整枝方式与种植密度对蒜套棉产量和品质的效应

以棉花抗虫杂交种鲁棉研15号(F1)为材料,在鲁西南3个不同的地点,研究了整枝方式(去叶枝、留叶枝)与种植密度(2.7、3.3、3.9、4.5万株·hm-2)对棉花产量和纤维品质的影响。结果表明,整枝方式和种植密度对棉花纤维品质的影响不显著,但对棉花产量有显著的互作效应,3.3万株·hm-2×留叶枝、2.7万株·hm-2×留叶枝和3.3万株·hm-2×去叶枝的组合比传统栽培(2.7万株·hm-2×去叶枝)分别增产20.4%、9.2%和10%,也显著高于其他处理组合;生物产量分别提高了13.7%、27.8%和11.6%,而经济系数只降低了5.3%、11.5%和4.5%。在维持较高经济系数和铃重的基础上增加生物产量和铃数是该3个处理组合显著增产的原因,适当提高密度并配合简化整枝是实现蒜套棉高产高效的重要技术途径。     

调亏灌溉对海岛棉产量及品质的影响研究

为了探明不同调亏程度对海岛棉产量及品质的影响,通过田间小区试验,以正常灌水量为对照,设置轻度调亏（正常灌水量的75%）、中度调亏（正常灌水量的50%）和重度调亏（正常灌水量的25%）,研究调亏灌溉对海岛棉不同部位优质成铃特性的调节效应。结果表明：轻度调亏对棉花产量品质无显著影响,而中度和重度调亏使皮棉产量分别下降了10.8%和25.4%,主要是单株铃数和单铃重显著下降。轻度和中度调亏对衣分影响较小,但重度调亏使衣分显著下降。轻度和重度调亏使纤维长度略有下降,中度调亏则纤维长度增加。纤维比强度和马克隆值随调亏程度增加呈增大趋势,但差异不显著。从不同结铃部位分析,轻度调亏使棉花中部铃重、纤维长度、比强度增大,上部铃重、纤维长度显著降低。而中度和重度调亏均使中部铃重、衣分显著下降,中度调亏使中部棉铃纤维比强度增加,而重度调亏可显著提高下部棉铃纤维比强度。轻度调亏使中部、中度调亏使下部、重度调亏使上部棉铃纤维马克隆值显著增大。     

不同水、氮和密度对杂交棉生长和产量的影响

本试验研究了膜下滴灌条件下不同水、氮用量和种植密度对杂交棉生长和产量的影响,结果表明:在水肥供应不足时,适宜增加种植密度有助于提高棉花群体的生物积累量。在低密度条件下,水分是影响棉花生长的关键因素,增加灌水量可以显著提高棉花群体干物质积累量,氮肥的效应明显受水分供应的影响;在适宜的水分条件下,增施氮肥可显著增加棉花群体干物质积累量;高密度条件下,增加水、氮用量有助于增加棉花群体干物质积累,但效应不明显。低密度条件下,氮肥用量对棉花产量影响不大,在施氮水平较低时,增加灌溉量可显著提高杂交棉产量,但在氮肥用量较高时,增加灌水量对棉花产量影响不显著;高密度条件下,在水、氮供应水平较低时,增加灌水量或施氮量均可显著提高杂交棉产量,但水、氮用量较高时,增加灌水量或施氮量棉花产量反而显著降低。     

种植密度与留叶枝对棉花产量和早熟性的互作效应

为实现合理密植与叶枝利用的有机结合,研究了种植密度与整枝对棉花产量和早熟性的影响。结果表明,密度和整枝对棉花产量有显著的互作效应。去叶枝情况下,以低密度(3.00株.m-2)的产量最低,中高密度(5.25~7.50株.m-2)的产量较高;留叶枝条件下,以中低密度(3.00~5.25株.m-2)的产量较高,高密度(7.50~9.75株.m-2)的产量较低。去叶枝条件下,中密度(5.25株.m-2)比低密度皮棉增产9.7%,而留叶枝条件下,低密度与中密度的产量相当,比高密度(9.75株.m-2)增产15.3%。密度与留叶枝可以单独或协同影响生物产量、经济系数和产量结构,对皮棉产量有显著的互作效应。低密度条件下保留叶枝似可弥补密度不足引起的产量损失,而中、高密度条件下,去叶枝仍有益处。     

