新疆超高产杂交棉的光合生产特征研究

 【目的】研究超高产条件下棉花的光合生产特征,总结超高产形成规律,提出超高产的产量结构和光合生理指标,对挖掘品种产量潜力,构建超高产栽培技术体系具有重要意义。【方法】以杂交棉标杂A1为研究对象,采取定向培育超高产试验示范田,以一般产量水平条件下常规棉品种（系）为对照,研究超高产条件下标杂A1产量形成过程中叶面积指数、叶绿素相对含量（SPAD值）、光合速率和光合物质积累与分配等变化。【结果】与常规高产棉田相比,标杂A1皮棉单产达到3 500 kg?hm-2时,叶面积指数高且持续期长,叶绿素SPAD值、单叶光合速率在盛铃期至初絮期显著高于对照;群体光合速率峰值高且持续时间长,群体呼吸速率占群体总光合的比例在生育中后期保持在较低水平,初絮期显著低于常规高产棉田;营养器官光合物质积累直线增长期起始时间早、积累持续时间长、物质积累量大,群体总光合物质和生殖器官光合物质积累直线增长期及积累速率峰值出现较晚,积累活跃期较长,物质积累强度大。【结论】杂交棉标杂A1皮棉单产达到3 500 kg?hm-2的产量结构和生育期主要光合生理指标：总铃数每公顷应大于150万个,单铃重大于5.5 g,衣分不低于44%;叶面积指数在盛铃前期应达4.9～5.2,初絮期应维持在3.3以上;叶绿素SPAD值在盛铃期达到65.4～66.5,初絮期仍在64.8以上;单叶光合速率在盛蕾期至盛铃期保持在32.2～36.5μmol?m-2?s-1,初絮期应高于22.2μmol?m-2?s-1;群体光合速率盛铃前期达43.4μmol?m-2?s-1,初絮期在16.3μmol?m-2?s-1以上;总光合物质积累量达26 345.4 kg?hm-2,经济系数不低于31%。     

干旱胁迫对超高产大豆主要光合生理指标的影响

为了探明超高产大豆干旱胁迫下的光合生理特性,以超高产大豆品种新大豆1号、中黄35号、铁丰31号和普通品种铁丰33号为供试材料,采用盆栽方式,设置对照(CK)和干旱胁迫两个水分处理水平,研究了花期、结荚期、鼓粒期干旱对超高产大豆品种光合生理特性的影响。结果表明:干旱胁迫条件下,超高产大豆品种的叶面积指数(Leaf area index)、叶绿素含量(Chlorophyll content)、光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(Tr)均会下降。研究还发现,各生育时期干旱对不同的光合生理指标影响程度有所不同,花期干旱对叶面积指数、光合速率影响最大,结荚期干旱对气孔导度影响最大,鼓粒期干旱对叶绿素含量、叶面蒸腾速率影响最大。超高产品种在各生育时期遇到干旱时,光合生理指标降低的幅度均低于普通大豆品种,因此超高产大豆在光合生理结构上对干旱胁迫的响应机制优于普通大豆品种。     

新疆杂交棉超高产冠层结构特征及群体光合性能研究

在田间自然条件下,以标杂A1为研究对象,测定了超高产条件下杂交棉冠层不同层次的叶面积配置、叶倾角变化和光分布等冠层结构特性,以及不同层次叶片叶绿素SPAD值、光合速率和光合物质累积与分配等物质生产特征。结果表明,超高产条件下标杂A1叶面积指数高,冠层中部有较好的透光性,底部漏光损失较小,群体光分布较均匀。棉花初花期至盛花期,同一品种不同产量水平条件下相同部位叶片叶绿素SPAD值无明显差异,但产量水平高的棉田植株中下部叶片净光合速率较高;不同类型品种间表现为,标杂A1各层叶片叶绿素SPAD值均高于常规棉品种,但单叶净光合速率无明显优势。盛铃期至吐絮期,产量水平高的棉田叶片叶绿素SPAD值和净光合速率下降缓慢;杂交棉品种两者均高于常规棉品种。标杂A1超高产条件下植株中下部叶片对总光合的贡献高于一般高产棉花,且盛铃后期茎和铃等非叶绿色器官仍保持较高光合速率,而一般高产棉花已表现为呼吸消耗。超高产标杂A1总干物质积累高,且主要集中于中上部,叶片与籽棉干重在各层次分布比例相近,与其光分布相适应,有利于光能的有效利用。     

