晚播增密对棉花群体光合及干物质积累与分配的影响

【目的】研究晚播条件下不同高密度棉花群体光合速率、叶面积指数和干物质积累与分配特点,旨在探索黄河流域冀中植棉区棉花晚播适宜的密度。【方法】于2017年和2018年进行大田试验,设置2个密度处理:9.0万株·hm^-2(D1)和12.0万株·hm^-2(D2)。2017年以农大601和国欣棉9号为材料,2018年供试品种为农大601。研究不同高密度对棉花群体光合特性及产量构成的影响。【结果】在棉花快速生长时期,D2密度的叶面积指数显著高于D1,可见较高密度在棉花旺盛生长阶段易创建较大的冠层结构,但过高的叶面积指数导致群体郁闭,不利于群体光合性能提高,尽管D2群体总干物质及营养器官干物质积累较多,但较强营养生长势制约了生殖生长,导致生殖器官养分分配比例降低;增加密度对铃重及衣分没有影响,可能因为年际间气候因素影响,其他产量构成因素2年结果不尽一致。【结论】在该地区适宜晚播条件下,D1更有利于构建合理的棉花群体结构,易达到稳产;而D2有获得高产的潜力,在提高群体干物质总量的基础上,进一步通过化控技术改善群体器官间养分分配,提高经济系数可获得更好产量。     

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。     

增铵营养对棉花幼苗形态及干物质积累的影响

为棉花生产氮肥合理运用提供理论依据,采用水培试验法,研究了不同形态氮素配比(NH_4~+-N/NO_3~--N分别为0/100,25/75,50/50,75/25,100/0)对农大棉601的形态特征及干物质积累的影响。结果表明,随着生育时期的进行,棉花株高、茎粗、叶面积、主根长逐渐增大;随着营养液中NH_4~+浓度的增大,棉花株高、茎粗、叶面积、干物重均呈现先增高后降低的趋势,而主根长呈现持续增长趋势。在增铵营养处理7,14,21 d时,棉苗株高分别在NH_4~+/NO_3~-为50/50,25/75处理下最高;在增铵营养7,14,21 d时,NH_4~+/NO_3~-为50/50的处理棉花茎粗、叶面积最大,表明增铵营养大于50%时则明显抑制了棉苗的生长。就干物质而言,总干质量、茎干质量、叶干质量均在NH_4~+/NO_3~-为75/25处理时达到最大,但根干质量和根冠比无显著差异,表明增铵营养对棉花干物重的促进作用主要表现在地上部,而对地下部促进作用并不明显。此外,单铵处理根冠比最大,主根长最长,表明单铵处理促进了根系的生长,说明铵态氮和硝态氮对棉花地下部和地上部器官的生长发育具有不同的调控机制,混合态氮素更利于棉苗的地上部生长。     

水分和种植密度对棉花氮素积累分配及产量的影响

为探讨水分和种植密度对棉花氮素利用效率的影响,于2019-2020年河北农业大学清苑试验站进行大田试验,以农大棉601为试验材料,采取两因素裂区设计,主区为水分处理:W1(土壤相对含水量60％～70％)和W2(土壤相对含水量40％～50％),副区为种植密度:D6(6万株/hm2)、D9(9万株/hm2)和D12(12万...     

不同熟性基因型棉花物质积累的动态特征

对不同熟性基因型棉花做不同的播期处理,以研究其在不同温光条件下物质积累动态特征。结果表明,不同熟性品种营养器官单株干物质积累为早播处理是:中熟品种>中早熟品种>早熟品种,中播和晚播处理是:中早熟品种>中熟品种>早熟品种,而且熟性越早,物质积累的关键时期越提前。中期播种有利于3个熟性品种的物质积累。从生殖器官来看,熟性早的品种,积累的干物质多于熟性晚的品种,播期早干物质积累的快且多。研究结果可为棉花生长机理模型的建立和生产调控提供理论依据。     

土壤供钾不足对棉花光合及物质积累的影响

以抗虫棉33B为试验材料,通过去除地表20cm耕层营造土壤缺K的方法,探讨了钾营养胁迫对棉花植株光合性能及物质积累的影响。钾营养胁迫对棉花植株叶面积指数、主茎功能叶片有效光合速率、棉花中后期生育进程中主茎叶片叶绿素积累以及棉株干物质积累均有明显的抑制作用,其中随着生育进程的推进,钾胁迫对于叶面积指数和棉株干物质积累的抑制作用趋于明显。以最大拟合优度为标准,利用EXCEL对观测点数据进行拟合得到的趋势线方程显示,钾胁迫没有改变叶面积指数、主茎功能叶光合速率和棉株干物质积累的动态规律,但是却一定程度上改变了主茎功能叶片叶绿素积累的动态规律。     

