种植密度对新疆膜下滴灌棉花群体光合速率、冠层结构及产量的影响

田间试验研究了3个水平的种植密度(21万株/hm2、24万株/hm2、27万株/hm2)对膜下滴灌棉花群体光合速率(CAP)、冠层结构及产量的影响。结果表明北疆棉区适宜播种条件下,24万株/hm2密度的群体冠层结构优于其他密度,生育后期仍可保持较高CAP,叶面积指数高值持续期进入早、持续时间长,光合物质累积多且分配到生殖器官中的比例大,皮棉产量较高。     

新疆超高产杂交棉的光合生产特征研究

 【目的】研究超高产条件下棉花的光合生产特征,总结超高产形成规律,提出超高产的产量结构和光合生理指标,对挖掘品种产量潜力,构建超高产栽培技术体系具有重要意义。【方法】以杂交棉标杂A1为研究对象,采取定向培育超高产试验示范田,以一般产量水平条件下常规棉品种（系）为对照,研究超高产条件下标杂A1产量形成过程中叶面积指数、叶绿素相对含量（SPAD值）、光合速率和光合物质积累与分配等变化。【结果】与常规高产棉田相比,标杂A1皮棉单产达到3 500 kg?hm-2时,叶面积指数高且持续期长,叶绿素SPAD值、单叶光合速率在盛铃期至初絮期显著高于对照;群体光合速率峰值高且持续时间长,群体呼吸速率占群体总光合的比例在生育中后期保持在较低水平,初絮期显著低于常规高产棉田;营养器官光合物质积累直线增长期起始时间早、积累持续时间长、物质积累量大,群体总光合物质和生殖器官光合物质积累直线增长期及积累速率峰值出现较晚,积累活跃期较长,物质积累强度大。【结论】杂交棉标杂A1皮棉单产达到3 500 kg?hm-2的产量结构和生育期主要光合生理指标：总铃数每公顷应大于150万个,单铃重大于5.5 g,衣分不低于44%;叶面积指数在盛铃前期应达4.9～5.2,初絮期应维持在3.3以上;叶绿素SPAD值在盛铃期达到65.4～66.5,初絮期仍在64.8以上;单叶光合速率在盛蕾期至盛铃期保持在32.2～36.5μmol?m-2?s-1,初絮期应高于22.2μmol?m-2?s-1;群体光合速率盛铃前期达43.4μmol?m-2?s-1,初絮期在16.3μmol?m-2?s-1以上;总光合物质积累量达26 345.4 kg?hm-2,经济系数不低于31%。     

棉花喷施脱叶剂对棉铃蔗糖代谢影响及与纤维比强度的关系

[目的]新疆棉区大面积推广机械采收,在棉花生长后期普遍施用脱叶剂,促使叶片快速脱落,研究叶源限制下棉铃蔗糖代谢及与纤维比强度形成关系的研究,改善机采棉纤维品质的栽培技术.[方法]对不同日龄的棉铃喷施脱叶剂,研究叶片脱落光合源减少对棉纤维中蔗糖代谢和纤维比强度形成的影响.[结果]与不施药相比,喷施脱叶剂使铃壳蔗糖进入快速转化期的时间推迟3.8d,快速转化期的持续时间减少了8.7d,铃壳蔗糖含量明显降低;棉花纤维中蔗糖含量达到最大值的时间较不施药处理提前14.9 d,峰值降低,纤维素快速累积期的持续时间缩短,碳水化合物未能完全转化成纤维素,致使纤维素最终含量降低13.2;,影响纤维比强度的形成.[结论]铃壳中的蔗糖含量是影响纤维中蔗糖含量的主要因子,喷施脱叶剂后降低了铃壳中的蔗糖含量,使得纤维蔗糖含量峰值下降,纤维素最终含量减少,比强度下降.     

新疆杂交棉超高产冠层结构特征及群体光合性能研究

在田间自然条件下,以标杂A1为研究对象,测定了超高产条件下杂交棉冠层不同层次的叶面积配置、叶倾角变化和光分布等冠层结构特性,以及不同层次叶片叶绿素SPAD值、光合速率和光合物质累积与分配等物质生产特征。结果表明,超高产条件下标杂A1叶面积指数高,冠层中部有较好的透光性,底部漏光损失较小,群体光分布较均匀。棉花初花期至盛花期,同一品种不同产量水平条件下相同部位叶片叶绿素SPAD值无明显差异,但产量水平高的棉田植株中下部叶片净光合速率较高;不同类型品种间表现为,标杂A1各层叶片叶绿素SPAD值均高于常规棉品种,但单叶净光合速率无明显优势。盛铃期至吐絮期,产量水平高的棉田叶片叶绿素SPAD值和净光合速率下降缓慢;杂交棉品种两者均高于常规棉品种。标杂A1超高产条件下植株中下部叶片对总光合的贡献高于一般高产棉花,且盛铃后期茎和铃等非叶绿色器官仍保持较高光合速率,而一般高产棉花已表现为呼吸消耗。超高产标杂A1总干物质积累高,且主要集中于中上部,叶片与籽棉干重在各层次分布比例相近,与其光分布相适应,有利于光能的有效利用。     

