乙烯利催熟对机采棉铃重和纤维品质的影响

催熟剂乙烯利的使用可实现机采棉提前吐絮和集中吐絮。本研究选择催熟剂敏感性和棉铃形态差异较大的18个棉花品种(材料),在棉铃发育不同阶段一次性喷施乙烯利,分析棉铃铃期缩短对棉花铃重和纤维品质的影响及其关系。结果表明,当棉铃铃期为47~69 d时,在棉铃铃龄40.5~49.7 d喷施乙烯利可使棉铃提前3.5~5.7 d吐絮。在乙烯利催熟下纤维完全发育成熟需64.1~69.7 d,棉籽则需54.8~60.5 d。棉铃吐絮时间提前1.5~6.2 d,铃重与纤维品质均降低的概率高达58.0%~76.5%。生产中可选择在棉铃铃龄34.8~44.1 d喷施乙烯利,此时棉株顶部棉铃铃重损失5%(损伤量<0.26g)、纤维品质损失1%(长度损伤量<0.28mm、断裂比强度损伤量<0.30cNtex–1),这是实现棉铃提前吐絮可接受的代价。此外,部分品种经催熟剂处理后棉铃铃期缩短但其铃重、纤维长度和断裂比强度均增加,此类情况的概率为9.5%~23.5%,说明部分机采棉品种适时使用乙烯利能够实现机采棉棉铃铃期缩短与提高铃重和纤维品质的协同。

新疆机采棉花实现叶片快速脱落需要的温度条件

随着机采棉的快速推进,籽棉含杂率过高导致清理工序过多及纤维不必要的损伤。新疆棉区棉花生长后期的热量资源有限,如何合理喷施脱叶催熟剂是改善原棉品质的关键技术措施。本研究采用分期喷施脱叶催熟剂的方式,探讨了温度变化对棉花叶片脱落率的影响及实现棉花叶片快速脱落需要的温度条件。结果表明,在喷施脱叶催熟剂后(7.0±1.0)d内,棉花叶片脱落率最高,达55%～79%,且与最高温度和每日≥12°C有效积温呈显著的线性关系。若要在喷施脱叶催熟剂后(7.0±1.0)d内实现>55%的叶片脱落率,则应满足该时间段最高温度大于27.2°C、每日≥12°C有效积温大于7.0°C·日的要求。因此,喷施脱叶催熟剂后(7.0±1.0) d内是实现良好脱叶效果的关键时间段,期间的最高温度和每日≥12°C有效积温则是影响的关键因素。

机械采收方式对新疆棉品质的影响

为了解新疆棉区纤维品质变化的根本原因,通过分析新疆棉区机采棉和手采棉纤维品质的差异,探讨通过品种选育及全疆品种布局实现改善原棉品质的途径。研究结果表明,纤维长度和马克隆值在机采棉和手采棉间无显著性变化;机采棉纤维比强度、整齐度及纺纱一致性指数较手采棉显著降低,其中比强度和纺纱一致性指数在试验点变化较大,最大降幅可达11.3%和25.8%,且有62.5%的品种显著降低。短纤维率的变化最为明显,机采棉较手采棉增加了51%,试验点和品种间最大增幅分别达90%和130%。因此,选择适宜机采的品种及合理的品种布局是改善新疆棉花品质结构的主要途径。

新疆棉区日最低气温对棉纤维次生壁加厚期蔗糖代谢的影响

【目的】研究日均最低气温对棉纤维中蔗糖代谢、纤维素沉积和纤维比强度形成的影响,揭示棉纤维强力变化的机理。【方法】通过分期播种,使棉铃发育处于不同的低温环境下,研究不同低温水平对新疆棉纤维发育过程中蔗糖代谢中相关物质含量变化、调控蔗糖代谢的关键酶活性变化的影响及与纤维素沉积的关系。【结果】正常播期条件下,棉株中部棉铃纤维中蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性高,蔗糖转化彻底,纤维素累积时间长且累积平稳,最终纤维素含量高、纤维强力增加。播期推迟,棉铃发育过程中夜间温度降低,纤维中SPS活性下降、酸性转化酶(AI)和碱性转化酶(NI)活性升高,造成果糖含量明显上升,影响纤维素的沉积。【结论】棉纤维加厚期<15.3℃的日均最低气温影响了蔗糖代谢关键酶活性的变化,引起蔗糖转化率下降,果糖循环速率减缓并在纤维中大量富集。

