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。     

陆地棉棉铃对位叶碳氮变化特征与其生物量关系的研究

在大田栽培条件下,选用科棉1号和美棉33B两个棉花品种,于江苏南京、徐州进行施氮量(0、240、480kg.hm-2)试验,研究棉铃对位叶碳氮变化特征与棉铃(棉子、纤维)生物量的关系。结果表明:棉铃对位叶全碳、全氮含量变化可用函数Y=at2+bt+c〔Y(%):全碳或全氮含量,t(d):铃龄,a、b、c:参数〕拟合,碳氮比变化可用Logistic方程拟合。进一步分析棉铃对位叶碳氮变化的特征值发现:(1)棉铃对位叶全碳含量达到最小值的时间早、最小含量值高,则可提高棉铃、棉子、纤维生物量快速累积持续期间的平均速率,但缩短了棉铃和纤维生物量快速累积持续期,延长了棉子生物量快速累积持续期。(2)棉铃对位叶全氮含量达到最小值的时间晚,则可延长棉铃和纤维生物量快速累积持续期;全氮最小含量值高,则可延长棉子生物量快速累积持续期。(3)棉铃对位叶碳氮比快速增长持续期长、快速增长平均速率小,则可延长棉铃及纤维生物量快速累积持续期。可见,棉铃对位叶碳氮变化特征与棉铃生物量的关系密切,可通过调控棉铃对位叶碳氮含量及其比值促进棉铃发育。     

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。     

北疆高产棉花干物质积累与分配规律的研究

对北疆高产棉花干物质积累动态的分析表明，干物质积累的最快时期出现在盛花结铃期，干物质积累的关键时期在初花至盛铃期，在这段时间内，是利用水肥提高干物质积累量和控制产量形成的重要时期。     

不同栽培措施对马铃薯干物质积累与分配的影响

为研究新疆伊犁州昭苏垦区马铃薯不同栽培条件下干物质积累规律,指导马铃薯生产实践,采用两因素(覆膜、密度)随机区组设计,于马铃薯不同生育期取样,测定各器官干物质积累量。结果表明:覆膜栽培可使马铃薯生育期提前,干物质积累显著高于露地栽培,各器官在不同栽培模式下干物质积累趋势基本相同。不同处理下干物质在各器官中的分配,随生长中心的转移而发生变化。     

高产小麦耗水特性及干物质的积累与分配

在2005—2006年和2006—2007年小麦生长季降水量分别为128.0 mm和246.4 mm条件下, 采用不同灌水量处理, 研究了高产条件下冬小麦的耗水特性和小麦干物质的积累与分配。结果表明, 底水和拔节水分别灌溉60 mm处理(W2)在两个生长季获得了最高的籽粒产量, 2005—2006年生长季其水分利用效率和灌溉水的利用效率均显著高于其他灌水处理; 2006—2007年生长季, 其水分利用效率较高, 降水量、灌水量和土壤供水量分别占农田耗水量的47.32%、23.04%和29.64%; 与不灌水处理(W0)相比, 灌水处理显著提高开花后干物质的积累量和开花后干物质积累量对籽粒的贡献率, 以W2处理最高, 分别达8 241.59 kg hm-2和84.18%。灌水量过多显著减少光合产物向籽粒的分配, 使产量降低。随灌水量增加, 小麦全生育期耗水量显著增大, 灌水量占农田耗水量的比例增加, 降水量和土壤供水量占农田耗水量的比例均降低, 以土壤供水量所占比例降低最大。综合考虑小麦的籽粒产量和水分利用效率, 在本试验条件下, 以底水和拔节水各60 mm的灌溉量为最优。在小麦生长季降雨量为246.4 mm条件下, 仅灌60 mm底水亦可获得较高的籽粒产量, 其土壤供水量占农田耗水量的比例和灌溉水的利用效率高于底水和拔节水处理。     

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。     

杂种小麦花后干物质积累转运动态和分配

选用两个杂种及其亲本和对照7个材料, 进行了开花后干物质积累转运和分配规律的研究。 结果表明： 杂种小麦叶面积大, 生物量高, 灌浆强度大, 每日千粒重达1677～1812 mg, 超双亲平均值(MP)和对照(CK)8.6%～26.1%, 灌浆持续时间长1.4～3.1d, 是形成粒重优势的关键所在。 与亲本相比, 化杀杂种CH-1的干物质转运率(TR)     