气候变化下新疆棉花调亏灌溉节水效果评估研究

为了验证气候变化下新疆棉花种植调亏灌溉节水效果，选取早熟、早中熟2个典型棉花种植区，采用棉花生长模型结合大气环流模式进行模拟试验。结果显示，调亏灌溉技术可有效节省用水量，与充分灌溉相比，在不影响生产力的同时，可节约农业灌溉用水5%～28%。因此，建议在新疆棉花种植时，控制灌溉用水量，结合实际情况优化调亏灌溉技术，确保棉花种植的价值与收益。     

作物调亏灌溉效应影响因素之研究进展

水量不足是中国农作物产量提高的主要限制因素,而调亏灌溉是从作物生理角度出发,通过使作物受到一定的水分胁迫,在实现节水的同时,也获得了高产,对农业水资源的可持续发展具有重要意义。介绍了调亏灌溉的生理机制和增产机理,对作物调亏灌溉效应影响因素诸如调亏程度、调亏时间、施肥和灌溉方式等进行了概述,并提出了调亏灌溉中需要进一步研究的问题。     

简化施肥夏直播棉对密度和氮肥的响应

为研究夏直播棉花在增密、减氮和简化施肥（见花一次性施用）等措施下增密、减氮的适宜范围,2016-2017年在湖北省3个棉花主产区采用裂区设计研究了高密度和低氮肥对棉花生长发育、产量以及纤维品质等的影响。结果显示,种植密度从7.5万株/hm ²提高至9.0万株/hm ²时,棉株中上部果枝长度在2年中分别变短1.3和1.8cm,中部果枝第一果节长度分别变短0.5和0.6cm,单位面积成铃数增加9.0万/hm ²,生育进程、实收皮棉产量和纤维品质均无显著差异;氮肥用量在135~255kg/hm ²范围内,棉花理论产量、实收产量、纤维品质和农艺性状均无显著差异。在本试验设置的高密度和低氮肥范围内,简化施肥夏直播棉可获得比较稳定的产量和品质。具体而言,湖北省棉花主产区实施这一种植模式时,密度可增至9.0万株/hm ²,氮肥用量可降至135kg/hm ²。     

棉花株间竞争对铃重及成铃数的影响

在黄淮海气候生态条件下,研究了种植密度对棉花不同部位铃重和结铃数的影响,探讨了黄淮海地区棉花产量进一步提高的途径。结果表明：在正常气候年份下,低密度1.5万株/hm2与高密度9万株/hm2处理下均不利于群体产量的提高,中等密度6万株/hm2处理下群体产量则能够保持较高水平。试验表明,增加密度能增加单位面积总铃数,但密度过高削弱了棉株个体发育,造成单铃重降低,不利于提高棉产量。棉铃在不同密度处理下均集中于3~10果枝,因此提高中部果枝铃重对棉花生产意义很大。农业生产中要注意个体与群体的平衡以获取最高经济效益。     

膜下滴灌棉花关键生育期不同灌水量、灌水次数对其生长、产量及水分利用效率的影响

通过2004年棉花生长季田间试验,我们研究了膜下滴灌棉花关键生育期不同灌水量和灌水次数对其生长、产量及水分利用效率（WUE）的影响,旨在建立河北南部棉区滴灌条件下的优化灌溉模式,提高作物水分利用效率,达到节水增产目的。试验结果表明：不同灌水方式对棉花产量和水分利用效率的影响具有显著差异,棉花需水关键期花铃期分2次少量灌水处理,每次灌水量10．42mm,明显优于两次多量灌水和集中一次灌溉等其他处理,产量和WUE最高,分别高达4929．0kg／hm^2和0．98kg／m^3,具有明显的节水增产效益。     

