播期对棉铃生物量和氮累积与分配的影响及其与棉铃品质的关系

试验于2005年在江苏徐州(117°11′E,34°15′N)、2007年在河南安阳(114°13′E,36°04′N)进行,设置正常播期(4月25日)和晚播(5月25日)两个播期,研究播期对棉铃生物量和氮累积与分配的影响及其与棉铃品质的关系。结果表明,晚播显著影响棉铃(铃壳、棉籽、纤维)生物量和氮的累积与分配,进而影响铃重、棉纤维和棉籽品质形成。与正常播期比较,晚播条件下有以下变化:(1)棉株中部果枝棉铃铃期日均温下降,2005、2007年分别由24.8℃降至20.8℃、24.1℃降至19.4℃。(2)铃壳生物量升高、氮累积量下降;棉籽、棉纤维生物量和氮的快速累积起始时间推迟,累积速率峰值降低且出现时间晚,导致棉籽和棉纤维生物量和氮的累积量降低;棉纤维氮累积速率峰值出现时间早于生物量,棉籽则相反。(3)铃壳生物量和氮的累积量所占整个棉铃中的比率上升,棉籽生物量和氮的分配系数降低;棉纤维生物量的分配系数降低,但棉纤维氮的分配系数变化较小。(4)铃重、棉纤维比强度和棉籽蛋白质、油含量显著降低。综上所述,中部果枝棉铃在晚播条件下,铃期日均温降低导致光合产物和氮素向纤维和棉籽中的分配及铃壳的再转运过程受阻,棉籽和纤维的生物量和氮累积量降低,最终铃重降低、棉纤维和棉籽品质变劣。     

田间条件下遮光对棉花棉铃发育及纤维品质的影响

研究了4个棉花品种花铃期遮光对棉铃发育及纤维品质的影响。结果表明,遮光导致棉花单株结铃数减少,棉铃最终生长量、最大干物质积累速率、干物重相对增长速率及单铃棉子数、铃壳重、粒重、纤维重降低。遮光对棉铃各组分的影响依次是纤维>子粒>铃壳。遮光后纤维长度增加,比强度和麦克隆值显著下降,但对伸长率及整齐度影响不显著。在自然光照条件下密植使纤维比强度降低显著,纤维长度有所增加,对其它品质指标影响不显著。应从选育品种、塑造合理株型、适当控制种植密度等措施入手,减轻弱光对棉铃发育及纤维品质的影响。     

不同温度下外施6-BA和ABA对棉花(Gossypium hirsutum L.)产量和纤维品质的影响

以棉纤维比强度高的科棉1号、比强度中等的美棉33B 2个品种为材料,于2006-2007年在江苏南京设置大田分期播种试验,使棉铃发育处于不同温度条件,于棉株7～9果枝第1、2果节棉铃开花时喷施6-苄基腺嘌呤(6BA)和脱落酸(ABA),研究不同的铃期日均最低气温条件下6-BA和ABA对棉花产量和纤维品质的影响。结果表明:由晚播造成的低温降低了棉花产量及纤维品质。外施6-BA、ABA对棉株中部果枝铃铃重和纤维品质影响最大。正常播期下,外施6-BA可增加中部果枝棉铃铃重,外施ABA降低铃重,但二者对其纤维品质影响较小;迟播时,外施6-BA可提高中部果枝棉铃铃重,ABA处理的作用则相反,二者均可提高纤维长度和比强度、优化麦克隆值。不同的温度条件下,外施6-BA均提高了单株铃数、单株平均铃重和皮棉产量,外施ABA则降低了棉花单株铃数和产量。外施6-BA和ABA对高强纤维品种产量和纤维品质的影响较中强纤维品种更为明显。低温下,在棉铃发育初期喷施6-BA对改善棉纤维品质的效果最好。     

种植方式和播(移栽)期对麦(夏)棉两熟棉铃发育的影响

麦(夏)棉两熟棉铃发育受以温度为主的气候条件和种植方式两个因素影响, 铃期平均日均 温低于20℃的麦套、 麦后直播夏棉棉铃发育明显劣于正常播种的单作夏棉(铃期平均日均温 大于20℃), 相同播期、 铃期平均日均温均在18℃左右的套夏棉和麦后直播夏棉的棉铃发 育差异较小。 铃期平均日均温在20℃以上的套夏棉、 麦后移栽夏     

