棉花叶片空间分布的聚集特性与产量关系初探

为了探讨棉花叶片空间分布习性和产量的关系,通过调查不同密度棉花叶片的空间位置,以类内平均聚类法分析不同叶片空间的分布情况,得出单株叶片在不同尺度聚集成的类别数与对应尺度的双对数图在一定范围内存在直线关系(叶片聚集成的不同类别数与相应尺度成幂律关系).可以用该直线斜率的绝对值和满足直线关系的范围描述叶片的空间分布特性.这些特性与产量的关系是:直线斜率绝对值增加,小区产量提高;满足直线关系的范围扩大以及直线区范围的初始值较大,则单株结铃数增多.     

水分亏缺对棉花叶片与非叶绿色器官光合特性及产量的影响

[目的]研究水分亏缺对棉花叶片与非叶绿色器官光合特性及产量的影响.[方法]在田间生态条件下,选用北疆棉区棉花主栽品种新陆早45号为试验材料,设置3个滴灌量处理,测定不同滴灌量处理下棉花叶片与非叶绿色器官的光合面积、叶绿素含量、光合速率、生物量累积等.[结果]随滴灌量的减少,棉花非叶绿色器官的光合面积下降幅度较叶片小,非叶绿色器官的光合表面积占单株光合总面积的比例增加;水分亏缺下非叶绿色器官(苞叶、铃、茎秆)单位面积的叶绿素含量下降缓慢.[结论]随着滴灌量的减少,叶片群体光合速率下降显著,非叶绿色器官群体光合速率下降缓慢,单株结铃数和籽棉产量降低;适度水分亏缺提高了非叶绿色器官生物量累积的比例,对产量形成更为重要.     

南疆棉花历史主栽品种产量性状演变规律研究

[目的]明确新疆棉花历史主栽品种产量变化,以帮助棉花品种选育提供理论依据.[方法]选用50年代以来在新疆南疆棉区推广的16个棉花历史主栽品种为试验材料,对棉花品种产量性状的演变进行研究.[结果]随着年代的更替,单株结铃呈先略降到再增长,单铃重则先升高再降低,衣分呈递增趋势,皮棉产量、籽棉产量增长显著;各性状的遗传力均在95;以上,变异程度依次为单株铃数、单产、籽棉、衣分、单铃重,单株铃数改良潜力最大,公顷皮棉产量次之,最小为单铃重.[结论]每次历史品种的演替都带来了产量的提升,产量性状的改良在提高产量中都发挥了重要作用,通过改良品种提高产量还具有很大的空间.     

缩节胺对棉花品种生理生育特性影响研究

[目的]研究DPC(缩节胺)对不同棉花品种的生理生育特性影响,分析DPC对棉花叶片的光合作用及产量作用.[方法]比较DPC(缩节胺)处理与未处理的不同棉花品种的叶片叶绿素相对含量(spad)、潜在最大光合能力(Fv/Fm)、株高、始节、果枝数、果节数、单株成铃数、棉铃空间分布等生理生育特性的变化.[结论]DPC可以促使叶绿素合成,增加叶绿素含量和光全效能强;可以有效地降低果枝始节、始节高和株高,增加有效果台数、单株成铃和铃重,减少脱落,提高产量.     

棉花超宽膜降密度播种模式的配套技术研究

[目的]研究适宜的棉花超宽膜降密度播种模式.[方法]试验设置3个棉花播种模式,探讨超宽膜降密度模式对棉花生长发育及产量、品质的影响,为创新小海子垦区棉花的栽培模式提供理论依据.[结果] (66+ 10 +66 cm)、理论密度130 725株/hm2播种模式过低的密度导致最终的收获株数偏低,虽能获得较高的单株成铃,但必然导致公顷总铃数有所下降,最终影响籽棉的增产空间;(10 +66+10+66+10 cm)、理论密度196 088株/hm2播种模式既能发挥棉花的单株优势,又能获得较为合理的收获株数和单株成铃,综合优势较(10 +66+ 10 cm)、理论密度238 107株/hm2常规播种模式明显,具有推广价值.[结论](10 +66 +10 +66 +10 cm)、理论密度196 088株/hm2播种模式对于小海子垦区棉花栽培较为合适.     

