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。     

滨海盐碱地不同适性棉花品种的筛选及其性状特征

在滨海盐碱棉区,针对不同盐碱程度的棉田筛选相适应的棉花品种,对于提升该区域棉花产量具有重要意义。以18个棉花品种为试材,在不同盐碱程度棉田上进行种植,依据出苗率(出苗率达到80%以上的品种作为适应该盐碱程度的品种)对参试品种的适应性进行了划分;并以3种盐碱程度下出苗率均≤50%的品种作为对照,对3种盐碱程度相适应品种的植株性状、光合性状、产量性状和产量进行了分析。结果表明:轻适性品种株高59.6~75.0 cm,果枝数7.3~9.7个,产品器官数8.0~10.1个,叶片SPAD值45.4~47.6,叶面积指数2.39~4.39,叶片光合速率12.2~16.3μmol/(m~2·s),皮棉产量达到1 200 kg/hm~2以上水平;中适性品种株高61.4~68.1 cm,果枝数7.9~9.2个,产品器官数7.1~10.6个,叶片SPAD值45.4~48.0,叶面积指数1.67~4.07,叶片光合速率10.3~16.2μmol/(m~2·s),皮棉产量达到1 000 kg/hm~2以上水平;高适性品种株高66.7~74.7 cm,果枝数8.3~9.1个,产品器官数6.7~14.2个,叶片SPAD值41.3~42.7,叶面积指数1.08~2.80,叶片光合速率8.8~10.8μmol/(m~2·s),皮棉产量达到900 kg/hm~2以上水平。品种对不同程度盐碱胁迫的适应性,外在表现为营养器官增强、产品器官减少,其生理基础是光合性能的提高。收获期单位面积铃数和衣分增加是不同适性品种产量提高的主要原因。     

适宜粮棉轮作种植模式的玉米品种筛选

选用生产上主推的8个不同类型玉米品种,在粮棉轮作种植模式下,调查其生育时期、果穗性状和产量性状,以筛选适宜该种植模式的玉米品种。结果显示,先玉688生育期较长,株高、穗位高适中,抗倒伏性能好,穗粒数与穗粒重突出,产量达到12 439 kg/hm2,是该种植模式的优选品种。     

机采棉模式下氮肥用量对棉花株型结构塑造和产量的影响

【目的】研究不同施氮量对机采棉株型塑造、冠层结构和产量的影响,分析适宜冀南棉区机采棉种植的氮肥用量。【方法】采用田间小区试验,设置0、60、120、180、240、300、360和420 kg/hm²共8个氮肥施用梯度,研究不同施氮量对冀南棉区机采棉株高、果枝数、果枝始节高度和节位、果枝长度、果枝节数、果枝夹角、吐絮率、叶面积指数、透光率、叶倾角和产量的影响。【结果】随着施氮用量的增加,棉花株高、果枝数、果枝长度和果枝夹角呈先升高后降低趋势,果枝始节高度呈先降低后升高趋势,棉花吐絮率随着施氮量的增加呈降低趋势,其中N₃~N₈没有显著差异。与不施氮相比,施氮处理可以增加棉花叶面积指数,降低叶倾角,使冠层有效光截获量显著增加。随着施氮量的增加,棉花单株铃数呈先增加后降低趋势,单铃重呈增加趋势,棉花籽棉产量随氮肥用量增加而增加,N₆~N₈差异不显著。【结论】氮肥用量会显著影响棉花适宜机采农艺性状,影响棉花株型塑造、群体冠层结构和产量,冀南棉区机采棉的氮肥推荐量为300 kg/hm²。     

不同小麦品种在麦棉套作模式中的边行优势及产量分析

在麦棉套作种植模式下,以6个不同类型小麦品种为材料,通过调查边行与内行的单位面积穗数、穗粒数、千粒重与产量性状,研究不同小麦品种的边行优势特性,筛选适宜麦棉套作模式的小麦品种。结果表明，邢麦4号边行优势明显,小麦产量达到6919.0 kg/hm2,是麦棉套作种植模式中的优选品种。     

多雨寡照年份适宜麦棉套作的棉花品种筛选

河北省2013年为典型的多雨寡照年份,5～10月的逐月日照时数均低于历年平均,尤其是7～9月的日照时数仅分别为历年平均的69.3％、71.1％和56.2％.2013年在麦棉套作模式下,以10个棉花品种(系)为试材,对棉花株高、果枝性状、“三桃”比例、产量及产量构成因子、纤维品质进行分析,以筛选适宜多雨寡照年份种植的棉花品种(系).结果表明:麦棉套作模式下,尤其是多雨寡照年份,棉花营养生长集中在6月下旬～7月中上旬,目前生产上的主推棉花品种在多雨寡照年份均存在晚熟的问题,成铃主体为秋桃,霜前花率过低,不适宜在麦棉套作模式中应用.夏播品种中棉所50生育期短,伏桃比例较高,霜前花率达到83.4％,子棉产量3 814.1 kg/hm2,显著高于其他品种,且纤维品质较好,较好地适应了多雨寡照年份的气候特点,适宜麦棉套作种植.     

