新疆棉花品种的耐盐性综合评价

为了解北疆7种常用棉花品种的耐盐性,通过50、100和150mmol/L 3个NaC l浓度的胁迫处理,在棉花种子萌发阶段进行发芽势、发芽率的测定,在水培条件下对7个品种的生长势进行了比较,并采用隶属函数法进行耐盐性综合评价。根据耐盐性综合评价值得出供试7个棉花品种种子萌发阶段的耐盐性顺序为:新陆早10号新陆早13号新陆早12号新陆早17号新陆早31号新陆早26号新陆早18号;在幼苗生长阶段为:新陆早17号新陆早10号新陆早13号新陆早31号新陆早18号新陆早12号新陆早26号。由此可见,种子萌发阶段与幼苗生长阶段的耐盐性是不一致的,但新陆早10号在2个生长时期的耐盐性均表现较高,而新陆早26号则对盐害表现较为敏感。     

基于形状特征的脱绒棉种品种识别

该文以中棉50、新陆早26、新陆早33棉花品种为研究对象,基于图像处理技术提取了脱绒棉种的面积周长类、最大径类、椭圆类和区域矩类共14个形状特征参数,并运用多元统计分析方法,利用统计学中的集中趋势指标与离散程度指标对数据进行分析,将综合特征指标作为品种判别的参数;利用SPSS软件,用逐步判别分析法建立了3个品种的识别模型,得出3个线性分类函数,经验证,预测组成员中,中棉50、新陆早26和新陆早33的正确率分别为90%,80%,100%,判别效果显著。     

胶棒滚筒棉花采摘头的设计与试验

为确定胶棒滚筒棉花采摘头运动参数对新疆机采棉种植模式下的棉花采摘质量的影响,该文阐述了胶棒滚筒棉花采摘头的工作原理及其关键部件、总体结构。基于运动学分析,建立了采摘速比K值与采棉工艺速度、采摘工作角、滚筒转速之间的相应的函数关系,分析了其对棉花采摘性能影响规律。田间试验表明,当采棉机作业速度0.83 m/s,滚筒转速在450 r/min时,棉花采净率达95%以上,含杂率小于15%,落地棉小于2%,达到了棉花收获机械作业的技术要求。     

新疆棉田地膜残留对棉花产量及土壤理化性质的影响

为了探讨地膜残留对棉花产量的影响,该文在全面调查新疆北疆短绒棉主栽区地膜残留状况的基础上,根据地膜残留趋势,人工设置地膜残留密度梯度（0、250、500、1 000、1 500、2 000 kg/hm2）,选择新陆早33号（发达根系）和新陆早13号（不发达根系）2个棉花主栽品种,研究了地膜残留对棉花产量性状和土壤理化性质的影响。结果表明,随着地膜残留密度的升高,2个品种产量和成苗率均呈下降趋势,新陆早13号减产趋势更加明显,早熟度明显提前。如果按照现有的地膜残留趋势,则覆膜68 a左右,即现在往后38 a,残膜密度将达到1 000 kg/hm2,新陆早33号和新陆早13号产量分别下降18.1%、13.5%,成苗率分别下降8.4%、16.5%,早熟度分别上升17.0%、26.7%。当残膜密度为2 000 kg/hm2（覆膜141 a左右）时,新陆早33号和新陆早13号产量分别下降38.3%、45.2%,成苗率分别下降13.0%、21.1%,早熟度分别上升32.2%、27.7%;生物量、根冠比和根系表面积等生长指标都与没有残膜下生长的棉株存在显著差异。地膜残留可导致土壤理化性质恶化,水分分布不均,土壤营养下降。其中在残膜密度为2 000 kg/hm2时,碱解氮、速效磷分别下降55.0%、60.3%。研究表明新疆地膜残留对棉花产量和土地产生明显影响,如不及时采取措施,将严重危害棉花可持续发展与土地的可持续利用,必须引起足够重视。同时发现,应用、培育发达根系的棉花品种可以一定程度上缓解地膜残留对产量的不利影响。     

