施肥和化控对高产棉田叶源活性和棉铃发育的调节

对高产条件下棉株各部位棉铃对位叶生理活性的研究表明 ,氮钾肥和 DPC化控的协调运用有效地增加了棉铃对位叶游离氨基酸、可溶性蛋白的含量 ,缩小了中上部、内外围棉铃对位叶 1 ,5 -二磷酸核酮糖羧化酶 ( Ru BPase)的含量间的差距 ,促进了棉铃对位叶光合速率的提高 ,增强了棉株叶源特别是“弱势部位”(棉株外围和上部 )叶源的生理活性 ,达到了促进棉株弱势部位铃重提高的目的 ,从而提高了整株铃重     

花铃期干旱对不同部位棉铃对位叶糖代谢及铃重的影响

以美棉33B为材料,于棉花中部果枝开花时进行干旱处理(土壤相对含水量由(75±5)%自然减少直至吐絮),研究花铃期干旱对棉铃对位叶糖代谢及铃重的影响。结果表明,花铃期干旱处理,棉铃对位叶净光合速率降低,且中部降幅上部下部;棉铃对位叶可溶性糖含量下部和上部果枝增加而中部降低,蔗糖含量增加而淀粉降低,表明干旱促进叶片光合产物向蔗糖分配;棉铃对位叶蔗糖磷酸合酶、蔗糖合酶活性降低、酸性转化酶活性先降低后增加,且对中部和上部的影响大于下部,表明蔗糖合成受抑制,而其降解先抑制后促进,降低可供外运的蔗糖水平。干旱条件下铃重降低,中部降幅上部下部。因此,棉铃对位叶蔗糖合成减少和外运受抑制是花铃期干旱条件下铃重降低的蔗糖代谢基础。     

钾营养对高品质棉不同部位棉铃发育及内源激素影响的研究

研究了施钾量对高品质棉科棉3号不同部位棉铃发育及内源激素的影响。结果表明,钾肥能有效地促进棉铃体积增大、铃重提高,纤维长度变长和成熟度提高。增施钾肥能更有效的促进棉株上部棉铃发育,使上部铃体积、铃重、纤维长度和成熟度与中部差距缩小,但施钾也使麦克隆值增大,纤维增粗。氯化钾施用量在225和375 kg.hm-2时,上部铃体积比中部分别低6.75%和3.95%。而施钾量在225 kg.hm-2时,上部铃重比中部低4.50%,施钾量在375 kg.hm-2时,上部铃重反而比中部铃重高1.89%。生殖器官中钾的吸收能促进铃壳中IAA含量增加,纤维中ZR提高,铃壳中的IAA含量分别与棉铃体积、铃重呈极显著正相关(r=0.9647**,r=0.9145**),纤维中的ZR含量与纤维长度和成熟度分别呈显著和极显著正相关(r=0.8712*,r=0.9474**)。说明施用钾肥调节了棉铃内源激素系统,有利于诱导整株棉铃发育,提高铃重和整株纤维品质。     

土壤增氮对棉铃对位叶Bt杀虫蛋白含量影响及氮代谢机制

为探讨土壤增氮对Bt棉棉铃对位叶杀虫蛋白表达量影响程度及相关的氮代谢生理机制,提高Bt棉花铃期抗虫性的农学调节提供理论和技术支撑。采用裂区设计,以Bt棉常规品种泗抗1号(SK-1)、杂交品种泗抗3号(SK-3)为材料,在常规施氮量300kghm–2基础上,设计施氮量分别增加25%、50%、75%、100%的处理,研究土壤增氮对Bt棉棉铃对位叶杀虫蛋白表达量影响。结果表明,2个类型品种棉铃对位叶中Bt杀虫蛋白含量均随增施氮量提高呈一直增加的特征,与对照相比,施氮量增加25%～100%,棉铃对位叶Bt杀虫蛋白增加6.1%～96.9%。氮代谢生理机制进一步表明,棉铃对位叶中可溶性蛋白含量、游离氨基酸含量、谷氨酸丙酮酸转氨酶活性和谷氨酰胺合成酶活性的变化趋势与Bt蛋白含量表现一致,而蛋白质分解关键酶(蛋白酶、肽酶)活性则随施氮量的增加呈下降趋势。叶面积指数(LAI)随增施氮量的提高而增大,而产量则随土壤氮量的增加呈先升高后降低特征,最适LAI和产量最大值均出现在常规施氮的1.25倍(375 kg hm–2)。综上,在常规施氮基础上适量增施氮肥有利于棉铃对位叶中Bt蛋白的合成、最适LAI的形成和...     