顶端调控对棉花根系活力和养分吸收的影响

[目的]揭示新疆棉花栽培中打顶和顶端调控措施与棉花根系活力和养分吸收之间的关系.[方法]大田条件下,研究2个施磷水平在打顶和打顶后,涂抹萘乙酸对棉花根系活力和养分吸收的影响.[结果]在不施磷条件下,打顶第4d打顶处理增加了根系活力和叶片中N、P、K养分的浓度,而到第9d根系活力和叶片中N、P、K的浓度降低.施磷时无论打顶第4d还是打顶第9d打顶和打顶后涂抹萘乙酸都可增加棉花根系活力和叶片中N、P、K的浓度.施磷时无论是打顶还是打顶后涂抹萘乙酸都可增加棉花单株铃数、单铃重和单株籽棉产量.打顶时施磷比不施磷棉花单株铃数、单铃重、单株籽棉产量分别增加43.2;、26.0;、80.6;;打顶后涂抹萘乙酸分别增加46.0;、3.1;、50.5;.[结论]在施磷肥条件下,无论是打顶还是打顶后涂抹萘乙酸都可增加棉花根系活力,促进对养分的吸收,增加棉花产量.     

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.     

超高产优质棉花品种新陆中42生理特征及产量结构的研究

[目的]为全面了解超高产棉花品种的特征特性,实现较好的棉花生产效益,更好地服务于南疆棉花生产,为超高产品种的选育提供借鉴.[方法]以新陆中42号为材料,2017—2018年在棉花生长发育期分别测定棉花株高、光合速度、水分蒸腾、水分利用率、CO2变化、湿度、光照、叶温、冠层结构、产量形成、叶绿素含量及其铃在棉株空间上的分布等主要因素变化.[结果]不同生育时期棉花主茎叶片光合速率(Pn)以盛蕾期最高;果枝叶片光合速率以盛铃期最高,果枝叶片光合速率低于同期主茎叶片光合速率;SPAD值呈波浪状,叶色表现"三黄三黑";水分利用率主茎叶片和果枝叶片的变化趋势基本相同,呈先上升后下降再上升再下降的变化曲线,7月5日调查时主茎叶片和果枝叶片的水分利用率均为最高;棉花主茎叶片和果枝叶片的叶温变化趋势基本一致,在花铃期时叶片温度较高,但果枝叶叶温一般较主茎叶低0～2.0℃;相同部位不同时期表现浅U型曲线,花铃期是棉花吸收大量CO2的时期.棉花单株结铃8.55个,以植株主茎节位作为棉株空间结构分类参考量,按照有序样本最优分割为5个段数,结铃部位主要集中在第5～10主茎节位;果枝第一节位结铃7.55个;棉铃脱落主要集中于主茎第5～13节位.[结论]应加强选育高光合、理想株型、后期功能型的高产优质新品种;实现棉花生物学产量与经济系数的同步提高;栽培上在狠抓成铃总数的同时注重增加铃重,在最佳结铃期内提高结铃强度;建立棉花超高产向光要产和向温要产的栽培技术体系.     

棉花的合理密植

<正> (一)合理密植是棉花生产上一项简而易行,经济有效的增产措施。单位面积的皮棉产量,是由每亩株数,每株铃数、每铃籽棉重和籽棉的衣分四个因素构成。其中密度和单株结铃数是构成每亩总铃数,即棉花产量的主要因素。但在提高总铃数的同时,还必须重视增加铃重和提高衣分,才能获得高产、稳产。目前我省棉花生产上,密植方面存在     

