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。     

田间条件下遮光对棉花棉铃发育及纤维品质的影响

研究了4个棉花品种花铃期遮光对棉铃发育及纤维品质的影响。结果表明,遮光导致棉花单株结铃数减少,棉铃最终生长量、最大干物质积累速率、干物重相对增长速率及单铃棉子数、铃壳重、粒重、纤维重降低。遮光对棉铃各组分的影响依次是纤维>子粒>铃壳。遮光后纤维长度增加,比强度和麦克隆值显著下降,但对伸长率及整齐度影响不显著。在自然光照条件下密植使纤维比强度降低显著,纤维长度有所增加,对其它品质指标影响不显著。应从选育品种、塑造合理株型、适当控制种植密度等措施入手,减轻弱光对棉铃发育及纤维品质的影响。     

脱叶催熟剂喷施时间对不同部位棉铃发育和纤维品质的影响

【目的】研究不同时间喷施脱叶催熟剂对棉花不同部位棉铃的干物质质量、产量性状以及纤维品质等的影响,明确河北省喷施棉花脱叶催熟剂的最佳时期。【方法】以机采棉品种冀丰1458为供试材料,分别于2020年和2021年的9月下旬到10月上旬,设置4个时间喷施50%（质量分数）噻苯·乙烯利悬浮剂,以9月20日喷施等量清水作为对照,分析棉花的脱叶率和吐絮率、不同部位棉铃的干物质质量、铃重、籽指与衣分、籽棉产量、皮棉产量和纤维品质等指标的变化。【结果】各处理喷施脱叶催熟剂当天的吐絮率为40%～65%,处理后20 d的吐絮率和脱叶率均大于90%。与对照相比,9月20日处理的上部棉铃的铃重、籽指、衣分、纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值均显著降低;9月20日或9月25日左右喷施,上部、中部棉铃的干物质质量和单株棉铃总干物质质量均显著降低;9月20日至10月5日左右喷施脱叶催熟剂导致上部棉铃籽指显著降低,籽棉产量和皮棉产量显著提高,其中9月30日左右处理的籽棉和皮棉产量最高,并且其纤维品质综合表现也较好。【结论】初步认为,河北省植棉区露地直播棉田脱叶催熟剂的最佳喷施时间为9月30日、吐絮率为56%左右...     

控释氮肥对不同部位棉铃素质及纤维品质的影响

设计100％树脂包膜尿素基施、50％普通尿素+50％树脂包膜尿素基施和棉花控释专用肥基施3种控释氮肥处理,以100％普通尿素为对照,研究等氮条件下,不同控释氮肥处理对棉花(鲁棉研28号)不同结铃部位棉铃素质及纤维品质的影响.结果表明,与普通氮肥处理相比,控释氮肥处理对棉株3～5果节和中上部果枝的棉铃素质及纤维品质影响显著,呈现出铃重增加、衣分降低的趋势,而对其他部位棉铃素质及纤维品质无显著影响.控释氮肥处理显著增大了纤维马克隆值,增加了纤维比强度,提高了纤维成熟度,但对纤维长度影响不显著.3个控施氮肥处理以100％树脂包膜尿素基施处理和棉花控释专用肥基施处理影响最显著.     

温度对棉纤维品质性状的影响

随温度降低纤维伸长最大值降低,伸长期延长;夜间温度对纤维伸长的影响大于日均温。纤维断裂比强度随铃龄增大而升高;相同铃龄随温度下降断裂比强度降低。随纤维发育,纤维成熟度升高;随温度降低,成熟度随铃龄增大增幅降低,相同铃龄随温度下降成熟度值呈下降趋势。细度随纤维发育逐渐减小,全铃期夜均温１６．７℃和≥１５℃有效积温１１４２．９℃是细度变化临界点,低于该温度时细度随纤维发育降低缓慢;相同铃龄随温度下降呈升高趋势。     

