不同施肥量对北疆高产棉花冠层结构、养分吸收和产量构成的影响

为了对膜下滴灌棉花高产高效栽培的施肥措施提供理论依据,采用小区实验,研究不同氮、磷、钾施用量对棉花冠层结构、养分吸收和产量的影响。结果表明：随着施肥量的增加棉花叶面积指数在盛铃期以前显著增加,盛铃期及以后叶面积指数呈现先增加后减少的趋势,其峰值出现在盛铃期。在盛铃期植株氮、磷、钾的含量随着施肥量的增加而增加。随着施肥量的增加棉花平均叶簇倾角变大,株型变的紧凑,但施肥量过多会导致棉花群体叶面积增加过多,群体散射辐射与直射辐射透过系数小,冠层结构不良,削弱了棉花个体发育,造成单株成铃数和单铃重降低。随施肥量的增加棉花产量有显著差异,表现为先增加后减少的趋势。表明施肥过量或过低棉花均难以获得高产,对于北疆地区棉花高产栽培建议棉花滴灌施肥量为尿素639.60 kg/hm²、磷酸一铵177.67 kg/hm²、硫酸钾施148.06 kg/hm²。     

北疆高产棉花生理指标的初步研究

在北疆生态条件下,研究了高产棉花的几个生理指标,结果表明,在盛铃期,高产棉田的叶面积指数和平均叶簇倾角较高;在生育后期,高产棉田的群体散射辐射透过系数和直射辐射透过系数较低,漏光损失较少;高产棉田单叶光合速率在盛花、盛铃后期和吐絮期均较高;高产棉田盛铃期及以后生殖器官干物质累积量增加迅速。     

不同施肥量对棉花冠层结构的影响及其调控作用

本试验通过对棉花膜下滴灌条件下不同施肥量的研究,探索棉花冠层结构参数与产量相关性.结果表明:施肥量相对高的D处理的叶面积指数、叶片平均倾斜角度、消光系数和对光能的截获率均高于不施肥A处理的各项指标;不同施肥量条件下,理想的棉花群体冠层结构指标为:叶面积指数为1.808～2.839,平均叶簇倾斜角度为9.547～35.495,散射辐射透过系数为0.219～0.092,消光系数为0.970～0.745.     

株型对棉铃时空分布及素质的影响

1 997～ 1 998年研究了株型对棉花结铃时空分布及棉铃素质的影响。结果表明 ,简化整枝棉花最大成铃高峰期推迟 ,伏桃数量和所占比例降低 ,主茎各果枝、果节结铃数减少 ,所占比例降低 ,平均单铃重和衣分降低 ,但叶枝可间接结铃 ,完全可以补偿主茎结铃减少数量 ,故群体总结铃数增加 ,子棉和皮棉产量与对照持平或略增产。简化整枝早打主茎顶心 ,可提高棉株基部、中下部果枝结铃数和所占比例 ,叶枝结铃数增加 ,成铃高峰期提前 ,伏桃数量和所占比例增大 ,衣分提高 ,但群体铃数、全株平均单铃重并未增加 ,对子棉、皮棉产量和纤维品质无显著影响     

棉花冠层对不同灌水量的反应

讨论了北疆棉区推广棉种新陆早6号与新陆早8号在不同灌水量条件下的冠层结构特征的差异性,得出新陆早6号对限量滴灌反应不敏感,而新陆早8号对限量滴灌反应较敏感。因此在限量滴灌条件下选择新陆早6号种植较适宜。叶面积指数降低,叶片平均倾斜角度大,则群体散射辐射透过系数和群体直射辐射透过系数增加,对光能的截获率降低。由此得出了不同品种对灌水量的反应表现及理想群体冠层结构的合理指标,为增加棉花产量和提高水分利用率提供了理论依据。     