不同氮素处理下棉花冠层光合有效辐射与其产量及构成因素的相关分析

【目的】研究不同氮素处理棉花冠层关键生育时期,吸收性光合有效辐射(APAR) 和光合有效辐射吸收系数( FAPAR)与棉花产量和产量构成因素之间的相关性,为快速、非破坏性地监测棉花长势和产量预测提供理论支持。【方法】利用线性光量子传感器,获取棉花新陆早61号和新陆早72号2品种4氮素处理5个生育时期的冠层光合有效辐射(PAR),计算出APAR和FAPAR,分别与实测籽棉产量和其构成因素建立相关关系。【结果】2个棉花品种4种氮素处理的冠层APAR、FAPAR随生育期表现出相似的变化规律,冠层APAR在整个生育期呈现“M”的变化趋势;冠层FAPAR呈现出先上升后下降的趋势,其较高值都出现在开花结铃期和盛铃期,除盛花期外,2品种4氮素处理的其它4个生育时期FAPAR均为N₃>N₂>N₁>N₀的;5个生育时期的FAPAR与籽棉产量和单株有效铃数均达到显著和极显著相关关系,而只有开花结铃期的APAR与二者达到极显著相关(α=1%,n=24),APAR和FAPAR与其它产量构成因素未达到显著相关关系。利用开花结铃期FAPAR与籽棉产量和单株有效铃数相关最高的线性函数模型对其估算,籽棉产量和单株有效铃数的实测值与估测值之间均呈现极显著线性关系,预测精度分别达93.20%、93.25%。【结论】棉花不同氮素处理影响棉花冠层APAR、FAPAR的变化,利用棉花开花结铃期的冠层FAPAR可以预测棉花产量和单株有效铃数。     

烟粉虱在棉田的分布规律研究

[目的]烟粉虱已在吐鲁番地区对棉花生产造成巨大危害.了解该害虫在棉田的种群空间分布型,为今后的预测预报以及防治策略提供理论依据.[方法]通过大田调查并应用几种聚集度指标的计算公式以及Iwao的回归方程式,分析和测定了烟粉虱的种群空间分布格局.[结果]在棉花上烟粉虱各虫态的空间分布型为聚集分布型;并且聚集强度随种群密度的增加而增加.垂直分布规律的研究显示烟粉虱成虫、若虫和卵在棉花植株的上部叶片分布较多高于中部和下部叶片.[结论]通过对烟粉虱在棉田分布型的分析,为今后更进一步了解烟粉虱在棉田的种群动态和发生情况提供理论依据.     

小麦叶片的逆向衰老

【目的】揭示小麦叶片逆向衰老规律,探讨其理论意义和实践价值。【方法】从2005年起进行了小麦叶片逆向衰老顺序和正常衰老顺序的比较试验,对冠层温度和一些重要生物学参数进行测定。【结果】自然界存在小麦叶片逆向衰老现象,具此现象的小麦其部分茎生叶片的衰老顺序和大多数小麦的正常衰老顺序不同,即最晚衰老的叶片不是旗叶而是倒2叶;和这种叶片逆向衰老状态相对应,在结实后期出现顶层叶黄、邻层叶绿的叶色结构,和一般小麦的顶层叶绿、邻层叶黄完全相反;叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、蒸腾速率、净光合速率也在生育期向前推进中出现旗叶被倒2叶反超的异常状况,另外,这类小麦结实期的冠层温度总是显示出以冷结尾（冷尾态）或全程偏冷（冷型态）的特征;由于生理过程的特殊性,导致这类小麦倒置茎上的粒重明显高于正置茎,并由此带动其籽粒亦比一般小麦为重,这和“接力式”灌浆机制密切相关,不同于一般小麦的旗叶作为向籽粒输送养分的主源其作用贯穿于结实全过程的灌浆模式。【结论】这项研究为小麦结实和衰老理论的探讨、小麦产量的进一步提升以及冷型、冷尾小麦的培育提供了一种新的思路和途径。     

乙烯抑制剂对棉花生长发育及产量形成的影响

【目的】研究2种乙烯抑制剂对棉花生长发育和产量的影响,为棉花高产提供理论依据。【方法】采用大田试验研究2种不同的乙烯抑制剂对棉花干物质积累特性以及品质和产量的影响。试验设计为叶面喷施α-氨基异丁酸(AIB ,浓度分别为100 mg/L(AIB₁)、150 mg/L(AIB₂)、200 mg/L(AIB₃))、硝酸银(AgNO₃,浓度分别为2 mg/L(Ag₁)、3 mg/L(Ag₂)、4 mg/L(Ag₃))。【结果】2种乙烯抑制剂喷施处理均能促进棉花叶面积指数、相对叶绿素含量、果枝数的增加;AIB处理和AgNO₃处理均增加了现蕾数和铃数。乙烯抑制剂通过增加叶面积指数,相对叶绿素含量提高干物质积累,增加了同化物向生殖器官转化,增加了铃数,保持较高铃重,进而提高了产量。【结论】叶面喷施AIB、AgNO₃能有效提高棉花产量。叶面喷施AIB在促进棉株叶面积指数、干物质积累和产量方面效果较好。     