铃期温度对不同棉花品种棉铃发育过程及纤维比强度的影响

通过设置不同播期来营造不同的温度环境,研究不同温度条件下棉铃及纤维发育特点,以及温度对纤维比强度的影响机制。结果表明:随着播期的推迟,铃期日均温的降低,棉铃的体积增大幅度依次降低。棉铃干物质达到最大积累速率的时间提前,且快增期持续的时间缩短。纤维干物质达到最大积累速率的时间推迟,最大积累速率逐渐减小。随着铃期日均温的降低,吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性峰值大小表现出下降趋势。铃期影响纤维比强度的主要温度因子为日均温和日最高温。     

氮素水平对棉铃干物质积累分配和纤维品质性状的影响

 在南京(长江流域下游棉区)和徐州(黄河流域黄淮棉区)设置氮素水平(零氮：N 0 kg·hm^-2,适氮：N 240 kg·hm^-2,高氮：N 480 kg·hm^-2)试验,研究了氮素对棉铃(伏桃、秋桃)干物质积累分配和纤维品质性状的影响。结果表明：棉铃各组成部分的干物质积累以纤维受氮素的影响最大,其次为棉子、铃壳。棉子与纤维间存在同步异速生长关系,这种关系可用模型y=a+bx表示(x、y分别代表棉子、纤维干重的自然对数,a为截距,b为线性回归系数)。零氮、高氮处理均降低了伏桃的b值,相应的纤维比强度亦显著降低;秋桃的b值在适氮与高氮处理间差异较小,但显著高于零氮处理,纤维长度、比强度及整齐度对氮素水平的响应亦呈现出相同趋势。综合分析认为,棉子、纤维异速生长方程的线性回归系数b越大越有利于高品质棉的形成。     

播期对棉铃对位叶蔗糖代谢及棉铃产量性状、纤维品质的影响

【目的】探讨棉铃对位叶蔗糖代谢机制及棉铃产量性状、纤维品质对不同播期条件的响应。【方法】以棉铃产量性状具有明显差异的两个陆地棉品系A705和A201为供试材料,于2016―2017年进行大田试验研究,在不同播期(早播2016年4月12日,2017年4月15日;晚播2016年5月6日,2017年5月28日)条件下,研究棉铃对位叶非结构性碳水化合物(蔗糖、己糖、淀粉)和蔗糖代谢关键酶(液泡酸性转化酶、细胞壁酸性转化酶、蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶)的动态变化及差异,及不同播期对棉铃产量性状和纤维品质的影响。【结果】晚播棉铃铃期更长,铃重、单铃种子质量、籽指和纤维上半部平均长度增加,衣分和马克隆值降低。晚播导致棉铃对位叶细胞壁酸性转化酶和蔗糖合成酶活性降低,蔗糖浓度升高,可能为棉铃的发育提供了更充足的碳源。【结论】晚播相对低温条件下,棉铃发育更完全,在生产上适当晚播可以提高纤维品质。     

气象因子对棉纤维品质影响的研究进展

系统地分析了国内外在气象因子对棉纤维品质影响方面研究所取得的进展,初步分析了应当深入研究的几个问题。     

温度与棉株生理年龄的协同效应对棉纤维发育的影响

通过设置播期试验,使位于棉株不同果枝果节部位棉铃的纤维加厚发育期（铃龄25~50 d）处于不同温度条件下,研究温度与棉株生理年龄对棉纤维加厚发育及纤维比强度的影响,结果表明,温度与棉株生理年龄的影响存在互作效应,铃龄25~50 d日均温26℃左右时,棉株中部（7~9果枝）铃纤维蔗糖合成酶活性最高,β-1,3-葡聚糖酶活性最     

