高品质棉高产保优的栽培途径探讨

为充分发挥高品质棉的产量潜力,研究了高品质棉杂交种科棉1号、常规种科棉4号在育苗移栽种植方式下,不同的密度以及密度氮肥配合条件下群体果节量、果枝数,成铃特点、铃重、产量和纤维品质的变化特点。结果表明,高品质棉通过适当降低密度,科棉1号每公顷保持在2.7万株左右、科棉4号保持在3万株左右,果节量都控制在每公顷300万个左右,成铃率可达到40%以上,从而获得高产和保优同步。根据高产保优情况下棉株壮个体优势果枝数增多、优势果枝节位上移以及上、下部位成铃数、成铃率、铃重提高等特点,提出了高品质棉的“优、壮、高”高产栽培途径,用优化群体、壮个体的途径容易形成适宜果节量和高成铃率的高产群体。     

棉花株间竞争对铃重及成铃数的影响

在黄淮海气候生态条件下,研究了种植密度对棉花不同部位铃重和结铃数的影响,探讨了黄淮海地区棉花产量进一步提高的途径。结果表明：在正常气候年份下,低密度1.5万株/hm2与高密度9万株/hm2处理下均不利于群体产量的提高,中等密度6万株/hm2处理下群体产量则能够保持较高水平。试验表明,增加密度能增加单位面积总铃数,但密度过高削弱了棉株个体发育,造成单铃重降低,不利于提高棉产量。棉铃在不同密度处理下均集中于3~10果枝,因此提高中部果枝铃重对棉花生产意义很大。农业生产中要注意个体与群体的平衡以获取最高经济效益。     

长江下游棉区抗虫杂交棉适宜密度研究

以湘杂棉8号为材料,于2008-2009年在南京研究了不同密度对杂交棉群体结构、光合势、干物质积累量与分配、产量的影响。结果表明:盛铃期以前,棉花叶面积指数、光合势、群体生长率随密度的提高显著增大,之后,高密度(3.9万株.hm-2以上)棉花的叶面积指数、光合势与群体生长率均较低,且铃数与铃重也降低,难以获得高产。综合分析,长江流域下游棉区抗虫杂交棉适宜密度为3.0万株·hm-2左右。     

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     

中棉所29不同部位棉铃干物质积累动态研究

以抗虫杂交棉中棉所29为材料、33B为对照,设早、中、晚三个播期,分上、中、下三个部位,对铃壳及子棉的干物质积累动态分别进行了研究。结果表明,中棉所29在铃壳营养物质的再分配及子棉干重积累方面具有明显的杂种优势。不同播期结果表现为:在适期早播情况下,利于中棉所29棉铃铃壳中的干物质向子棉中转移,以提高其单铃重;中部棉铃铃壳干物质转移率和子棉的干物质积累量明显高于下部和上部果枝棉铃。     

机采棉主要农艺性状与密度相关性分析

为研究棉花适宜机采农艺性状与密度的相关性,明确通过密度塑造适宜机采株型的方法,采用大田试验,以K836为试验材料,设计3×10 ⁴、6×10 ⁴和9×10 ⁴株/hm ² 3个密度处理,研究密度对机采棉子棉产量的影响及其与机采棉主要农艺性状的相关性分析。结果表明,在本研究密度范围内,棉花株高、果枝长度、果枝第一节位长度、果枝节数、单株果枝数和单株干物质量随着密度的增加而下降,密度对第一果枝节位和果枝夹角没有显著影响。与低密度（3×10 ⁴株/hm ²）相比,高密度处理（9×10 ⁴株/hm ²）棉花单铃重降低,衣分提高,单株铃数降低,总铃数增加,密度对子棉产量没有显著影响。除第一果枝高度外,株高、第一果枝节位、果枝长度、果枝第一节位长度、果枝节数、果枝夹角、单株果枝数与单株干物质量和单株铃数呈正相关,与单铃重和子棉产量呈负相关,其中果枝长度和单株果枝数呈极显著正相关。因此,适当增加种植密度使棉花株高降低,果枝变短,株型更为紧凑,可以通过密度塑造适合机械采收的株型,冀南地区高密度（9×10 ⁴株/hm ²）处理棉花株型符合机采要求。     

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。     

留营养枝棉花群体干物质积累分配规律研究

研究结果表明,留营养枝对棉花叶和生殖器官的干物质积累分配无显著影响,但影响主茎的生长,使主茎干物质积累量减少;早打主茎顶心促进营养枝的生长,群体总干物质积累量增加。从产量构成因素分析,留营养枝棉花主茎果枝结铃数量减少,平均单铃重略有降低,但由于叶枝结铃可以弥补主茎结铃损失,群体总结铃数加有增加,皮棉产量与对照无显著差异;留营养枝早打主茎顶心,营养枝结铃数量增加,单铃重降低,但衣分提高,对群体铃数及皮棉产量无显著影响。     