棉花群体叶面积载荷量与产量关系及对源的调节效应研究

通过对棉花单位叶面积负载的生殖器官量的研究结果表明：较高的叶面积载荷量［以单位叶面积负载的果节数（个／ｍ２叶）、结铃数（个／ｍ２叶）及生殖器官干重（ｋｇ／ｍ２叶））能够促进棉花群体叶片光合强度提高和养分向棉铃输送增多，因而群体成铃数增多，产量提高。同时由剪叶、疏蕾试验揭示了，当群体叶面积系数控制在适宜范围内，可通过提高叶面积载荷量使产量进一步上升，群体叶面积系数过大时，通过减少叶面积，提高叶面积载铃量可以使产量增加。而当叶面积过小时，虽叶面积载荷量增大，但终因光合面积太小，产量下降，因此叶面积载荷量可作为反映棉花群体源库是否协调及改进栽培技术的依据。     

氮肥对非充分灌溉下棉花花铃期光合特性及产量的补偿作用

研究氮肥对非充分灌溉下棉花花铃期光合特性及产量的补偿作用及其机制, 以期为干旱地区棉花水肥高效利用提供理论依据。以“新陆中54号”为试材, 采用裂区试验设计, 主区为总灌溉量2800 m ³ hm ^-2(非充分灌溉)和3800 m ³ hm ^-2(常规灌溉), 副区为4个施氮(纯N)水平(0、150、300和450 kg hm ^-2)。同一氮肥处理下, 非充分灌溉处理棉花花铃期叶面积指数(LAI)、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、单株光合产物积累与分配、单株结铃数、单铃重及籽棉产量均低于常规灌溉处理, 但籽棉增产率和灌溉水生产力高于常规灌溉处理; 同一灌溉量下, 随着氮肥施用量的增加, 棉花花铃期LAI和单株光合产物积累量先增后降, 且表现为N450>N300>N150>N0, T_r、P_n、单株光合产物向生殖器官分配比例、单株结铃数、单铃重、籽棉产量、籽棉增产率及灌溉水生产力均表现为N300>N450>N150>N0; 非充分灌溉下增施氮肥的补偿效果随着氮肥用量的增加呈先增加后下降的趋势, N300处理补偿效果最显著, 与常规灌溉处理相比, 补偿效应主要表现在棉花花铃期P_n平均提高10.9%, 单株光合产物积累向生殖积累器官分配比例提高10.7%, 单株结铃数、单铃重、籽棉增产率及灌溉水生产力分别提高5.0%、8.0%、7.1%和7.5%; 氮肥对棉花花铃期光合特性及产量构成因素的影响大于水分。非充分灌溉下氮肥施用量为300 kg hm ^-2时补偿效应最大, 虽然在产量上有所下降, 但从干旱地区农业缺水的现实考虑, 可准确灌溉施肥, 且籽棉产量较常规灌溉处理仅下降1.3%。因此, 在南疆自然生态条件下, 非充分灌溉下施氮300 kg hm ^-2时棉花花铃期LAI、T_r、P_n及单株光合产物积累量适宜, 向生殖器官转运补偿效果显著, 具有最大的产量补偿作用, 且节水26.3%。     

新疆早熟陆地棉品种更替产量提高过程中冠层结构特征的演变

选用新疆近30年不同年代(1990s、2000s、2010s)早熟陆地棉(Gossypium hirsutum L.)大面积主栽品种,在膜下滴灌栽培条件下,测定其冠层开度、叶倾角、冠层光分布等指标,明确品种更替及产量提高过程中棉花冠层结构的变化特征,为棉花新品种选育及栽培管理提供依据。结果表明,在棉花品种更替及产量提高过程中,不同年代品种生育期相差不大,2010s品种生育期相对较长;盛铃期至吐絮期,2010s的主栽品种冠层开度相对较适宜,光吸收率比1990s和2000s的品种平均高1.06%和5.95%,且生育后期冠层开度、冠层光吸收率均能维持较高水平。2010s品种干物质积累量比1990s和2000s的品种平均高11.51%和15.59%,各器官干物质积累量也呈现增加的趋势。随品种更替叶倾角变化趋势不明显,但不同品种之间差异较大,叶倾角与叶片面积呈负相关。因此,随着棉花品种更替,目前推广品种生育中后期具有适宜的叶面积指数和冠层开度,光吸收率维持在90%左右,总干物质积累量较大是其冠层结构和光合物质生产的重要特征。     