新疆早熟陆地棉品种更替过程中的株型特征及 主要经济性状的演变

【目的】 分析新疆早熟陆地棉品种更替产量提高过程中株型特征及主要经济性状的演变趋势,结合发展机采棉对品种特性的需求,阐述品种更替中适宜机采特性的变化,为新疆棉花新品种选育及栽培管理提供理论依据。【方法】 于2015—2016年和2018年选择新疆近40年来自育早熟陆地棉（Gossypium hirsutum L.）不同年代（1980s、1990s、2000s和2010s）大面积主栽品种（新陆早1号、新陆早7号、新陆早13号和新陆早45号）为材料,在膜下滴灌栽培条件下,对不同年代品种的第一果节长度、果枝节间长度、节枝比、株高、果枝始节、始节高度、果枝夹角、果枝数、叶枝数、倒四叶宽和茎粗共11个株型指标及主要经济性状的演变进行分析。【结果】 随品种更替,棉株第一果节长度、果枝节间长度和节枝比逐渐增加,株型由紧凑型向较松散型转变;株高、果枝始节和始节高度逐渐增加,上部果枝与主茎的夹角逐渐减小,果枝上举,具有高产株型特征;根据棉花机采对品种特性的要求,2010s品种果枝始节高度和果枝角度较符合机采棉对株型的要求;不同年代品种间果枝数、叶枝数、倒四叶宽和茎粗无明显差异。皮棉产量、总铃数和衣分均随品种更替逐渐增加,其中1980s、1990s、2000s和2010s品种皮棉产量较当年区域试验产量分别高23%—53%、16%—20%、13%—14%和-2%—6%,膜下滴灌现代高产栽培技术对产量的提高有重要作用,但2000s和2010s品种收获指数显著低于1990s品种。与1980s和1990s品种相比,2010s品种上部铃期短4—5 d,吐絮相对集中,对脱叶剂敏感,吐絮率均在95%以上,无显著差异,但生育期偏长;与审定时品种的生育期相比,1980s和1990s品种提前了3—7 d,2000s和2010s品种提前了0—3 d,这可能与膜下滴灌促早熟栽培技术应用有关。2000s和2010s品种棉纤维长度、比强度、伸长率和纺纱一致性明显改善,但马克隆值相对偏大,纤维强度的改善是以牺牲纤维细度为代价,纤维品质协调性不佳。【结论】 品种更替产量提高过程中,棉花经济性状改善,但品种株型由紧凑型向较松散型转变,生育期偏长,收获指数偏低,棉纤维马克隆值偏大;随着机采棉种植模式的应用,选育和选用纤维品质优、适宜机采的品种是保障新疆棉花产业稳步发展的关键。     

棉花化学打顶对机采棉脱叶催熟效果的影响

为了探求棉花化学打顶是否影响化学脱叶催熟剂使用效果,2014―2015年选择2种化学打顶剂（氟节胺复配剂、缩节胺复配剂）,以人工打顶方式为对照,研究不同打顶方式对机采棉脱叶催熟效果的影响。试验结果表明,化学打顶处理棉花在吐絮期喷施脱叶催熟剂8 d后,脱叶率和吐絮率都显著高于人工打顶棉花,2年平均高出约4.6和2.4百分点,挂枝叶（离层形成且脱落但被挂在茎秆、果枝上的叶片）率较人工打顶处理棉花低2.2百分点;喷施脱叶催熟剂16 d后,脱叶率、吐絮率相对人工打顶处理2年分别高1.9、6.4百分点,挂枝叶率相比人工打顶处理棉花少1.5百分点。化学打顶棉花在喷施脱叶催熟剂后8 d,2年脱叶率均在90%以上,喷施脱叶催熟剂后16 d,吐絮率均超过90%;与化学打顶棉花相比,人工打顶棉花脱叶率和吐絮率达到90%所需时间多7～8 d。综上,化学打顶处理可提高叶片脱落率,降低挂枝叶率,提升脱叶质量,使棉铃吐絮时间集中。     

