滴灌棉花钾肥施用技术研究

钾不仅是植物生长发育所必需的营养元素,而且是肥料三要素之一,在氮、磷、钾三要素中,植物对氮、钾的需求量相对较大,喜钾作物需钾量甚至高于需氮量.农业生产实践证明,施用钾肥对提高作物产量和改进品质均有明显的作用.新疆是富钾地区,但随着农业生产不断发展、作物产量不断提高以及氮、磷化肥用量的增加,作物对土壤钾素的摄取量逐年加大,部分地区土壤速效钾每年以5～15 mg/kg的速度递减.为了充分了解钾肥在新疆的施用效果,特别是在当前棉花滴灌条件下掌握钾肥的施用技术,使之经济而有效地发挥增产作用,新疆农垦科学院水土所在新疆石河子垦区两大土类上进行了滴灌棉花钾肥试验研究,以探索钾肥的施用技术及效果,指导大田生产.     

长江流域麦/油后直播棉花播种时间下限研究

【目的】晚播、增密、减氮是长江流域棉花生产通过缩短生产周期来降低人工成本和物化成本的有效途径,适宜的播种时间是麦/油后直播棉花产量形成的重要影响因子,但是适宜的播期及晚播下限的研究未见报道。【方法】2018年和2019年在湖北省主产棉区4个试验点进行播期试验,试验设5个播期处理,分别为5月20日、5月25日、5月30日、6月4日、6月9日,在高密度、低氮条件下,研究不同播种时间对棉花生育进程、田间长势长相、产量和品质的影响。【结果】推迟播种可通过缩短播种出苗期和苗期加速棉花生育进程,全生育期缩短,纤维品质稳定。但是,随播期推迟,伏桃数量、单株铃数、单位面积成铃数、籽棉产量及成熟期吐絮率下降。特别是过迟播种,单位面积成铃数、10月20日吐絮率及产量会显著下降。【结论】长江流域相似棉区麦/油后直播模式最适播期建议在5月25日左右,以不晚于6月4日为宜。     

长江流域麦/油后直播棉花播种时间下限研究

【目的】晚播、增密、减氮是长江流域棉花生产通过缩短生产周期来降低人工成本和物化成本的有效途径,适宜的播种时间是麦/油后直播棉花产量形成的重要影响因子,但是适宜的播期及晚播下限的研究未见报道。【方法】2018年和2019年在湖北省主产棉区4个试验点进行播期试验,试验设5个播期处理,分别为5月20日、5月25日、5月30日、6月4日、6月9日,在高密度、低氮条件下,研究不同播种时间对棉花生育进程、田间长势长相、产量和品质的影响。【结果】推迟播种可通过缩短播种出苗期和苗期加速棉花生育进程,全生育期缩短,纤维品质稳定。但是,随播期推迟,伏桃数量、单株铃数、单位面积成铃数、籽棉产量及成熟期吐絮率下降。特别是过迟播种,单位面积成铃数、10月20日吐絮率及产量会显著下降。【结论】长江流域相似棉区麦/油后直播模式最适播期建议在5月25日左右,以不晚于6月4日为宜。     

资源利用型液体肥料在棉花上的应用肥效试验

通过田间试验研究资源利用型液体肥料在棉花上的增产效果,以提高肥料利用率。试验结果表明:施用资源利用型液肥与常规固体水溶肥相比,提高了棉花对氮肥、磷肥和钾肥的利用率,分别提高13.41%、4.32%和8.07%,氮、磷、钾肥综合利用率提高8.6%;施用资源利用型液肥与固体水溶肥相比增产7.87%。     

旱地小麦沟播技术研究

豫西农田70％是旱地，干旱是制约该区小麦生产的关键因素。针对该区播种期间经营发生的干旱现象，我们进行了沟播栽培试验，试验表明：沟播能够保护苗全苗匀，促分蘖，壮个体，大幅度提高单位面积成穗数，增产效果明显。旱地小麦沟播技术是一项行之有效的旱地小麦增产技术。     