新疆棉花生育后期夜间增温对纤维产量和比强度的影响

选用早熟品种新陆早13和新陆早33为试验材料,设两个夜间增温(nighttime warming,NWI和NWII)处理,自然温度为对照(CK),以组装在半移动式保温箱内的远红外石英管作为增温装置,在大田中模拟夜间增温环境,调查棉花生育后期夜间增温对纤维产量和比强度的影响。结果表明,与对照相比,棉花生育后期夜间增温导致棉铃铃期缩短,单铃纤维干物质快速累积期提前,单铃皮棉产量增加。夜间增温提前棉纤维中可溶性糖进入转化期的时间,且持续期明显延长;提前纤维素累积期的起始时间,在快速累积期终止之前,≥15.0℃的夜间最低温度对快速累积期的持续时间及最大累积速率无明显影响,棉纤维发育期≥14.1℃的夜间最低温度对纤维比强度影响较小。因此,夜间最低温度是影响棉纤维中可溶性糖转化和纤维素累积特性的重要因子,进而影响单铃纤维干物质累积及单铃纤维产量。

棉花脱叶催熟剂对纤维品质的影响及应用时间的确定

棉花脱叶催熟技术是实现棉花机械采收的重要前提,确定脱叶催熟剂喷施时期及标准对实现良好的脱叶和催熟效果至关重要。本研究采用分期喷施脱叶催熟剂的方式,探讨了脱叶催熟剂对纤维品质的损伤程度,及与棉铃铃期之间的定量关系。结果表明,脱叶催熟剂对纤维长度的影响在品种间存在差异,46%~69%的供试品种纤维长度较对照下降或持平,另有31%~54%的品种纤维长度反而较对照增加,所有品种纤维长度较对照平均仅降低0.2%~1.2%。纤维比强度受脱叶催熟剂的影响较为明显,其损伤量(处理与对照的差值)集中分布在-4~0 cN tex^-1之间。脱叶催熟剂对纤维比强度的损伤程度与喷施时间有关,铃龄30 d时喷施损伤大,铃龄37 d时喷施损伤减小,且有61%供试品种的比强度较对照平均增加了1.1 cN/tex。脱叶催熟剂对纤维比强度的损伤量随棉铃铃期延长而加剧,因此可根据“脱叶催熟剂喷施时棉铃的铃龄与铃期的比值(Rd/b)”这一指标确定脱叶催熟剂的喷施时间。此外,棉铃铃期与棉铃体积、棉铃体积与纤维比强度均呈显著正相关关系。如要生产比强度>31 cN tex^-1的棉花纤维,所选品种的棉铃体积应>31.8 cm^3、棉铃铃期应>60.0 d,且要在Rd/b>0.68(铃龄40.9 d)后喷施脱叶催熟剂(可控制纤维比强度损伤量小于0.5 cN tex^-1)。

新疆产棉区高强棉纤维形成的纤维素累积特征及适宜温度

【目的】新疆是我国主要产棉区,该区棉花生育后期气温下降快。明确生育后期温度对棉纤维发育的影响,对新疆优质棉生产提供指导。【方法】采用分期播种、整段夜间增温(棉纤维发育期)和阶段夜间增温(开花至纤维素快速累积期起始时间、纤维素快速累积期和纤维素快速累积期终止时间至吐絮)的方式,使棉纤维发育处于不同的温度环境下,研究温度对纤维素累积特征的影响及其相互关系。【结果】结果表明,棉纤维比强度受纤维素快速累积期持续时间(T)、开花至纤维素快速累积期起始时间的平均累积速率(V1)和纤维素最大理论含量(Wm)的显著影响,其中棉纤维比强度与V1呈显著二次曲线关系、与Wm呈极显著线性关系。棉纤维发育期≥15℃有效积温是影响纤维比强度的主要温度因子,在开花至纤维素快速累积期起始时间内二者呈显著负相关关系,在纤维素快速累积期则呈显著正相关关系。自棉花开花至纤维素快速累积期起始时间内,较多的有效积温使纤维素在这段时间的平均累积速率(V1)直线降低,这并不利于纤维比强度的提高。在纤维素快速累积期,≥15℃有效积温的增加显著提高了V1,纤维素快速累积期持续时间(T)随有效积温的增加而显著延长,纤维比强度亦呈增加趋势。若获取≥30 cN/tex的纤维比强度,就需要V1维持在1.32%·d-1—1.76%·d-1,纤维素在铃龄6.7—13.3 d进入快速累积期,快速累积期持续20.2—25.6 d,纤维素累积时间经历39.0—46.9 d;在开花至纤维素快速累积期起始时间内需要≥15℃有效积温5.6℃—96.3℃,在纤维素快速累积期则需要181.5℃—262.3℃。【结论】棉纤维不同发育阶段≥15℃有效积温对V1影响的差异性是造成纤维比强度差异的主要原因,适宜V1有利于形成高强纤维。

