新疆机采棉花实现叶片快速脱落需要的温度条件

随着机采棉的快速推进,籽棉含杂率过高导致清理工序过多及纤维不必要的损伤。新疆棉区棉花生长后期的热量资源有限,如何合理喷施脱叶催熟剂是改善原棉品质的关键技术措施。本研究采用分期喷施脱叶催熟剂的方式,探讨了温度变化对棉花叶片脱落率的影响及实现棉花叶片快速脱落需要的温度条件。结果表明,在喷施脱叶催熟剂后(7.0±1.0)d内,棉花叶片脱落率最高,达55%～79%,且与最高温度和每日≥12°C有效积温呈显著的线性关系。若要在喷施脱叶催熟剂后(7.0±1.0)d内实现55%的叶片脱落率,则应满足该时间段最高温度大于27.2°C、每日≥12°C有效积温大于7.0°C·日的要求。因此,喷施脱叶催熟剂后(7.0±1.0) d内是实现良好脱叶效果的关键时间段,期间的最高温度和每日≥12°C有效积温则是影响的关键因素。     

新疆棉区日最低气温对棉纤维次生壁加厚期蔗糖代谢的影响

 【目的】研究日均最低气温对棉纤维中蔗糖代谢、纤维素沉积和纤维比强度形成的影响，揭示棉纤维强力变化的机理。【方法】通过分期播种，使棉铃发育处于不同的低温环境下，研究不同低温水平对新疆棉纤维发育过程中蔗糖代谢中相关物质含量变化、调控蔗糖代谢的关键酶活性变化的影响及与纤维素沉积的关系。【结果】正常播期条件下，棉株中部棉铃纤维中蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性高，蔗糖转化彻底，纤维素累积时间长且累积平稳，最终纤维素含量高、纤维强力增加。播期推迟，棉铃发育过程中夜间温度降低，纤维中SPS活性下降、酸性转化酶（AI）和碱性转化酶（NI）活性升高，造成果糖含量明显上升，影响纤维素的沉积。【结论】棉纤维加厚期＜15.3℃的日均最低气温影响了蔗糖代谢关键酶活性的变化，引起蔗糖转化率下降，果糖循环速率减缓并在纤维中大量富集。     

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.     

化学封顶剂不同浓度对棉花农艺性状及产量、品质的影响

【目的】研究化学封顶剂不同浓度的增效缩节胺对棉花不同品种的封顶效果,为新疆棉花化学封顶技术的应用提供理论依据。【方法】以新陆早61号、新陆早67号、新陆早72号为材料,不打顶和人工打顶为对照,设置低浓度(缩节胺90 g/hm²+助剂60 ml/hm²)、中浓度(180 g/hm²+120 ml/hm²)、高浓度(270 g/hm²+180 ml/hm²)3个处理,研究喷施不同浓度化学封顶剂对棉花农艺性状及产量、品质的影响。【结果】与不打顶相比,化学封顶有效控制棉株农艺性状;与人工打顶处理相比,高浓度处理(270 g/hm²+180 ml/hm²)下株高增加了3.0~8.7 cm、果枝数增加了0.8~1.93 台、株宽降低1.4%~3.4 %、主茎节间数增加了0.7~1.2 节。与人工打顶处理相比,产量构成因子各浓度处理下无显著差异。【结论】使用高浓度增效缩节胺封顶具有更好的封顶效应。增效缩节胺化学封顶剂的使用,可以有效替代人工打顶,且产量、品质不降低。     

