温度对棉纤维干物质积累动态变化的影响

随温度降低，棉纤维干物质积累减慢，终值降低，在增长高峰期内干重增加量减少，纤维干重占全铃重百分比值呈现“先降后升”趋势；随温度降低，单粒子纤维干重显著降低，并使每毫米纤维干重出现“负增长”现象。温度对棉纤维干物质积累的影响高于棉铃其它组分，14．8℃日温是棉纤维干物质积累停止增长的临界温度。果枝部位对棉纤维干物质积累的影响不显著。     

棉株生理年龄对纤维加厚发育及纤维比强度形成的影响

 【目的】研究棉株生理年龄对棉纤维加厚发育及纤维比强度形成的影响。【方法】通过设置播期试验使位于棉株不同部位的棉花"三桃"（伏桃、早秋桃和晚秋桃）的棉纤维加厚发育期（铃龄25～50 d）处于相同的温度条件下（统计伏桃、早秋桃和晚秋桃棉纤维加厚发育期日均温分别为22.0、19.4和15.3℃）。【结果】棉花"三桃"的棉纤维加厚发育及纤维比强度受温度和棉株生理年龄的双重影响，棉株生理年龄是影响伏桃、早秋桃棉纤维加厚发育的主要因子，对棉株上部果枝的伏桃和下部果枝的早秋桃棉纤维加厚发育具有显著影响，铃重、衣分和纤维比强度均明显低于其他部位；棉纤维加厚发育期低温则是影响晚秋桃棉纤维加厚发育及纤维比强度的首要因子。在本试验15.3℃的温度条件下，棉纤维蔗糖合成酶活性显著降低，β-1，3-葡聚糖酶活性显著升高，同时纤维素累积量和累积速率均显著降低，棉花铃重低于2 g，纤维比强度低于20 CN·tex-1。【结论】棉株生理年龄对伏桃、早秋桃和晚秋桃纤维比强度的影响作用依次增强。     

施氮量与播种期对棉花产量和品质及棉铃对位叶光合产物的影响

【目的】本研究旨在揭示施氮量调控不同播种期棉铃对位叶光合产物形成与运转的生理机制,以期为棉花的合理氮肥运筹提供理论依据。【方法】试验于2005和2007年在中国农业科学院棉花研究所(河南安阳,黄河流域黄淮棉区)进行,以科棉1号和美棉33B品种为材料,设置大田不同播种期(4月25日和5月25日)和不同施氮量[低氮N 0 kg/hm2(N0)、适氮N 240 kg/hm2(N240)、高氮N 480 kg/hm2(N480)]处理,研究施氮量对不同播种期棉花产量和品质及棉铃对位叶光合产物的影响。【结果】1)4月25日播种条件下,随施氮量的增加棉铃对位叶中蔗糖含量先升高后降低,淀粉含量增加;随播种期的推迟,N240、N480处理下的棉铃对位叶蔗糖和淀粉含量差异不明显,但均显著高于N0处理;花后24~45 d,棉铃对位叶中蔗糖含量与叶氮浓度呈显著正相关,且相关系数随花后天数的增加而降低;花后17~24 d,蔗糖转化量与叶氮浓度呈显著负相关,至花后31~52 d,反而呈显著正相关(P0.01)。表明棉铃对位叶中适宜叶氮浓度有利于碳水化合物的累积。2)4月25日播种条件下,N0、N480处理对棉花单株铃数、铃重和皮棉产量影响为负效应,对纤维长度和麦克隆值影响较小;晚播低温条件下,N480处理的棉花铃重、皮棉产量、纤维比强度均有所提高,麦克隆值得以优化。因此,施氮量与播种期对纤维比强度和麦克隆值的影响存在补偿效应,晚播棉花增加施氮量可减小因低温而造成的纤维比强度降低的幅度,优化麦克隆值。【结论】本试验条件下,播种期(温度)和施氮量对棉铃对位叶光合产物含量、棉花产量和品质存在互作效应,其主导因素是播种期(温度),施氮量对其有补偿效应。随播种期的推迟,施氮量N 240 kg/hm2时棉花单铃重、产量及纤维品质降低的主要原因是晚播低温使棉铃对位叶中的光合产物(蔗糖和淀粉含量)增加,抑制了光合产物向棉铃及纤维的运输。晚播低温条件下,适量追施氮肥可调节棉铃对位叶中的氮浓度并提高光合产物再利用的能力,促进棉花单铃的形成,降低棉纤维比强度的下降幅度,优化麦克隆值。     