江苏滨海盐碱地麦后直播棉氮、磷、钾肥料优化配比研究

【目的】建立江苏省滨海盐碱地麦后直播棉合理的施肥技术体系。【方法】2017―2018年在江苏省滨海棉田,以中棉所50为材料,采用正交设计,研究了不同氮、磷、钾肥配施量对棉花生物量、养分累积与利用及产量的影响。【结果】氮、磷、钾肥3因子对棉株地上部和生殖器官生物量、棉株地上部氮和钾素累积量及皮棉产量的影响均为氮肥>磷肥>钾肥。施N 150~225 kg·hm-2、P2O575 kg·hm-2下棉株地上部和生殖器官生物量、氮和钾累积量及皮棉产量较高。钾肥因子对生殖器官生物量和皮棉产量影响不显著。钾肥因子对氮、钾素利用效率的影响大于氮肥和磷肥,氮肥因子对磷素利用效率的影响大于磷肥和钾肥,施K2O 75~150 kg·hm-2氮、钾素利用效率较高、施氮225 kg·hm-2磷素利用效率较高。土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量较高棉田的氮、磷(P2O5)、钾(K2O)肥配施量分别为225 kg·hm-2、75 kg·hm-2和150~225 kg·hm-2。相关分析表明,皮棉产量与棉株氮、钾素累积量显著正相关。【结论】长江流域棉区滨海盐碱地麦后直播棉利于产量和养分利用效率提高的最佳氮、磷(P2O5)、钾(K2O)肥配施量分别为225 kg·hm-2、75 kg·hm-2、75 kg·hm-2。     

金湖县2020年水稻氮、磷、钾肥利用率试验总结

为了提高金湖县水稻生产中氮肥、磷肥和钾肥的利用率,采用大区无重复设计进行试验,分析了氮、磷、钾肥对水稻性状、产量的影响和肥料利用情况。试验结果表明,配方施肥有利于提高水稻质量,对氮、磷、钾肥的利用率也有所提高。     

不同钾肥用量对长绒棉养分吸收、分配和利用的影响

 南疆长绒棉高产区,不同钾肥处理下长绒棉氮、磷、钾的吸收符合Logistic生长函数模型。各处理棉花钾素的吸收集中在出苗后的60~110 d内,在这50 d左右时间内吸收钾的量占生育期总吸收量的近60%。在一定范围内增加钾肥的用量可以促进棉株对氮、磷养分的吸收。棉株对氮、磷、钾的吸收速率均呈一单峰曲线,钾素吸收速率在出苗后80～85 d达到速率最大值;氮素的吸收速率明显高于钾和磷素吸收速率;与氮、钾不同的是,磷吸收峰相对平缓,施用钾肥对磷素吸收速率没有明显影响。吐絮期棉铃中的钾、氮、磷素随施钾量的增加在一定范围内均有所增加,施钾对棉铃的生长发育有一定的影响。氮素分配总体规律和钾素分配一致,施用钾肥对长绒棉磷素各器官的分配影响不大。合理施用钾肥,可以显著提高长绒棉的皮棉产量,明显促进棉株对氮、磷养分的吸收,过量施用钾肥会降低钾肥的利用效率。     

江苏滨海盐碱地麦后直播棉氮、磷、钾肥料优化配比研究

【目的】建立江苏省滨海盐碱地麦后直播棉合理的施肥技术体系。【方法】2017―2018年在江苏省滨海棉田,以中棉所50为材料,采用正交设计,研究了不同氮、磷、钾肥配施量对棉花生物量、养分累积与利用及产量的影响。【结果】氮、磷、钾肥3因子对棉株地上部和生殖器官生物量、棉株地上部氮和钾素累积量及皮棉产量的影响均为氮肥磷肥钾肥。施N 150～225 kg·hm~(-2)、P_2O_5 75 kg·hm~(-2)下棉株地上部和生殖器官生物量、氮和钾累积量及皮棉产量较高。钾肥因子对生殖器官生物量和皮棉产量影响不显著。钾肥因子对氮、钾素利用效率的影响大于氮肥和磷肥,氮肥因子对磷素利用效率的影响大于磷肥和钾肥,施K_2O 75～150 kg·hm~(-2)氮、钾素利用效率较高、施氮225 kg·hm~(-2)磷素利用效率较高。土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量较高棉田的氮、磷(P_2O_5)、钾(K_2O)肥配施量分别为225 kg·hm~(-2)、75 kg·hm~(-2)和150～225 kg·hm~(-2)。相关分析表明,皮棉产量与棉株氮、钾素累积量显著正相关。【结论】长江流域棉区滨海盐碱地麦后直播棉利于产量和养分利用效率提高的最佳氮、磷(P2O5)、钾(K_2O)肥配施量分别为225 kg·hm~(-2)、75 kg·hm~(-2)、75 kg·hm~(-2)。     

密度及氮磷钾配比对苗用型大白菜产量的影响

为了解种植密度及氮、磷、钾肥用量对苗用型大白菜产量的影响。采用四元二次正交旋转组合设计,通过大田试验建立了苗用型大白菜产量与种植密度及氮、磷、钾肥用量因子的数学模型,并对各单一因素及两两因素的耦合效应进行了分析。结果表明:在其他因子为中间水平时,苗用型大白菜产量分别随种植密度、施氮量、施磷量、施钾量的增加先增加后减少。各试验因素对苗用型大白菜产量影响的大小排序为:施氮量(X_2)种植密(X_1)施磷量(X_3)施钾量(X_4)。交互效应表现为,种植密度与施氮量、种植密度与施磷量呈正交互作用,且种植密度与施氮量的交互效应大于种植密度与施磷量的交互效应。种植密度或氮、磷、钾肥用量过高或过低均不利于苗用型大白菜产量的增加,中等种植密度配施中量氮、磷、钾肥,有利于苗用型大白菜产量的增加。     