超高产棉花品种新陆中36号铃期光合特性

以超高产棉花品种新陆中36号和高产品种新陆中49号为研究对象,分析铃期新陆中36号与新陆中49号的生物学特性和光合特性的变化情况。结果表明,超高产品种新陆中36号的果枝数和果枝始节均低于高产品种新陆中49号,但差异不显著,而铃数则显著高于新陆中49号。新陆中36号的净光合速率(Pn)、气孔导度(Cs)和蒸腾速率(Tr)值大小依次为倒3叶倒5叶倒8叶,水分利用率(WUE)大小依次为:倒8叶倒5叶倒3叶;新陆中36号和新陆中49号的倒3叶、倒5叶与倒8叶的胞间CO2浓度(Ci)、叶室CO2浓度(SCO2)以及叶片气孔限制值(Ls)差异不显著;新陆中36号的Pn和WUE均高于新陆中49号,Tr值和Cs值则低于新陆中49号。     

新疆棉花高产生理机理研究

经过３ａ的研究,摸清了高产棉田不同品种适宜的叶面积指数和叶片着生角度,光合速率与产量的关系,冠层分布及品种间的差异,外界条件对光合速率的影响以及水分、养分吸收特性,为棉花高产优质高效栽培技术提供了理论依据     

田间条件下棉花变红早衰叶片的光合生理研究

[目的]研究棉花红叶形成后,叶片不同程度红叶部分的生理指标,揭示棉花叶片变红过程中生理特性的变化机制.[方法]选用新疆北疆棉区种植的陆地棉品种新陆早33号,根据棉花叶片花青素积累的程度,把叶片划分为不同的区域,分为对照(CK)、轻度(1)、中度(2)和重度(3)四个区域,采集不同区域的叶片样品,测定相关生理指标.[结果]自发生红叶早衰到其加重过程中,叶片花青素含量呈上升趋势,叶绿素含量大幅下降,光合放氧速率明显下降,叶片的Fv/Fm显著低于对照,(实际光化学效率)Y(Ⅱ)和(△pH和叶黄素调节的热耗散比例)Y(NPQ)均呈明显下降趋势,而(荧光和不依赖光的基础热耗散比例)Y(NO)显著增高.随红叶早衰程度的加剧MDA含量逐渐增高,POD含量逐渐增加,SOD含量先呈增长后降低的趋势.[结论]棉花生育后期叶片变红早衰发生后,光合机构遭到严重破坏,光合能力降低,影响了产量的形成.     

淮北棉区棉花超高产栽培技术研究

１９９６～１９９７年试验结果，淮北棉区选用强优势杂交棉“皖杂４０”，采用双膜覆盖栽培，４月初播种，密度３．７５万株／ｈｍ２左右，施Ｎ３００ｋｇ／ｈｍ２、Ｐ２Ｏ５３００ｋｇ／ｈｍ２、Ｋ２Ｏ２２５ｋｇ／ｈｍ２，系统化调，合理整枝，综合治虫，获得单产皮棉２２４３．２～２５４２．５ｋｇ／ｈｍ２的超高产。     

粳型杂交稻超高产光合生产研究

 用作物群体物质生产研究法对粳型杂交稻“榆杂29”超高产的光合生产进行研究,结果表明:粳型杂交稻产量15t/hm²的群体生产率(CGR)19.7～25.3g/m²·d.CGR变化在同一地区呈相同变化趋势,不同海拔地点的CGR存在差异.超高产的CGR变化特点是齐穗后10天至成熟出现第二个峰值(24.5～42.7g/m²·d);孕穗期叶面积指数(LAI)达最大值9.26～9.58,抽穗后20天仍保持较高值的LA15.99～7.43.本田期平均净同化率(NAR)333～4.8Ig/m²·d,提高本田期两头的NAR是粳型杂交稻超高产的关键.超高产与组合的不落粒性、灌浆期长、穗大有关.超高产的技术路线有两种,构成产量的光合产物形成有区别.     

超高产棉花的产量结构及栽培技术初报

研究超高产棉花的生育规律和苗情诊断的形态、生理指标,总结超高产棉田栽培技术,形成超高产棉花的叶龄诊断指标和叶龄调控技术,从而提高超高产棉田的重演性,为实现兵团棉花大面积超高产提供理论依据和操作规程。     

超高产冬小麦冬前光合性能研究初报

为明确冬小麦冬前光合性能的动态变化及其影响因素,为通过栽培措施调控培育冬前壮苗提供研究依据,用光合测定仪在田间条件下对每公顷产量9t左右的超高产冬小麦冬前叶片的光合性能进行了初步研究。结果表明:4个冬小麦品种不同叶位叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(TR)和气孔导度(gs)的变化趋势相似,都是在测定始期或稍后出现最高值,之后逐渐下降,并受到冬前初次剧烈降温的影响而骤降至低谷,之后又有所回升。不同叶位个光合参数的回升幅度有所不同,高位叶的Pn较低位叶回升明显,而低位叶的TR和gs较高位叶回升明显。Pn,TR和gs与有关生态条件的相对变化方向及相关分析表明,冬前叶片Pn和gs受气温和光合有效辐射(PAR)的双重影响,而TR主要受气温的影响。不同叶位之间,叶片光合性能的综合能表现为第3叶>第1叶>第2叶>第4叶,它们之间的差异主要由叶面积不同产生。     