温度对棉纤维品质性状的影响

随温度降低纤维伸长最大值降低,伸长期延长;夜间温度对纤维伸长的影响大于日均温。纤维断裂比强度随铃龄增大而升高;相同铃龄随温度下降断裂比强度降低。随纤维发育,纤维成熟度升高;随温度降低,成熟度随铃龄增大增幅降低,相同铃龄随温度下降成熟度值呈下降趋势。细度随纤维发育逐渐减小,全铃期夜均温１６．７℃和≥１５℃有效积温１１４２．９℃是细度变化临界点,低于该温度时细度随纤维发育降低缓慢;相同铃龄随温度下降呈升高趋势。     

温度与棉株生理年龄的协同效应对棉纤维发育的影响

通过设置播期试验,使位于棉株不同果枝果节部位棉铃的纤维加厚发育期（铃龄25~50 d）处于不同温度条件下,研究温度与棉株生理年龄对棉纤维加厚发育及纤维比强度的影响,结果表明,温度与棉株生理年龄的影响存在互作效应,铃龄25~50 d日均温26℃左右时,棉株中部（7~9果枝）铃纤维蔗糖合成酶活性最高,β-1,3-葡聚糖酶活性最     

麦后移栽棉不同品种棉铃内干物质积累与分配研究

以陆地棉早熟品种中棉14、中熟品种苏棉4号和泗棉2号为材料,研究了麦后移栽棉不同开花期棉铃内干物质积累分配的特点:麦后移栽棉棉铃各部分干物质积累比一熟棉和麦套棉时间长,并随开花期的推迟,干物质积累高峰期相应推迟。早熟品种干物质积累和运转比中熟品种快1～2周。后期低温影响铃壳养分向子棉输送,尤其对种子的影响更为严重。因此,麦后移栽棉在生产上更应强调早发、早熟、争高产优质。     

不同播期和播种量对冬小麦生长特征和产量的影响

为研究播期和播种量对冬小麦生长和产量的影响,设置3个播期和3个播种量,研究小麦干物质积累转运、叶面积和群体光能截获以及产量的变化特征。结果表明,随播期的推迟,干物质积累量降低,每推迟1个播期,干物质积累降低0.13~0.37t/hm²,花前干物质转运量随播期的推迟呈降低趋势,随播种量增加而增加。花后光合同化物积累量则随播期的推迟呈先升高后降低的趋势,随播种量的增加逐渐降低。光能利用率随播期推迟和播种量增加均呈先增加后减小的趋势。在10月4日播种,播种量160kg/hm²时,花后干物质同化物较多,光能利用率达到最大值,2年平均产量达到最大值,为8257.84kg/hm²,是适合当地的播期和播种量种植组合。     

基于全膜覆土穴播春小麦生长发育的研究

为分析不同播期全膜覆土春小麦生长发育和产量因素的变化,采用全膜覆土穴播方式,以春小麦品种‘定西40’为试材进行分期播种试验,对春小麦的发育期出现时间、生物量、产量因素等进行观测。结果表明,播期对春小麦的发育期有着明显的调节作用,随着播期的推迟,全生育期明显缩短,晚播春小麦全生育期较早播春小麦缩短5天左右;播期推迟,春小麦营养生长时间缩短,生殖生长时间延长,晚播春小麦单株干物质最大积累速率的出现时间较早播春小麦出现时间提前3天左右,最大增长速率增大;晚播春小麦小穗数显著高于早播春小麦;全生育期晚播春小麦土壤重量含水率高于早播春小麦。表明,在黄土高原半干旱区,适当推迟小麦播种更利于小麦增产。     

棉纤维发育相关糖类物质转化与纤维产量形成的关系

以生育期相近的2个棉花品种不同季节成铃的棉纤维为材料,研究棉纤维发育相关糖类物质转化、纤维素合成特征与棉纤维干物质质量形成的关系.结果表明:随着开花结铃时间的推迟,棉纤维中可溶性糖和蔗糖的转化率有下降的趋势;可溶性糖和蔗糖转化率高的棉纤维,其纤维素累积最大速率较高,纤维干物质质量快速增长期历时长,有利于纤维干物质质量的增加.对于不同结铃时期的棉铃,棉纤维中蔗糖和纤维素均是通过调节可溶性总糖含量的变化来影响棉纤维干物质质量的增加.因此,棉纤维发育过程中可溶性糖类物质转化情况和纤维素合成特征的差异,是导致不同结铃时期单铃纤维干物质质量形成差异的直接原因.     