棉株载铃量对其主要生育性状的影响

采用 熟性不同 的３ 个陆 地棉 品种 ,在 肥水 充 足的 生 长条 件下 ,研 究了 棉 株不 同载 铃 量对其主要 生育性状 的影响 。结果表 明, 棉株 载铃 量 对株 高、果枝 总长 、果 节总 数均 有 极强 的 影响 ,其影响强 度随载 铃量的增 加而增加 ,累积 影 响量 随棉 株 生长 发 育时 间的 延 长而 增大 ;但 棉株 载 铃量对主茎 节数、果 节平均长 度影响 不显 著。 由此 分析 了 蕾铃 脱 落和 棉株 旺 长之 间的 关 系,以 及 棉株在一定 地力条 件下适宜 的单株载 铃量。     

南疆陆地棉蕾、花、铃空间分布遗传研究

应用加性-显性模型,在南疆对15个陆地棉F1的蕾、花、铃空间分布进行了遗传分析。结果表明,中部果枝第1果节蕾、花、铃加性效应较低,遗传改良的潜力有限。棉株主茎第4～5节位和第14～16节位的果枝上第1～2果节蕾数、花数和铃数的遗传主要受加性效应控制。中部果枝内围果节的蕾、花、铃主要受显性效应控制,上部和下部第1～2果节铃数的广义遗传率较大,受环境影响较小,中部杂种优势以利用第1～2果节的显性效应为主。而所有节位第3果节结铃数的遗传方差较小,广义遗传率较低,易受环境影响,可采取适当的栽培管理措施改善环境条件以获得较好效果。     

移栽Bt棉的生长发育及其碳氮代谢研究

2002-2003年在江苏高肥力棉田,移栽条件下对9个Bt基因棉花品种(系)的生长发育特点及其碳氮代谢特征进行了研究。结果表明,中棉所29等3个杂交种在整个生长期表现为棉株高增长快,叶面积增长量大,现蕾和成铃强度大,生殖器官干物重也高,叶片全氮、可溶性糖含量高,NR、GPT、Rubisco、Sucroase活性高,表现为生长发育两旺,常规Bt棉GK19和新棉33B盛花前株高、叶面积生长快,现蕾强度大,叶片全氮含量高、NR、GPT活性高,表现为前期生长旺盛;新洋822和苏抗103结铃盛期后叶面积生长快,现蕾和成铃强度大,碳氮代谢强,表现为后期生育旺盛;sGK321和鲁棉研16整个生育期氮代谢强度大,但可溶性糖含量低、Rubisco、Sucroase等活性小,营养生长快,生殖生长弱,表现为营养生长过旺。     

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。     

施氮量对科棉3号干物质积累及分配、产量和纤维品质的效应

 研究了N素积累对高品质棉（科棉3号）干物质积累及分配、产量和纤维品质的效应,结果表明,提高盛铃期蕾铃干物重是高产的关键,盛蕾至盛花期营养器官和盛花至盛铃期各器官N素积累与盛铃期棉花蕾铃干物重呈显著正相关。伏桃产量随盛花期棉花各器官N素积累增加而显著提高,伏桃产量和早秋桃产量分别随盛铃期叶片和茎枝N素积累增加而提高,伏桃、早秋桃和晚秋桃产量随盛铃期蕾铃N素积累增加而提高。施N量对棉花纤维品质的影响主要是影响烂铃率和纤维N代谢。综合来看,施N量过高,主要是导致烂铃率大幅度提高,对纤维长度、强度和麦克隆值等影响都大,而在适宜施N量以内,施N量增加,棉纤维强度和麦克隆值表现为降低的趋势,而对棉纤维长度影响不大。     

种植密度对棉花主要群体质量指标的影响

 以转基因抗虫棉农大棉8号为试验材料,设置6个密度水平,研究密度对棉花群体干物质量、LAI、叶层配置及透光率、总铃数等主要群体质量指标的影响。结果表明,最终干物质量以8.7万株·hm^-2最大,达11735 kg·hm^-2;高密度群体最大LAI出现时间比低密度群体早13天左右,但群体透光率以低密度群体较高;结铃率随密度的增加而降低,以1.5万株·hm^-2最大,达43.5%;群体果节量和总铃数分别以10.5万株·hm^-2和6.9万株·hm^-2的群体最多,分别为323.05万个·hm-2和74.06万个·hm^-2;子棉产量以6.9万株·hm^-2最高,为3810.33 kg·hm^-2。只有各群体指标均相对较优才能构成高产群体。     

