基于无人机多光谱影像特征估算棉花生物量

【目的】基于植被指数(Vegetation Indexes,VIs)与机器学习算法估算棉花地上部生物量(Aboveground Biomass,AGB),并评价其适用性和准确性,为丰富棉花生物量的遥感监测技术、提升生产的精准化管理水平提供科学依据。【方法】设计施氮量与密度互作试验,同步采集主要生育时期的棉田实测AGB数据与无人机多光谱遥感影像数据,计算得到8种VIs,并引入其中与AGB相关系数最高的3种VIs,构建基于机器学习算法的支持向量回归(Support Vactor Regression,SVR)、偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression,PLSR)和深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)等AGB估算模型,评估不同VIs和模型的适用性和估算精度。【结果】8种VIs与AGB均呈显著相关,其中NGBDI、NDREI和EXG的相关系数绝对值|r|达到0.659~0.788,且与棉花生物量之间显著相关。三种回归模型中,SVR模型的估算效果最好,模型验证精度为R 2=0.89,RMSE=2.30,rRMSE=0.20。【结论】相较于PLSR和DNN估算模型,SVR模型更适合估算棉花生物量。

基于Selenium的自动化创单系统的设计和实现

为满足日常频繁创建工单和返工单的需要,提高创单效率和创单质量,设计和实现了一种自动化创单系统。首先,将收集的创单关键特征转为批量创建工单的API接口格式,调用API接口完成批量创建工单号;其次,将待创建返工单数据分组,制定创单规则;然后,按照规则基于Selenium实现循环登录和返工单创建工作;最后,对比相同创单需求下手动创单和自动创单所耗费的时间和错误个数。结果表明,自动化创单工具使创单耗费时间缩短了80%以上,创单错误率较人类水平提高了3%。

脱叶剂对机采棉不同种植模式脱叶效果、产量及品质的影响

【目的】研究脱叶剂对新疆南疆机采棉不同种植模式脱叶效果、产量及品质的影响。【方法】设4种机采棉种植模式,1膜6行K_(1)[(12 cm+64 cm+12 cm+64 cm+12 cm)+64 cm]×11 cm;1膜3行K_(2)[(76 cm+76 cm)+76 cm]×5.6 cm;1膜3行K_(3)[(76 cm+76 cm)+76 cm]×9.5 cm;1膜4行K_(4)[(12 cm+64 cm+12 cm)+64 cm]×11 cm。在棉花吐絮期喷施脱叶催熟剂,分析对棉花不同种植模式脱叶效果、产量及品质的影响。【结果】不同种植模式喷施脱叶催熟剂后25 d脱叶率无显著差异、吐絮率无显著差异。K_(1)种植模式产量最高,籽棉产量分别较K_(2)、K_(3)、K_(4)种植模式高5.15%、8.7%、4.5%。喷施脱叶催熟剂后,不同种植模式间棉纤维长度整齐度、断裂比强度、马克隆值、断裂伸长率、短纤维指数、成熟度间无显著差异。棉纤维上半部平均长度K_(1)、K_(2)、K_(3)间无显著差异,K_(2)与K_(3)较K_(4)高,有显著差异。【结论】喷施脱叶催熟剂后不同种植模式间脱叶率、吐絮率均无显著差异。喷施脱叶催熟剂对棉纤维品质影响较小。1膜6行模式棉花产量最高。

深松深度对棉花冠层光合特征及产量的影响

【目的】在新疆自然生态条件下,研究深松深度对棉花冠层光合特征及产量的影响,为进一步分析深松对棉花产量的调节作用提供理论依据。【方法】以新陆中88号为材料,在常年翻耕棉田设置不深松(CK)、深松30 cm(S 1)、深松40 cm(S 2)、深松50 cm(S 3)4个处理,研究不同深松深度对棉花关键生育期冠层结构、光合特征及干物质积累和产量的影响。【结果】棉花叶面积指数生育期呈单峰曲线,盛花期叶面积指数达到峰值,深松处理较CK增加0.92%~12.94%。叶倾角和冠层开度变化趋势与叶面积指数相反,盛花期为最小值,深松较CK叶倾角增加1.86%~5.29%,冠层开度降低32.7%~59.1%。初花期净光合速率随深松深度增加呈增大趋势,而蒸腾速率和气孔导度则以S 2最高,盛花期和盛铃期净光合速率、蒸腾速率、气孔导度分别以S 2、S 3最高,但S 2和S 3差异不显著(P>0.05)。深松处理干物质快速积累起始期较CK提前1~3 d,持续期延长2~4 d,最大积累速率提高2.18%~18.01%,单铃重增加3.58%~9.12%,籽棉产量增加11.02%~21.93%,其中以深松40 cm最高。【结论】深松40 cm(S 2)结合常规翻耕措施,可有效改善棉花冠层结构,促进叶片光合作用,提高干物质积累强度,提升籽棉产量。

