灌溉频率对棉花干物质积累及水分利用效率的影响

【目的】研究滴灌条件下不同灌溉频率对棉花生长及产量的影响。【方法】在大田灌溉定额(4 650 m³/hm²)下,设置5个灌水频率(3、6、9、12和15 d/次,其中6 d/次为CK),分析灌溉频率对棉花生长发育过程中干物质积累及分配、产量的影响。【结果】高灌溉频率(3 d/次)干物质积累量较大,同化物向生殖器官的分配率较高,开花结铃数也较高,有利于提高籽棉产量和水分利用效率。【结论】在4 650 m³/hm²常规灌溉定额下,3 d/次的高频灌溉能够提高棉花的干物质积累量,有利于籽棉产量和水分利用效率的提高。     

棉花陆海渐渗杂交群体纤维品质性状的QTL定位

【目的】有效发掘利用海岛棉优异性状基因,拓宽陆地棉栽培种遗传基础。【方法】采用新疆主栽早中熟陆地棉品种新陆中60号为母本,与优质海岛棉品种新海41号为父本杂交,并以新陆中60号为轮回亲本构建出由151个BC₁F₁单株组成的回交群体,利用SSR分子标记和Join Map4.0软件构建遗传连锁图谱,采用复合区间作图法(CIM)对BC₁F₂纤维品质性状的进行QTL定位。【结果】构建的遗传连锁图谱包含52个多态性标记、14个连锁群,该图谱总长824 cM,覆盖棉花基因组的18.5%;最长的连锁群为150.3 cM,包含6个标记,最短的为0.3 cM,包含2个标记。检测到1个与纤维上半部平均长度相关的QTL,qFL-Chr14-1,定位在第14号染色体上,解释表型变异8.59%。【结论】筛选的与优质QTL位点相关SSR标记可应用于棉花优质分子标记辅助选择。     

短期高温胁迫对海岛棉不同部位果枝产量形成的影响

高温是影响棉花产量的重要环境因子,研究盛花期短期高温胁迫对海岛棉不同部位果枝产量及产量构成因素的影响,有助于为海岛棉选育耐热稳产性品种、制定丰产抗逆栽培技术提供理论方法。以‘新海43号’和‘新海49号’为材料,于盛花期在田间搭设增温棚,设置不同增温持续时间[0 d （CK）、3 d （H3）、6 d （H6）、9 d （H9）]模拟短期高温胁迫对海岛棉干物质积累、叶片净光合速率、蕾铃脱落率、产量及产量构成因素的影响。结果表明：盛花期短期高温胁迫,导致‘新海43号’和‘新海49号’中部果枝蕾铃脱落率显著增加,棉株总干物质积累量下降。在花后30~50 d,各增温处理棉铃的干物质量与对照相比显著降低;而花后40~50 d,两品种H6、H9处理茎、叶干物质量与对照相比显著升高。随生育进程的推进,‘新海43号’和‘新海49号’在H3、H6、H9处理下棉铃最大干物质量比对照分别降低8.9%、29.3%、36.3%和11.8%、28.1%、42.6%;棉铃日均积累量分别下降10.9%、32.8%、42.2%和12.8%、30.3%、45.9%;而达到快速积累期终止时期所需的时间分别增加5 d、8 d、14 d和1 d、5 d、10 d。在增温处理期间,两品种主茎叶P_n随增温持续时间的延长呈大幅下降趋势;增温结束后,各处理叶片P_n的衰减速度不同,在生殖生长后期（花后40 d） H3、H6、H9处理下叶片P_n均高于对照,表现为H9 > H6 > H3 > CK。短期高温胁迫导致两品种单株结铃数、单铃重和衣分显著降低,其中单株结铃数变异系数（15.4%~18.5%）最大,衣分变异系数（4.1%~4.7%）最小。‘新海43号’和‘新海49号’H3、H6、H9处理下单株结铃数分别减少21.6%、22.5%、28.9%和16.6%、26.4%、34.7%;而增温显著增加了上部果枝铃数,进而提高了上部果枝产量及产量贡献率。品种间,‘新海49号’净光合速率、单株结铃数和单铃重下降幅度以及蕾铃脱落率的增加幅度均大于‘新海43号’,说明‘新海43号’具有更好的耐热性。     