玉米花粒期不同阶段遮光对籽粒品质的影响

选用高淀粉玉米费玉3号和普通玉米泰玉2号,大田条件下分别于花粒前期（授粉后1~14 d）,中期（15~28 d）和后期（29~42 d）遮光（透光率45%）处理,研究了对籽粒品质和籽粒中蛋白质、淀粉合成关键酶活性的影响,以及影响品质的关键时期。结果表明,花粒期遮光显著降低了籽粒产量、容重、淀粉直/支比、淀粉及其组分含量,遮光后淀粉RVA谱特征值峰值黏度（PV）、热浆黏度（HV）及崩解值（BD）下降,而籽粒含水率、粗蛋白及其各组分含量、谷/醇比、粗脂肪含量、亚油酸含量、亚麻酸含量、亚油酸/亚麻酸比值以及不饱和脂肪酸含量均升高;遮光显著降低了籽粒蛋白质和淀粉合成关键酶活性,腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGPPase）、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UDPGPPase）、淀粉合酶（SSS）、束缚态淀粉合酶（GBSS）活性与籽粒淀粉含量、容重、峰值黏度和崩解值呈显著正相关,谷氨酰胺合酶（GS）和谷氨酸合酶（GOGAT）活性与蛋白质含量和谷/醇比也呈显著正相关。不同时期遮光对两品种玉米品质性状的影响基本一致,前期遮光处理对籽粒商品品质(容重,含水率)影响大,而中期遮光对籽粒营养品质影响大。可见花粒中前期的光照强度对籽粒品质形成具有关键作用,后期光强对其影响较小。     

不同株行距配置对机采棉成铃特性及纤维品质的影响

以新疆生产建设兵团第七师地区推荐棉花品种“Z1112”和“中棉641”为试验材料,设置一膜六行（10cm+66cm+10cm+66cm+10cm）、一膜四行（76cm+10cm+76cm）和一膜三行（76cm+76cm）3种株行距配置模式,研究不同株行距配置模式对棉花成铃特性和纤维品质的影响。结果表明：同一棉花品种下,一膜三行和一膜四行配置模式的伏前桃多于一膜六行,而伏桃与内围铃则表现为一膜六行多于一膜四行和一膜三行。3种株行距配置模式下均表现为下部铃>中部铃>上部铃,中部铃和下部铃表现为一膜六行的单位面积铃数显著高于一膜三行,但与一膜四行间差异不显著。一膜三行株行距配置模式较其他两种配置模式更有利于棉花脱叶和吐絮,但不同行距配置模式对棉花产量、纤维长度、整齐度指数、马克隆值和伸长率均无显著影响,对断裂比强度和短纤维指数有一定影响。综合比较来看,一膜三行配置模式具有充足的行距空间,可充分发挥个体与群体的生产潜能,显著提高棉花单株结铃数和单铃重,同时具有较优的脱叶吐絮效果和棉纤维品质,因此,一膜三行株行距配置模式适宜在该地区推广。     

不同生育时期遮阴对大豆形态性状和产量的影响

间套作是提高土地利用率,促进农作物高产的重要技术,而遮阴限制间套作大豆产量,且间作和套作大豆被遮阴的生育时期不同。为明确不同生育时期遮阴对大豆形态性状和产量的影响,2010-2012年用透光率50%的遮阳网对桂夏2号、南豆12、南冬抗22、E61和C103遮阴处理,结果表明,不同生育时期遮阴对各形态指标影响程度不同,前期遮阴(VER1和VER2)对主茎长、主茎长/茎粗等主茎形态性状有(极)显著影响,主茎长、主茎长/茎粗比值平均比对照分别高45.75%,93.64%;后期遮阴(R1R8和R2R8)对分枝数和底荚高度等形态性状有(极)显著影响,分枝数平均比对照低29.97%,底荚高度平均比对照高28.59%;各品种产量受前后期遮阴影响程度不同,R/V比值低于1.4的品种产量受前期遮阴影响更大,R/V比值大于等于1.5的品种产量受后期遮阴影响更大;相关分析和通径分析结果表明,主茎长、第一节间长、分枝高、主茎长/茎粗比值和主茎长/分枝数比值与单株产量呈极显著负相关,分枝数与单株产量呈极显著正相关,主茎长/茎粗比值和主茎长/分枝数比值是间接反映大豆产量高低的重要指标。     