2005—2012年新疆南疆棉区棉花杂交种主要经济性状优势分析

研究杂交棉在高密度植棉模式下主要经济性状优势,为新疆南疆棉区棉花杂交种利用提供理论依据。利用2005—2012年南疆中早熟杂交棉和常规陆地棉区域试验品系和审定品种的皮棉产量、纤维品质性状的多年多点数据,进行整理和对比分析。在高密度膜下滴灌种植模式下,杂交棉参试组合经历了起步-快速发展-急速下降的过程。杂交棉参加区试组合在单株铃数、单铃重、衣分变幅较大。陆陆杂交棉组合平均皮棉产量略高于常规陆地棉,纤维长度、比强度等品质指标略低于常规陆地棉,但均不显著。陆陆杂交棉审定品种在单株结铃、单铃重方面显著高于常规陆地棉,但每公顷铃数较常规陆地棉低3.0万个,平均皮棉产量差异不显著。陆海杂交种在单株铃数、纤维品质、抗病性等总体优于陆陆杂交种和常规棉,但在单铃重、衣分、皮棉产量平均分别低于常规陆地棉27.0%、11.3%、7.0%。在目前高密度植棉模式下,参试杂交棉组合较常规陆地棉生产优势并不明显,继续开展高密度强优势杂交棉育种及种植模式研究非常必要。     

鲁西地区常规棉聊棉6号留叶枝栽培的适宜密度研究

以常规棉聊棉6号为试验材料,采用随机区组设计,于2015-2016年在山东省聊城市农业科学研究院示范园研究了密度（3.0万~9.0万株/hm ²）对常规棉留叶枝栽培条件下棉花产量和品质的影响。结果表明：叶面积指数随密度的增加而增加,高密度（9.0万株/hm ²）易造成田间严重隐蔽。留叶枝条件下,低密度（3.0万株/hm ²）产量最高,叶枝对子棉产量的贡献率随密度的增加而减少。单位面积铃数、果枝和叶枝铃重、马克隆值均随密度增加而显著降低,同一年份密度对叶枝和果枝棉的衣分及其他纤维品质指标无显著影响。分析认为,在鲁西地区,常规棉留叶枝栽培的适宜密度为3.0万株/hm ²,多雨年份要注意防止郁闭。     

机采棉主要农艺性状与密度相关性分析

为研究棉花适宜机采农艺性状与密度的相关性,明确通过密度塑造适宜机采株型的方法,采用大田试验,以K836为试验材料,设计3×10 ⁴、6×10 ⁴和9×10 ⁴株/hm ² 3个密度处理,研究密度对机采棉子棉产量的影响及其与机采棉主要农艺性状的相关性分析。结果表明,在本研究密度范围内,棉花株高、果枝长度、果枝第一节位长度、果枝节数、单株果枝数和单株干物质量随着密度的增加而下降,密度对第一果枝节位和果枝夹角没有显著影响。与低密度（3×10 ⁴株/hm ²）相比,高密度处理（9×10 ⁴株/hm ²）棉花单铃重降低,衣分提高,单株铃数降低,总铃数增加,密度对子棉产量没有显著影响。除第一果枝高度外,株高、第一果枝节位、果枝长度、果枝第一节位长度、果枝节数、果枝夹角、单株果枝数与单株干物质量和单株铃数呈正相关,与单铃重和子棉产量呈负相关,其中果枝长度和单株果枝数呈极显著正相关。因此,适当增加种植密度使棉花株高降低,果枝变短,株型更为紧凑,可以通过密度塑造适合机械采收的株型,冀南地区高密度（9×10 ⁴株/hm ²）处理棉花株型符合机采要求。     

