膜下滴灌对不同土壤水分棉花花铃期光合生产、分配及籽棉产量的调节

 【目的】研究膜下滴灌条件下土壤水分对棉花光合物质生产、分配的调节效应,揭示不同土壤水分对棉花对产量形成的影响机制,为干旱区发展节水高产高效农业提供依据。【方法】在新疆气候生态条件下,选用对水分反应敏感性不同的新陆早10号和新陆早13号为试验材料。控制0～60 cm土壤相对含水量滴水下限分别为田间持水量55%、70%和85%,滴水上限均为田间持水量,采用气体交换和同位素示踪技术,研究花铃期不同土壤水分对叶片光合速率、14C光合产物运转和分配及产量的影响。【结果】滴水下限为55%处理土壤轻度水分亏缺,叶片光合速率低,地上部光合物质累积量少,14C光合产物输出较快、向蕾铃分配比例增加;滴水下限为70%和85%处理叶片光合速率高,地上部光合物质累积量大,但85%处理14C光合产物向营养器官分配的比例过大,最终籽棉产量以70%处理最高,85%处理次之,55%处理最低。籽棉产量水分利用效率为55%＞70%＞85%;不同品种对土壤水分的响应不同,新陆早10号在55%和70%条件下籽棉产量和水分利用效率显著低于新陆早13号,85%条件下显著高于新陆早13号。【结论】土壤水分对棉花光合物质生产、分配具有明显的调节效应,花铃期滴水下限在70%～85%有利于实现棉花高产,在55%～70%范围内,棉株能通过适应性调节,有利于提高水分利用效率。依据不同品种对土壤水分响应的差异,结合滴灌棉田土壤水分可控性强的特点,制定相应的灌溉制度,对实现滴灌棉田节水高产高效具有重要意义。     

新疆棉花纤维发育过程中可溶性糖和纤维素含量的变化及与气象因子的关系

 采用北疆棉区自育早熟和引进的黄河流域棉区中早熟陆地棉品种 ,在新疆气候生态条件下 ,研究了棉纤维发育过程中可溶性糖和纤维素含量的变化及与气象因子的关系。结果表明 ,无论北疆自育早熟品种还是内地引进中早熟品种 ,棉纤维中可溶性糖含量的变化均在花后 7～ 14d达到最大值 ,随后迅速下降 ;纤维素在花后 14d左右开始大量合成 ,至吐絮期含量达最大值。不同品种类型间表现为 :早熟品种棉纤维可溶性糖转化高峰期较同期的中早熟品种早 ,且纤维可溶性糖转化率及纤维素合成的最大值与纤维素合成速率均比同期开花的中早熟品种高。棉纤维发育过程中可溶性糖和纤维素含量呈极显著的负相关 ;铃期最低温度对纤维可溶性糖的转化和纤维合成影响最大 ;温度对纤维的可溶性糖转化的影响远大于纤维素合成 ,所以后期低温可能是造成新疆棉纤维内糖含量高的原因。铃期日照时数与纤维合成的特征值呈显著正相关。     

遮荫对玉米茎秆形态特征、穿刺强度及抗倒伏能力的影响

大田条件下,研究遮荫处理对玉米不同类型品种的茎秆形态特征及抗倒力学强度的影响。结果表明:稀植大穗品种JK519对弱光胁迫反应较为敏感,遮荫处理后玉米株高和穗位高均显著下降,叶面积指数降低。基部节间缩短、直径变小,单位节间长干质量减少。茎秆穿刺强度在30%和60%遮荫条件下分别下降36.4%和66.0%,田间倒伏率严重。而紧凑耐密品种CS1在遮荫30%胁迫下穗位高、LAI下降不明显;节间缩短,但直径和单位节间长干质量变化不大;穿刺强度仅下降5.9%,田间倒伏较轻;在遮荫60%胁迫下,穿刺强度明显下降,倒伏加重。同时各个品种均随遮荫程度的增加,最终玉米产量、收获穗数、单穗粒数和千粒重明显降低。因此,30%遮荫处理(弱光胁迫)可推荐作为玉米高产抗倒品种茎秆力学强度鉴定和筛选条件之一。     