123份棉花育种材料的综合评价分析

对123份棉花育种材料进行综合评价,旨在全面了解棉花主要性状间存在的关系。对产量、抗病性及纤维品质等性状进行相关性分析,并进行了纤维品质性状聚类分析。结果表明：（1）枯萎病、黄萎病病情指数、单株皮棉产量、子棉产量和单株铃数的变异系数较大,品质性状变异系数相对较小。（2）与子棉产量有极显著正相关的性状有6个,其中单株皮棉产量和铃重相关系数较高;上半部平均长度与整齐度指数相关系数为0.69**,与伸长率相关系数为0.78**;伸长率与断裂比强度相关系数为-0.62**,与整齐度指数相关系数为-0.63**。马克隆值与铃重相关系数最大为0.51**。（3）据品质性状聚类,123份材料被分为三类。研究为育种材料的杂交组配和培育高产优质抗病的棉花新品种提供理论和参考依据。     

新疆石河子棉区高密条件下冠层结构和光分布特征

对新疆石河子5个棉花主栽品种全生育期的干物质积累、生长参数、产量和盛铃期的冠层结构、光渗透能力和光分布等进行了测量分析。结果表明,作物生长速率、铃生长率以及子棉产量等均与总受光量呈正相关关系,净同化率则与单位叶面积受光量呈正相关关系,说明受光量是决定干物质生产和产量的重要因素;单位叶面积受光量即光的渗透能力与单位土地面积总受光量呈正相关关系、而与LAI呈负相关关系,说明冠层结构也是影响冠层受光量的主要因素;总受光量与LAI呈显著的正相关关系,说明LAI最大值并未达到最适宜水平。新疆地区棉花高产棉田的主要特征可以总结为叶数少、叶片大、冠层结构为椭圆形。由于叶面积指数尚未达到最适宜水平,增加种植密度可能是提高产量的一个途径。     

不同灌水量对新疆高产棉花冠层结构映像特征及产量影响的研究

讨论了北疆棉区推广棉种新陆早12号与新陆早13号在不同灌水量条件下冠层结构特征的差异，得出新陆早12号对限量滴灌反应不敏感，而新陆早13号对限量滴灌反应较敏感。因此在限量滴灌条件下选择新陆早12号、适量滴灌条件下选择新陆早13号栽培种植较为适宜。由此得出了不同品种对灌水量的反应表现及理想群体冠层结构的合理指标，为增加棉花产量和提高水分利用效率提供了理论依据。     

棉花不同群体冠层特征的映像分析

棉田群体冠层特征对于研究棉花光合作用、蒸散作用等和创建棉花理想的高产株型模式非常重要。利用冠层映像分析方法研究棉花的冠层结构方法新、速度快、准确性高,可以同时测定叶面积指数ＬＡＩ、平均叶角度ＭＦＩＡ、透射系数ＴＣ及不同高度角和方位角范围内的消光系数和叶面积分布等。通过对不同遗传型棉花品种、麦棉两熟不同的配置方式和不同打顶时间对棉花群体冠层结构特征影响的研究表明,（１）中早熟棉花新品种（系）９４０９叶面积大,平均叶角度和透射系数均较适中,群体冠层结构较为理想。中棉所１２、１７、１９的叶面积指数、平均叶角度和透射系数也比较协调,有利于构建高产群体模式。（２）小３－２式和４－２式麦棉套种配置方式均可达到适当的ＬＡＩ,但４－２式应注意加强株型控制,以便促进棉花在纵横方向上的均匀生长。（３）打顶时间过早或过晚均不利于建成理想的群体冠层,７月中下旬打顶较好。另外本文还探索研究了应用该映像分析方法的操作技术和使用方法、范围等。     