棉铃对位叶C/N的变化及其与棉铃干物质积累和分配的关系

以产量差异显著的14个棉花品种为材料, 研究棉铃对位叶C/N的变化特征及其与棉铃干物质积累与分配的关系。结果表明, 棉铃对位叶C/N随铃龄的变化可用y=at²+bt+c拟合[ y为C/N, t为铃龄(d), a、b、c为常数], 其主要特征值(a、b、c和C/N最大值)与单铃干物重(即单个棉铃的铃壳、棉籽和纤维3部分干重之和)和铃重(即棉籽和纤维两部分干重之和)存在极显著相关关系, 而与衣分和铃壳率无显著相关关系。以a、b、c和C/N最大值为变量可将14个棉花品种聚类为Ⅰ(美棉33B等6个品种)、Ⅱ(科棉1号等6个品种)和Ⅲ(中棉所35和中棉所38) 3个类群, 三者棉铃对位叶C/N及单铃干物重的变化特征差异显著, 其中类群Ⅲ铃龄10~17 d期间的棉铃对位叶C/N显著高于类群Ⅰ和类群Ⅱ, 铃龄24 d之后仍保持在2.5左右, 整个铃期内变幅最大, 平均值最高, 其单铃干物重快速增长期最长, 平均增长速率最小, 最终单铃干物重和铃重均最大, 但3个类群棉花棉铃干物质在棉铃各部分分配率的动态变化无明显差异, 最终衣分和皮棉产量与棉铃对位叶C/N变化特性无明显相关性。棉铃对位叶C/N变化的基因型差异显著, 棉铃对位叶C/N在铃龄10~17 d期间高、铃龄24 d之后仍维持在相对较高的水平, 有利于棉铃干物质的积累。     

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。     

河北省中南部棉纤维品质与气象因子相关性研究

为明确气象因子对河北省中南部棉纤维品质影响,2007-2008年在南宫、辛集、保定三个生态点设置田间实验,供试品种为鲁棉研27号,研究表明：不同生态点、开花期间棉纤维比强度、2.5%跨长、马克隆值差异呈显著水平(p<0.05);不同开花期棉铃纤维伸长率差异呈显著水平;同比强度相关性呈显著水平的气象因子共5项,分别为日均温、日温差、日最低气温、日最高气温和平均相对湿度;2.5%跨长同日照时数呈显著正相关;同伸长率相关性呈显著水平的气象因子为日照时数和平均相对湿度;马克隆值同平均相对湿度和日温差呈显著负相关,与日最高气温呈正相关。棉纤维各项指标与影响其最大气象因子多项式拟合表明,当棉铃发育期日均温为25-26℃纤维比强度较好,日照时数为6.5-7.0小时,棉纤维伸长率最大,马克隆值适宜的日最高气温27-28℃或30-31℃。同时,建立了气象因子与纤维品质动态回归模型。研究结果将为棉纤维品质生态区划和品质生态模型定量化提供依据     

棉花季节桃加厚发育生理特性的差异及与纤维比强度的关系

选用3类棉纤维比强度差异明显的4个棉花品种, 研究棉花伏前桃、伏桃、早秋桃和晚秋桃纤维加厚发育过程中主要生理特征的差异及与纤维比强度的关系。结果表明, 棉花季节桃纤维加厚发育过程中物质转化特征和相关酶活性存在较大差异, 最终导致纤维比强度差异的形成, 且季节桃间的差异在各类品种内表现一致。伏前桃和伏桃纤维加厚发育处于较为适宜的温度条件(铃龄10~50 d日均温26.0~28.5℃)和棉株生理年龄(3~9果枝)下, 纤维素合成相关酶活性越高, 相关物质转化越多, 纤维素快增持续期长, 纤维素累积速率平缓, 越利于高强纤维的形成。早秋桃纤维发育后期温度条件较伏前桃差且棉株开始衰老, 但其纤维合成相关物质转化率高, 纤维素累积特征优于伏前桃, 最终纤维强度高于伏前桃; 随着铃龄10~50 d日均温降至20℃以下和棉株进一步的衰老(16果枝以上), 晚秋桃纤维素快速累积期延长, 相关物质转化率降低, 纤维累积速率过慢, 纤维细胞发育迟缓, 造成最终纤维比强度较低。     

不同播期对直播早稻干物质积累的影响

为明确播期对直播早稻个体和群体干物质积累的影响。以常规籼稻中早35和中早39为材料,利用大田分期播种试验,分析不同播期直播早稻干物质积累及转运的差异。结果表明,随播期推迟,全生育期积温逐渐减少,抽穗后积温逐渐增加。成苗率随分蘖前日平均温度升高而增加,成苗率与单株干物质积累量呈系数为0.83以上的极显著负相关关系,与单位面积干物质积累量呈系数为0.72以上的显著正相关关系。随播期推迟,茎叶干物质向子粒输出转化逐渐减少,单株和单位面积茎叶干物质输出转化与抽穗后积温呈负相关关系,单株抽穗后光合产物积累量随积温增加而减少,单位面积抽穗后光合产物积累量随积温增加而增加。在水稻直播生产过程中,提前播种,保证一定基本苗,协调好个体和群体干物质积累和转化,能获得较高产量。     