棉籽发育规律的研究

棉籽体积在开花后逐渐增大,铃龄20～30天体积达最大值,基本定型。棉籽中干物质的积累呈“S”型曲线,籽指增长与其同步。三桃棉籽可溶性糖的含量在铃龄10～15天,淀粉含量在铃龄15～20天分别达到最高峰。棉籽油份和蛋白质的累积是同步的,两者都是在棉籽可溶性糖和淀粉达最大含量时开始累积,当前者大量累积时,后者含量则迅速下降。     

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。     

种植密度对东北特早熟棉区棉花生物量和氮素累积的影响

 以辽棉19号（生育期125 d）和新棉33B（生育期135 d）2个生育期差异较大的品种为材料,于2007－2008年在东北特早熟棉区（辽宁辽阳,41°26' N,123°14' E）设置棉花种植密度试验（7.50万、9.75万、12.00 万株·hm^-2）,研究不同棉花群体生物量与氮素动态累积特征的差异及其与产量品质形成的关系。结果表明,棉花群体生物量和氮素累积动态随生育进程的变化符合“S”型曲线,棉花群体生物量和氮素存在异速累积现象,氮素累积快速起始期及终止期均较生物量累积提前10 d左右。2品种均以9.75 万株·hm^-2密度下棉花生物量、氮素动态累积过程最为优化,皮棉产量最高,纤维品质最优;密度过高尽管群体生物量、氮素累积量较高,但经济产量下降。     

品种对3∶1式移栽棉棉铃发育的影响

研究结果表明：品种对铃重影响作用表现为中早熟品种大于中熟品种,品种间差异随育苗期延后而增大。中早熟品种棉纤维发育早于中熟品种。品种对棉籽（仁）脂肪累积作用表现为中早熟品种优于中熟品种,而蛋白质累积则相反。棉仁棕榈酸、油酸、硬脂酸含量变化品种间差异较小,豆蔻酸和亚油酸变化趋势相反,品种间存在差异;品种对棉仁氨基酸累积的作用表现为中熟品种优于中早熟品种。３∶１式移栽棉品种选择受育苗期影响很大,早育苗时可选用中熟品种。     

麦套春棉棉铃品质性状的变异性及相关性

研究结果表明：①棉铃品质性状根据变异性分为３类,第１类包括铃重、籽指、纤维品质指数和伸长率,易受环境影响;第２类包括同时受控于环境和品种遗传性的强度、衣分和Ｍｉｋ值;第３类包括长度和整齐度。棉株不同部位铃品质性状变异中,下、中部铃明显一致,上、顶部铃一致,下、中部明显小于上、顶部,均大于整株铃。②棉铃品质性状根据相关性分３类,第１类以铃重和Ｍｉｋ值为中心,另含伸长率、整齐度;第２类包括强度和纤维品质指数;第３类包括籽指、衣分、长度,以籽指、衣分为中心。     

麦套春棉棉铃品质性状的变异性及相关性

研究结果表明：（１）棉铃品质性状根据变异性分为３类,第１类包括铃重,籽指,纤维品质指数和伸长率,易受环境影响,第２类包括同时受控于环境和品种遗传性的工,衣分和Ｍｉｋ值;第３类包括长度和整齐度。棉株不同部位铃品质性状变异中,下,中部铃明显一致,上,顶部铃一致,下,中部明显小于上,顶部,均大于整株铃。（２）棉铃品质性状根据相关性分３类,第１类以铃重和Ｍｉｋ值为中心,另含伸长率,整齐度;第２类包括强度和