棉花种植密度与产量形成的关系

[目的]明确棉花种植密度与产量形成的关系,为新疆棉花高产栽培技术提供理论和参考依据.[方法]以影响棉花产量的主要因子种植密度为处理,研究棉花生育进程,各生育期根、茎、叶的干物质,叶面积指数和叶片光合速率,以及产量及其构成的变化规律.[结果]棉田中等肥力膜下滴灌条件下棉花栽培的最佳收获密度为1.20×104株/667 m2,播种密度为1.40×104株/667m2.[结论]北疆中等肥力棉田中等密度栽培棉花具有较高的产量.     

花铃期遮荫对棉花叶片生理特性的影响

【目的】研究棉花花铃期遮荫弱光对棉花叶片生理特性的影响。【方法】选择耐荫性不同的2个棉花(Gossypium hirsutum L.)品种中棉所 49 号和新陆中36 号为材料,于2016至2017年在乌鲁木齐市安宁区镇(87°28′E, 45°56′N)新疆农业科学院综合试验场进行不同程度遮荫大田试验。【结果】遮荫弱光造成棉花主茎功能叶SPAD值、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r) 和气孔导度(G_s)迅速降低,胞间CO₂浓度(C_i)上升,棉铃对位叶可溶性糖和氨基酸含量上升。中棉所 49 号的相关指标变化幅度较新陆中36号小。不同生态型品种对遮荫弱光环境的适应性亦不同。【结论】遮荫弱光环境下棉花叶片光合性能下降,光合产物累积能力及输出能力受阻,导致棉铃对位叶可溶性糖和氨基酸含量降低,棉花单株铃数、铃重、籽棉产量亦随遮荫程度加深而显著减少(P<0.05)     

增温水滴灌对棉花生物量、养分吸收及产量的影响

[目的]研究田间增温水灌溉下滴灌温度对棉花生长及产量的影响.[方法]设置增温水灌溉(ZW)和井水灌溉试验(CK),测定棉花生长、干物质积累与分配、养分吸收、产量指标,分析增温水灌溉对棉花生长的影响.[结果]增温处理各生育时期株高明显增加,茎粗略有增加,叶面积在蕾期和初花期时显著增加,除盛铃期外,其余时期比叶重也有所增加...     

隔年棉种对棉花幼苗生长及产量的影响

【目的】研究3个不同年份棉种的出苗率、发芽势、发芽率、幼苗生长、幼苗叶片SOD和MDA、根系形态、产量及其构成因子的差异,为隔年种子在生产中的应用提供理论基础。【方法】试验于2018年以新陆早51号为材料,分别测定隔二年(2015年)、隔一年(2016年)和当年(2017年)棉种的出苗率、发芽势、发芽率、幼苗生长、幼苗叶片SOD和MDA、根系形态、产量及其构成因子等指标。【结果】不同储藏年份间棉种发芽势、发芽率、根表面积、根体积、产量及其构成因子均无显著差异;在第三片真叶时,与当年棉种相比,隔一年棉种的株高、茎粗、叶鲜重和干重、茎鲜重、第一片真叶SOD活性显著增加,第一片和第三片真叶的MDA含量均显著降低,茎干重、第三片真叶SOD、根长和出苗率均无显著差异;与当年棉种相比,隔二年棉种出苗率、第一片真叶MDA和第三片真叶SOD均显著下降,但茎粗、叶鲜重、茎鲜重和干重、根长、第一片真叶SOD和第三片真叶MDA无显著差异。【结论】在北疆室内自然储藏条件下,隔一年的棉种在第三片真叶时提高了叶片SOD活性,降低了叶片MDA含量,促进了棉花幼苗的生长;储藏1~2 a的棉种对棉花产量及其构成因子无显著影响     