机采棉株行距配置对棉花生物量和氮素累积分配及产量的影响

【目的】研究机采棉株行距配置对棉花生物量、氮素累积分配特征及产量的影响。为南疆机采棉高产栽培奠定理论基础。【方法】以株型松散品种新陆中54号和株型紧凑品种新陆中75号为材料,设置3种不同适宜机采的株行距配置进行试验,分别为高密度一膜六行(66 +10) cm、高密度一膜六行(64+12) cm和低密度一膜四行(64+12) cm。研究其对棉花生物量、氮素动态累积特征的影响。【结果】新陆中54号与新陆中75号在低密度一膜四行(64+12) cm种植模式下,营养器官和生殖器官生物量的积累进入快速增长期起始日、结束日及最大生长速率的时期均提前,其生长特征值与总氮积累量理论值均较大。确保棉株营养器官中氮素的净吸收和净转移量的增加,发挥棉株单株优势,使棉株生长具有较高的氮代谢水平,可有效增加棉株单株结铃数和单铃重,达到较高皮棉产量(3 307.8和3 150.9 kg/hm²)。不同品种间,新陆中54号对新陆中75号而言单株结铃数高出9.23%,最终皮棉产量高出4.98%。【结论】在新疆南疆不同品种在机采棉株行距配置间,松散型品种新陆中54号在低密度一膜四行(64+12) cm配置下,地上部生物量及氮素累积特征值较协调,各器官分配比例较合理,使皮棉产量较高。     

氮肥与缩节胺对机采棉生长发育及氮素分布的影响

【目的】研究新疆机采棉田合理的施肥化控配套技术。【方法】采用双因素裂区试验设计,以新陆中88号为材料,设置3个纯氮水平(160、320、480 kg/hm²)及3个缩节胺剂量(189、280.5、372 g/hm²),分析氮肥与缩节胺对机采棉农艺性状、干物质积累与分配、氮素吸收及产量的影响。【结果】随施氮量增多,棉花生育时期滞后,喷施缩节胺可以提前棉花生育时期;随施氮量增多,棉花株高、倒四叶宽、茎粗、株高日增量、干物质总量增加,喷施缩节胺可以降低株高日增量、倒四叶宽及果枝数,增加生殖器官干物质占比。各施氮量下的氮素积累总量差异显著,N₂较N₁提高66.4%、较N₃提高12.3%;氮肥与缩节胺对籽棉产量存在极显著的互作效应,N₂水平下籽棉产量较N₁提高21.6%,较N₃提高14.8%,N₂H₂处理较N₂H₁、N₂     

微咸水对滴灌棉花冠层光合特征及产量品质的影响

为探讨微咸水对新疆膜下滴灌棉花影响效果,利用排碱渠微咸水与河水混合方式,以河水为对照(CK),设置3 g/L和5 g/L两个微咸水矿化度,研究微咸水对滴灌棉花冠层光合特征及产量品质的影响。结果表明:灌溉初期微咸水对棉花影响不明显,至盛花期影响逐渐增强,与对照相比,微咸水滴灌使棉花LAI、MTA、Pn均降低,且5 g/L降幅大于3 g/L,而3 g/L蒸腾速率和气孔导度高于CK和5 g/L。微咸水滴灌使棉花产量降低,3 g/L下降不明显,5 g/L则显著下降,主要原因是单株铃数显著下降,而单铃重呈增加趋势,衣分无明显变化。微咸水对纤维长度和比强度无显著影响,但马克隆值显著增大。因此,低矿化度的微咸水在新疆棉花生产中可适当使用,是缓解棉花旱情实现稳产高产的重要途径。     

滴灌长绒棉水氮定量耦合效应研究

本研究目的在于在滴灌长绒棉生育期灌水量及施氮量一定条件下,调节不同时期的水氮配比,进一步优化水氮管理,提高产量,为农业生产提供理论指导。试验方法：在长绒棉主产地阿瓦提县,选用新海24号,设9个不同水、氮配比处理,研究生育期生理指标及产量的变化。试验结果：（1）不同时期灌水量变化对长绒棉生育进程的影响大于施氮量变化;（2）不同水氮配比对长绒棉生育前期（7月5日前）及后期（8月1日后）单株叶面积影响较大;叶片净光合速率（Pn）在出苗后45 d左右均达最高值,在出苗后60～75 d迅速下降,Pn最大值第二次出现的时间及下降速率差异较大,9个处理中,以7月5日前灌水130 m3·666．7m-2,追氮10．44 kg·666．7m-2;7月6日至7月31日灌水78 m3·666．7m-2,追氮17．4 kg·666．7m-2;8月1日后灌水52 m3·666．7m-2,追氮6．96 kg·666．7m-2的水氮配比（N3W1）Pn二次峰值出现时间最早,在出苗后75 d,为22．7μmol·m-2·s-1,且持续时间长,下降缓慢;（3）通过对8月21日的单株成铃数分析表明：N3W1处理单株成铃最多,为15．8个·株-1,脱落率最低,仅为41．5％。结论：在滴灌长棉生育期所需纯氮20 kg,灌水约260 m3·666．7m2条件下,以7月5日前灌水130 m3·666．7m-2,追氮10．44 kg·666．7m-2;7月6日至7月31日灌水78 m3·666．7m-2,追氮17．4 kg·666．7m-2;8月1日后灌水52 m3·666．7 m-2,追氮6．96 kg·666．7m-2的水、氮配比方式最利于长绒棉经济产量的形成。     