棉铃对位叶生理特性的基因型差异及其与铃重形成的关系

在大田栽培条件下,研究了4个基因型棉铃对位叶花后碳氮比,可溶性蛋白含量及内源保护酶活性动态变化的基因型差异及其与铃重形成的关系.试验结果表明,棉铃对位叶花后N代谢活跃,内源保护酶活性高,叶片生理活性较强的基因型(如苏棉15和科棉1号),其铃重的快速增长期长,单铃棉纤维干重高,最终铃重较高;反之,棉铃对位叶生理活性弱、功能期短的基因型(如德夏棉1号),棉铃对位叶中C/N高,内源保护酶活性低或下降过快,造成铃重快速增长期缩短,单铃纤维干重降低,最终铃重较低;美棉33B棉铃对位叶中C/N和内源保护酶活性变化特征介于上述两种类型之间.由以上结果可以得出,在本试验条件下,棉铃对位叶生理特性的基因型差异是导致不同铃重形成的重要生理原因之一.     

源库调节对Bt棉棉铃外源杀虫蛋白表达量影响的研究

 以转Bt基因抗虫棉不同大小棉铃品种泗抗1号、泗抗3号和科棉6号为材料,2005－2006年于扬州大学实验农场进行源库调节对棉铃Bt杀虫蛋白表达量影响的试验。研究结果表明：整株去除一半叶片,则体积膨大期棉铃体积、铃重和子指变小,且体积和铃重以大铃品种科棉3号受影响大,花后28 d体积和铃重分别下降15.4%和20.5%,子指以小铃品种泗抗1号受影响大,花后28 d下降了20.6%;与体积、铃重结果相反,铃壳和棉子中Bt蛋白含量增加,花后21 d则分别增加了23.5%～32.3%和3.3%～18.8%。整株均匀去除一半蕾,则棉铃体积、铃重和子指变大,其中仍以大铃品种受影响大,花后28 d分别增加了25.8%,10.4%和12.7%;而铃壳和棉子中Bt蛋白含量下降,仍以大铃品种下降幅度大,花后21 d分别下降了40.6%和33.7%。相关分析表明,源库调节下铃体积、铃重都与铃壳和棉子中Bt蛋白含量呈显著负相关,子指与棉子中Bt蛋白也表现同样效应。因此,在育种和栽培时需协调好棉铃发育和Bt表达的关系。     

中棉所63棉铃对位叶光合生理性能的杂种优势研究

以杂交棉中棉所63及其亲本为材料,在棉铃发育时期对棉铃对位叶的生理和光合性能指标进行测定,探索中棉所63获得高产的杂种优势形成机理。结果表明:1)中棉所63产量优势显著。单株结铃数比两亲本分别高21.52%,43.28%,铃重高2.42%,19.31%,叶面积载铃量高22.39%,22.30%。2)中棉所63在棉铃发育后期棉铃对位叶生理指标表现出显著的杂种优势。棉铃对位叶叶面积分别比亲本高26.60%,59.41%,并且中棉所63棉铃对位叶保持较高水平的SOD活性,使其生理代谢明显提高;与此同时,中棉所63的MDA含量显著低于亲本,细胞膜受损较轻,延缓了对位叶的衰老。3)中棉所63在棉铃发育后期棉铃对位叶光合指标表现出显著的杂种优势。在棉铃发育后期,中棉所63叶绿素含量、SPS活性的高水平,能够维持高效率的光合作用,积累更多的光合产物,从而使中棉所63获得较高的单株结铃数和铃重,最终获得高产。     

高产条件下与棉铃发育有关的养分流研究

通过在不同肥料和缩节安化控条件下对棉株不同部位铃重变化研究表明 ,与对照相比 ,高产棉株上部铃重得到了更大的提高。在养分分配机理上表现为上部铃对位果枝叶的氮磷钾积累增加 ,14 C光合产物输出加快 ,输入棉铃的全氮和可溶性糖流量及 14 C光合产物速度加快。而且输导结构也得到改善 ,这说明在长江下游棉区 ,通过合理栽培技术应用 ,能有效协调养分分配 ,促进上部铃增重 ,实现产量水平新突破     

氮素对棉株上部果枝铃￣叶系统生长及生理特性的影响

以鲁棉研28号为试验材料,不施氮肥为对照,在大田条件下研究低氮(120 kg·hm-2)、中氮(240 kg·hm-2)、高氮(480 kg·hm-2)处理对棉株上部果枝"铃￣叶系统"的形态和生理生化效应。结果表明:1)中氮和高氮显著增加棉花上部果枝的长度、叶面积,高氮显著降低上部果枝近远端直径比;2)与对照相比,中氮上部果枝铃对位叶的叶绿素含量、可溶性蛋白含量显著增加,上部果枝棉子的可溶性蛋白含量也显著提高;3)中氮棉花果枝内外围铃重最大,结铃后期显著大于对照。氮肥提高棉花上部果枝的纤维品质,以中氮内外围棉铃的纤维品质最优。表明施适量氮肥能增强棉花上部果枝的"源￣库"协调性。     