转Bt基因抗虫棉叶片光合生产特征的探讨

 2003—2004年在江苏高肥力棉田,对9个转Bt基因棉花品种(系)的生长发育特点及其光合生产特征进行了研究。结果表明,中棉所29等3个转Bt基因杂交种在盛蕾期至盛铃期表现为叶绿素和可溶性糖含量高,净光合速率强,生殖器官干物质高,成铃强度大,蔗糖转化酶活性较高,光合生产表现为全生育期旺盛型;常规转Bt基因抗虫棉GK19和GK99088盛花前叶绿素含量、净光合速率和可溶性糖含量等光合生产特征旺盛;科棉4号和鲁棉研22表现为盛花后叶绿素含量,净光合速率,可溶性糖等光合生产特征旺盛;sGK321和鲁棉研16整个生育期叶绿素含量、叶片光合速率等光合生产特征较弱。相关分析表明,叶片蔗糖转化酶活性和生殖器官干重、成铃强度呈显著正相关,相关系数分别为0.9842^**和0.8699。生产上应根据不同类型Bt棉的光合生产特征,采取不同的促控措施,以发挥光合生产潜力,提高产量。     

转Bt基因棉中棉所30不同开花期棉铃发育及产量构成因素的研究

转 Bt基因棉中棉所 30第 I期 (1 998年 7月2 5～ 2 6日开花 )棉铃花后 1 0 d的体积和单铃重分别较轮回亲本中棉所 1 6增加 8.57%和 1 1 .88% ,表明其库强度较高 ;而第 II期 (8月 3～ 5日开花 )和第 III期 (8月 1 2～ 1 4日开花 )棉铃的早期 (铃龄 1 0 d前 )及各期棉铃的中后期 (铃龄 1 0 d后 )体积和单铃重均低于中棉所 1 6,并且其瘪子数随开花期推延快速增加 ,反映了该品种源器官供应能力的不足。中棉所 30棉铃纤维对同化产物的竞争力较强 ,每饱子纤维数、每饱子皮棉重、每铃皮棉重和衣分基本上极显著或显著高于中棉所 1 6,而铃壳和种子的物质积累减少 ,铃壳比例、饱子数、饱子重和子指降低 ,瘪子数上升     

南疆超高产棉花光合物质生产与分配关系的研究

于2008-2009年在南疆自然生态条件下,利用普通高产和中低产棉花对比研究了超高产棉花光合物质生产与分配关系。结果表明:超高产棉花LAI花前增长速率明显快于高产、中低产棉花,盛铃期峰值大,且盛铃期后下降缓慢,后期仍能保持较高水平;叶片SPAD值与Pn(净光合速率)关系密切,即开花前超高产棉花叶片SPAD值增长较快,Pn增长较快,后期叶片SPAD值保持较高水平,Pn下降缓慢;超高产棉花地上部分与蕾铃干物质快速积累持续期长,且积累量大;超高产棉花光合产物向茎、叶器官分配集中在开花期以前,花后向茎、叶输送减少,转而向蕾铃器官分配较多,保证后期产量形成,而高产、中低产棉花开花后仍有光合产物向茎、叶输送,对产量影响较大。     

麦后移栽棉不同品种棉铃内干物质积累与分配研究

以陆地棉早熟品种中棉14、中熟品种苏棉4号和泗棉2号为材料,研究了麦后移栽棉不同开花期棉铃内干物质积累分配的特点:麦后移栽棉棉铃各部分干物质积累比一熟棉和麦套棉时间长,并随开花期的推迟,干物质积累高峰期相应推迟。早熟品种干物质积累和运转比中熟品种快1～2周。后期低温影响铃壳养分向子棉输送,尤其对种子的影响更为严重。因此,麦后移栽棉在生产上更应强调早发、早熟、争高产优质。     

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%。     

棉花花铃期土壤持续干旱胁迫对产量形成的调节效应

 通过花铃期不同持续时间土壤干旱处理,研究干旱胁迫对棉花产量形成的影响。表明持续干旱对子棉产量影响以单株成铃数＞成铃率＞单铃重。短期干旱胁迫W1处理增加成铃数显示子棉增产,同步抑制下部内围铃棉纤维和棉子的物质积累量,解除胁迫后形成盛花结铃阶段产量潜载优势,极显著提高下、中部外围和上部内围铃子棉产量,实现增产;花后持续20 d以上干旱胁迫效应会延续至花后50 d,整体降低各部位棉铃的积累物质供应量,产量器官虽具干物质积累相对优势,但子棉产量潜载势降低,单株成铃数、单铃重趋降显示子棉减产;干旱胁迫对子棉产量的调控显示区位效应,降产效应随干旱延长显示由下而上、由内而外区位拓展态势,解除胁迫可获得一定产量补偿。