新疆棉花超高产光合生理基础研究

1996～ 1999年对新疆棉花超高产 (皮棉 2 2 50kg·hm-2 以上 )光合性能研究结果表明 ,盛铃期群体光合速率 (CAP)生育期变化为单峰型曲线 ,盛花结铃期达最大值 4 .0 5gCO2 ·m-2 h-1 ,平均值为 2 .63gCO2 ·m-2 h-1 ,盛花、结铃、吐絮期的 CAP 与生物学产量、皮棉产量呈显著正相关。盛铃期叶面积指数最大值为 3 .7～ 3 .9。一天内棉叶净光合时间长达 13 .5h,早晚比普遍棉田光合延长 2 0min左右。未发现光合午休和光饱和现象。高产棉田夜间 (2 1:2 0 )呼吸速率最大值为 4 .33mgCO2 ·dm-2 h-1 ,平均值为 3 .0 0mgCO2 ·dm-2 h-1 ,分别比普通棉田低2 2 %和 17.6 % ,扣除呼吸消耗 ,净光合比普通棉田高 58.4 %。其呼吸消耗占白天总光合的 8.4 %。低于普通棉田 15.5 % ,也低于内地棉区 12 %～ 2 0 %。新疆高产棉田群体的库容量增加 ,光合产物的贮备能力强 ,生物学产量高达 1.14× 10 4～ 1.44× 10 4kg·hm-2 ,有效铃 (5g以上 )高达 12 0×10 4个·hm-2 ,经济系数 41.52 %～ 44 .1% ;单位叶面积的果节数、有效铃、生殖器官干重分别为10 4～ 137个·m-2 ,32～ 49个·m-2 ,0 .2 30 3～0 .3361kg·m-2 。源强库大 ,源库协调是新疆棉花高产的生理基础。     

北疆高产棉田群体光合速率及与产量关系的研究

研究了北疆２２５０ｋｇ·ｈｍ－２高产条件下棉花群体光合速率的变化及与产量之间的关系。结果表明，２２５０ｋｇ·ｈｍ－２高产棉田群体光合速率在整个生育期的变化呈单峰型曲线，在盛花期以前稳定上升，至盛铃期达最大，值为４．０５ｇ·ｍ－２·ｈ－１，吐絮盛期尚保持较高水平。全生育期平均值为２．６３ｇ·ｍ－２·ｈ－１。群体光合速率的日变化也呈单峰曲线，在１ｄ内至北京时间１４∶００～１５∶００达最大值。与其它产量条件下棉花群体光合速率的变化结果进行统计分析，盛花结铃期和吐絮期群体光合速率与皮棉产量呈显著正相关。在生产上，加强棉田后期管理，保持较高的群体光合速率，有利于棉花高产。     

北疆高产棉花群体光合速率日进程与影响因素的研究

本研究以疆几个棉花品种（系）为材料，研究高产棉花光合速率（ＣＡＰ，Ｐｎ）日进程与影响因素的关系，结果表明盛花盛铃期随光合辐射量（ＰＡＲ）增加到１５００μＥ＾２．ｓ＾－１叶温升高到３７．１℃，Ｐｎ的日程加快且增强，１０：００～１４：００达最大值４５．３～４８．９ｍｇＣＯ２．ｄｍ＾－１ｈ＾－１。Ｐｎ较高水平维持时间长达６～８ｈ。棉田空气相对温度（ＲＨ），ＣＯ２浓度日变化呈现较稳定的两头高中间低的特点，     

新疆北疆棉花高产群体因素分析及其栽培技术途径

新疆高产棉花的单位面积收获株数高、总铃数多、果节总数稳定、成铃率高 ;盛花期至吐絮期 ,群体光合速率高 ,干物质积累多 ,给生殖器官分配比例高 ;高产棉田实行了“早密矮壮高”的栽培技术途径 ,提高了光温富照与水分、养分的同步性     

棉花叶片水分利用效率及其影响因素的研究

在北疆棉区田间自然条件下对棉叶水分利用效率（ＷＵＥ）及其影响因素的研究表明，（１）棉叶ＷＵＥ日变化呈多峰型，最低谷出现在午后光合午休及蒸腾作用最旺盛的１５－１７时。（２）棉花生育后期，叶片ＷＵＥ随主茎叶片自上而下降低，但上部叶片变幅较小，同时随生育时期推延、叶片衰老而降低。（３）高产棉田ＷＵＥ比普通棉田高。（４）由于基因型间叶片ＷＵＥ存在显著的差异以及ＷＵＥ与光合速率的关系比与蒸腾速率更密切，因此，通过育种途径或栽培措施增加棉叶光合速率是提高ＷＵＥ的关键。     