棉花源库调节对铃叶光合产物运输分配的影响

通过早打顶去边心和人工剪叶,研究了减库或减源对铃、叶光合产物运转分配的影响。结果表明,当棉铃发育受减库调节时,铃体积增大,铃重提高,而且对高品质棉科棉1号影响较大;花后40 d科棉1号叶片可溶性糖和淀粉含量分别比对照增加41.0%和4.1%,常规棉苏棉15分别比对照增加14.8%和77.3%;花后30日铃对位叶标记24 h后¹⁴C光合产物的输出,科棉1号增加17.6%,苏棉15增加6.8%;棉铃光合产物输入率,科棉1号比苏棉15增加3.6%;此外,铃柄韧皮部中全氮、可溶性糖增加;棉铃发育受叶源限制调节时,铃体积减小,铃重降低,而且对苏棉15影响大;叶片中可溶性糖和淀粉含量减少,全株去3/4叶处理花后40 d科棉1号分别比对照减少8.7%和28.4%;苏棉15分别减少23.6%和32.2%。叶片¹⁴C光合产物输出率和棉铃¹⁴C光合产物输入率均降低,其中又以苏棉15下降幅度大。铃柄韧皮部中全氮、可溶性糖也相应下降。因此,通过技术手段调节源库,可以促进高品质棉叶片光合产物向棉铃输送,进而提高铃重。     

棉铃发育不同时期的质量变化研究

为探索棉铃发育过程中重量及品质的变化情况,通过挂牌选取不同时期棉铃进行测定分析。结果发现：在常规种植方式下,棉花上部（7台以上）、中部（4~6台）和下部（1~3台）果枝铃重有所差异,中部铃重最高,下部次之,上部最低,最大差值可达1.6 g;棉铃发育上,花后40~50天籽棉、铃壳、皮棉重量增加最快,且均在花后70天最重,而衣分则在花后55天最高;纤维品质指标中除了短纤维率呈不断下降趋势,花后45~55天下降最大,其余指标整体呈随生育进程增加而增加趋势,但长度、整齐度、断裂伸长率分别在花后65、70、60天出现最高值并有下降趋势。综上所述,棉铃发育并不是越长越好,花后超过70天,棉花重量、衣分、长度、强度、整齐度等多项指标都会降低,不利于棉花质量提升。     

海岛棉棉铃阶段性发育与产量品质的关系

运用包含环境互作效应的ADM发育遗传模型对3年海岛棉亲本及F1代不同发育时期单铃重及发育特点与产量、品质的关系研究表明,海岛棉各时期单铃重对最终单铃重、纤维品质性状选择效果较好;前期(10、20 d)单铃重大,会减少无效铃数,降低衣分;后期(60、70d)单铃重大,会增加无效铃数,提高衣分。而中期(30、40、50d)单铃重对最终单株产量有一定选择效果。棉铃体积膨大期(0～10 d、10～20 d)净增量较大,单铃重增加,其他产量性状降低;纤维长度、反射率、黄度等品质性状改善;棉铃内容物充实期(30～40、40～50、60～70 d)干重增量大,主要纤维品质性状变差。选择单铃重进入快增期较晚、生长速率较大而出现时间较晚的材料将提高单株产量。纤维形成过程中,同化物质较早进入棉铃,经历缓慢增长,使纤维逐渐成熟而形成优良的品质。棉铃发育受到明显的母体效应影响,因而选择合适的母本对改良纤维品质性状较为重要。     

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。     

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。     

供钾水平对棉花产量构成及其与产量相关性的影响

采用34个棉花材料,于2007-2008年在田间条件下研究供钾水平对棉花产量及其构成因素和二者之间相关关系的影响.结果表明,施钾可显著提高棉花产量,在气候条件不利的2008年表现更为明显;铃数受供钾水平的影响最大,其次为铃重,衣分受影响最小.偏相关分析和通径分析结果表明,缺钾条件下衣分与产量的关系相对密切,而供钾水平对...     

不同生态棉区棉花单铃重构成因子的特征

为了解棉花单铃重及与其构成因子间在数量上的变化规律, 阐明新疆棉花单铃重较高的内部原因, 以不同生态棉区选育的棉花品种为试验材料, 分别在新疆库尔勒、石河子和河北南宫市3地种植,分期播种, 并在不同生育期对相应部位棉铃挂牌标记, 吐絮收获后, 对所标记棉铃统一考种, 测定单铃重及短绒重、每粒种子着生纤维根数等构成因子。结果表明,棉花单铃重以南疆棉区最高,除短绒重和每粒种子着生纤维重在北疆棉区略高外, 其他铃重构成因子均以南疆棉区最高, 河北棉区最低。单铃重、单铃纤维重、每粒种子着生纤维总重及每粒种子着生纤维重均与其相应的构成因子显著正相关。除衣分和单铃种子数表现为北疆自育早熟品种略高于内地引进早中熟品种外, 单铃重及其他单铃重构成因子均表现为内地引进早中熟品种高于北疆自育早熟品种。单铃重构成因子均以新疆2个棉区较高, 除生态因素影响外, 这是新疆棉区, 特别是南疆棉区单铃重较高的主要内部因素。     

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。