基于模拟模型的棉花生产管理系统研究

为建立一个基于模型的新疆和黄淮海棉区棉花生产管理系统(MSCP),综合运用了作物模拟技术和知识工程技术方法,把CottonPlus棉花模型与多因子多水平的旋转组合设计进行有机结合;MSCP能对决策地区(天气、土壤、品种特性)的棉花生产作出多目标决策和全程决策,并根据变化的条件作出实时决策。应用MSCP对新陆早6号、中棉19号进行全程决策试验,结果表明:系统得出的优化农艺措施能达到预期的目标产量。MSCP的建立使基于模型的专家系统研究进入实用化阶段     

北疆膜下滴灌机采棉氮肥效应研究

机采棉种植已成为新疆棉花的主要栽培模式,由于种植密度与滴灌制度的改变,急需对氮素的效应进行研究,以期科学合理指导机采棉的氮肥施用。采用大田试验,在养分投入比例(N∶P₂O₅∶K₂O=1∶0.38∶0.3)一致的条件下,设置不同氮肥用量(0、180、220、270、315 kg/hm²),研究氮素对北疆膜下滴灌机采棉植株养分吸收利用、肥料利用率、棉田土壤养分变化和产量等的影响。结果表明：机采模式下,棉花的单株结铃数和籽棉产量随施氮量的增加而提高,氮肥显著提高单株铃数继而提升籽棉的产量,但施氮对棉花衣分无显著影响;地上部干物质量、植株养分吸收量与施氮量呈正比;百公斤籽棉需氮5.10 kg,磷1.37 kg,钾4.90 kg;籽棉氮、磷素积累量高于秸秆,钾素则表现为相反。机采棉滴施氮肥对表层(0～20 cm)土壤的养分含量影响最大。施氮270 kg/hm²时棉花的收获指数、肥料利用率最优,且养分能达到收支平衡。综合考虑产量、肥料利用率和棉田养分收支平衡等指标,建议北疆膜下滴灌机采棉优...     

棉株氮营养状况评估方法的比较研究

在田间和温室条件下分别用传统的硝化测氮法与叶绿素仪(SPAD.meter)和Cardy.NO3-nitrate.meter两种便携式氮素测定仪对棉花花铃期氮素营养状况进行了评估和跟踪。结果表明,传统的硝化测氮法测得的叶片全N和叶柄NO3--N含量和叶绿素仪(SPAD.meter)及Cardy.NO3-nitrate.meter的读数都反应出大田生长的棉株叶片和叶柄的含氮量因施氮水平、棉桃载荷和后期施用叶面氮肥而不同。在较高施氮水平下,单株棉桃数较少(即低载荷)以及叶面施用氮肥的棉株叶片和叶柄的含氮量明显高于其它处理,且叶绿素仪(SPAD.meter)和Cardy.NO3-nitrate.meter的读数与叶片的全N百分数和叶柄NO3--N含量存在显著的正相关,其相关系数在大田条件下平均为0.70;温室条件下平均为0.90。     