棉花霜前皮棉产量主位点组遗传分析

选用不同来源的6个棉花品种作亲本, 按照Griffing P(P–1)/2不完全双列杂交方法配制15个杂交组合。应用QTL检测体系的主位点组基因型和基因效应, 估计主位点组霜前皮棉产量杂种优势并分析有利位点组与杂种优势的关系。结果表明, 霜前皮棉产量主位点组解释的变异占表型变异的36.79%, 主位点组与环境互作解释的变异占表型变异的33.46%, 环境解释的变异占表型变异的10.37%, 微位点组解释的变异很低, 占表型变异的3.27%。6个棉花品种的霜前皮棉产量的遗传受5个主位点组基因控制, 其加性效应(a_J)分别为5.99^{**、-1.26**、-0.92**、-0.75和3.01, 显性效应(d_J)分别为2.55**、4.16**、7.95**、5.32**和-7.71**各主位点组基因的效应方向、大小不等。主位点组中亲优势变幅15.55%~133.56%, 平均63.34%, 高亲优势变幅15.39%~93.82%, 平均44.56%。棉花霜前皮棉产量杂种优势主要取决于主位点组基因的杂合性。在棉花育种实践中, 通过分析亲本及组合的主位点组基因型, 能够得到有价值信息。配制早熟、高产杂交组合的同时, 结合分子聚合设计育种, 把优质、抗病虫、抗逆等性状集于一体, 可培育出综合性状优良的常规品种, 从而提高育种效率。,}      

利用GGE双标图划分长江流域棉花纤维品质生态区

长江流域棉区棉纤维品质区域特征明显,合理划分纤维品质生态区有助于提高原棉品质和配棉效率。本研究采用GGE双标图的“环境-性状”功能图分析2000-2012年期间长江流域国家棉花品种区域试验中环境与纤维品质性状的互作模式,提出长江流域棉纤维品质生态区划分方案。结果表明,长江流域棉区可划分为“中等品质生态区”、“高长度与比强度生态区”和“低马克隆值生态区”。其中,长江流域中等纤维品质生态区涵盖湖北省江汉平原和鄂东南岗地棉区、河南省与湖北省交界的南襄盆地棉区、湖南省环洞庭湖东部和西部棉区、江西省环鄱阳湖棉区、安徽省沿江与江淮棉区、江苏省宁镇丘陵与沿江棉区和浙江省沿海棉区,纤维品质较好,代表了长江流域的总体水平;高长度与比强度生态区位于湖南省环洞庭湖北部滨湖沃土棉区,纤维长度和比强度优良,而马克隆值偏高;低马克隆值生态区涵盖长江流域最西边海拔较高的棉花熟期早长势较弱的四川丘陵棉区和最东边土壤含盐度较高且棉花长势较弱的江苏沿海棉区,纤维马克隆值达到B级水平,为长江流域马克隆值最好的区域,但纤维比强度水平一般。本研究充分展示了GGE双标图的“环境-性状”功能图在纤维品质生态区划分方面的应用效果,可为长江流域棉花区域化种植和纺织企业合理用棉提供决策支持,也为其他棉区和作物生态区划分研究提供参考。     

基于DTOPSIS法的塔里木河流域棉花种植适宜性区划研究

为合理利用农业气候资源及棉花生产布局提供了科学依据,综合评价了塔里木河流域各县市的棉花种植适宜性,将结果进行分析对比,结合新疆棉花种植的实际情况做出了合理的区划。利用塔里木河流域23个气象站点1993—2012年气候资料,采用DTOPSIS法对塔里木河流域的棉花种植气候资源适宜性进行综合评价,在此基础上结合各县市水资源潜力指数,对塔里木河流域棉花种植适宜性进行区划研究。塔里木河流域棉花种植最适宜区为塔里木河干流区,适宜区大多位于塔里木河中游区及支流地区,次适宜区主要位于下游区及边缘地区,塔里木河流域的较高海拔山区为棉花种植不适宜区。除个别县市外,棉花各生育区内的平均温度和光照时数各县市间相差不大。因此灌溉条件是影响各县市的棉花种植适宜性的主要关键因子。     

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。     

长江流域棉花纤维比强度选择的理想试验环境筛选

采用GGE双标图方法对2000-2010年期间27组独立的长江流域棉花品种区域试验中的15个试点在纤维比强度选择上的鉴别力、代表性、理想指数和离优度指数进行了全面分析和综合评价.结果表明:南京、黄冈、常德、岳阳和南阳是以长江流域为目标环境的广适性纤维比强度选育和作为区域试验点鉴别理想品种的最理想试验环境,而江浙沿海棉区的试验环境(南通、盐城和慈溪)和四川盆地棉区试验环境(简阳和射洪)不适宜作为针对长江流域的纤维比强度选择与推荐环境.本研究充分展示了GGE双标图在区域试验环境评价方面的应用效果,也为长江流域棉花品种生态区划分和国家棉花区试方案的决策提供理论依据.     