不同灌溉方式和灌水量对棉花冠层叶铃配置的影响

【目的】分析膜下滴灌和传统漫灌对棉花叶铃配置关系的影响,研究膜下滴灌棉花高产原理,寻求增产新途径。【方法】设置膜下滴灌和传统漫灌两种灌溉方式,并设两个灌水量:3 900和6 000 m³/hm²,共4个处理。测定棉花叶面积、光吸收率、干物质累积和棉花产量构成因子等指标,分析不同灌溉方式对棉花叶铃配置关系及产量的影响。【结果】盛铃后期,相比传统漫灌,膜下滴灌棉花叶面积指数高出30.66%,冠层上部叶面积指数维持在2~2.5,中下部在1~1.5,冠层各部位光吸收量均匀;同时不同冠层结铃比例适中,与各层光分布比例耦合良好,有利于光合产物生产。3 900 m³/hm²灌水量下,膜下滴灌棉花相对传统漫灌棉花增产25.07%;而6 000 m³/hm²灌水量下,膜下滴灌棉花相对传统漫灌棉花减产6.74%,过量灌水不利于膜下滴灌棉花产量形成。【结论】相比传统漫灌,膜下滴灌棉花叶铃配置更合理,光合生产力更强,有利于光合产物向生殖器官转运和产量形成     

源库调节对新疆高产棉花产量形成期光合产物生产与分配的影响

 以不同基因型棉花品种（常规棉新陆早13号、杂交棉标杂A₁）为材料,在皮棉产量2500 kg以上的膜下滴灌高产条件下,于花铃期分别进行剪叶、疏蕾处理,研究了源库关系改变对叶片光合速率、¹⁴C同化物运转分配及产量的影响。结果表明,去1/4叶后,新陆早13号剩余叶片光合速率（Pn）显著增加,¹⁴C同化物输出率及在棉铃中的分配率提高,产量和纤维品质与对照（CK）无明显差异;疏1/4蕾铃后,标杂A₁叶片Pn和棉株光合物质累积未受到影响,但加速了同化物向棉铃的运转速率,增强了棉铃对茎叶和根系中同化物的再调运能力,产量高于CK。因此,依据不同品种对源库关系改变的响应,通过协调关键栽培技术调控源库关系,进而调节光合产物运转及分配的方向和速率,对实现新疆棉花超高产、稳产具有重要意义。     

玉米不同耐密植品种茎秆穿刺强度的变化特征

以耐密抗倒性不同的品种（稀植大穗品种JK 518和JK 519、耐密抗倒品种XY335和CS 1;中等耐密品种ND 108）为材料,设5个密度处理,研究玉米茎秆的穿刺强度（RPS）的变化特点及其对群体种植密度的响应。结果表明玉米茎秆穿刺强度随生育期递进而增强,不同耐密性品种间随种植密度变化有较大差异。茎秆基部节间的穿刺强度随群体密度增加呈线性递减。茎秆节间RPS随着节位的上升而呈二次函数递减;不同耐密性品种间RPS以抽雄-吐丝期差异明显,以穗位以下节间,尤其第3～6节间表现差异较大。玉米抽雄前茎壁增厚早、     

不同抗倒能力玉米品种物质生产与分配及产量性状研究

2005～2006年以4个不同耐密性品种为材料,研究玉米不同抗倒能力对光合物质生产及其产量的影响.结果表明,当稀植(52 500株/hm2)条件下,大穗品种京科518和京科519的丰产优势明显,叶面积指数、群体光合势、单株干重和群体干物质积累量均较高,其产量显著高于耐密品种登海3719;当群体密度大于75 000株/hm2以上时,发生倒伏,两品种绿叶面积和光合性能下降,群体干物质积累减少,有效收获穗数显著降低,产量明显下降.从玉米抽雄前到生理成熟期,根系干重所占比例越高,植株抗倒伏能力越强;玉米抽雄前单株干重和根干重所占比例与倒伏率呈显著负相关,相关系数分别达-0.5405*和-0.5302*.田间倒伏对产量有较大影响,选用在吐丝前根系发达、干物质积累多的玉米品种抗倒能力强,是实现在大群体条件下创高产的保障.     