融合无人机光谱信息与纹理特征的棉花叶面积指数估测

农田尺度下作物叶面积指数(Leaf area index,LAI)的精准监测,对于研究群体结构对产量和管理措施的响应具有重要意义。目前普遍采用无人机光谱特征反演作物的LAI指数,作为长势和冠层结构诊断的重要依据,其估测精度的准确性是否可以提高仍有待研究。作物表面特征,如灰度和颜色,在不同生育阶段会发生变化。为此,本研究考虑到LAI的影响因素,设置不同的种植密度和氮素水平营造差异化的冠层结构,利用搭载多光谱传感器的无人机获取主要生育时期棉花的冠层图像得到植被指数(Vegetation indexs,VIs),基于二阶概率统计滤波(Co-occurrence measures)方法获取均值(MEA)、方差(VAR)、协同性(HOM)、对比度(CON)、相异性(DIS)、信息熵(ENT)、二阶矩(SEM)和相关性(COR)等8个纹理特征值(Texture features,TFs)。最后,采用支持向量机回归(SVR)、偏最小二乘法(PLSR)、深度神经网络(DNN)分别建立基于光谱特征、纹理特征以及二者结合的棉花LAI的估算模型,并比较差异。试验结果表明:VI((nir/green))、VI((nir/red))、GNDVI、OSAVI和均值与LAI具有较高的相关性;采用SVR建立的LAI估测精度最高(R2=0.78,RMSE为0.22,RRMSE为0.10);在3种估算模型中,植被指数与纹理特征相结合的SVR模型,较VIs、TFs模型精度分别提高7.89%和32.26%。因此,融合无人机光谱信息和图像纹理的LAI估算模型为密植作物棉花冠层结构的诊断提供了一种可行、准确的方法。

种植模式与灌溉定额对机采长绒棉产量及纤维品质形成的影响

【目的】研究种植模式与灌溉定额对机采长绒棉产量及纤维品质形成的影响,为促进机采长绒棉产量与品质协同提供理论依据。【方法】试验在田间微区控制条件下进行,采用裂区试验设计,选择同一最适密度,以机采种植模式为主区:1膜3行(S_(3))、1膜4行(S_(4))和1膜6行(S_(6));灌溉定额为副区:3150 m^(3)/hm^(2)[W_(1),重度亏缺(田间持水量50%)]、4050 m^(3)/hm^(2)[W_(2),轻度亏缺(田间持水量75%)]和4980 m^(3)/hm^(2)[W_(3),充分灌溉(田间持水量100%)],分析种植模式与灌溉定额对机采长绒棉干物质积累、产量构成及机采品质的影响。【结果】棉花干物质的积累符合Logistic生长函数模型。同一灌溉定额下,随平均行距的扩大可提早进入干物质快速积累时期,S_(3)处理最大干物质积累速率平均分别比S_(4)和S_(6)处理增加0.62和0.77 g/(株·d)。在同一种植模式下,干物质积累速度和持续时长随着灌溉定额的增加而增加。平均行距和灌溉定额的增加,显著提高了单株结铃数与单铃质量及产量。同一灌溉定额下,随平均行距的扩大,化学脱叶效率显著提高,挂枝率显著降低,棉纤维半均长、整齐度和纺织参数得到显著改善;同一种植模式下,随着灌溉定额的增加,产量与纤维品质指标同样显著提高,但对纤维品质的影响未达到显著水平。【结论】等行距处理和轻度亏缺灌溉组合(S_(3)W_(2)),有利于干物质积累量向生殖器官的转移,单株结铃数和单铃重显著提高,且机采品质较好。

不同海岛棉品种产量及纤维品质对氮肥的响应

【目的】研究不同海岛棉品种在不同氮肥水平下农艺性状、产量与纤维品质的差异,为选育高产优质海岛棉品种并搭配合理施氮量提供理论依据。【方法】以近20年来育成的12份海岛棉品种为材料,设置3个施氮处理N_(0)(0 kg/hm^(2))、N_(240)(240 kg/hm^(2))、N_(480)(480 kg/hm^(2)),分析施氮量对不同海岛棉品种农艺性状、纤维品质、产量构成及产量的影响。【结果】施氮能显著提高海岛棉叶片数、果枝数及蕾铃花数,均表现施氮处理大于不施氮处理,其中施氮量在240 kg/hm^(2)时表现最佳;新海28号、棉城10号农艺性状综合表现较好,能在不同氮肥水平下保持相对较低的蕾铃脱落率来保证结铃数。氮肥对单株结铃数与籽棉产量有显著性影响,表现为N_(2)40>N_(480)>N_(0),对其他产量性状无显著影响;品种间单株结铃数、单铃重与籽棉产量均存在显著性差异,其中棉城10号与新海28号在不同施氮水平下单株结铃数与单铃重表现优异,获得较高的籽棉产量。氮肥只对上半部平均长度有显著性影响,随施氮量的增加呈下降趋势,对其他指标并无显著性影响,而品种间均存在极显著性差异,纤维品质主要受遗传特性影响,新海28号、新海45号上半部纤维长度、整齐度、断裂比强度在不同氮肥水平下均表现较好,且马克隆值达到A级标准。【结论】棉城10号、新海28号在不同氮肥水平下农艺性状表现优异,产量性状相对协调,在不同氮肥水平下能获得较高的籽棉产量与纤维品质,当施氮量为332.2 kg/hm^(2)时籽棉产量最高,为5025.1 kg/hm^(2)。