密植条件下玉米干物质和氮及磷养分积累与分配特点

为了探讨山西北部地区推广种植的春玉米品种整株干物质与氮、磷养分积累分配特点,制定适宜该地高产栽培管理措施。2014-2015年在大田条件下以垦沃2号(KW2)、KWS9384(KWS9384)和晋单32号(JD32)为试验材料,研究了春玉米干物质与氮、磷养分积累分配特点。结果表明,KW2在生育期内每株干物质、氮、磷积累量分别为432.95,4.90,5.21 g,均明显高于KWS9384和JD32。其中,较KWS9384分别高15.11%,11.36%和10.15%,较JD32分别高17.55%,27.94%和28.96%;KW2的籽粒产量、整株干物质及氮、磷养分积累量在整个生育期内均明显高于KWS9384和JD32,收获指数三者间无显著差异;KW2籽粒及根系中氮、磷的干物质分配比例高于KWS9384和JD32,因而,其具有更高的矿质元素吸收效率和偏生产力。综合分析认为,在参试的3个春玉米品种中,KW2最适合在密植条件(6.75万株/hm2)下高水肥种植和推广。     

棉花对平衡营养的反应：Ⅰ.营养供给强度及平衡对叶片超微结构的影响

平衡营养供给强度过高或过低都会引起叶绿体内同化物的大量积累,形成淀粉“液泡”,导致基质狭窄。平衡营养供给强度不足,叶绿体、基粒和片层数量少,但片层排列整齐;供给强度过大,叶绿体、基粒及片层数量丰富,但部分片层产生膨胀且排列不整齐。线粒体结构对平衡营养供给强度的反应不明显,但其数量所受的影响较大。不平衡营养对叶绿体和线粒体的结构与数量的影响程度为缺氮>缺钾>缺磷,而对光合膜的影响则以缺钾处理最小。缺氮、缺磷和缺钾时线粒体数量减少,且内膜结构简单。     

棉花表型性状基因的SSR标记定位

本文以两个陆地棉多标记基因系T582和T586,以及杂交获得的F_1、F_2及F_3代作为试验材料,利用11对SSR引物对F_2群体的120个单株的DNA样品进行多态性分析,并利用F_2和F_3群体对F_2群体对应单株的13个表型性状进行基因型的判定,结果得到了3个与表型性状基因连锁的SSR标记,分别是红茎基因(R_1)与J178连锁、遗传距离为24.9cM,簇生铃基因(CL_1)与J236连锁,遗传距离为46.0cM,茸毛基因(T_1)与J252连锁,遗传距离为28.5cM,其中R_1、CL_1、J178和J236在同一连锁群上。红茎和植株茸毛是具有抗虫性能的形态性状,用SSR标记这些性状将有助于提高育种家的育种效率。     

转Bt基因抗虫棉源器官的建成及其功能

转Bt基因抗虫棉中棉所30的单株叶面积、叶面积系数和侧根数量较轮回亲本中棉所16大幅度降低,果枝叶输出的蔗糖、可溶性糖和氨基酸及输入棉铃的蔗糖、可溶性糖和全N较中棉所16大幅度下降。自初花期至结铃早期,中棉所30单位植株的伤流量、伤流液中的Pi、NO3-和氨基酸流量均显著或极显著低于中棉所16,反映其单株根系活力、根系吸收、合成和运输能力全面下降,但在盛花期之前,中棉所30的根系功能与地上部发育的协调性并不差(以单位地上部干重的伤流量及其组分来衡量),只是棉株开始大量结铃后,中棉所30根系与地上部的协调性迅速劣化,容易导致早衰。文中还讨论了Bt棉适宜的栽培措施,并对采用EDTA促泌法收集棉花韧皮部汁液的方法进行了评价。     

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。     

利用叶绿素计对短季棉氮素营养诊断的初步研究

研究了以叶绿素计诊断短季棉的氮素营养。结果表明，不同生育时期功能叶叶绿素计读数与叶绿素含量、全氮含量(Na，Ndw)及施氮水平呈极显著线性正相关，其中对Na的正相关高于Ndw；与光合强度呈极显著指数相关；与产量、三桃数呈极显著二次曲线回归。获得了不同生育时期叶绿素计诊断指标。叶绿素计变动1格的参考施氮量为23.3~25     

棉花苗期钾营养效率的基因型分类及钾营养特性差异分析

采用营养钵砂培法,将相对生物量及与之存在显著或极显著相关的6个养分相关辅助指标作为棉花苗期钾营养效率差异评价指标。并基于上述指标,利用SAS软件对38个品种(系)的钾营养效率进行聚类分析,最后综合归纳,将其划分为4种钾效率类型,分别为耐低钾型、较耐低钾型、中间型及低钾敏感型,各包括3个、4个、26个及5个品种,总体呈现出中间多两头少的正态型分布,表明这些指标能较好地反映各品种间钾营养效率的差异。此外,对两极端钾效率类型间的营养特性进行了差异比较与分析,结果表明耐低钾基因型的相对生物量高,具有在低钾下对钾素吸收积累能力强和利用指数高的特点,且二者缺一不可;而低钾敏感型恰恰相反,表现为低钾下相对生物量低,对钾吸收积累能力差、利用指数低的特点。     