不同生态棉区棉纤维晶区取向参数的变化及与纤维比强度的关系

 采用不同生态棉区选育的棉花品种,在新疆库尔勒、石河子和河北南宫市3地进行“异地分期种植比较”,研究了棉纤维的晶区取向参数的变化及其与纤维比强度的关系,结果表明：随纬度升高,由中熟棉区向北疆早熟棉区推移过程中,晶区取向参数升高,纤维比强度降低。随播期的推迟,相同果枝部位棉铃开花期随之推迟,晶区取向参数随之逐渐变大（宽化）,纤维比强度降低。新疆品种到内地种植后,晶区取向参数略有升高,纤维比强度降低;内地品种到新疆种植后,晶区取向参数略有升高,其纤维比强度降低,但新疆与河北产棉区间纤维比强度的差异不大。在本研究条件下,比强度与晶区取向参数均达到显著负相关,纤维晶区取向参数的优化（变小）有利于纤维比强度的提高,纤维晶区取向参数的变化是不同生态棉区纤维比强度改变的原因之一。     

群体密度对玉米茎秆抗倒力学和农艺性状的影响

适当增加种植密度是提高玉米产量的重要途径之一,而倒伏是玉米增加群体密度的主要限制因素。2005—2006年以茎秆抗倒伏性不同的3个品种（稀植大穗型品种京科519、耐密抗倒型品种登海3719和当地主栽品种农大108）为材料,设3.0、5.25、7.5、9.25、12.0万株 hm^-2 5个密度处理,研究了种植密度对茎秆的抗倒力学和农艺性状的影响。结果表明,随着群体密度的增加,茎秆的压碎强度（SCS）和外皮穿刺强度（RPS）以及节间直径、干重（DW）、干物质百分比、单位茎长干物质重(RDWL)显著降低,而节间长度有所增加,以上这些变化在供试品种间存在着明显的差异;茎秆抗倒力学性状随群体密度呈指数曲线（y = ae^bx）变化。茎秆抗倒力学性状与农艺性状密切相关。节间伸长慢且节间变细可能是耐密品种在高密度群体下的适应性表现,而节间干物质积累、尤其高位节间的干物质积累较高的品种抗倒伏能力强。在玉米抽雄前1周茎秆第4节间以上干物质百分比大于7.5%,单位茎长干物质重（RDWL）高于0.2 g cm^-1时较为抗倒。逐步回归分析表明,单位茎长干物质对茎秆压碎强度（SCS）和外皮穿刺强度（RPS）的正向影响最大,可以作为玉米抗倒伏品种选择的重要农艺指标。     

膜下滴灌对新疆高产棉花光合特性日变化的影响

 在新疆气候生态条件下 ,研究了膜下不同滴灌量对棉花叶片光合速率及叶绿素荧光参数日变化的影响。结果表明 ,不同滴水量处理后 ,限量滴灌 (按新疆目前生产中 375m3 ·ha-1滴水定额的 2 /3)表现为棉田土壤水分亏缺 ,叶片光合速率在一天内的变化表现为上午 9:0 0～ 11:0 0比适量滴灌棉花叶片光合速率低 ,中午 12 :0 0～ 14 :0 0出现严重的光合午休现象 ,下午光合速率恢复。叶绿素荧光参数的变化表现为 ,中午强光、高温引起限量滴灌棉花叶片的可变荧光Fv、PSⅡ原初光能转换效率Fv/Fm ,较适量滴灌棉花降低且幅度大 ;不同品种间表现为新陆早 8号较新陆早 6号的PSⅡ原初光能转换效率下降幅度大 ,表明新陆早 6号具有较好的耐旱性 ;Fv/Fm可作为棉花品种抗旱性检测的相对指标