不同生育时期遮光对玉米籽粒灌浆特性及产量的影响

为探索不同时期遮光对玉米籽粒灌浆特性和产量的影响, 2012-2013年以玉米品种京科968与郑单958为试验材料, 在大田条件下用透光率50%的遮阳网分别于13叶全展期(T1)、吐丝期(T2)、吐丝后15 d (T3)遮光处理, 每期遮光7 d, 以自然光照为对照, 并利用Logistic方程y =A/(1+Be^–Cx)比较不同遮光处理玉米籽粒灌浆过程。结果表明,不同时期遮光均导致玉米穗粒数、千粒重和产量不同程度降低, 且遮光时期越晚降幅越大, 其中产量差异显著; 遮光导致灌浆高峰持续期与活跃灌浆天数(P)缩短, 最大灌浆速率(G_max)与平均灌浆速率均下降, 籽粒终极生长量(A)降低; 品种特性决定粒重、穗粒数与灌浆参数的关系, 同一品种的粒重与灌浆速率最大时的生长量(W_max)呈显著正相关, 品种间的粒重差异由活跃灌浆天数(P)决定, 同一品种的穗粒数与最大灌浆速率(Gmax)呈显著正相关, 品种间的穗粒数差异由灌浆速率最大时的生长量(W_max)决定。选择适宜品种, 提高籽粒灌浆速率最大时的生长量(W_max)与最大灌浆速率(G_max), 并延长活跃灌浆天数(P)是玉米在光胁迫环境下获得高产、稳产的重要途径。     

棉铃发育过程中不同组织IAA含量变化特点

为了解IAA与棉纤维品质形成间的关系及棉铃各部位IAA积累转运特点,本研究分析了棉铃各部分在发育过程中IAA含量的变化特点。通过选择陆地棉标准系TM-1、长纤维种质‘母35’和短纤维种质‘208’3个纤维长度差异较大的陆地棉材料,利用酶联免疫法对浙江杭州、海南三亚两地田间试验的各材料不同发育阶段的棉仁、棉籽壳、棉纤维、棉铃壳进行了IAA含量的测定。结果表明,不同参试材料的棉仁IAA含量存在明显差异,棉籽壳、棉纤维与棉铃壳的IAA含量峰值出现时间晚于棉仁,棉铃各个组织IAA含量具有随棉铃组织从内向外逐渐降低的趋势。研究表明,IAA可能是棉纤维发育的正效应因子,且棉铃发育过程中IAA可能呈初期在棉仁富集、随发育进程沿棉铃组织由内向外运输的规律。     

棉花蕾铃生长发育和脱落的模拟研究

采用车箱理论方法,根据棉花生长发育过程中光合产物的源、库、流关系和供需平衡,定量模拟了不同品种、播期棉花蕾铃发育和脱落动态。结果显示,棉花单株蕾数、成铃数、吐絮铃数的模拟值与观察值之间的RMSE分别平均为3.36、1.57和1.04（个）;单铃重的RMSE为0.15 g;脱落率的RMSE为8.15%。表明应用本系统模拟蕾铃发育和脱落     

苗期遮荫对棉花功能叶光合特性和光合产物代谢的影响

研究苗期遮荫对棉花不同生育时期功能叶光合特性和光合产物代谢影响的结果表明:蕾期光合速率较高、生理代谢较强、光合产物以淀粉形式有所累积,苗期遮荫棉花的光合速率、可溶性糖含量和淀粉累积量低于其不遮荫的对照.花铃期光合速率最高、生理代谢最强、光合产物以淀粉形式累积量最少,苗期遮荫棉花光合速率、可溶性糖含量和淀