播期对小麦冬前幼苗生长和积温的调控效应

为了研究播期对小麦冬前幼苗生长和积温的调控效应,以‘光明麦1号’为试验材料,设计不同播期试验,旨在探讨播期对春性小麦冬前幼苗生长发育和积温的影响。结果表明,随播期推迟,出苗率下降,且冬前积温降低,显著影响小麦冬前生育进程,植株叶龄减小,分蘖发生数下降,LAI和干物质积累降低。播种至出苗阶段日均温与出苗天数呈指数相关关系,出苗至越冬始期≥0℃积温与此期天数、叶龄、茎蘖数、LAI和干物质积累呈显著线性正相关。本试验条件下,播期每推迟6天左右,播种至出苗日均温下降1.0~2.5℃,≥0℃积温上升5~15℃,播种至出苗所需天数延长2~5天,出苗至分蘖所需天数延长1~10天,出苗至越冬始期的天数缩短6~11天,出苗率下降1.5~3.5个百分点,越冬始期叶龄减少0.4~1.0,茎蘖数、叶面积指数和干物质积累分别下降100~150万/hm²、0.04~0.51和30~200 kg/hm²。实现春性小麦壮苗的冬前≥0℃积温为500~670℃,适宜播期10月23日—11月4日,最适播期是10月27日—10月29日。     

陆地棉棉铃对位叶碳氮变化特征与其生物量关系的研究

在大田栽培条件下,选用科棉1号和美棉33B两个棉花品种,于江苏南京、徐州进行施氮量(0、240、480kg.hm-2)试验,研究棉铃对位叶碳氮变化特征与棉铃(棉子、纤维)生物量的关系。结果表明:棉铃对位叶全碳、全氮含量变化可用函数Y=at2+bt+c〔Y(%):全碳或全氮含量,t(d):铃龄,a、b、c:参数〕拟合,碳氮比变化可用Logistic方程拟合。进一步分析棉铃对位叶碳氮变化的特征值发现:(1)棉铃对位叶全碳含量达到最小值的时间早、最小含量值高,则可提高棉铃、棉子、纤维生物量快速累积持续期间的平均速率,但缩短了棉铃和纤维生物量快速累积持续期,延长了棉子生物量快速累积持续期。(2)棉铃对位叶全氮含量达到最小值的时间晚,则可延长棉铃和纤维生物量快速累积持续期;全氮最小含量值高,则可延长棉子生物量快速累积持续期。(3)棉铃对位叶碳氮比快速增长持续期长、快速增长平均速率小,则可延长棉铃及纤维生物量快速累积持续期。可见,棉铃对位叶碳氮变化特征与棉铃生物量的关系密切,可通过调控棉铃对位叶碳氮含量及其比值促进棉铃发育。     

江苏太湖地区不同生育类型粳稻品种产量对不同播期气候因子的响应

光、温、水等气候因子是影响水稻产量形成的重要因素。为明确江苏太湖地区不同生育类型水稻产量对不同播期下气候因子变化的响应,以期为该地区不同生育类型品种合理安排播期提供依据,2018—2019年在苏州市农业科学院试验农场内以优质早熟品系苏1785和晚熟品种苏香粳100为材料,采用分期播种方法研究了2种不同生育类型水稻产量及其构成对不同播期气候因子的响应特性。结果表明,不同生育期类型品种随着播期推迟产量降低,晚熟品种产量在播期间和年度间产量变异较早熟品种大,稳产性较差。2个不同生育期类型品种有效穗、每穗总粒数随播期推迟均呈降低趋势,而结实率和千粒重播期间的差异因生育类型不同而异,早播使早熟品种结实率显著下降,迟播则使晚熟品种千粒重显著下降。迟播对早熟品种抽穗前光合势的影响程度高于晚熟品种,对抽穗后干物质积累量和群体生产率的影响则相反,迟播条件下晚熟品种茎鞘物质输出率和运转率下降迅速,不利于茎鞘物质的转运和灌浆物质的积累。相关分析表明,日照时数是影响水稻产量的首要气候因子,日均气温和有效积温对产量的影响因品种生育类型不同存在差异,日均气温和有效积温与早熟品种的产量呈显著正相关关系,而日均气温与晚熟品种的产量相关不显著,气候因子对产量的影响表现为:日照时数>日均气温,有效积温>降雨量。