新疆近年机采棉发展过程中的棉纤维品质变化

为了解近年新疆机采棉发展过程中棉纤维品质现状,利用2008-2016年我国新体制棉花公正检验质量数据,比较分析全国5大植棉省(区)的棉纤维品质及其等级分布的变化特征。结果表明,纤维长度以新疆地方的最长,高出全国均值0.20mm;断裂比强度则以新疆兵团和新疆地方的最低,仅为28 cN·tex^(-1)。新疆棉花长度在27 mm级的比例虽有所降低,但29 mm级比例逐年降低且波动较大;断裂比强度的"强级"和"很强级"所占比例全国最低,仅占20%和3.0%左右,"差级"比例则是全国最高,约占10%。马克隆值以新疆最优,但近几年呈明显升高的趋势。因此,各指标差级棉纤维比例增加和强级比例降低是新疆原棉品质的基本状况,尤其是断裂比强度。

新疆机采模式下棉花株行距配置对冠层结构指标及产量的影响

【目的】为了研究不同株行距配置对机采棉花冠层结构指标及产量的影响。【方法】在田间条件下,选用棉花杂交种鲁棉研24号和常规品种新陆早60号为供试材料,设置适宜机采的1膜3行等行距(76 cm+76cm+76 cm)低密度、1膜6行宽窄行(66 cm+10 cm)高密度及1膜3行等行距(76 cm+76 cm+76 cm)双株高密度3种配置方式进行试验。【结果】等行距低密度下,棉花生育前期生长旺盛,叶面积指数与光吸收率迅速增加至最高值;生育后期,叶面积指数及光吸收率下降幅度分别为10.4%~13.6%、3.7%~4.2%,低于其他两种处理,且干物质积累量较高。等行距低密度下杂交棉产量最高。【结论】等行距低密度下杂交棉实现高产的生理基础主要是:生育前期叶面积指数及光吸收率增长迅速,干物质积累较快;生育后期叶面积指数及光吸收率下降缓慢,能维持较高水平,光合生产能力较高,干物质积累量最大。

缩节胺(DPC)对干旱区杂交棉冠层结构及群体光合生产的调节

在干旱气候生态条件下,设置常规化调和轻量化调2种方式,以常规棉品种为对照,研究了不同剂量缩节胺(DPC)对杂交棉品种冠层结构及群体光合生产的影响。结果表明,轻量化调下,杂交种标杂A1和石杂2号棉株主茎第6及以上节间长度明显增加,叶面积指数增大且生育后期下降较缓,光截获量增加;植株叶倾角增大,叶片较直立,冠层开度较大,透光良好,群体光合速率峰值高且高值持续期较长,光合物质积累量明显增加,皮棉产量显著提高。常规棉花品种新陆早13号和新陆早36号第6及以上节间长度变化不大,叶面积指数峰值高但生育后期下降较快,生育后期漏光损失严重,群体光合速率下降,产量显著降低。因此,采用轻量化调,有助于杂交种形成高光效冠层结构,增强群体光合生产能力,发挥其生长优势,提高产量。

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3.8 d,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。

新疆北疆机采棉优质高效综合栽培技术规程

在继承新疆棉花传统栽培技术的基础上,将适宜机采的株行距配置方式、脱叶催熟技术等各项栽培技术措施优化组装配套,提出了新疆北疆机采棉优质高效综合栽培技术规程。本规程规范了北疆机采棉种植的生产技术,包括品种选择、种植模式、田间管理、脱叶催熟、机械采收等技术要素。