花铃期不同时段水分亏缺对棉花群体光合速率及水分利用效率影响的研究

 对棉花花铃期前期 (开花以后前 10d)、中期 (开花后 10～ 4 0d)、后期 (开花 4 0d以后 ) 3个时段水分亏缺(土壤含水量临界值为 0～ 6 0cm ,土层 4 0 %～ 5 0 %田间相对持水量 )的群体光合效应研究表明 ,花铃期中期水分亏缺对棉花群体光合影响最大 ,导致群体光合速率 (CAP)最大值 (CO2 ,3.6 g·m-2 ·h-1)比适水 (CO2 ,4 .5 g·m-2 ·h-1)下降 4 2 .2 % ,最大值出现日期提前 7d ;对冠层上部影响最大 ,其次是中部 ,下部最小。其中冠层上部CAP下降2 8%、中部 13.3%、下部 10 % ;并且使棉株果枝成铃空间分布由线性的三角形变为抛物线的“凹槽”形 ;单株平均成铃 3.7个 ,皮棉单产 114 8kg·ha-1,分别比适水对照减少 1.7个和 74 1kg·ha-1;水分利用效率为皮棉 0 .2 4kg·m-3 ,比对照下降 2 7%。若将水分亏缺时段移至花铃前期或后期 ,可减轻水分亏缺对群体光合效率、棉株成铃分布、产量的影响 ,并提高水分利用效率。     

北疆高产棉花(1800kg·hm-2)生长分析

采用植物生长分析法,研究了北疆高产(1800kg·hm-2)棉花干物质积累与分配、叶面积指数、净同化率、相对生长率、群体生长率的动态变化规律,分析了北疆公顷产1800kg高产棉花物质生产的特点,提出了各生育时期有关于物质生产分配的生理指标。     

北疆高产棉田棉叶呼吸作用及其与光合作用关系的研究

在田间自然条件下，测试了北疆高产（２０００ｋｇ·ｈｍ－２）棉田棉叶的呼吸速率（Ｒ）和净光合速率（Ｐｎ）。结果表明，（１）高产棉田花铃期棉叶夜晚呼吸消耗比普通棉田低２６．２％，但白天净光合总量比普通棉田高４６．１％。高产田夜晚呼吸消耗占日间总光合量的８．３９％，低于普通棉田（１５．４７％）。（２）正常条件下，北疆棉田棉叶日间暗呼吸量／总光合量比值约为３０％～４０％。（３）Ｒ随温度的升高而增强，在北疆高产棉区两者的回归关系日间为Ｒ日＝－０．０８８＋０．３８７ＴＬ，ｒ＝０．３０５，ｎ＝２１８，Ｐ＜０．０１；夜晚Ｒ夜＝－１０．８２４＋０．６３３ＴＬ，ｒ＝０．６６４，ｎ＝３４，Ｐ＜０．０１，夜晚气温低是北疆棉花产量高的重要原因之一。（４）棉株叶片呼吸的空间分布随功能叶的转移而变化，花铃期和吐絮期Ｒ表现为生育前期大于生育后期，果枝叶大于主茎叶，中上层主茎叶大于下层叶。（５）棉花单叶呼吸作用具明显的午休现象，其日变化趋势与Ｐｎ变化大致相当，两者相关系数ｒ＝０．９４３＊＊，北疆棉区棉叶的光合午休以及下午Ｐｎ明显低于上午的现象不是呼吸作用造成的。（６）新陆早７号夜晚Ｒ显著高于新陆早４号。（７）土壤缺水使Ｒ和Ｐｎ均降低，且吐絮     

不同种植密度对棉花生育动态及产量的影响

对 4种不同种植密度棉株生长发育动态进行田间系统观测 ,并做回归相关分析 ,结果表明棉株出苗 18～83d ,叶龄随生育天数增加而增长 ,株高、倒四叶宽、果枝叶和果枝数、现蕾和开花结铃数随叶龄的增加而增长 ,呈极显著的正相关。密度在 14 .2万～ 2 3.1万株·hm-2 的范围内 ,籽棉产量随密度、总铃数增加而提高 ,呈极显著的正相关。对早熟棉花品种单产皮棉 2 2 5 0kg·hm-2 以上、密度 2 2 .5万～ 2 4 .0万株·hm-2 棉田 ,提出以叶龄为核心的动态生育指标