不同机采棉种植模式和种植密度对棉田土壤水热效应及产量的影响

新疆机采棉生产中农机农艺的不融合是导致棉花纤维品质下降和采净率低的主要原因，优化机采棉株行距配置是实现农机农艺融合的重要途径。该研究于2018－2019年进行了"矮密早"（1膜6行，66+10 cm宽窄行）、"宽早优"（1膜3行，76 cm等行距）2种种植模式和13.5、18.0和22.5万株/hm2三个种植密度的定位试验，监测棉花全生育期的土壤温度和土壤水分动态变化，结合棉花产量分析农田水分利用效率，综合评价不同机采棉种植模式的生产适应性。结果表明，不同种植模式和密度影响土壤温度，但不存在互作效应。不同处理下耕层土壤温度变化规律一致，随着气温升高土壤温度逐渐增加，棉花封垄郁闭后，土壤温度迅速下降并波动。在生育前期（5月－6月），不同种植模式和密度下耕层土壤温度无显著性差异，而"宽早优"模式提高了花期和铃期的土壤温度，比"矮密早"模式平均高1.7 ℃。"宽早优"模式的全生育期耕层土壤积温较"矮密早"模式显著提高8.3%～9.9%（P<0.05），主要提升了花铃期的土壤积温（35.1～88.8 ℃）；从全生育期耗水量来看，"宽早优"模式的耗水量低于"矮密早"模式，降低0.8～6.7mm；提高种植密度会降低耕层土壤积温，增加棉田耗水量。"宽早优"模式提高了棉花籽棉产量和水分利用效率，其中2019年较"矮密早"模式分别显著提高17.5%和18.8%（P<0.05）。"宽早优"模式可以改善棉花生长的土壤水热条件，实现产量和水分利用效率的大幅提高，是更为优化的机采棉种植模式，适合大面积推广。     

施氮量对棉铃干物质和氮累积及分配的影响

以高品质棉（科棉1号）和常规棉（美棉33B）品种为材料,2005年在江苏徐州（11711E, 3415N）、2007年在河南安阳（11413E, 3604N）设置施氮量（低氮N 0 kg/hm2,适氮N 240 kg/hm2,高氮N 480 kg/hm2）试验,研究施氮量对棉铃干物质、氮累积分配和棉铃（纤维、棉子）品质的影响。结果表明:施氮可改变棉铃各部分干物质和氮素的累积特征,进而影响棉铃重和棉铃品质。在本试验N 240 kg/hm2水平下,单铃棉子和纤维的干物质累积量最大,棉铃各部分（铃壳、纤维、棉子）氮含量适中、氮累积量最高,最终铃重最大,棉纤维和棉子品质最优;在不施氮（N 0 kg/hm2）时,棉铃干物质和氮快速累积期开始较早、累积速率较低,最终干物质和氮累积量均较低,铃重最低,棉纤维和棉子品质最差。在N 480 kg/hm2水平下,棉铃各部分（铃壳、纤维、棉子）的氮含量和累积量提高,且在成熟棉铃中棉纤维干物质的分配系数下降,棉子中的氮分配系数提高,最终棉子中蛋白质含量上升,铃重和棉纤维比强度、棉子油分含量均降低。综上所述,施氮量过低影响棉铃干物质和氮素的累积,而施氮量过高则主要影响棉铃干物质和氮素在铃壳、棉子和纤维间的分配,二者均导致最终的铃重降低、棉纤维和棉子品质变劣。     

干旱区棉花冠层高光谱反射特征研究

为揭示棉花冠层高光谱特征,建立棉花高光谱估算模型,促进高光谱技术在棉花长势监测和估产中的应用。基于新疆棉花生长发育规律,对棉花各生育期冠层进行高光谱反射率的测定,研究不同灌水量、氮素营养条件及品种对棉花冠层光谱反射特性的影响。结果表明:在可见光区(400-700nm),适度缺氮(N1)条件下的棉花冠层光谱反射率相对较高,而氮过量(N3)条件下的冠层光谱反射率相对较低;随着灌水量的增加,在近红外波段(700-800nm),棉花冠层光谱反射率呈上升趋势,在盛蕾期和盛花期不同灌水量处理的光谱反射率差异明显;不同棉花品种冠层光谱反射率存在一定差异,在近红外区新陆早13与新陆早10只在吐絮后期光谱反射率差异不明显,在前3个生育期差异较明显。     