不同密度紧凑型油菜的源库特征及与收获指数的相关研究

旨在为油菜株型育种和机械化栽培提供理论和技术依据。选用3个不同类型的紧凑型油菜常规品种,以松散型油菜杂交种‘秦优7号’为对照,研究了在15万、30万、45万、60万、75万、90万株/hm²密度下各品系的库源特征及其与收获指数的关系。结果表明,紧凑型油菜单株在不同密度下的库源特征与对照松散型相同,单株根、茎、枝、壳干重,角粒数和单株角果数随种植密度的增加而降低,且低密度显著高于高密度;千粒重随密度的变化不大。紧凑型油菜的生物学产量和经济产量随种植密度的增加而增加,松散型油菜随种植密度的增加而下降。说明紧凑型油菜适宜密植和机械化收获。收获指数对密度的响应在两类型品种表现一致,最低密度15万株/hm²增加到30万株/hm²时达到峰值,以后随着种植密度的继续增加而降低。收获指数与茎+枝+壳干重之和,与库性状角粒数、角果数、千粒重、单株产量,与库源关系的粒根比、粒茎比、粒枝比、粒壳比显著正相关,说明要提高收获指数不仅要扩“源”增“库”,还要协调库源的合理分配比例。     

种植密度和缩节胺调控对麦后直播棉产量和冠层特征的影响

2013―2014年以早熟棉(中棉所50)为材料,采用裂区设计,在江苏省南京市研究了种植密度(7.50万、9.75万和12.00万株·hm~(-2))和缩节胺(DPC)调控(0,52.5和105.0 g·hm~(-2))对麦后直播棉产量和冠层特征的影响。结果表明:皮棉产量在不同种植密度下以12.00万株·hm~(-2)处理最低,在不同DPC用量水平下以0 g·hm~(-2)处理最低;种植密度与DPC调控存在互作效应,以种植密度9.75万株·hm~(-2)、DPC用量52.5~105 g·hm~(-2)处理产量较高,且产量构成中以铃数对产量的直接效应最大。对冠层特征影响表明,下部果枝夹角和长度随种植密度增加而降低,而中、上部果枝的夹角和长度、叶面积指数均以种植密度9.75万株·hm~(-2)处理较高;不同部位果枝夹角和长度、叶面积指数均随DPC用量增加而降低,而透光率则相反。相关分析表明,下部果枝夹角大、中部果枝较长及上部果枝夹角小且叶面积指数和透光率较高,有利于提高产量和霜前花率。综上,该棉区麦后直播棉种植密度9.75万株·hm~(-2)、DPC用量52.5~105 g·hm~(-2)(蕾期、开花期和打顶后用量比例为1∶2∶4),有利于改善棉花冠层特征,实现早熟高产。     

Interaction of Plant Density with Mepiquat Chloride Affects Plant Architecture and Yield in Cotton

[Objective] The effect of planting density and mepiquat chloride (DPC) on cotton plant architecture, growth, yield, and quality at Anyang City, Henan Province, China, was studied. [Method] Field experiments with cotton variety Lumianyan 28 were conducted with five planting densities (15 000, 45 000, 75 000, 105 000, and 135 000 plants·hm^－2) and application of DPC at three concentrations (0, 195, and 390 g·hm^－2). [Result] Increasing cotton plant density resulted in increased internode length and plant height but also caused the decrease of inclination of fruiting branches and leaves as well as elevated dry matter allocation to leaves and fruiting branches, which led to a decrease in dry matter accumulation. Application of DPC reduced the azimuth angle of fruiting branches and plant height, but increased the insertion angle of fruiting branches with the main stem, leaf length, and petiole length. Planting density and DPC treatment showed a significant interaction on fruiting branch insertion angle, plant height, stem diameter, and dry matter allocation to fruits and leaves. The interaction of DPC and planting density had a complementary effect on the spatial distribution of cotton-yielding bolls. The final dry matter was highest (14 362 kg·hm^－2) at the planting density of 105 000 plant·hm^－2 and DPC application of 390 g·hm^－2, which resulted in the highest seed yield (3 257 kg·hm^－2). [Conclusion] For maximization of cotton yield and quality, a plant density of 75 000 to 105 000 plants·hm^－2 and DPC application of 195 to 390 g·hm^－2 in the Yellow River cotton-producing region is recommended. The results may help to optimize labor-saving cotton management and to generate a plant architecture suitable for mechanical harvesting in the Yellow River cotton-producing region.     