新疆超高产棉花需肥特性的初步研究

研究表明,在南疆兵团植棉农场,现行施肥水平已能满足棉花实现超高产对大量元素的需求,限制产量提高的因子不再是施肥量,应从微量元素施用、改善施肥方法及提高精细栽培水平方面入手。一般肥力水平的条田有实现高产的可能,但若要持续高产、稳产,必须培育地力、增加或保持土壤较高的基础肥力。     

高产棉花生理机制研究

综述了高产棉花在生理基础方面取得的成就及新进展,并对有关问题进行了讨论。综述和讨论的主要问题：①棉花的影响及水分利用效益;②棉花各生长期的需肥特性;③光合系数对棉花群体透光率的影响,种植密度对光能利用率的影响及光合速率和蒸腾速率变化规律的研究。     

扁桃棉花间作对棉花光合特性及产量影响的初步研究

以大田棉花为对照(CK),与20年生扁桃树下间作棉花(扁桃树下东西两侧第一行的棉花、垂直最大冠幅处的棉花、垂直最大冠幅外2 m处的棉花)的光合特性及产量进行比较研究,结果表明:①扁棉间作改变了棉花光合特性的日变化规律,对照棉花光合作用的日变化规律都呈双峰曲线,而间作棉花的变化规律都呈单峰曲线,峰值出现时间早晚与树影变化长度和方向有关.②扁棉间作对棉花的产量影响很大,主要表现在间作减少了株数单位面积、单位面积铃数和单株成铃数,进而影响了籽棉和皮棉的单位面积产量,扁桃树树冠内侧、树冠外侧2 m处的籽棉平均667m2产分别较对照递减了66.92;和42.78;.     

干旱区水肥耦合对棉花光合特性和产量的影响

在小区试验地面灌条件下,以品种中棉43号为研究材料,通过15种不同处理来研究水肥耦合对陆地棉光合特性和产量的影响。试验结果表明:N为630kg/hm2,P2O5为195kg/hm2,W为5475m3/hm2的处理在盛铃期棉株的净光合速率最高,为20.7μmol/m2·s,与其他处理差异达极显著水平;处理N3P2W2光合日变化呈单峰曲线,可较好的避免"光合午休"现象;不同处理与净光合速率最优回归方程结果显示,N用量为362.4kg/hm2,P2O5用量为135.15kg/hm2,灌水量为5425.8m3/hm2时,净光合速率有最大值19.37μmol/m2·s;光合特性与棉花产量最优回归方程显示,净光合速率为19.78μmol/m2·s,叶绿素含量为70.94%时,皮棉最高产量为3873.3kg/hm2。     

干旱对特早熟陆地棉光合特性与产量的影响

[目的]为了解特早熟棉花光合特性及产量性状对干旱的适应性,以及光合特性与产量性状之间的关系.[方法]在正常灌溉和水分胁迫下,采用Li-6400光合测定系统对60个棉花种质资源功能叶片光合参数以及产量性状进行了研究.[结果]光合速率在水分胁迫下普遍有所下降,光合速率(Pn)在蕾期和花期变异较小,苗期和铃期的光合速率变异性较大.籽棉产量、单株铃数、皮棉产量对水分较为敏感,而单铃重和衣分变化不大;正常灌水时棉花籽棉产量性状与光合参数间无显著的关系,而干旱时,棉花籽棉产量与光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)存在极显著的正相关.聚类分析表明正常灌溉和水分胁迫下的结果不同.[结论]在选育棉花抗旱品种时,将棉花资源材料在干旱条件下进行选择为好,可将干旱时花铃期光合速率作为抗旱的主要参数.     

钼对棉花养分叶绿素含量及光合生理特性影响

[目的]为棉花钼肥施用技术的开展提供可行依据.[方法]选择中棉49号为试验材料,进行不同施钼浓度(0、0.2;、0.4;、0.6;、0.8;、1;)6个梯度三次重复的水培试验.在棉花苗期、蕾期和初花期3个生育阶段进行光合特性测定,每10 d对棉花株高、叶片数、SPAD值和净光合速率等光合生理指标进行测定,同时采集整株棉花样品测定干重、全量氮磷及钼含量.[结果]施钼肥对棉花氮磷养分吸收呈负相关性,施钼浓度在0.6; ～0.8;时,对棉花生长、叶绿素含量影响较大,光合作用在施钼浓度为0.8;和1.0;时达到了极显著水平.[结论]钼肥对棉花氮磷吸收、叶绿素含量和光合作用有一定的影响.     

