机采种植模式下无膜栽培在棉花生产上的应用效果

【目的】在机采种植模式下,研究无膜替代有膜对棉花生长生育及产量的影响,为无膜棉高产栽培提供理论依据。【方法】利用筛选到的适宜无膜栽培的棉花新品系中棉619为试材,采用随机区组排列试验,设置大田有膜与无膜对比试验,分析有膜、无膜配置对棉花生育期、叶面积指数、光截获率、干物质积累及产量因素的影响。【结果】无膜棉生育期推迟9 d、叶面积指数和光截获率降幅分别达到8%和7.16%;无膜处理下的干物质积累起始期和结束期均晚于有膜棉,且干物质积累的持续期和最大速率较有膜棉降低3 d和0.714 g/ d,但生长特征值却高于有膜棉14.893 g;无膜处理的果枝数、结铃数显著减少,籽棉和皮棉产量比有膜处理低6.73%、7.79%,差异不显著,且衣分变化不明显。【结论】中棉619能够不用地膜种植,通过优化栽培措施可以降低无膜棉对叶面积、生物量、光截获率以及产量的损失,实现绿色植棉。     

Voxler软件在棉田土壤含水量时空变异研究中的应用

为研究棉花主要生育时期的土壤含水量时空变异及其可视化方法，使用Voxler软件进行三维可视化绘图，分析了花铃期（7月10－19日）棉花单作、棉花/二月兰、棉花/苕子3种模式下土壤含水量时空分布特征。结果表明，利用Voxler软件对数据处理分析进行三维可视化表达，可更加直观准确地掌握整个棉田土壤含水量的时空分布及其变化；该时段3种种植模式的土壤含水量以棉花/苕子最高，棉花/二月兰次之，单作棉花最低，且均为底层高于表层。     

棉花无土育苗栽培技术分析

本文将基于对棉花无土育苗栽培的试验,深入分析棉花无土育苗栽培技术的实施,为提升棉花无土育苗栽培水平提供可参考的资料。     

不同熟性棉花品种冠层温度分布特点

【目的】明确不同类型棉花品种冠层温度的分布特点,探究冠层温度与光合特性之间的关系,寻求判断棉花熟性的可能指标。【方法】选择6个常用的供试棉花品种,利用搭载热红外测温仪的无人机获取棉花花铃期冠层温度的数字图像,同时测定同一时间段的蒸腾速率、气孔导度等光合指标。【结果】中棉所50不同部位气冠温差表现为上层>下层>中层,中棉所60则正好相反。在同一天中,6个棉花品种表现为13:30的冠层温度大于10:30的冠层温度。此外,不同类型品种叶片蒸腾速率与气孔导度呈正相关,冠层温度和蒸腾速率呈负相关。通过聚类分析得出,在欧式距离12.5处,6个品种可以聚类成2类。在欧式距离5处,每一类还可分为2个亚类,其中第Ⅰ类的第一亚类包括中棉所60和冀棉研228,第二亚类仅有中棉所3799;第Ⅱ类的第一亚类包括中棉所50和通骞一号,第二亚类仅有0式品系。【结论】不同棉花品种冠层温度的变化规律不同。结合冠层温度和光合指标对棉花品种进行聚类分组与其基于生育期长短的熟性分组大致相同。     

Voxler软件在棉田土壤含水量时空变异研究中的应用

为研究棉花主要生育时期的土壤含水量时空变异及其可视化方法，使用Voxler软件进行三维可视化绘图，分析了花铃期（7月10－19日）棉花单作、棉花/二月兰、棉花/苕子3种模式下土壤含水量时空分布特征。结果表明，利用Voxler软件对数据处理分析进行三维可视化表达，可更加直观准确地掌握整个棉田土壤含水量的时空分布及其变化；该时段3种种植模式的土壤含水量以棉花/苕子最高，棉花/二月兰次之，单作棉花最低，且均为底层高于表层。     