黄河流域棉区秸秆还田下机采棉的氮肥用量和利用率研究

提高种植密度、优化缩节胺(1,1-dimethyl-piperidinium chloride,DPC)化控技术是黄河流域棉区机采棉田的基本管理措施,秸秆还田则是实现农作物化肥零增长的技术途径之一。于2013―2014年在河北省河间市秸秆还田地块,研究了密度、DPC化控和氮(Nitrogen,N)肥用量对棉花产量及其构成因素、干物质和N的积累与分配以及N肥利用率的影响,其中2013年蕾期和花铃期降水量大,2014年比较干旱。研究结果表明,与低密度(6.75×10~4株·hm~(-2))相比,高密度处理(11.25×10~4株·hm~(-2))在干旱年份的籽棉产量和N肥偏生产力分别显著提高8.1%和7.4%,N回收率也显著增加25.5百分点,达到41.6%。与清水对照相比,DPC化控的籽棉产量、N肥偏生产力和农学效率在多雨年份分别显著提高39.2%、43.3%和212.8%,N回收率略增加但差异不显著。提高密度促进了干物质积累,但降低了多雨年份的收获指数;DPC化控的生物量较低,但在多雨和干旱年份均可提高收获指数。N肥用量对棉花产量的影响不显著,但表现出低N处理(105 kg·hm~(-2))的产量高于中N处理(210 kg·hm~(-2))和高N处理(315 kg·hm~(-2))的趋势。低N处理2年的N肥偏生产力分别为24.5 kg·kg~(-1)和54.4kg·kg~(-1),回收率分别为45.2%和41.0%,显著高于中N处理和高N处理。综上所述,增密和DPC化控相结合,有利于机采棉田干物质的积累及向产量器官的分配,有利于维持产量的稳定性;在秸秆还田条件下,棉田的适宜施N量可降至105 kg·hm~(-2)。     

机械收获模式下直播冬油菜密度与行距的优化

以华油杂62为材料,采用裂区设计,设置密度15万株hm^–2 (D1)、30万株hm^–2 (D2)、45万株hm^–2 (D3)为主区;行距15 cm (R15)、25 cm (R25)、35 cm (R35)为裂区,研究密度及行距变化对油菜群体人工收获产量、叶面积指数(LAI)、角果皮面积指数(PAI)、透光率、抗倒伏、抗裂角性能及机械收获产量的影响,探讨透光率与产量、抗倒性的关系,建立机械化生产模式下油菜密度及行距最优配置。结果表明,密度增加或行距减小,油菜成株率适宜,LAI、PAI值增加,冠层透光率下降,群体生物量及经济系数增加,人工收获产量增加;但单位LAI(PAI)光拦截量、单株生物量及根干重下降,且较低的单位LAI (PAI)光拦截量有利于提高油菜经济系数;密度及行距处理间差异及互作效应显著,与农户习惯种植模式(D2R25)相比,在D3R15处理下可增产14.1%,获得最高人工收获产量。密度或行距增加,地上部鲜重、株高降低及根冠比增加,导致油菜茎秆、根倒角度下降,抗裂角指数增加,机械收获产量变化趋势与人工收获产量一致,与机械收获总损失率相反,表明除通过提高油菜抗倒性和抗裂角性降低机收损失外,较高的人工收获产量是获得较高机械收获产量的前提。由回归方程可知,与常规30万株hm^–2密度、25 cm行距配置比,密度43.8万株hm^–2和行距21 cm配置可使蕾薹期LAI提高21.02%、透光率及单位LAI光拦截量分别下降32.47%与17.36%,角果期PAI增加15.08%、透光率及单位PAI光拦截量分别下降32.04%与3.30%,获得较高的机械收获产量,进一步提高油菜机械化生产效益。     