干旱区滴灌模式和种植密度对棉花生长和产量性能的影响

以高产棉花品种新陆早45为材料,自初花至吐絮设置常规滴灌(I500)和有限滴灌(I425) 2种处理,每种滴灌模式下设低(D12)、中(D24)和高(D36)3个种植密度,分析棉花不同生育时期叶面积指数(LAI)、群体生长率(CGR)、棉铃生长率(BGR)、净同化率(NAR)以及产量、灌溉水分利用效率(IWUE)等变化。结果表明,与I500相比,I425将LAI到达顶峰的时间推迟至盛铃期并延缓了盛铃期以后的叶片衰老,显著提高了盛花期至吐絮期NAR,在不显著降低籽棉产量的前提下,提高了IWUE。在I500条件下,LAI、CGR、BGR、NAR、总生物量(TDW)、铃生物量(BDW)、总铃数(BN)、生殖器官与营养器官质量的比例(RVR)均以D24较高,D12最低;I425条件下,上述参数均以D36最高。籽棉产量以I500D24、I425D36较高,IWUE则以I425D36较高。相关分析表明,籽棉产量和IWUE与BN、RVR呈显著正相关,IWUE与NAR呈显著正相关。表明盛花期至盛铃期较快的群体生长速率、较强的物质生产能力以及较多的干物质持续向棉铃的供应,是I425D36提高产量的重要原因。     

水分亏缺下化肥减量配施有机肥对棉花光合特性与产量的影响

于2017年和2018年进行田间定位试验,采用裂区试验设计,主区为充分灌溉W₁ (灌水量4800 m³ hm^-2)和亏缺灌溉W₂ (灌水量2400 m³ hm^-2),副区为不施肥(CK)、单施化肥(CF)、75%化肥+25%有机肥(M₁)、50%化肥+50%有机肥(M₂)、25%化肥+75%有机肥(M₃) 5个处理,研究了化肥减量配施有机肥对棉花光合特性及产量的影响,以期为水分亏缺下合理利用有机肥、减少化肥投入提供理论依据。结果表明,亏缺灌溉下棉花叶面积指数(leaf area index,LAI)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、地上部干物质积累量和籽棉产量均低于充分灌溉,但灌溉水生产力(irrigation water productivity,IWP)和胞间CO₂浓度(C_i)高于充分灌溉。化肥...     

膜下滴灌棉花高产群体质量诊断指标及优化调控途径

论述了膜下滴灌棉花高产群体质量诊断的主要指标及群体优化调控途径。描述膜下滴灌棉花高产群体质量的主要指标有 :高产群体光合速率与合理的叶面积指数发展动态、协调的群体干物质积累与分配、单位面积的总铃数和成铃率以及适宜 LAI条件下的铃叶比等。水、肥调控和化学调控技术对膜下滴灌棉花高产群体质量的建成具有十分重要的意义。     

缩节胺(DPC)对不同密度下棉花冠层结构特征与产量性状的影响

在新疆气候生态条件下,设置适量化调和超量化调方式,每个化调下设3个种植密度,研究了化学调节剂(DPC)对不同密度棉花冠层结构及产量的影响.结果表明:随密度增加,两种化调量下均表现叶面积指数(LAI)增大、叶倾角(MFA)变大,株型变紧凑;但密度过大,群体散射辐射透过系数(TR)小,造成生育后期群体光合速率(CAP)较快...     

密度对棉花产量及棉铃内部产量构成的影响

以杂交种中棉所75和常规种鲁棉研28为材料,从冠层、单株以及单铃内部几个不同层次深入研究了密度对产量及产量构成因子的影响。结果表明,密度显著影响棉花产量,且这种影响可追溯到单株,甚至单个棉铃内部的单个种子上。5.1万株和8.7万株·hm-2密度下皮棉产量无显著差异,但显著高于1.5万株·hm-2密度的产量。在该试验密度范围,随着密度增加,棉株上部果枝和外围果节的成铃率显著降低;铃重、单粒种子截面积和单铃内种子数随密度增加呈下降趋势;单粒种子上纤维质量与种子所处位置相关,在棉铃基部和中部其随密度变化差异较大。