新疆南疆不同棉花品种的生长特征及其品质分析

【目的】测定不同品种的生育期、生物量、冠层结构、产量及纤维品质等指标,分析其各自的特征差异,筛选出适宜于新疆南疆地区种植的优良棉花品种。为新疆南疆机采棉高产优质栽培提供理论依据。【方法】以6个棉花品种为试验材料,于2016~2018年度在新疆南疆阿拉尔地区设置品种比较试验。【结果】年际与品种对棉花熟性、地上部干物质、光辐射截获率、叶面积指数均存在影响,但品种作用更大。在机采棉种植模式下,鲁棉研36号和中棉所57号早熟,中棉所75号、中棉所88号和中杂7号中熟,中棉所60号晚熟。6个棉花品种相比,中棉所88号生育期适中,叶面积指数和光截获率均最高,干物质积累量最大,其增幅较最低的鲁棉研36号分别达到31.48%~36.59%、25.52%~28.02%,22.85%~29.97%,籽棉和皮棉产量均最高,分别达到6 470.87和2 612.65 kg/hm²,;产量构成因子中,中棉所88号棉铃数高且空间分布更合理,衣分和铃重显著提高,有利于增产;纤维品质指标中,中棉所88号上半部平均度、整齐度数和断裂比强度均最高,3年中均值分别达到30.21 mm、85.12%、30.48 cN/tex,马克隆值和断裂伸长率均最低,纤维品质综合表现较好。【结论】中棉所88号是较为适合南疆种植的棉花品种。     

不同种植模式棉田土壤温度的时空变化特征

【目的】土壤温度影响着作物的生化过程,了解不同种植模式棉田土壤温度的时空分布特征对探究如何提高不同种植模式下的棉花生产潜力非常重要。【方法】对不同种植模式:单作棉花(MC)、麦套棉花(WIC)、麦后棉花(WDC)农田10―110 cm土层温度进行连续实时监测,并调查棉花的生育进程和各农艺性状。【结果】在5月下旬麦棉共生期,单作棉花的平均土壤温度比两熟棉田土壤温度高1～3℃。7月初,在10―40 cm土层两熟棉花土壤温度大于单作棉花土壤温度,40―110 cm正好相反。8月上旬,各种植模式棉花土壤温度差异缩小,单作棉花土壤温度稍低于两熟棉花的土壤温度。在9月中旬,两熟棉花的土壤温度低于单作棉花的土壤温度。土壤温度主要影响棉花出苗到现蕾和开花到吐絮期的持续时间,对现蕾到开花的持续时间影响不明显。土壤平均温度越高,该生育时期的持续时间越短。同一时期两熟棉花土壤温度的日最低温出现的时间要比单作棉花早1 h左右,而日最高温出现的时间基本一致。不同种植模式不同土层的土壤积温与生物量拟合呈显著的线性关系。【结论】优化管理措施,如通过控制灌溉的时间和量来缓解土壤温度对棉花生长的影响,提高苗期和开花到吐絮期的土壤积温对两熟棉花出苗和吐絮都是有益的。本文以期为不同种植模式的合理配置与管理提供理论依据。     

Surfer绘制等值线图在棉田智能监测中的应用

随着智慧农业技术数字化程度的提高，物联网和传感器技术的不断发展与成熟，以及智能化设备的出现，数据统计、数据分析、数字制图得到了越来越多的应用。Surfer 20软件具有强大的插值和绘制等值线图的能力，可极大减轻科研人员后期数据分析、制图工作量，获取精确的作物环境信息。在概述该软件特点及其在农业制图中应用进展，介绍其数据库构建和制图操作方法的基础上，利用其空间统计学网格取样法，快速处理智慧农业装备全天无间断实时监测获取的棉田土壤水分、温度、铜离子含量以及棉花冠层光合分布等数据，绘制等值线图，展示作图的效果，为该软件在棉花生产管理决策中的应用提供参考。     