The Plant Architecture of Direct-Sowing Cotton Planted after Barley Harvested with High Yield and Centralized Boll-Setting

[Object] The study was conducted to investigate the plant architecture characteristic of direct sowing cotton planted after barely harvested with high yield and centralized boll-setting in the Yangtze River basin. [Method] In 2014, the cultivars Guoxin 12-1, Yijimian and Lumianyan 36 were used and the two conventional fertilizer (CF) application rates (namely pure nitrogen 45 kg·hm^－2, 150 kg·hm^－2) and Guoxin 12-1 was used in 2015. Two slow release fertilizer (SR) utilization rates (namely pure nitrogen 150 kg·hm^－2 and 225 kg·hm^－2) and two SR topdressing at different growth stages (namely 100% topdressing at seedling stage, 70% topdressing at seedling stage + 30% at flowing stage) were set with CF (pure nitrogen 150 kg·hm^－2) and no fertilizer treatment as the controls. [Result] While the pure nitrogen (CF) amount was 150 kg·hm^－2, the seed cotton yield of Guoxin 12-1 were 4 014.72 kg·hm^－2. In 2015, the seed cotton yield for the treatment, application SR (pure nitrogen 150 kg·hm^－2)and application ratios of seedling stage and flowering stage of 100% and 0, respectively, increased by 30.96%. The ratios of bolls setting from 08-15 to 08-30 to total bolls (RBT) for the two treatments were 31.8% and 26.1%, respectively. Then a significantly positive correlation between the seed cotton yield and RBT was found（r2014＝0.948^**, r2015＝0.976^**）. Based on the analysis of relationship between the plant architecture indexes and RBT, plant architecture characteristics of cotton population with high yield and centralized boll-setting was proposed. [Conclusion] These indexes would be used to supervise the cotton culture management to achieve high yield and centralized boll-setting for the direct sowing cotton planted after barely harvested.     

Detection of the Colonization Ability of Antagonistic Bacteria Strain Z-5 against Cotton Verticillium Wilt

The first step in the biological control of plant diseases is to determine whether antagonistic microorganisms can colonize successfully the plant rhizosphere soil. Bacillus Z-5 was isolated from cotton plant soil and showed a significant biocontrol effect on cotton Verticillium wilt. The strain Z-5 was marked with resistance to rifampicin and pathogenic fungi. A Z-5 mutant strain that could stably grow in 300 μg·mL^-1 rifampicin NA medium and had wild-type antagonistic activity against pathogen fungi, colony morphology, and cell morphology was selected. The marked strain Z-5 was used to treat cotton seeds by seed soaking, seed dressing, and soil drench. The number of Z-5 cells in cotton plant root soil, roots, stems, and leaves was tested using dilution on rifampicin plate after different periods. The result showed that the number of antagonistic bacteria of soil drench group in cotton plant root soil was 49.72×10⁴ cfu·g^-1, while seed soaking and seed dressing groups yielded about 0.49×10⁴ and 2.07×10⁴ cfu·g^-1. The number of antagonistic bacteria of the soil drench group in cotton plant roots was 4.93×10⁴ cfu·g^-1, while the seed soaking and seed dressing group yielded 4.12×10⁴ and 3.29×10⁴ cfu·g^-1.The number of antagonistic bacteria of the soil drench group in cotton stems was 1.32×10⁴ cfu·g^-1, while the seed soaking and seed dressing group yielded 0.17×10⁴ and 0.74×10⁴ cfu·g^-1. The number of antagonistic bacteria of soil drench group in cotton leaves was 0.27×10⁴ cfu·g^-1, while seed soaking and seed dressing group yielded 0.17×10⁴ and 0.22×10⁴ cfu·g^-1. These results showed that the Z-5 strain could effectively colonize cotton roots soil and that in vivo , the soil drench group showed a better colonization effect by the strain Z-5 than the seed soaking and seed dressing group.