新疆滴灌棉田深松后土壤理化性质及产量的变化特征

为探讨深松对新疆绿洲棉田土壤理化性质及产量的影响。以不深松棉田为对照(CK),设置深松深度30 (S30)、40 (S40)、50 (S50) 3个处理,于2017年和2018年进行田间试验。结果表明:与CK相比,深松能有效降低耕层土壤容重和土壤紧实度,增加土壤总孔隙度,且深松后第一年差异显著。2017年0~20 cm土层S30、S40、S50较CK土壤容重降低了1.7%、7.0%、9.7%,土壤紧实度降低了36.1%、5.8%、21.1%,土壤总孔隙度增加2.2%、9%、12.4%。深松能提高耕层土壤含水量和土壤蓄水量。2017年0~20 cm土层S40较CK土壤含水量提高18.7%,土壤蓄水量提高10.5%,而S30、S50与CK差异不显著。深松能增加耕层土壤有机质、土壤速效磷含量,而土壤速效氮含量在深松后第一年较CK增加,2018年则减小,土壤速效钾含量变化与之相反,以深松40 cm效果最佳。深松能显著降低土壤含盐量,2年平均土壤含盐量S30、S40、S50比CK降低21.6%、33.3%、49.6%。深松有利于子棉产量增加,其中S40子棉产量较CK增产幅度最大,2年分别增加15.4%、9.7%。新疆绿洲棉田深松40 cm时,可有效改善土壤理化性质,棉花产量显著提高。     

行距对机采棉干物质积累及氮磷利用效率的影响

【目的】新疆棉花生产的主要环节均已实现机械化,但采摘环节仍大量使用人工,农机农艺不协调是导致机收比例低的主要原因。优化机采棉行距配置是实现农机农艺融合的有效途径,因此本研究通过设置不同的机采棉行距,探究其对棉花产量形成及养分利用的影响,为机采棉行距配置的优化提供理论依据。【方法】采用随机区组设计,选择生产中最佳密度,在密度一致基础上,设置"一膜三行"(S1,平均行距76 cm)、"一膜四行"(S2,平均行距57 cm)、"一膜六行"(S3,平均行距38 cm)3种行距,其中S3处理为常规机采行距(CK),研究行距对棉花干物质积累、分配以及对产量形成及氮、磷养分吸收利用的影响。【结果】不同行距下棉花干物质的积累符合Logistic生长函数模型。2年均值表明随着平均行距的降低,单株干物质积累总量降低43.3%,干物质最大积累速率降低(1.4 g·株-1·d-1),快速积累期起始时间从出苗后51.4 d逐渐推迟至62.5 d,但快速积累持续时长从19.7 d增加至35.1 d。增加行距显著提高单株成铃(0.9个),对铃重及衣分无显著影响,籽棉及皮棉产量显著增加16.7%和17.4%。行距对植株养分积累与分配有显著的影响,S1处理氮积累总量(907.0 kg·hm-2)、磷积累总量(58.3 kg·hm-2)、吐絮期经济器官氮分配率和磷分配率(N 55.7%和P2O569.1%)、每100 kg皮棉氮素吸收量(32.1 kg)均最高;而S3处理氮积累总量(664.5 kg·hm-2)、磷积累总量(38.9 kg·hm-2)最低,S2处理吐絮期经济器官氮分配率和磷分配率(N 48.5%和P2O560.3%)、每100 kg皮棉氮素吸收量(28.6 kg)最低。【结论】综合来看,一膜三行下植株养分指标及产量均优于其他行距,更适宜作为高效机采的行距。     

施氮量对南疆机采棉生长特性及产量的影响

研究施氮量对南疆机采棉生长特性及产量的影响,以期为南疆机采棉栽培技术提供科学理论依据。在南疆自然生态条件下,以‘新陆中54号’为材料,采用单因素试验设计,设置4个施氮(纯N)水平,分别为0(N0)、150(N1)、300(N2)和450kg/hm~2(N3)。结果表明,N2、N3处理较N1、N0处理花铃期延长4~8d,N2处理有效增加真叶数、茎粗、倒四叶宽和有效果枝数,果枝始节高度合理(平均25.15cm),符合机采要求;至盛花期,棉花的叶面积指数(LAI)及净光合速率(Pn)均达到最大值,分别为4.81和36.32μmol/(m~2·s);N2处理干物质积累量大,且向生殖器官转运率最高,为61.02%,增产效果最显著,为36.30%。在南疆机采棉种植模式下,施氮量为300kg/hm~2时,棉花生长优,单株结铃数多,单铃质量大,籽棉产量最高,为5 781.7kg/hm~2,且投入产出比最小,为0.72。