1973-2000年黄河流域棉花品种改良与应用状况分析

利用1973-2000年国家黄河流域棉花区域试验资料及同期该棉区棉花品种推广的统计数据,总结了棉花品种改良的主要成绩,分析了棉花品种不同性状的育种效率.结果表明产量性状的遗传改良效率逐年下降,早熟性、抗逆性和部分纤维品质指标的改良效率有所提高.探索性提出了提高育种效率的途径和方法.分析了棉花良种普及率及自育品种变化情况,针对目前美国转基因棉花在该区生产中优势,加强国产品种的推广已成当务之急.     

棉花杂种优势利用研究十年成就和未来发展

棉花杂种优势利用研究始于20世纪20年代,应用于20世纪70年代,我国大规模应用始于20世纪90年代。21世纪初,转基因抗虫杂交棉的问世和兴起,加速了棉花杂种优势大面积推广利用,使其在长江流域迅速普及,黄河流域和新疆棉区也占据一席之地。近年来,由于劳动力成本不断提高,简化、高效、低成本棉花生产已成为必然趋势,给棉花杂种优势利用研究提出新的挑战。本文从棉花杂种优势应用研究、基础研究和制种方法 3个方面综述了近十年我国棉花杂种优势利用研究主要成就以及未来发展方向。     

秋淋对转基因抗虫棉产量形成的影响

在2003—2004年秋淋灾害年,对早熟类棉花品种中棉所45和33B及中熟类棉花品种中棉所41和SGK321的产量形成进行了对比研究。结果表明,后期阴雨寡照,导致烂铃增多,早衰加重。棉株上部和外围成铃率不足10%,早熟棉花烂铃率达25.4%,比中熟棉花高4倍多,失去早发优势,10月10日早熟棉花收获量比中熟棉花减产31.1%。中熟棉花伏桃比例较高,7月集中成铃性强,与关中棉区最佳成铃期吻合,对关中棉区秋淋发生率高的生态环境有较好的适应性。     

Mapping of quantitative trait loci controlling cotton leaf curl disease resistance in upland cotton

Cotton leaf curl disease (CLCuD) is a major threat to cotton production in Asia and Africa. Using marker-assisted breeding can be the best sustainable approach to tackle CLCuD. Identification of new QTLs in the indigenous cotton germplasm is necessary to combat CLCuD. The current study was designed to construct a genetic linkage map of bi-parental F2:F3 populations developed from highly tolerant MNH-886 and highly susceptible S-12 cotton cultivars. One hundred seven CLCuD-associated simple sequence repeat (SSR) marker alleles were identified as polymorphic and three new QTLs were found on chromosomes C11, C19 and C21. Two QTLs on chromosomes C11 and C19 were detected in both F2 and F3 populations in the region flanked by SSR markers CIR316 and BNL4094, and BNL285 and BNL3348, respectively. Whereas, one QTL on chromosome C21 was detected in the region flanked by SSR markers JESPR158 and JESPR135 in both F2 and F3 generations. The CLCuD-associated QTLs identified in this study can help fine-tune the molecular mapping of the QTLs on the cotton genome against CLCuD.     

中国棉花副产品作为生物质能源利用的潜力评估

中国每年产生丰富的棉花副产品资源,包括棉秆和棉籽。棉秆和棉籽壳纤维素和木质素含量高,棉籽仁含油量高,是适宜的生物质能源原料。从1980年到2014年,棉花主产区向西北内陆的新疆扩展,而在黄河流域和长江流域的种植面积缩小,主要原因是植棉比较效益大幅下降。利用棉花副产品生产生物质能源,是既缓解中国能源压力又提高植棉效益的1个新途径。利用1980―2014年中国各省棉花种植数据,分析30多年来棉花种植的区域变化,估算棉花副产品的产量和作为生物质能源的发展潜力。2014年棉花副产品的理论产量为3244万t,其中棉秆2236万t,棉籽1008万t。利用棉秆和棉籽壳可以生产1084万t生物炭或1355万t生物油,棉籽仁经生物质能源转化后可生产152万t生物柴油。利用棉花副产品生产生物质能源产品(生物油和生物柴油),其能源潜力可达1000万t标准煤。在利用30%和50%的情况下,能源潜力分别达到300万t和500万t标准煤。棉花副产品的能源化利用及其产业化发展不仅能够一定程度上缓解中国能源供应压力,还能促进棉花产业的可持续发展和棉民增收。