基于6 000 kg·hm－2以上籽棉产量水平的高产高效理论

提高棉花产量是棉农增收的根本途径，实现6 000 kg·hm^－2以上籽棉高产水平应满足如下群体质量特征要求：品种为环境适应性强、高光效且化调敏感的抗虫杂交种；密度在2.40万～3.00万株·hm^－2范围，棉花总铃数120万～135万；成铃时空均衡分布，伏前桃、伏桃、秋桃分别占5%、45%、50%，上、中、下部成铃各占35%、35%、30%，内、外围铃各占52%、48%。在6 000 kg· hm^－2以上籽棉产量目标下，棉花个体要达到“120壮株型、555超大铃”标准，即株高120 cm以上，高质量成铃时间达到70 d，单株果节120个以上，单株50铃以上，内围成铃占52%、外围成铃占48%，秋桃占50%左右、铃重6 g以上。     

区域棉花生产系统变化趋势分析与预测

利用棉花生产系统时间序列数据,分析江苏省区域棉花单产、种植面积和总产等生产指标的变化特征及趋势,结果表明除苏南外,棉花单产呈增加趋势,苏中棉花单产减少的可能性大于苏北;种植面积呈明显减少趋势;总产变化区域间差异较大,全省棉花总产呈现减少趋势,苏南、苏中为明显减少趋势,苏北表现为增长趋势。利用综合增长率或减少率法,分别建立悲观、一般、乐观条件下的棉花生产系统预测方案,并以实际生产指标值为基数,预测未来棉花的单产、种植面积和总产。     

基于异速生长关系的棉籽蛋白质含量模拟模型

基于不同熟性棉花品种的异地分期播种和施氮量试验,运用异速生长模型分析棉籽氮浓度与棉籽生物量间的关系,建立氮素的潜在增长模型,进而综合品种特性、主要气象条件(温度、太阳辐射)和栽培措施(施氮量)等因子,建立基于异速生长关系的棉籽蛋白质含量模拟模型。利用不同生态点品种、播期和施氮量的田间试验资料的检验结果表明:安阳、淮安和徐州试点模拟值与实测值的根均方差(RMSE)分别为2.2%、4.1%和2.3%。说明依据棉籽蛋白质含量与生物量间的异速生长关系模拟棉籽蛋白质形成切实可行,模型预测性好,广适性强。模型的不足在于其精确度受棉籽干物质累积模型和棉铃对位叶N浓度模型的影响较大。     

棉花茎枝叶形态模型研究

 在2005－2006年盆栽试验基础上,系统分析了生态因子对棉花主茎叶、果枝叶和主茎节间、果节形态发生的影响,量化了温度、氮素、水分、化控（DPC）等与棉花各器官形态建成的关系,构建了基于有效积温（GDD）、以Logistic模型为基础的棉花主茎和果枝的叶片长度、宽度、叶柄长度及主茎节间、果节长度和粗度形态发生的动态模型。利用不同氮素水平、不同品种、水分、化控试验资料对模型进行了检验。结果表明,棉花主茎和果枝的叶片长度和宽度、叶柄长度及主茎节间、果节长度和粗度的模拟值与观察值之间均方差根（RMSE）分别为0.66 cm、0.87 cm、0.77 cm、0.57 cm、0.77 mm、0.43 cm、0.55 cm、0.43 cm、0.73 cm、0.56 mm,棉花器官形态发生的模拟值与观测值具有较好的吻合度,说明模型具有较好的预测性和准确性     

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。     

初花后土壤碱解氮浓度对棉花生物量和氮素累积特征的影响

试验于2009-2010年分别在江苏省棉花科技示范基地东台市(120°19' E, 32°52' N)和大丰市(120°28' E,33°12' N)进行。设置6个水平(0、150、300、375、450和600 kg hm^–2)施氮量,研究土壤碱解氮浓度变化特征及对棉花生物量和氮素累积特征的影响。结果表明,棉花初花后土壤碱解氮浓度的动态变化可用三次函数方程模拟,棉花生物量、氮素累积动态可用Logistic方程拟合;土壤碱解氮浓度快速下降期的平均速率、持续时间分别与棉株生物量、氮素快速累积期的最大相对累积速率、持续时间有较高的相关性;在375 kg hm^–2施氮量下,土壤碱解氮浓度快速下降期具最佳平均速率和持续时间,棉株生物量和氮素快速累积期有最优的累积特征值,棉花具有最优的生物量、氮素累积特征值,棉花产量最高、综合品质最优。高施氮量和低施氮量皆不利于棉花生物量和氮素的累积。因此,适宜的施氮量及施氮运筹可调节棉花初花后土壤碱解氮浓度的动态变化,优化棉花生物量和氮素的累积以及产量和品质。     

小麦秸秆还田和施钾对棉花产量与养分吸收的效应

在长江流域麦棉两熟制条件下,以Bt转基因抗虫棉为材料,设置不同秸秆还田量(4500 kg hm^–2和9000 kg hm^–2,即半量还田和全量还田)与施钾量(K₂O,150 kg hm^-2和300 kg hm^-2)田间定位试验,研究小麦秸秆还田对棉花产量和主要养分吸收累积的影响及其与化肥钾的差异。结果表明,在施用氮磷肥的基础上,与对照相比,秸秆全量还田处理显著提高了铃数、铃重和皮棉产量,还田第2年和第3年产量增长率分别达143.5%和93.7%;显著提高了各生育时期尤其是吐絮期生物量和氮磷钾养分吸收量,延缓了棉花衰老。秸秆还田对钾吸收的促进效应大于氮磷,还田第3年棉株钾累积总量较对照增加335.1%,每生产100 kg皮棉钾吸收比例增大112.1%。秸秆全量还田处理(K₂O,约折合150 kg hm^–2)促进养分吸收、防止早衰及增产效应均显著大于秸秆半量还田处理,但显著低于施钾量300 kg K₂O hm^–2处理,与施钾量150 kg K₂O hm^–2处理的增产效果相当,但养分吸收量较150 kg K₂O hm^–2处理下降。     

棉花“千斤子棉”栽培实践与思考

在长江下游里下河地区开展千斤子棉（每公顷7500kg,下同）的创建实践,是国家棉花产业技术体系建设的一项重要内容。其主要目的是探索长江下游在现有的生产水平条件下棉花超高产栽培技术途径,并由此形成稳定的超高产栽培技术体系及操作规程。