近30 a全国棉花生产区域时空变化及区域优势分析

【目的】分析全国棉花生产布局变化,研究棉花生产时空变化特征与区域优势,为合理的配置棉花生产资源提供参考。【方法】基于全国近30 a来棉花总产量、播种面积、单产等数据,以全国主要种植棉花省(市、区)为研究单元,综合运用统计工具分析全国棉花生产时空变化和区域优势,研究棉花生产变化的总体特征、地域格局演变特征。【结果】1990年以来全国棉花总产量年际变化呈现两个阶段:波动上升时期(1991~2007年),除新疆显著上升外,大部分省(市、区)缓慢下降;波动下降时期(2008~2020年),黄河流域和长江流域棉区下降较快,西北内陆棉区尤其新疆显著增加。近30 a全国棉花总产量显著增加,由5.09×10⁹ kg增加至5.91×10⁹ kg,增加了16.11%,空间上呈现“东南-西北”格局;单产与总产量变化相似,在全国范围内持续增加;播种面积则不同,生产重心呈现出“由东向西”转移,逐渐向西北集中的态势。全国棉花总产量变化总体上以播种面积贡献为主导,其次互作主导,单产为最低,我国棉花的生产优势区域为新疆。【结论】30 a来全国棉花播种面积先减后增,生产集中程度不断增大,优势产区趋于稳定,单产逐步提升;棉花生产布局呈现全国棉花生产重心呈现出由南向北,再由北向西北内陆棉区(尤其是新疆)变迁的特点。     

稻纵卷叶螟危害后水稻叶片的光谱特征

【目的】阐明水稻受稻纵卷叶螟危害后不同受害程度的叶片、卷叶的分布形式及卷叶率对稻叶光谱特征的影响,获取诊断水稻受害程度的模型,以便为稻纵卷叶螟的遥感监测提供理论指标与方法。【方法】试验以不同受害等级的虫害叶及健康叶为材料,在室内恒定条件下采用ASD光谱仪分别测定不同受害程度、受害叶片的不同分布形式、及不同卷叶率下稻叶的光谱反射率,并采用直线回归法,建立基于光谱参数的水稻受害程度诊断模型。【结果】水稻虫害叶光谱反射率均随受害等级的增加,在绿光区(530—570nm)和近红外区(700—1050nm)降低,而在红光区(610—700nm)增加。能反演叶片受害程度的敏感波段为530—564nm、614—695nm和706—1050nm。建立了5个反演叶片受害程度的模型,诊断准确率在80%—90%之间,并且以741nm处的反射率对叶片受害程度的诊断效果最好。在卷叶率恒定的条件下,卷叶的分布位置对光谱反射率影响较小;而卷叶率对光谱反射率的影响较大,表现为随卷叶率的增大,450—500nm和610—700nm处的反射率增大,530—570nm和700—1050nm处反射率降低。差值植被指数(Rnir-Rred)、黄边面积(SDy)及红边面积与蓝边面积的差值(SDr-SDb)等指标均能将6个不同等级的卷叶率(0、10%、30%、50%、70%和90%)区分开,并且利用黄边面积(SDy)指标诊断卷叶率的准确率达86%。【结论】水稻受稻纵卷叶螟为害后,在叶片光谱反射率上有明显的表现,可以利用光谱特征来监测稻叶的受害程度及卷叶率大小。     

延迟化控对干旱复水后棉花株型塑造及产量构成的影响

【目的】研究干旱复水背景下的化学调控棉花增产稳产可行性,为农业植棉生产提供理论指导。【方法】模拟田间干旱背景条件,采用裂区设计,主区设置人工打顶与化学封顶2种打顶方式,副区设置干旱复水后3、6、9 d喷施低量缩节胺和无缩节胺喷施对照处理,分析延迟化控条件下,棉花的株型结构及产量变化。【结果】棉花的株高、主茎节间长度、果枝长度、倒四叶叶面积、株宽横截面面积及籽棉产量均与喷施缩节胺延迟天数呈负相关,延迟6 d缩节胺处理棉花相较于延迟9 d处理和对照处理增产显著,株型更为紧凑,在棉花茎粗、果枝夹角等指标上优于延迟3 d处理,可有效防止棉花早衰。相较于人工打顶,化学封顶提高了棉花主茎叶片数、倒四叶叶面积、伏桃个数和籽棉产量,在棉花株高及其他农艺指标上与人工打顶差异不显著。【结论】棉花蕾期受干旱胁迫后,适当延迟6 d喷施低量缩节胺,采用化学封顶,能够激发受干旱胁迫后棉花的补偿效应,最大限度的发挥棉花增产稳产的潜力,棉花产量最高。