适宜膜下滴灌频次提高北疆机采棉光合能力及产量

在北疆大田条件下,以机采棉品种新陆早57号为供试材料,研究不同灌水分配对机采棉光合特性和产量形成的影响。试验设滴灌定额为4 500 m~3/hm~2,3个灌水分配次数分别为10次(D10)、8次(D8)、6次(D6)。结果表明:D6处理头水时间推迟,由非气孔限制因素导致净光合速率的下降,胁迫程度较高,最大光化学效率、光化学猝灭系数、光化学量子产量显著低于其他处理(P0.05),非光化学淬灭系数明显增加,同时恢复能力较差,地上部分生物量积累受限。盛蕾后充分供水但并没有较高的补偿强度,且蒸腾速率较高,叶片水分利用效率降低。由于D10处理花铃期灌量分配不合理,净光合速率的下降主要受气孔限制因素影响,棉株受到轻度胁迫,吐絮期的灌水有效提高了其光化学猝灭系数,与D6处理差异显著。降低了非光化学淬灭系数,延长了叶片光合功能期,生物量积累偏向营养生长,使其营养器官显著高于其他处理,但生殖器官差异不显著(P0.05),不利于产量的形成。而D8处理在整个生育期保证了高效的光合生产能力,明显提高了光合物质向生殖器官运移的比例,比D10、D6处理高出21.1%、23.5%,叶片水分利用效率表现最优,且产量与D10差异不显著,但比D6处理显著高647.4 kg/hm~2(P0.05)。因此在滴灌定额为4 500 m~3/hm~2的条件下,配合D8处理的灌水分配方式,有利于提高叶片光合能力,促进光合物质优先向生殖器官分配,从而获得高产。由此可见,盛蕾前灌头水且增加盛花期后灌溉定额,同时减少吐絮期水分供应,可有效提高叶片光合生产能力,促进光合物质优先向生殖器官运移,实现机采棉节水高产高效。     

河西走廊棉区机采棉高产优质栽培技术规程

为了形成完整的机采棉栽培技术体系,实现棉花全程机械化,通过2 a的试验示范,从适用范围、规范性引用文件、术语和定义、棉田规划、膜下滴灌系统配置、生产目标、对品种的要求、生育进程与群体指标、土地准备、播种、水肥一体化管理、化控、打顶、病虫害防治、化学、脱叶、机械采收和采后管理等方面总结了河西走廊棉区机采棉高产优质栽培技术规程。     

库源改变对新疆高产棉花14C-同化物分配及内源激素含量的影响

以新陆早13号棉花为材料,在皮棉产量2500kg·hm-2以上的膜下滴灌条件下,于花铃期分别进行1/2、1/4剪叶和1/2、1/4疏蕾处理,研究库源改变对叶片14C-同化物运转分配及内源激素含量的影响.结果表明,疏库处理降低了主要源叶(对应的主茎叶和对位果枝叶)中吲哚乙酸(IAA)峰值,推迟了异戊烯基腺嘌呤及其核苷(i...     

芡实机械脱壳中的摩擦特性试验研究

为给芡实脱壳后的分离工艺和机械设计提供相关的物料性能数据,利用剪切仪、自制的斜面仪、休止角测定装置等设备,对不同成熟度、不同粒径大小的芡实颗粒的内摩擦系数、静滚动稳定角、休止角等摩擦特性进行了测定。结果表明,芡实颗粒越小、成熟度越低、接触表面粗糙度越大,则颗粒之间的摩擦力越大、颗粒与接触材料的摩擦力越大,其内摩擦系数、静滚动稳定角、休止角越大;利用斜度14.7～21.5°的斜面仪能够分离出芡壳,但不能对芡仁和带壳芡实整粒进行有效分离;采用橡胶板分离芡壳、芡仁效果最好。研究结果可为芡实脱壳、分离等相关机械的研发提供参考。     

IT—Information Technology and the Human Interface: Reliability of Cotton Pickers and its Effect on Harvesting Cost

In this study, the reliability of cotton pickers is analysed and its importance in studying the performance of harvesting systems is examined. A theoretical development of farm machinery and specifically of cotton-picker reliability is presented and an algorithm based on the exponential distribution is developed. This algorithm is then applied to predict picker reliability, delays caused by machine breakdowns and their implications upon the cotton area harvested as well as the associated harvesting cost for a cotton producers group in Greece. The results obtained have shown a machine breakdown every 23·7 h with an average repair time of 2·86 h. Within a harvesting season, a cotton picker undergoes on average 12·75 breakdowns and 4 days out of work. This means a reduction in the least cost area harvested of 20% and an increase in the harvesting cost of 6·5%.     