采用热红外和可见光图像无损测定棉花苗期叶面积

叶面积是影响植物光合作用、蒸腾作用、呼吸作用及产量形成的重要形态指标之一,为实现作物叶面积准确、稳定和无损化测量,该研究基于红外线成像设备,提供了一种利用热红外和可见光图像测定棉花叶片面积的方法。以苗期棉花作为研究对象,通过红外成像相机T660获取棉花的热红外和可见光波段的图像,分别使用GrabCut算法和Hough圆检测提取红外图像中叶片和可见光图像中已知实际面积的圆状参照物（五角硬币）的像素面积,进而根据叶片区域和圆状参照物区域的像素倍数关系计算棉花的真实叶面积,将通过该研究所提方法计算的叶面积结果与传统的剪纸称重法、Image Pro Plus软件图像法进行皮尔逊相关性分析,检验该方法的可行性。分析表明,基于所提方法的测量值与剪纸称重法、Image Pro Plus软件图像法的结果之间均存在显著的线性相关关系（P<0.01）（相关系数分别为0.992,0.996）。3种方法对5盆棉花进行8次测量,结果显示,该研究所提方法测量值的平均变异系数为0.782%,在测量工作中表现稳定,为快速获取棉花苗期叶面积提供了一种准确稳健的理论方法。     

周年氮磷钾配施模式对砂姜黑土麦玉轮作体系籽粒产量和养分利用效率的影响

【目的】探讨周年不同氮磷钾配施对砂姜黑土麦玉轮作体系产量及养分利用效率的影响,明确适宜豫东南砂姜黑土麦玉一体化种植的氮磷钾配施模式。【方法】于2012—2014年连续两年在河南省周口市商水县典型砂姜黑土区设置氮磷钾不同配施大田定位试验,研究磷钾肥总用量不变、2种氮用量投入水平下麦玉两季磷钾配施模式对冬小麦-夏玉米轮作种植体系氮、磷、钾养分吸收利用及产量的调控效应。其中,氮肥设全年用量360.00kg·hm~(-2)和540.00 kg·hm~(-2)两个梯度,磷钾肥总量不变,设计4种配施方式,即麦季全磷玉米全钾(磷肥和钾肥分别全部施用于小麦季和玉米季)、麦季全磷玉米重钾(磷肥全部施用于小麦季,钾肥按麦玉两季42﹕58的比例分配)、麦季重磷玉米全钾(磷肥按麦玉两季64﹕36的比例分配,钾肥全部施用于玉米季)、麦季重磷玉米重钾(磷肥按麦玉两季64﹕36的比例分配,钾肥按麦玉两季42﹕58的比例分配)。【结果】高氮水平下麦玉两季磷钾肥分施能促进作物产量三要素的协调发展,显著提高冬小麦的穗数和夏玉米的穗长与行粒数,且两年度单季作物和全年籽粒产量均以麦季重磷且玉米季重钾P8处理最高,周年产量分别达21 274.2 kg·hm~(-2)和20 219.1 kg·hm~(-2)。砂姜黑土区冬小麦和夏玉米地上部养分含量大小均表现为氮钾磷。与低氮水平相比,高氮水平有利于提高植株地上部总氮、磷、钾的含量,然而氮素的偏生产力(NPFP)、吸收效率(NUPE)、利用效率(NUE)有所降低。磷钾肥分施不仅能促进冬小麦和夏玉米对氮素的吸收,还可有效防止元素的流失,提高作物对磷素和氮素的吸收和利用,显著提高磷钾两类元素的偏生产力(PFP)、吸收效率(UPE)。而磷钾全施在麦玉某一季作物上,由于磷肥易固定、钾肥易流失的原因,造成肥料后效减小,下茬作物因养分供给不平衡而影响作物对氮磷钾的吸收利用,致使产量降低。低氮水平下麦季重磷、玉米季重钾P4处理的氮磷钾养分利用较其他处理表现较优;高氮水平下麦季重磷、玉米季重钾P8处理的单季和周年氮素偏生产力及吸收效率均显著高于其他处理。【结论】综合考虑养分利用效率和籽粒产量,在本试验条件下,麦季重磷、玉米季重钾配施模式有利于养分效率和产量的同步提高,可作为豫东南砂姜黑土及相似生态类型区冬小麦-夏玉米轮作种植高产高效施肥的优选模式。