新疆棉花播期对棉纤维糖类物质及超分子结构的影响

【目的】在新疆气候生态条件下,研究不同播期对棉纤维发育过程中纤维素累积和纤维超分子结构的影响,探讨纤维累积特征、超分子结构变化与纤维强度形成的关系,揭示棉花生育后期低温对棉纤维强度形成的影响。【方法】选用新陆早13号和新陆早33号为材料,采用分期播种的方法,形成棉铃发育的不同温度条件,研究棉纤维素发育过程中纤维素累积特性和纤维超分子结构的变化,分析纤维强度形成与超分子结构变化的关系。【结果】在新疆棉花生产正常播期处理条件下,棉纤维的发育处于较适宜的温度条件,纤维发育过程中纤维素积累速率平缓且经历时期长;在晚播条件下,棉纤维发育后期受到低温的影响,纤维素的快速积累起始时期推迟,纤维快速积累时期缩短,纤维素的理论最大含量下降,晚播处理棉纤维的取向分散角和取向分布角的角度大于正常播期处理,纤维强度下降。【结论】在棉纤维发育过程中,棉纤维发育期后期的低温不仅影响了纤维素的积累特性,导致纤维的超分子结构3个参数大于正常播期处理,不利于高强纤维的形成。

新疆南疆棉区机采棉优质高效综合栽培技术规程

在继承新疆棉花传统栽培技术的基础上,将适宜机采的株行配置方式、脱叶催熟技术等各项栽培技术措施优化组装配套,提出了新疆南疆棉区机采棉优质高效综合栽培技术规程。本规程规范了南疆棉区机采棉种植的主要技术,包括品种选择、种植模式、田间管理、脱叶催熟、机械采收等技术要素。

播期温度对新疆膜下滴灌棉花出苗率及苗期生长的影响

【目的】新疆膜下滴灌棉田普遍采用干土播种、滴水出苗技术,将棉花传统漫灌栽培条件下需要兼顾土壤墒情和气温状况转变为仅关注播期温度条件。论文根据棉花播种出苗对气温的要求,选择不同时期不同温度条件下播种,观测膜下滴灌棉花播种出苗及幼苗生长状况,分析播期温度变化对出苗率、苗期生长发育的影响及收获期产量的变化,为膜下滴灌棉花确定播种条件、实现一播全苗和培育壮苗提供理论依据。【方法】通过记载播种前气温及土壤温度的变化,以棉花种子发芽、出苗的生物学下限温度为最早播期,设置3—4个播期,调查不同播期下棉花出苗率,测定苗期株高、子叶节高度等形态指标和植株干物质累积量等,明确不同温度条件下播种对膜下滴灌棉花出苗和壮苗指标的影响。【结果】播前3 d膜下5 cm土壤温度18.7℃条件下棉花出苗速度快且出苗率最高;与温度较低条件下的早播相比,膜下5 cm土壤温度达24.7℃的晚播棉花出苗期至3叶期植株株高提高3.52%—8.64%、子叶节高度提高8.82%—20.59%、总根长增长1.79%—6.59%、比根长提高14.84%—25.93%;播前3 d膜下5 cm土壤温度9.5℃早播条件下,根干物质累积量较高、根冠比较大。【结论】棉花播前3 d平均气温稳定通过13.8℃—15.7℃,播后1周气温在16℃—18℃,出苗率可达90%以上;但平均气温在6.7℃—14.1℃、膜下5 cm平均地温9.5℃—17.6℃条件下播种,出苗至3叶期平均气温在18.5℃—19.5℃、有效积温在110℃—120℃,棉花幼苗单位株高干物质累积量较高,根系生长量大,幼苗健壮,单株结铃多,铃重较高。因此,适温早播为棉花产量形成奠定良好基础。

