全生育期UV-B辐射增强对棉花生长及光合作用的影响

植物光合系统是UV-B辐射最初和最重要的作用靶标。本文在大田条件下进行紫外灯照射处理,研究全生育期UV-B辐射增强(高于环境20%和40%)对棉花形态、干物质积累、光合色素和产量的影响,并通过分析棉花主茎功能叶片的气体交换参数和叶绿素荧光参数,探讨UV-B辐射增强影响棉花光合作用的机制。结果表明,UV-B辐射增强抑制了棉花生长和干物质积累,籽棉产量显著降低,且UV-B辐射越强,抑制作用越明显。随UV-B辐射的增强,棉花主茎功能叶的净光合速率(P_n)在各生育期均显著降低,叶绿素含量呈先升高后降低趋势,气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)未发生变化,胞间CO_2浓度(Ci)反而升高,说明P_n下降主要由非气孔限制因素造成。对叶绿素荧光参数的分析表明,PSⅡ的最大光化学量子产率(F_v/F_m)、实际光化学量子效率(ΦPSII)、线性电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP)随着UV-B辐射的增强而降低,非光化学猝灭系数(NPQ)则显著升高,且各叶绿素荧光参数与Pn变化均显著相关;慢速弛豫NPQ(NPQS)及其在NPQ中的比例均随UV-B辐射的增强而显著提高,表明PSⅡ反应中心受损,光化学效率降低。以上结果证明,全生育期UV-B辐射增强降低了棉花的光合叶面积、叶绿素含量和净光合速率,引起棉花生长与物质积累受抑,产量降低。UV-B辐射增强引起的光合速率下降与PSⅡ反应中心遭到破坏密切相关。     

磷肥用量定位6年对土壤和棉株磷素吸收及棉花产量的影响

【目的】研究磷肥不同用量定位施用6 a后对土壤速效磷积累及棉株磷素吸收、棉花产量性状的影响。【方法】设置8个磷肥用量梯度处理,采用随机区组设计,定位6 a后,测定不同处理土壤速效磷含量,棉株叶片、茎秆与籽棉磷素积累,棉花产量性状。【结果】定位6 a后,随着磷肥用量的增加,0~20 cm土层速效磷含量形成了从3.1~65.4 mg/kg的由低到高的梯度,磷肥用量90.0 kg/hm²可保持土壤速效磷含量基本平衡。随着磷肥用量的增加,叶片中磷素含量先升高后趋于稳定,磷肥用量超过90.0 kg/hm²后,叶片中磷素含量增加不再明显,秸秆中磷素含量不施磷肥对照显著低于施磷处理,但不同施用量之间差异不显著,籽棉中磷素含量随施磷量增加先升高,后趋于稳定。叶片、秸秆、籽棉P₂O₅田间携出量均随磷肥用量增加先升高,后趋于稳定,籽棉P₂O₅田间携出量在51.8~61.7 kg/hm²变动。籽棉产量不同磷肥用量较不施磷肥对照提高4.9%~8.2%,差异达显著水平,但不同磷肥用量之间差异不显著。【结论】在冀中南棉区,棉花磷肥用量范围控制在60.0~90.0 kg/hm²土壤磷素平衡与棉花产量稳定。     

土壤耕层重构与灌水对棉田水分含量及棉花产量性状的影响

为探明土壤耕层重构与灌水对棉花生育性状及产量的影响,采用随机区组设计,于2015和2016年在河北省农林科学院棉花研究所威县试验站设置5个处理,分别是CK(旋耕),常量底墒水(675m~3/hm~2);T1,旋耕,高量底墒水(1 200m~3/hm~2);T2,土壤耕层重构,高量底墒水;T3,土壤耕层重构,高量底墒水,花铃期超量灌水(1 800m~3/hm~2)模拟涝灾;T4,土壤耕层重构,高量底墒水,中后期不灌水;2016年降雨量偏大,各处理只灌底墒水。调查测定不同生育时期不同耕层土壤水分含量、棉花生育性状和产量性状。结果表明:T1在干旱年份(2015年)能提高籽棉产量,在多雨年份(2016年)增产效果不明显。耕层重构提高棉田土壤20cm以下土层蓄水保墒与缓冲调节能力,在暴雨(模拟)条件下不致形成涝灾,在干旱条件下深层土壤水分上移供棉花生长需求。T2棉花苗期与蕾期生长慢,花铃期生长快,具有明显的后发优势,干旱年份(2015年)与多雨年份(2016年)分别较对照籽棉产量增加27.0%与8.7%,T4处理2年较对照分别增产14.6%与10.1%;T3与T2处理2年产量差异均不显著,表现出较强的耐涝能力。土壤耕层重构是棉田节水增产的有效耕作措施,具有抗旱耐涝作用,可有效提高棉花产量。     

新疆杂交棉育苗移栽稀植群体冠层结构特征及与产量关系的研究

在北疆气候生态条件下,以杂交棉品种新陆早43号和鲁棉研24号为材料,采用育苗移栽稀植,研究杂交棉稀植条件下冠层结构、光合特性及与产量的关系.结果表明:与直播棉相比,移栽稀植条件下叶面积指数较低、冠层开度和透光率偏高,群体漏光损失严重,群体光合速率和干物质质量显著降低,但叶枝成铃的比例显著增加,且棉株生育进程有所提前,霜...     

