杂交棉标杂A1和石杂2号超高产冠层特性及其与群体光合生产的关系

在田间自然条件下, 以标杂A₁、石杂2号为材料, 研究了超高产(3 500 kg hm^-2以上)杂交棉冠层的叶面积配置、叶倾角和光分布等冠层特性的变化及与群体光合生产的关系。结果表明, 超高产条件下杂交棉叶面积指数高且持续期长, 群体叶面积配置与光分布较均匀, 花铃期冠层中部有较好的透光性, 吐絮期底部漏光损失较小, 整个冠层仍保持较高的光吸收率。超高产杂交棉不仅群体光合速率峰值高, 而且高值持续时间长, 生育后期非叶器官仍维持较高的光合能力, 特别是茎的光合贡献率为常规高产棉花的1.6~4.9倍, 这是杂交棉在生育后期能保证群体光合优势的一个重要原因。超高产杂交棉的棉铃干物质空间分布与叶分布、光分布和冠层光合分布的比例吻合程度较高, 保证了光能的有效利用, 促进同化物及时向棉铃转运, 有利于挖掘杂交棉品种的增产潜力。     

排盐补淡对滨海盐碱土壤盐分变化的影响

为明确增加地下水埋深及补淡淋洗对滨海盐碱土的脱盐效果,以期为滨海盐碱土壤改良及水资源合理利用提供科学依据。以浅井排盐和灌溉水、降雨淋洗作为排盐补淡措施,在距排盐井不同半径处对地下水位和1 m土层含盐量进行测定,研究其在排盐补淡过程中的变化情况。研究表明,利用4 m左右的简易浅井可有效增加地下水埋深,抽水区域地下水埋深围绕排盐井呈现"V"型变化;排盐对中度和重度盐碱土1 m土层含盐量的影响存在差异,中度盐碱土表现抑盐、重度盐碱土有脱盐效果,且都随着抽提半径的增大,抑盐脱盐效果减弱;灌溉或降雨对盐碱土壤有脱盐作用,抽水腾出土壤水库容会提高土壤脱盐率,比仅灌溉或降雨分别高34.22%和17.53%,接近水量的灌水处理比降雨效果明显。综上所述,增加地下水埋深、腾空土壤水库容可以有效抑制盐碱土壤返盐并提高灌溉水、降雨等淡水洗盐效率,加大土壤脱盐效果。     

池-田蓄引水模式改善环渤海棉田水盐运移提高棉花产量

为探明环渤海“池-田”蓄引水模式下棉田水盐运移规律对棉花生产的影响,2017和2018年4－10月对未改造棉田（CK）及模式中的台田（A）、浅层地下水抽提棉田（B）、抑盐排涝棉田（C）进行土壤水分、盐分和pH值、棉花光合指标、产量进行测定,结果表明,模式中棉田0～80 cm土层盐分和pH值显著降低,A和B棉田盐分降至3.0 g/kg左右,pH值低于8.0;C棉田盐分低于5.0 g/kg,7－8月pH值低于8.0。A棉田土壤水分、盐分和pH值最低,滴灌条件下棉花光合性能长期保持高值,光合物质积累的直线增长持续时间和活跃期最长,籽棉产量超过3 500 kg/hm2。B棉田水分0～40 cm土层高于20%,光合性能高值较长,籽棉产量超过3 000 kg/hm2。C棉花7－8月光合性能明显提高,籽棉产量超过2 500 kg/hm2。环渤海“池-田”蓄引水模式显著改善棉田水盐运移,有利于棉花生产,从而提高产量。研究可为高效开发利用滨海盐碱地提供科学模式和理论基础。     