膜下滴灌棉花不同播期对植株顶部棉铃单铃重和纤维品质的影响

【目的】研究不同播期顶部棉铃发育过程中温度变化对棉铃铃重和品质形成的机理,分析膜下滴灌棉田播种后棉铃铃期发育及品质问题,以及分期播种后棉花顶部棉铃发育与温度的关系,确定播期及喷施脱叶剂日期,为膜下滴灌棉花确定播期和提高棉花纤维品质供理论依据。【方法】于2016～2017年在新疆乌兰乌苏农业气象试验站开展田间试验,以正常温度播种时间为对照、设置3～4个播期,根据不同播期播种,调查棉花铃期,测定棉铃单铃重、棉花纤维品质等指标。【结果】4月8日(早播)播种条件下棉花顶部棉铃单铃重较其余播种日期高0. 79%～11. 02%;花铃期提前3～10 d;棉花纤维长度高1. 05%～3. 86%、比强度高2. 00%～9. 49%、整齐度高0. 59%～2. 03%、马克隆值高0. 41%～13. 76%。【结论】4月8日(早播)播种条件下棉花顶部棉铃发育在23. 70～23. 86℃的日均温条件下,花铃期提前,棉花顶部铃铃期发育时间缩短,且单铃重较大,棉花纤维品质较高。其中,日均气温对棉花单铃重和纤维品质影响最大,可最为衡量棉花顶部棉铃发育的重要指标。4月29日(晚播)播种条件下棉花顶部棉铃发育由于最低温度的影响导致铃期缩短,棉花纤维发育受到影响,不利于高强纤维和高质量棉铃的形成。

北疆棉区棉花单铃损伤对脱叶催熟剂及铃期的响应

【目的】研究棉花适宜施用脱叶催熟的棉铃铃期和施用时间,提升棉花脱叶催熟效果,降低对棉花产量和纤维品质的影响。【方法】设置不同的棉花脱叶催熟剂施用时间,分析脱叶催熟剂对棉铃发育的影响及对单铃纤维和棉籽的损伤程度。【结果】施用脱叶催熟剂缩短棉铃铃期,提前施用时间则棉铃铃期缩短越大,单铃纤维重和单铃棉籽重受脱叶催熟剂影响显著,不同施用时间以铃龄44 d时的降低量最小,降低了0. 15 g左右。【结论】根据棉铃铃期与单铃因子损伤量的关系,确定脱叶催熟剂的施用时间。若控制单铃产量损伤量<0. 1 g,"脱叶催熟剂施用时间/铃期"大于0. 79,棉铃铃期55 d的棉花品种可在铃龄43 d施用脱叶催熟剂。

新陆早系列棉花品种更替中棉铃发育特性及与产量和品质的关系

【目的】明确不同年代新陆早系列棉花品种棉铃发育特性及其与产量和品质的关系。【方法】以1980~2010年推广面积较大的10个新陆早系列棉花品种为材料,测定棉铃发育过程中长度、直径、体积、单铃重、产量及纤维品质。【结果】随品种更替,棉铃铃长、铃直径、铃体积和单铃重分别下降2.79%~16.92%,2.27%~13.28%,10.15%~35.9%和11.5%~18.9%;单株铃数和产量分别增加了4.0%~45.29%和8.75%~28.04%。纤维长度和比强度从1980年代到2000年代分别提高了7.6%和11.6%,2000~2010年代没有明显的变化。相关分析表明,铃长、铃直径和铃体积与单株结铃数、产量、整齐度和马克隆值成极显著负相关,与单铃重、纤维长度和比强度成显著正相关;通径分析表明,增加棉铃长度和直径有利于提高纤维长度和比强度。【结论】棉花品种演替过程中产量的增加主要归因于单株铃数的增加,铃龄0~21 d铃长和铃直径与产量和品质形成关系密切。

化学封顶剂不同浓度对棉花农艺性状及产量、品质的影响

【目的】研究化学封顶剂不同浓度的增效缩节胺对棉花不同品种的封顶效果,为新疆棉花化学封顶技术的应用提供理论依据。【方法】以新陆早61号、新陆早67号、新陆早72号为材料,不打顶和人工打顶为对照,设置低浓度(缩节胺90 g/hm^(2)+助剂60 ml/hm^(2))、中浓度(180 g/hm^(2)+120 ml/hm^(2))、高浓度(270 g/hm^(2)+180 ml/hm^(2))3个处理,研究喷施不同浓度化学封顶剂对棉花农艺性状及产量、品质的影响。【结果】与不打顶相比,化学封顶有效控制棉株农艺性状;与人工打顶处理相比,高浓度处理(270 g/hm^(2)+180 ml/hm^(2))下株高增加了3.0~8.7 cm、果枝数增加了0.8~1.93台、株宽降低1.4%~3.4%、主茎节间数增加了0.7~1.2节。与人工打顶处理相比,产量构成因子各浓度处理下无显著差异。【结论】使用高浓度增效缩节胺封顶具有更好的封顶效应。增效缩节胺化学封顶剂的使用,可以有效替代人工打顶,且产量、品质不降低。