技术存在的制约棉花生产发展的问题,基于麦（油）棉两熟种植制度,研究形成了轻型育苗、机械化移栽和麦（油）后直播棉种植方式;并开展了新型种植方式下配套的增密和减肥技术研究,建成了适于长江流域棉区麦（油）棉两熟种植制度的棉花增密减肥轻简高效技术体系,为轻简高效植棉技术的进一步推广提供技术指导。     

不同熟性棉花品种纤维品质特征分析与评价

采用灰色多维综合评估方法,对2005—2014年长江流域棉区、黄河流域棉区和西北内陆棉区国家级棉花品种区域试验早熟、中熟和早中熟类型棉花品种纤维品质性状进行分析,为建立棉花优势生产区,实现棉花品种布局、生态育种和品质改良提供指导。本研究结果表明:1)达到国家审定标准高产优质(Ⅰ型)、普通优质(Ⅱ型)品种数量,中熟品种分别占其参试品种总数的0.54%和12.63%,早中熟品种为0.57%和17.14%,早熟品种为7.09%和18.44%。2)棉花品种纤维长度和比强度与理想品种性状灰色关联系数较高,其次是纺纱均匀性指数,再次为马克隆值。3)灰色关联度分析表明,黄河流域棉区中熟棉纤维品质优于长江流域棉区;西北内陆棉区早熟棉品质综合性状表现最佳,其次是黄河流域和长江流域棉区中熟棉。4)我国棉花品种中熟类型主要分布在长江流域和黄河流域,近5年西北内陆棉区中熟品种有所增加。中熟品种纤维长度分布在28.7～30.3 mm,可适纺中高档纱。黄河流域棉区中熟品种长度和比强度有所下降,比强度为29.6～31.0cN·tex?1,属中等偏上水平。三大棉区马克隆值差异明显,长江流域棉区高于黄河流域棉区,而黄河流域棉区中熟品种又高于西北内陆棉区早中熟品种;黄河流域棉区马克隆值在2010—2014年提高幅度较大,出现马克隆值6.0现象。5)研究表明≥10℃有效积温是影响棉花中熟品种纤维品质最主要因素,气象因子影响纤维长度和马克隆值顺序为≥10℃有效积温、降雨量和日照时数;影响比强度和纺纱均匀性指数的顺序为≥10℃有效积温、日照时数和降雨量。棉花纤维品质的优劣与纺织品质量及植棉业的发展密切相关,精确分析我国棉花纤维品质的区域特征分布规律和开展纤维品质综合性评价,对我国棉花育种方向和产业发展具有重要意义。     

中棉所70生育特性及适宜种植方式分析

在大田条件下,设计了品种生育特性和不同种植方式的生育特性研究2个试验.结果表明,中棉所70果节和成铃形成高峰早、峰值高;成铃率高,但后期果节形成和成铃量较低,群体果节量偏低,易早衰.不同种植方式的生育特性研究表明,春棉地膜直播处理由于早发、现蕾、成铃集中的特点更加突出,后期易早衰,因而不宜应用;春棉地膜双秆处理能充分发挥品种现蕾、成铃集中的特性,且避免了地膜直播处理早衰的不足,形成较高的群体总量,具有较好的早熟性和丰产性;麦后移栽棉在适当提高密度的前提下,其群体结构和产量可以达到一熟春棉的水平,尤其是麦后基质育苗移栽方式具有结铃优势强的特点,实行大麦后基质移栽具有产量形成的优势.     

大麦后地膜精播棉的产量形成特点

2008-2009年分别用中棉所50和中棉所68进行田间试验,研究大麦后地膜精播棉的产量构成和形成特点.结果表明,早熟棉品种中棉所68和中棉所50于大麦后地膜精播,能够表现早熟早发、结铃集中的特性,使成铃高峰与有利结铃的气候条件较好地相遇,成铃率明显提高,铃重增加,能够获得高产;本试验中皮棉产量接近1 500 kg/hm2,并以优质铃为主.