土壤水分和种植密度对小麦旗叶光合性能和干物质积累与分配的影响

2008—2010年连续2个小麦生长季,选用高产小麦品种济麦22,采用测墒补灌的方法,研究土壤水分对不同密度小麦旗叶光合性能、干物质积累与分配、籽粒产量及水分利用效率的影响。第一年在150株 m⁻² (M1)和225株 m⁻² (M2)两个密度下设置3个土壤含水量处理,即拔节期65%+开花期60%(W0)、拔节期75%+开花期75%(W1)和拔节后7 d 75%+开花后7 d 75%(W2);第二年选用第一年的节水高产密度处理M1,但土壤含水量调整为拔节期75%+开花期60% (W’0)、拔节期85%+开花期75%(W’1)和拔节后7 d 85%+开花后7 d 75%(W’2)。两种基本苗密度相比较,M1处理灌浆中后期的旗叶最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSII)和开花后干物质积累量和干物质向籽粒转运量显著高于M2处理。W2处理灌浆中后期的旗叶F_v/F_m和Φ_PSII显著高于W1处理,而W’2处理灌浆中后期的旗叶光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、单叶水分利用效率(WUE_L)和气孔导度(G_s)均显著高于W’1处理。在M1密度下,W2处理的干物质向籽粒的转运量,开花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率显著高于W1处理,获得了较高的籽粒产量和水分利用效率,且干物质积累与分配、籽粒产量和水分利用效率在两年中结果趋势一致。在150株m⁻²密度下,0~140 cm土层平均土壤相对含水量拔节后7 d和开花后7 d均为75%和75%,是本试验条件下节水高产的最佳处理。     

棉花各器官干物质分配规律的数学模型

１９９１－１９９３年通过大田试验，对棉花不同群体干物质在各器官的积累与分配规律进行了曲线拟合。结果表明，在官干物质积累均呈不同程度偏斜的Ｓ形曲线，而棉株士物质在各器官间分配规律则因器官的不同各有不同。根、果枝及果枝叶呈抛物线形曲线，主茎为ｙ＝＝ａｘｅ＾ｂｘ形曲线，主茎叶为ｙ＝（ａ＋ｂｘ）／ｓ形曲线；蕾为“钟形”曲线，铃呈Ｌｏｇｉｓｔｉｃ曲线，此外，对群体密度的影响也进行了探讨，在试验密度范围内，群     

Effects of Planting Date on Sucrose Metabolism in the Leaf Subtending to Cotton Boll,Within-boll Yield Components and Fiber Quality

[Objective] The present study aimed to investigate how sucrose metabolism in the leaf subtending to cotton boll, within-boll yield components and fiber quality respond to varying planting dates. [Method] Two upland cotton lines A705 and A201 differing in cotton boll traits were field tested in 2016-2017. Two different planting dates were designed with early planting on April 12, 2016, and April 15, 2017, and late planting on May 6, 2016, and May 28, 2017, respectively. Dynamics of non-structural carbohydrates (sucrose, hexose, starch) and key sucrose metabolism enzymes in the leaf subtending to cotton boll were examined including vacuolar acid invertase, cell wall acid invertase, sucrose phosphate synthase and sucrose synthase. The differences between two planting dates were compared for within- boll yield components, fiber quality and sucrose metabolism related characteristics. [Result] Late planting lengthened the period of cotton boll maturation relative to early planting. Boll weight, seed mass per boll, seed index and fiber length were increased, and lint percentage and micronaire were decreased. Late planting reduced the activities of cell wall acid invertase and sucrose synthase responsible for sucrose degradation, and in turn led to the increment of sucrose concentration in the subtending leaves which might enhance the carbon supply to the opposite bolls. [Conclusion] Lower temperature due to late planting could contribute to the more full development of cotton bolls. Late planting is an alternative consideration in improvement of fiber quality in cotton cultural practices.     

花铃期增温对棉花干物重累积的影响及其生理机制

以遗传背景相近的棉花(Gossypium hirsutum L.)品种泗棉3号和泗杂3号为材料,于2010年在南京农业大学牌楼试验站(118º50′E, 32º02′N)模拟全球温室化气候,研究花铃期增温对棉花干物质累积的影响及其生理机制。结果显示,增温2~3℃(龄期日均温33.5~35.2℃)的条件下,主茎功能叶SPAD值降低,蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)上升,但净光合速率(P_n)下降;棉铃对位叶可溶性蛋白含量大幅上升(Δ%>50%)、可溶性糖及可溶性氨基酸含量小幅下降(P<0.05)、C/N值显著下降(P<0.05);叶片POD、CAT活性大幅下降、MDA含量显著上升;泗杂3号相关指标变化幅度较泗棉3号小。说明尽管2~3℃的增温幅度较小,但在花铃期日均温(33.5~35.2℃)的条件下,植株已处于显著的热胁迫状态,光合产物累积能力受到抑制,棉铃对位叶光合产物输出能力显著下降, 棉株总干物质累积量下降20%左右;增温条件下植株水分吸收能力下降并因此受到一定程度的水分胁迫,但此条件下光合能力下降主要由非气孔因子所致,与叶片膜结构的严重受损关系密切;泗杂3号抗高温能力高于泗棉3号。     

棉花群体干物质生产与分配的数学模型研究

在１９９１～１９９３年棉花高产优质与生态环境因子关系研究的基础上，利用作物生长模拟分析的方法和大量试验资料及相关的气象资料，建立了棉花群体干物质生产与分配的数学模型。该模型包括：叶面积动态，光合生产，干物质积累和分配子模型。所建模型经检验，具有较好的模拟性能，可用于指导棉花生产。