滨海盐碱地预覆膜起垄的生态效应及对棉花苗期的影响

为提高滨海盐碱棉田在雨养旱作条件下的棉花出苗成苗率,以常规的播后覆膜为对照,在河北滨海盐碱地进行预覆膜起垄试验,研究预覆膜及不同预覆膜起垄方式对耕层水热盐及棉花苗期的影响。结果表明:(1)播前预覆膜能够有效降低耕层含盐量,在轻度和中度盐碱土耕层中,平铺覆膜分别降低6.99%、7.55%,预覆膜的同时起垄会加速耕层降盐,中间高垄处理播种行内含盐量分别降低2.3%和17.62%,两侧低垄分别降低9.11%和30.72%,两侧低垄对盐分在垄上和播种行内的差异化分布影响大于中间高垄处理,且在中度盐碱土效果更明显;(2)预覆膜可以增加耕层土壤含水量,有明显的保墒作用,中间高垄、两侧低垄和平铺覆膜播种行耕层平均含水量分别为19.92%、20.42%和19.94%,均显著高于未覆膜对照;(3)预覆膜还可以增加耕层地温,膜下0、5、10、15 cm土层日平均温度分别比膜外提高3.7、3.6、3.1、2.8℃,两侧低垄在5、10、15 cm土层处地温比中间高垄分别高1.3、1.2、0.7℃,有利于促进种子萌发;(4)预覆膜起垄对耕层微生态环境的改变直接影响了棉花的苗期生长,轻度盐碱土中,各预覆膜起垄处理的出苗率均显著高于常规模式,成苗率方面,预覆膜同时两侧低垄最高,比常规模式提高了34.8%;中度盐碱土中,预覆膜同时两侧低垄的出苗率、成苗率、单株干重均表现最高,比对照模式分别提高了45.9%、70.7%和44.4%,预覆膜且两侧低垄处理的出苗保苗效果最好。     

性诱捕器悬挂高度对绿盲蝽、棉铃虫和甜菜夜蛾田间诱集效果的影响

为更好地发挥性诱捕器对棉花主要害虫绿盲蝽 Apolygus lucorum 、棉铃虫 Helicoverpa armigera 和甜菜夜蛾 Spodoptera exigua 的监控及诱杀作用, 进一步优化性诱捕器田间设置技术, 笔者研究了不同悬挂高度对3种害虫性诱捕器田间诱集效果的影响。结果表明, 悬挂高度对3种害虫的诱集效果均存在显著影响, 绿盲蝽性诱捕器悬挂高度高于棉株顶尖40 cm时效果最好, 与顶尖持平和高于顶尖20 cm的诱集效果略低, 三者差异不显著; 棉铃虫性诱捕器悬挂高度0~40 cm时诱集效果均较好, 诱捕器处于顶尖以下时诱集效果显著降低; 甜菜夜蛾性诱捕器悬挂高度在高于顶尖20 cm和40 cm时诱集效果差异不显著, 高于顶尖40 cm时诱集效果最好。棉花打顶前, 绿盲蝽和棉铃虫性诱捕器随着棉花株高变化可适当减少调整频次, 但低于棉花顶尖时应及时调整。     

粮棉轮作模式下播期播量对棉茬小麦生长发育和产量的影响

为明确粮棉轮作两年三熟模式下棉茬小麦适宜的播期和播量,采用田间裂区试验,研究了不同播期(10月15日、10月25日和11月5日)和播量(187.5kg·hm~(-2)、225.0kg·hm~(-2)、262.5kg·hm~(-2)和300.0kg·hm~(-2))对小麦生长发育、产量及其相关性状的影响。结果表明,在拔节期,小麦叶面积随着播期的推迟而下降;在孕穗期,10月25日播期时,播量过大(300.0kg·hm~(-2))会降低小麦叶面积;在扬花期,11月5日播期时,播量过小(187.5kg·hm~(-2))会降低小麦叶面积。随着播期的推迟,小麦生物量逐渐降低,且随小麦生长发育推移,播期对小麦生物量的影响程度逐渐降低。晚播可以提高小麦灌浆期旗叶叶绿素含量,延缓叶片衰老。播期推迟会降低小麦拔节期、扬花期和成熟期的茎蘖数,播量增加会提高小麦的茎蘖数。随着播期的推迟,小麦的成穗数下降,从而导致产量降低。穗数对小麦的产量贡献最大。增加播量使小麦穗粒数和千粒重下降,但穗数增加,所以相同播期时,播量对小麦的产量没有显著影响。本试验中,以播期10月15日、播量262.5kg·hm~(-2)产量最高。建议棉茬小麦适当早播,如果播期推迟,则应适量提高播量以保证产量。     

秸秆还田对滨海盐碱地棉苗光合特性及生长的影响

为探讨秸秆还田对滨海重度盐碱地棉苗光合特性及生长的影响,设置增施有机肥、播前秸秆还田、冬前秸秆还田3个处理,测定了棉花苗期3个层次土壤含盐量、水分和容重,棉花叶片光合参数、叶片SPAD值以及干物质积累和棉花产量。结果表明,与对照相比,增施有机肥和秸秆还田的处理各个土层含盐量和容重明显降低,棉苗叶片LAI和SPAD明显增大,光合能力提高,干物质积累量、根冠比以及棉花产量明显增加。其中,冬前秸秆还田各土层含盐量低于2.00 g·kg-1,容重保持在1.15~1.40 g·cm-3,叶片SPAD值高于40.0,LAI提高65.5%,光合性能系数增高23.4%~92.8%,非光化学淬灭系数(NPQ)降低12.2%,干物质积累总量增大46.3%,根冠比提高56.5%,产量提高36.2%。因此,在本试验条件下,冬前秸秆还田更有利于滨海盐碱地改良及棉苗的正常生长。