棉花喷施脱叶剂对棉铃蔗糖代谢影响及与纤维比强度的关系

[目的]新疆棉区大面积推广机械采收,在棉花生长后期普遍施用脱叶剂,促使叶片快速脱落,研究叶源限制下棉铃蔗糖代谢及与纤维比强度形成关系的研究,改善机采棉纤维品质的栽培技术.[方法]对不同日龄的棉铃喷施脱叶剂,研究叶片脱落光合源减少对棉纤维中蔗糖代谢和纤维比强度形成的影响.[结果]与不施药相比,喷施脱叶剂使铃壳蔗糖进入快速转化期的时间推迟3.8d,快速转化期的持续时间减少了8.7d,铃壳蔗糖含量明显降低;棉花纤维中蔗糖含量达到最大值的时间较不施药处理提前14.9 d,峰值降低,纤维素快速累积期的持续时间缩短,碳水化合物未能完全转化成纤维素,致使纤维素最终含量降低13.2;,影响纤维比强度的形成.[结论]铃壳中的蔗糖含量是影响纤维中蔗糖含量的主要因子,喷施脱叶剂后降低了铃壳中的蔗糖含量,使得纤维蔗糖含量峰值下降,纤维素最终含量减少,比强度下降.     

新疆早熟陆地棉品种更替过程中的株型特征及 主要经济性状的演变

【目的】 分析新疆早熟陆地棉品种更替产量提高过程中株型特征及主要经济性状的演变趋势,结合发展机采棉对品种特性的需求,阐述品种更替中适宜机采特性的变化,为新疆棉花新品种选育及栽培管理提供理论依据。【方法】 于2015—2016年和2018年选择新疆近40年来自育早熟陆地棉（Gossypium hirsutum L.）不同年代（1980s、1990s、2000s和2010s）大面积主栽品种（新陆早1号、新陆早7号、新陆早13号和新陆早45号）为材料,在膜下滴灌栽培条件下,对不同年代品种的第一果节长度、果枝节间长度、节枝比、株高、果枝始节、始节高度、果枝夹角、果枝数、叶枝数、倒四叶宽和茎粗共11个株型指标及主要经济性状的演变进行分析。【结果】 随品种更替,棉株第一果节长度、果枝节间长度和节枝比逐渐增加,株型由紧凑型向较松散型转变;株高、果枝始节和始节高度逐渐增加,上部果枝与主茎的夹角逐渐减小,果枝上举,具有高产株型特征;根据棉花机采对品种特性的要求,2010s品种果枝始节高度和果枝角度较符合机采棉对株型的要求;不同年代品种间果枝数、叶枝数、倒四叶宽和茎粗无明显差异。皮棉产量、总铃数和衣分均随品种更替逐渐增加,其中1980s、1990s、2000s和2010s品种皮棉产量较当年区域试验产量分别高23%—53%、16%—20%、13%—14%和-2%—6%,膜下滴灌现代高产栽培技术对产量的提高有重要作用,但2000s和2010s品种收获指数显著低于1990s品种。与1980s和1990s品种相比,2010s品种上部铃期短4—5 d,吐絮相对集中,对脱叶剂敏感,吐絮率均在95%以上,无显著差异,但生育期偏长;与审定时品种的生育期相比,1980s和1990s品种提前了3—7 d,2000s和2010s品种提前了0—3 d,这可能与膜下滴灌促早熟栽培技术应用有关。2000s和2010s品种棉纤维长度、比强度、伸长率和纺纱一致性明显改善,但马克隆值相对偏大,纤维强度的改善是以牺牲纤维细度为代价,纤维品质协调性不佳。【结论】 品种更替产量提高过程中,棉花经济性状改善,但品种株型由紧凑型向较松散型转变,生育期偏长,收获指数偏低,棉纤维马克隆值偏大;随着机采棉种植模式的应用,选育和选用纤维品质优、适宜机采的品种是保障新疆棉花产业稳步发展的关键。     