新疆超高产棉花叶、铃空间分布及与群体光合生产的关系

【目的】研究超高产棉花冠层叶面积分布、叶倾角、主茎节间长度等指标的变化,探讨叶片空间配置对冠层结构的影响及与群体光合生产的关系,揭示超高产形成的机理。【方法】定向培育棉花超高产田,系统测定高产棉花不同生育时期叶面积指数、叶倾角、主茎节间长度等指标的空间分布,分析冠层结构变化对群体光合速率的影响及与棉铃空间分布的关系。【结果】单产皮棉4 000 kg•hm-2超高产棉花吐絮前株高72.3-87.7 cm,主茎平均节间长度为7.15-7.20 cm,中上部节间较长;盛花期至盛铃后期叶面积指数在冠层上、中、下3层的分布比例为1﹕1﹕1,上部叶片的叶倾角为48.8-53.8、中部41.0-49.3、下部30.1-40.1,叶片群体光合速率上、中、下层的分布比例为1.5﹕1.5﹕1;至吐絮期,冠层上部的叶面积指数维持在0.95-1.76,叶片群体光合速率为8.1-13.2 μmol•m-2•s-1,占叶片总群体光合速率的45.9%-59.8%;植株上、中、下部结铃数的比例为1.8﹕1.2﹕1,冠层上层铃数较多,铃库所占比例大。【结论】超高产棉花形成的生理基础在于,盛花期至盛铃后期主茎中上部节间长,叶层间隙及叶倾角大,中下部叶面积指数分布比例高,叶片群体光合速率高且在冠层垂直方向呈均匀分布;吐絮期上层叶面积指数和叶片群体光合速率下降缓慢,棉铃空间分布与叶片群体光合速率的空间分布相吻合,叶铃关系协调。     

麦棉套作模式下起垄种植对不同熟性棉花品种(系)生育性状及产量品质的影响

在麦棉套作模式下,选用5个不同熟性的棉花品种(系),研究了棉花预留行起垄种植对不同熟性棉花品种(系)的促早作用。结果表明,起垄种植增加了不同熟性棉花品种(系)的株高与果枝数,对单株铃数、单铃质量、衣分、纤维品质均有提高作用,棉花霜前花率5个品种(系)平均提高了11.4个百分点,皮棉产量增加了20.5 kg·hm~(-2)。     

麦棉套作模式下起垄种植对棉花生态因子及其生长发育的影响

为探索麦棉套作模式下提高棉花霜前花率、促进棉花早发的措施,在麦棉套作模式下,设置了棉花预留行起垄与平作2种种植模式,以单作春棉为对照,研究了棉行土壤温度、水分与光照强度的变化规律以及棉花的生长发育及品质情况。结果表明:起垄能提高棉行光照强度,出苗期、二叶期的日平均光照强度较平作分别增加26.4、40.6 klx,5 cm深层土壤温度分别提高1.3、1.2℃,且可以调节棉行土壤水分含量以适应棉苗生长需求;起垄促进棉花早发,不同生育时期棉花的株高、真叶数、果枝数、单株铃数均高于平作,伏桃比例提高9.8个百分点,霜前花率提高8.3个百分点,籽棉产量提高15.0%,皮棉产量提高14.7%;起垄种植提升了棉花纤维品质,对断裂比强度、马克隆值、纺纱均匀性指数、整齐度指数均有不同程度的提高,但对纤维长度影响不大。可见,起垄种植是提高麦棉套作棉花霜前花率、促进棉花早发早熟的一项有效技术措施。     

不同深耕时间对滨海盐碱棉田土壤理化性质及棉苗光合特性的影响

为探讨不同深耕时间对土壤理化性质及棉苗光合生产的影响,于冬前(T1)、开春(T2)、播前(T3)对滨海重度盐碱棉田进行深耕,测定棉花苗期叶面积指数(LAI)、光合特性、叶绿素含量(SPAD)以及干物质积累和分配情况,并对0~40 cm土层土壤含盐量、含水率和容重进行分层测定。结果表明,与T0(免耕直播)处理相比,T1处理各土层含盐量和含水率无明显变化,容重下降4.0%~9.1%,棉苗叶片SPAD、LAI以及根冠比增大8.0%~29.4%,光合参数增大4.1%~14.8%,棉苗总干质量增大9.8%;T2处理各土层含盐量降低47.2%~50.9%,10~40 cm土层含水率无显著变化,容重下降9.6%~18.2%,棉苗叶片SPAD、LAI以及根冠比增大23.6%~56.0%,光合参数增大14.2%~49.4%,棉苗总干质量增大45.6%;T3处理各土层含盐量增加14.5%~57.7%,含水率降低2.4%~8.7%,容重下降18.5%~25.4%,叶片SPAD和LAI分别降低13.0%和24.0%,光合参数降低21.4%~64.6%,棉苗总干质量降低21.9%。可见,开春深耕(T2处理)可有效改良滨海盐碱土壤,更有利于棉苗光合特性提高及其正常生长发育。     