施肥方式对南疆棉花巴43541生长发育及产量和经济效益的影响

为研究不同施肥方式对南疆棉花生长发育及产量的影响,2021年在新疆巴音郭楞蒙古自治州库尔勒市、尉犁县和轮台县开展多点试验,以棉花品种巴43541为材料,设置缓释复合肥基施+滴灌肥减量追施+叶面肥喷施（C1）、常规肥料基施+滴灌肥减量追施+叶面肥喷施（C2）和当地农民惯用的施肥方法（C3）共3个处理,分析不同施肥处理对巴43541生育期、农艺性状、产量及其构成因素、植棉经济效益的影响。结果表明,C1处理的生育期较C3处理缩短2～7 d,较C2处理延长2～4 d。与C2和C3处理相比,C1处理下巴43541的单株果枝数（铃期）、单株结铃数和铃重明显提高,在3个试验点的籽棉单产均超过6 500 kg·hm-2,化肥减施率为5.6%～37.0%,籽棉增产4.1%～8.3%,籽棉总收益扣除肥料总成本后的收益增加1 718～6 832元·hm-2。因此,“缓释复合肥基施+滴灌肥减量追施+叶面肥喷施”为主体的施肥技术具有绿色、轻简、高效的特点,适合在南疆植棉区推广应用。     

耕层重构对连作棉田土壤理化性状及棉花生长发育的影响

针对黄河流域连作棉田常年旋耕导致犁底层变厚变硬,土壤蓄水保墒能力下降,养分在表层富集,病害加重等问题,探讨土壤耕层重构技术在黄河流域棉区生产上的可行性。试验于2014和2015年在河北省农林科学院棉花研究所威县试验站进行,在连作棉花20年的土壤条件下采用随机区组试验,设置了T1(0~15 cm与15~30 cm土壤互换)、T2(0~20 cm与20~40 cm土壤互换,同时松动40~55 cm土壤)、T3(0~20 cm与20~40 cm土壤互换,同时松动40~70 cm土壤)、CK(旋耕15 cm)4个处理,调查土壤理化性状、棉花生育性状、田间杂草与病衰指数等指标。结果表明,在20~40 cm土层T2处理容重两年较CK分别降低0.13 g cm–3与0.15 g cm–3;20~40 cm土层全氮、速效磷、速效钾含量T2与T3显著高于T1与CK;灌水(雨)后深层土壤蓄水量增加,播种后40~60 cm与60~80 cm土层蓄水量T2较CK 2014年增加3.5 mm、5.5 mm,2015年增加6.7 mm、3.4 mm,在蕾期干旱时0~20 cm与20~40 cm土层蓄水量T2较CK 2014年高6.6 mm、8.7 mm,2015年高4.2 mm、9.2 mm。耕层重构后棉花根系量显著增加,地上部干物质积累表现出开花期前低、开花期后高的趋势;耕层重构处理单株铃数、单铃重、皮棉产量较对照显著提高,T2皮棉产量两年较CK分别增加6.1%、10.2%。耕层重构对灭除田间杂草具有明显效果,T2处理病衰指数两年分别降低41.7与31.9个百分点。适宜的土壤耕层重构方式(T2)是解决连作棉田问题、提高棉花产量的有效措施。     

棉花–小麦条带种植对棉花苗蚜发生及为害的影响

为了探究棉花–小麦条带种植对棉花苗蚜发生及为害的影响,对棉花苗期的蚜虫种群数量及为害情况进行了调查分析。结果表明,棉花–小麦条带种植模式可减轻棉花苗期蚜虫的发生和为害,苗期有翅蚜和无翅蚜数量均显著低于常规种植,分别减少70.4%和84.8%,有蚜株率和卷叶株率分别较常规种植降低67.4%和81.3%;棉花条带中,边行对棉蚜的控制作用显著优于中间行,边行有翅蚜和无翅蚜数量分别比中间行减少了43.7%和54.3%,有蚜株率和卷叶株率分别较中间行降低了52.4%和84.6%。     

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。     

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。