麦棉套作Bt棉花根系分泌物对土壤速效养分及微生物的影响

在砂培条件下,设置改良3∶1式麦棉套作试验,采用1/2 Hoagland-Aron营养液培养棉苗,溶液法收集根系分泌物.以中性去离子水为对照,将收集到的棉花根系分泌物与不同粒径的土壤混合培养15 d后,测定棉花根系分泌物对不同粒径土壤速效养分(速效氮、速效钾、速效磷)含量和土壤酶活性的影响.同时在大田条件下,研究改良3∶1式麦棉套作系统中套种行土壤养分、微生物数量和土壤酶活性的变化.结果表明:棉花根系分泌物促进了土壤中磷、钾向有效态的转化,土壤速效氮(硝态氮、铵态氮)含量下降,速效磷、钾的含量分别比对照提高了19.2%和34.0%,土壤酶活性比对照提高了12.2%.细菌和真菌的数量比对照高49.8%和52.9%,土壤蔗糖酶活性升高.     

砂培条件下橡胶树砧穗间矿质养分的积累与分布

在砂培条件下对橡胶树砧穗间几种矿物质养分的积累和分布情况进行研究。研究结果如下：（1）砂培后植株中N、P、K、Ca、Mg含量均有不同程度的增加,但在无外源养分供应条件下,随着接穗的生长,N、P、K、Mg含量增加幅度减小并影响植株正常生长。（2）外源矿质养分利用水平因不同生长阶段而异,N和Ca在第二蓬叶时才开始利用,K和Mg在第一蓬叶时大量利用,而此时P素的利用很少。（3）矿质养分在砧木不同部位和位置的含量水平和分布有明显的差异。韧皮部中累积较多的养分,而Mg主要分布在木质部上部,P主要分布在韧皮部下布。     

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。     

Bt移栽棉干物质积累与产量及器官建成关系的研究

研究了转Bt基因抗虫常规棉GK19和抗虫杂交棉中棉所29的群体干物质积累及其增长量对产量及棉株器官建成的影响,结果表明:盛花前保持适宜干物质的增长量,盛花后促进群体干物质的积累有利于产量的提高.株高、LAI及营养器官干重大小决定于盛花前群体干物质积累量的高低.盛花前保持适宜的干物质积累量有利于促进群体果枝数、果节数、生殖器官干重的增加;盛花后促进群体干物质积累有利于群体生殖器官干重、总铃数、成铃率及铃重提高.因此,转基因抗虫棉花群体盛花前调节群体干物质保持适宜增长量,才能形成适宜的群体LAI、适宜株高、果枝数和总果节量,为高产建立合理的群体结构基础,在此基础上,保持盛花后整个结铃吐絮期有较高的干物质积累量是获得高产更高产的根本所在.     

Effects of Population Density of Bolboschoenus planiculmis on the Absorption and Accumulation of Cotton Nutrients

[Objective] The aim of this study is to clarify the competition of the absorption and accumulation of nutrients in cotton by the Bolboschoenus planiculmis (F. Schmidt) T. V. Egorova. [Method] In this experiment, the population densities of B. planiculmis were set at 0, 20, 40, 60, 80, 100 plant·m^－2. The contents of phosphorus, potassium, nitrate nitrogen, soluble sugar and soluble protein in cotton seedling stage, bud stage and flowering and boll stage were detected to study the effect of population density of B. planiculmis on the nutrient absorption and accumulation of cotton. [Result] At the cotton seedling stage, when the population density of B. planiculmis was 20 plants·m^－2, the soluble protein content of cotton leaves increased significiantly (P＜0.05) compared with the CK, but there was no significant difference in other indicators. However, the higher population density of B. planiculmis could reduce the soluble protein content of cotton leaves and increase the soluble sugar content of cotton leaves. At the cotton bud stage, when the population density of B. planiculmis was lower than 40 plants·m^－2, the phosphorus content in cotton leaves increased significantly. At the cotton boll stage, the population density of all B. planiculmis populations could reduce the content of potassium and soluble sugar in cotton leaves. When the population density of B. planiculmis was 20 plants·m^－2, no significant effects were found on cotton yield. But under other population densities, the cotton yield was significantly reduced. [Conclusion] When the population density of B. planiculmis was higher than 20 plants·m^－2, significant effects were found on the absorption and accumulation of cotton nutrients and cotton yield.