棉花化学打顶对机采棉脱叶催熟效果的影响

为了探求棉花化学打顶是否影响化学脱叶催熟剂使用效果,2014―2015年选择2种化学打顶剂（氟节胺复配剂、缩节胺复配剂）,以人工打顶方式为对照,研究不同打顶方式对机采棉脱叶催熟效果的影响。试验结果表明,化学打顶处理棉花在吐絮期喷施脱叶催熟剂8 d后,脱叶率和吐絮率都显著高于人工打顶棉花,2年平均高出约4.6和2.4百分点,挂枝叶（离层形成且脱落但被挂在茎秆、果枝上的叶片）率较人工打顶处理棉花低2.2百分点;喷施脱叶催熟剂16 d后,脱叶率、吐絮率相对人工打顶处理2年分别高1.9、6.4百分点,挂枝叶率相比人工打顶处理棉花少1.5百分点。化学打顶棉花在喷施脱叶催熟剂后8 d,2年脱叶率均在90%以上,喷施脱叶催熟剂后16 d,吐絮率均超过90%;与化学打顶棉花相比,人工打顶棉花脱叶率和吐絮率达到90%所需时间多7～8 d。综上,化学打顶处理可提高叶片脱落率,降低挂枝叶率,提升脱叶质量,使棉铃吐絮时间集中。     

新疆棉花生育后期夜间增温对纤维产量和比强度的影响

选用早熟品种新陆早13和新陆早33为试验材料,设两个夜间增温(nighttime warming, NW I和NW II)处理,自然温度为对照(CK),以组装在半移动式保温箱上的远红外石英管作为增温装置,在大田中模拟夜间增温环境,调查棉花生育后期夜间增温对纤维产量和比强度的影响。结果表明,与对照相比,棉花生育后期夜间增温导致棉铃铃期缩短,单铃纤维干物质快速累积期提前,单铃皮棉产量增加。夜间增温提前棉纤维中可溶性糖进入转化期的时间,且持续期明显延长;提前纤维素累积期的起始时间,在快速累积期终止之前,≥15.0℃的夜间最低温度对快速累积期的持续时间及最大累积速率无明显影响,棉纤维发育期≥14.1℃的夜间最低温度对纤维比强度影响较小。因此,夜间最低温度是影响棉纤维中可溶性糖转化和纤维素累积特性的重要因子,进而影响单铃纤维干物质累积及单铃纤维产量。     

新疆北疆机采棉优质高效综合栽培技术规程

在继承新疆棉花传统栽培技术的基础上，将适宜机采的株行距配置方式、脱叶催熟技术等各项栽培技术措施优化组装配套，提出了新疆北疆机采棉优质高效综合栽培技术规程。本规程规范了北疆机采棉种植的生产技术，包括品种选择、种植模式、田间管理、脱叶催熟、机械采收等技术要素。     

新疆棉区脱叶催熟剂喷施时间对棉铃发育的影响

为了探讨脱叶催熟剂喷施时间对棉铃生长发育的影响，本研究依据植株顶部铃龄变化，采用分阶段喷施脱叶催熟剂（80%噻苯隆可湿性粉剂＋40%乙烯利水剂）的方式，以不喷施脱叶催熟剂为对照，研究脱叶催熟剂对棉铃干物质累积特性的影响，探讨棉纤维和棉籽生长对脱叶催熟剂不同喷施时间的响应。结果表明，喷施脱叶催熟剂显著降低了铃壳干物质质量的最大理论值，较对照降低了4.6%～8.5%；但对铃壳达到最大理论干物质质量的时间无显著影响。脱叶催熟剂影响单铃纤维干物质质量和棉籽干物质质量，且喷施时间越早则其降低幅度越大，且对单铃纤维干物质质量的影响更为明显；铃龄30 d时喷施脱叶催熟剂较对照分别降低61%和46%，但铃龄44 d时喷施脱叶催熟剂影响较小。分析其原因，主要是脱叶催熟剂喷施时间显著影响了纤维干物质快速累积期的起始时间和终止时间，导致快速累积期持续时间明显缩短和期间的平均累积速率显著下降。因此，单铃纤维干物质质量和单铃棉籽干物质质量对脱叶催熟剂的响应存在差异，这主要是由二者快速累积期的起始时间及期间的平均累积速率的变化引起的。