覆膜高密度下棉花抗旱性产量和品质指标的特征分析

用胁迫敏感指数对覆膜高密度种植模式下的58份棉花资源进行了抗旱性分级评价,分析了抗旱性相关的产量和品质指标的特征,为棉花抗旱资源的筛选和品种选育提供依据.结果表明,其中根据胁迫敏感指数(SI)可将58份棉花资源中定义为抗、中抗和不抗.新陆早36号、山东大桃长绒、武棉2号和93外引31-21的抗旱性强;在正常灌溉条件下,...     

不同基因型抗虫棉氮磷钾养分吸收与分配特征

【目的】探讨不同抗虫棉品种植株干物质与氮、磷、钾养分积累分配特点,为制定棉花高产栽培管理措施提供依据。【方法】在大田条件下,选用三个抗虫棉品种(冀棉169、鲁棉研21号和岱字棉99B)为研究对象,比较研究了三个品种的干物质积累与氮磷钾吸收特性。【结果】冀棉169产量最高,两年分别比鲁棉研21号提高了27.9%和25.5%,分别比岱字棉99B提高了65.9%和41.1%。三个品种单铃子棉重的变化趋势与产量一致,而单株结铃数和衣分则不同。冀棉169棉株各器官干物质和氮磷钾积累量均较高,尤其在生育中后期,营养器官保持最高的氮磷钾养分积累量,促使其干物质积累量显著高于其他两个品种,为棉铃发育提供了充足的物质基础,铃叶比较大,因此结铃最多,单铃子棉重最大,皮棉产量最高,使得养分利用效率也最高。鲁棉研21号棉株各器官干物质和氮磷钾积累量均最低,主要是由于营养器官氮磷钾养分快速积累期结束最早,加之向棉铃分配比例最高,从而限制了营养器官的生长发育,影响生育中后期棉铃的发育,使之不仅结铃数最少,单铃子棉重较小,产量也较低。岱字棉99B棉株各器官干物质和氮磷钾积累量虽最高,但其快速积累期出现在盛花期以后,棉株贪青,结铃数虽较多,但单铃子棉重最小,使之产量最低,养分利用效率也最低。【结论】不同年代抗虫棉品种产量提高的主要原因是单铃子棉重的增加,其次是单株结铃数的提高。单铃子棉重和单株结铃数的增加主要归因于棉株总生物量和向生殖器官转运量的协同提高,特别是生育中后期保持高的同化物和生殖器官运转比例;而生物量的增加依赖于养分积累量和利用效率的提高。     

加气对西北旱区膜下滴灌棉花生长与水分利用效率的影响

针对膜下滴灌棉田土壤根际低氧胁迫抑制棉花水分利用问题，探讨不同生长阶段加气灌溉对棉花生长发育及水分利用的影响。研究设置了苗期、蕾期、花铃期、蕾期+花铃期、苗期+蕾期+花铃期5个加气阶段，以生育期不加气为对照进行田间试验。结果表明：花铃期加气土壤呼吸和土壤温度峰值较其他处理延后了9 d，使加气效果得到延长，更好地改善了土壤环境，在获得最大产量的同时，水分利用效率也最高。土壤氧气含量对棉花产量的影响程度最大，且花铃期土壤氧气含量对产量和水分利用效率的正面影响均大于其他生育期。因此，在棉花花铃期进行加气灌溉是缓解覆膜造成的棉花根际低氧胁迫，提升棉花产量与水分利用效率的最佳时期。研究结果对揭示加气灌溉对棉花生长的影响机制及进一步提高水土资源利用率提供了理论依据。