不同土壤改良剂对滨海盐碱地棉苗光合特性及生长的影响

为探讨不同土壤改良剂对盐碱地棉花苗期光合特性及生长的影响,在滨海重度盐碱地棉田增施土壤改良剂沸石(FS)、石膏(SG)、生化制剂康地宝(KDB),测定棉花苗期叶面积指数(LAI)、光合特性、叶绿素相对含量(SPAD)以及干物质积累和分配情况,并对苗期0～40 cm土壤含盐量、含水率、土壤容重和pH值进行分层测定.结果表明,与无任何改良措施的对照(CK)相比,FS处理各土层含盐量均降至2.00 g/kg左右;SG处理各土层土壤容重降至1.12～1.45 g/cm3;KDB处理各土层含水率无明显降低,pH值下降至8.0以下.3个处理棉苗总干物质积累量增大15.6％～35.6％,叶片NPQ降低了7.3％～16.7％; FS处理下叶片LAI、干质量和光合参数分别增高59.3％、36.7％和31.8％～75.4％;SG处理根冠比增大78.6％;KDB处理SPAD值和Fv/Fm、Fv/Fo、φPSⅡ、ETR、qP等参数分别增高21.9％和7.8％～55.5％.3种土壤改良剂均能明显改善滨海盐碱地棉苗光合特性及生长,但其影响方式不同:沸石显著降低了土壤含盐量,改善了叶片光合特性并促进其生长;石膏显著降低了土壤容重,提高了根冠比;康地宝有效保持了土壤水分并明显降低pH值,增加了叶片叶绿素含量并优化了叶绿素荧光参数.     

适宜粮棉轮作的耐晚播小麦品种筛选

搜集10个生产上应用的小麦品种,在粮棉轮作模式下种植,通过调查小麦单位面积有效穗数、穗粒数、千粒质量、经济系数、小麦籽粒产量等性状指标,旨在筛选出适宜粮棉轮作模式下的耐晚播小麦品种。结果表明:单位面积穗数是影响不同小麦品种产量的关键因素,穗粒数与单位面积穗数呈反比趋势,千粒质量与经济系数差异不大,其中轮选103产量显著高于其他品种,单位面积有效穗数、穗粒数、千粒质量、籽粒产量分别达到768×10~4穗·hm~(-2)、30.5粒、42.0 g与9 825 kg·hm~(-2),是粮棉轮作模式下耐晚播的优选品种。     

麦棉套作模式下播种方式与播量对小麦灌浆特性及产量性状的影响

为探索麦棉套作模式下适宜的小麦播种方式与播量,通过裂区试验,以播种方式(撒播和条播)为主因素,播量(187.5、225.0、262.5、300.0kg·hm-2)为副因素,研究了播种方式与播量对小麦灌浆特性及产量的影响。结果表明,与条播相比,撒播小麦灌浆期边行、内行分别延长3.3和0.6d,平均灌浆速率、最大灌浆速率边行分别降低0.18、0.26mg·粒-1·d-1,最大灌浆速率出现时间推迟了0.2d;内行小麦平均灌浆速率与最大灌浆速率分别提高0.02、0.04mg·粒-1·d-1,最大灌浆速率出现时间推迟0.6d;撒播使内行小麦理论最大粒重提高1.7g。随播量的增加,小麦灌浆期延长,与187.5kg·hm-2播量相比,300kg·hm-2播量下撒播边行和内行及条播边行和内行分别延长2.8、1.8、2.6、2.2d,平均灌浆速率分别降低0.10、0.02、0.11、0.10mg·粒-1·d-1,最大灌浆速率分别降低0.15、0.03、0.15、0.15mg·粒-1·d-1,最大灌浆速率出现时间分别推迟0.7、0.5、0.9和-0.8d,理论最大粒重分别降低1.5、3.1、1.1、6.5g。撒播内行穗数达到529.0万穗·hm-2,显著高于条播,穗粒数与千粒重分别较条播高1.4粒与0.2g,产量较条播高405.0kg·hm-2,而边行穗数、穗粒数、千粒重、产量与条播无显著差异;撒播平均产量较条播高5.1%。随播量的增加,单位面积穗数增加,穗粒数、千粒重下降。产量撒播以播量225.0kg·hm-2最高,条播以播量262.5kg·hm-2最高。以上结果说明,在麦棉套作模式下小麦采用撒播,播量在225.0kg·hm-2时可有效提高产量。