氮肥对棉花应用增效缩节胺封顶效果的影响

为明确棉花施N对DPC~+(1,1-二甲基哌啶鎓氯化物;1,1-Dimethyl-piperidinium chloride)化学封顶效应的影响,以新陆早53号为材料,于2013—2014年在新疆石河子地区进行田间试验。研究结果表明,施N量对棉花株高和果枝数影响不大,但显著影响棉花的产量。中N(300kg/hm2)处理子棉产量最高,较低N(150kg/hm~2)和高N(450kg/hm~2)分别增加23.5%和6.6%。棉花株高和果枝台数随DPC~+剂量的增加而下降,不同剂量DPC~+的株高较CK增加4.8~11.6cm,果枝数增加3.8~4.6台。中剂量(750mL/hm2)DPC~+处理的平均产量与CK基本持平,高剂量(1 050mL/hm~2)略有降低,低剂量(450mL/hm~2)的较CK降低6%~9%。中N中剂量DPC~+的产量是所有处理中(包括CK)最高的,主要原因在于干物质向经济器官的分配较多。低N和高N量下,分别以低剂量DPC~+和高剂量DPC~+的产量相对较高。施N量和DPC~+对棉花纤维品质无显著影响。棉花生产中需要根据N肥用量确定适宜的DPC~+剂量进行化学封顶。     

玉米生长后期倒伏研究进展

倒伏是玉米生产中普遍存在的问题。传统生产中玉米一般在生理成熟期收获,前人关于倒伏研究也多集中在生育前期茎秆发育过程或者是生理成熟前的某一阶段,而对生理成熟后倒伏研究较少。玉米机械粒收一般在生理成熟后2—4周进行,倒伏将会增加机械粒收过程中的产量损失,降低籽粒品质,使收获难度加大,收获效率以及玉米种植效益明显降低,成为制约玉米种植密度进一步提高和机械粒收技术发展的重要因素。对此,本文从玉米生育后期植株的衰老生理及其影响因素角度进行综述,提出增强玉米后期抗倒伏能力的措施与建议。分析表明,玉米生育后期植株自然衰老将导致叶片、茎秆和根系活力下降,使茎秆含水量、可溶性糖、半纤维素及总结构性碳水化合物含量均降低,细胞壁变薄、细胞间缝隙变大;同时,茎秆和根系PAL、POD和PPO酶活性下降,抗病能力减弱;茎腐病病原菌产生的细胞壁降解酶分解细胞壁中的纤维素,降解寄主细胞,孢子迅速萌发形成菌丝并进入表皮细胞、皮层和维管束组织,加速茎秆组织失水干缩过程,植株空心变软甚至腐烂,茎秆质量下降。而基于密植高产机械粒收技术需求的增密种植、田间站秆籽粒脱水会加速并延长玉米衰老进程,使茎秆质量和抗病能力进一步下降,导致生理成熟后的倒伏风险加大。为有效控制倒伏、加速我国玉米密植高产机械粒收技术的推广,建议:(1)增强玉米生育后期茎秆衰老和倒伏的理论研究;(2)加强玉米抗倒种质创制,选育早熟、耐密植、籽粒脱水快、抗逆性强、适宜机械粒收的品种;(3)通过构建优质土壤耕层,集成宜机收品种、合理密植、肥水科学运筹、化学调控和病虫害综合防控等关键技术,创制高质量健康群体,提高生育后期茎秆的抗倒伏能力;(4)根据各地气候、生态条件,因地制宜制定降低玉米生育后期倒伏风险的应对措施。     

新疆杂交棉优质高产栽培技术规程

为了规范种植杂交棉,为新疆杂交棉的大面积推广提供技术支持,根据3年来杂交棉适宜种植密度、水肥运筹及化学调控技术等试验研究,制定了新疆杂交棉栽培技术规程。     

田间条件下棉花变红早衰叶片的光合生理研究

[目的]研究棉花红叶形成后,叶片不同程度红叶部分的生理指标,揭示棉花叶片变红过程中生理特性的变化机制.[方法]选用新疆北疆棉区种植的陆地棉品种新陆早33号,根据棉花叶片花青素积累的程度,把叶片划分为不同的区域,分为对照(CK)、轻度(1)、中度(2)和重度(3)四个区域,采集不同区域的叶片样品,测定相关生理指标.[结果]自发生红叶早衰到其加重过程中,叶片花青素含量呈上升趋势,叶绿素含量大幅下降,光合放氧速率明显下降,叶片的Fv/Fm显著低于对照,(实际光化学效率)Y(Ⅱ)和(△pH和叶黄素调节的热耗散比例)Y(NPQ)均呈明显下降趋势,而(荧光和不依赖光的基础热耗散比例)Y(NO)显著增高.随红叶早衰程度的加剧MDA含量逐渐增高,POD含量逐渐增加,SOD含量先呈增长后降低的趋势.[结论]棉花生育后期叶片变红早衰发生后,光合机构遭到严重破坏,光合能力降低,影响了产量的形成.