密度对杂交棉群体冠层及光合特性的影响

[目的]探讨不同密度水平杂交棉冠层结构、光合特性及与产量的变化规律,为南疆杂交棉高产高效栽培技术提供理论依据.[方法]以兆丰1号和鲁棉研30号为材料研究不同密度处理下杂交棉冠层结构、光合特性及与产量的关系.[结果]随着生育进程的推移,LAI先增后减,到盛花期达到最大值,18.75×104、26.25×104株/hm2显著高于11.25× 104株/hm2;冠层开度先降后升,盛铃期达最小值,透光率在盛铃期表现为11.25 ×104 ＜18.75 ×104 ＜26.25 ×104(株/hm2),铃对位叶Tr先降后升而其SPAD值及Pn均呈先升后降,其中18.75 ×104 ＞11.25 ×104 ＞26.25 ×104(株/hm2)的规律.从产量构成因素看,单株结铃数随着密度的增加而降低;兆丰1号的单铃重呈显著性差异,鲁棉研30号差异不显著,总铃数表现出18.75×104 ＞26.25×104 ＞11.25 ×104(株/hm2)的规律,衣分无差异.其中18.75 × 104栋/hm2条件下,产量最高达9 800 kg/hm2.[结论]在南疆自然生态条件下,18.75×104株/hm2密度处理既能发挥杂交棉个体优势,同时具备群体优势,最终夺得高产.     

棉花品种熟性差异对叶片光合效能、植株生物量及籽棉产量的影响

通过从黄河流域棉区引进5个熟性存在差异的棉花品种在江西九江地区常规种植,探讨其熟性差异对生育期、光合效能、地上部分生物量及籽棉产量的影响。结果表明:(1)排除缓苗期则各品种的生育期是种植地比原产地缩短,且原产地生育期越长缩短越明显;(2)盛花期和吐絮期地上部分营养器官与生殖器官的生物量比值与熟性间(生育期)均有不显著的正相关(0.814,0.717),以吐絮期其值为1.4~1.6有利于籽棉产量提高;(3)生育期与籽棉产量之间有显著的正相关(0.922),盛花期营养与生殖器官的比值与籽棉产量显著正相关(0.909),吐絮期的地上部分干物质总质量与籽棉产量成极显著的正相关关系(0.972),且吐絮期营养器官和生殖器官的干物质质量均与籽棉产量成显著的正相关(0.907,0.892);(4)在江西棉区营养钵育苗移栽种植模式下,以产量为目标,向黄河流域棉区引种应该引原产地生育期在130 d左右的中熟棉或早中熟品种较好;对轻简化栽培、适宜机械化采收的春夏季直播、地膜覆盖直播等特种栽培模式,以效益为目标,应引进早熟棉。     

4种植物生长调节剂对棉花生长发育、光合特性及产量的影响

【目的】研究萘乙酸钠(NAA-Na)、6-苄氨基嘌呤(6-BA)、24-表油菜素内酯(EBR)和脱落酸(ABA)对棉花幼苗生长、叶片光合特性及籽棉产量的影响,评价其促生增产效果。【方法】在棉花幼苗2叶期和4叶期喷施10.0 mg/L NAA-Na、2.0 mg/L 6-BA、0.2 mg/L EBR和0.5 mg/L ABA,测定不同处理下棉花苗期株高、茎粗、叶片数、蕾数、叶片叶绿素相对含量(SPAD值)和光合参数,收获期测定产量及其构成因素。【结果】各处理棉花株高、茎粗、叶片数和蕾数日增长量分别为(0.96~2.78) cm/d、(0.06~0.44) mm/d、(0.15~0.58)片/d和(0.14~0.86)个/d,喷施4种植物生长调节剂后棉花株高、茎粗、叶片数和蕾数日增长量均高于CK,喷施5 d时棉花叶片SPAD值、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)较CK分别增加8.02%~10.99%、8.95%~16.13%、93.14%~110.17%和6.58%~19.44%,喷施10~20 d时各处理指标间无差异。喷施植物生长调节剂对棉花收获株数和单铃重无差异,单株成铃数和籽棉产量较CK分别增加0.53%~7.54%和0.73%~9.39%。EBR处理对棉花促生增产效果优于NAA-Na、6-BA和ABA。【结论】供试4种植物生长调节剂能不同程度促进棉花由营养生长向生殖生长转化,增加棉花叶片SPAD值和光合特性,通过增加单株成铃数来提高籽棉产量。EBR处理优于其他植物生长调节剂。