基于和声遗传算法的铝件铸造线布局优化研究

针对铝件铸造车间物流成本较高的问题,提出了基于和声遗传算法的物流成本最小化布局优化方法。首先,确定布局优化物流成本最小化目标函数。其次,对铸造车间搬运频率及不同单元的搬运单价进行统计。然后,使用遗传算法找出目标函数的次优初始种群,再使用和声算法在次优种群的基础上经过规定次数的迭代输出最美和声结果。最后,通过优化前后对比验证该方案的有效性。结果表明,通过该方法能有效降低汽车转向节铸造车间搬运成本,同时为同类企业提供布局优化参考方案。

新疆南疆耕地土壤养分含量及其分布特征评价——以阿克苏地区为例

为探明自全国第二次土地普查(1982年)以来,经多年耕种后新疆南疆耕地土壤的养分含量及分布特征,以具有南疆自然生态条件典型性的新疆产棉大区阿克苏地区为代表,通过野外调查取样和室内分析方法,对该地区耕地土壤大量元素(有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾)及微量元素(有效铜、铁、锌、锰)进行测定,并结合新疆本地土壤养分分级相关指标对测定结果进行分析。结果表明,与1982年比,阿克苏地区农田土壤养分含量有较大改善,该地区平均有机质含量13.56 g·kg^-1,全氮0.68 g·kg^-1,碱解氮、有效磷、速效钾分别为62.30、13.90和145.00 mg·kg-1,其中,有机质与1982年持平,碱解氮、有效磷含量分别较当年高74.50%和385.86%,速效钾含量以年平均2.20 mg·kg-1的速率降低;总体表现为磷富、钾足、氮素含量偏低,有机质为中等水平,微量元素中有效锰含量为中等偏下水平,有效铜、铁及锌均处于不同程度的富足状态。综上,建议针对目前土壤上述营养元素含量水平及变化趋势,加强配方平衡施肥方案的落实,并通过合理灌溉改善氮等可溶性肥料因渗漏而造成含量不足的局面,同时防止土壤盐渍化发生。本研究结果为阿克苏地区今后农业生产土壤培肥、科学施肥提供了理论依据。

深松条件下滴灌频次对土壤理化指标及棉花产量的调节效应

研究深松条件下灌溉频次对土壤理化指标及棉花产量的调节效应,对优化新疆棉田滴灌制度提供理论依据。2016—2017年,在深松40cm条件下,设置4,7,10d/次3个滴灌频次,灌溉总量均为3 600m^3/hm^2的田间试验,测定并分析了不同滴灌频次对棉田0—60cm土层内土壤容重、紧实度、含水量、盐分含量及产量构成的调节效应。结果表明:棉花生育期内,不同处理0—40cm土层内的土壤容重表现为10d/次>4d/次>7d/次处理的变化趋势,40—60cm土层则以4d/次处理略高,7d/次处理在0—60cm土层深度土壤容重和紧实度均处在较低水平;不同土层深度下,各生育时期7d/次处理土壤含水量可维持在较高水平,2年平均分别较4,10d/次处理高出14.1%和18.0%;0—60cm土层内,处理间各生育期土壤含盐量变化情况表现为4d/次>7d/次>10d/次处理,随着灌水频次减少土壤盐分浓度峰值逐渐下移,不同处理在20—40cm深度形成明显的积盐区;不同滴灌频次下,棉花单株结铃数、单铃重和籽棉产量均以7d/次处理最高,4d/次处理最低,与4,10d/次处理相比,2年平均籽棉产量分别高出12.1%和10.0%。因此,适中的灌水频次(7d/次)有利于维持作物生长的土壤耕作环境及适宜的水分盐分环境,可促成棉花产量的形成。

亏缺灌溉对机采棉水分利用及产量形成的影响

【目的】研究膜下滴灌条件下,亏缺灌溉对新疆机采棉产量及水分利用效率的影响。【方法】在新疆典型机采棉地区,设置5个灌溉量分别为225 mm(Ir_(1))、285 mm(Ir_(2))、345 mm(Ir_(3))、405 mm(Ir_(4))和465 mm(Ir_(5))。分析亏缺灌溉对棉田耗水特性、干物质积累与分配及棉花产量的影响。【结果】随着灌溉定额的增加,棉田耗水量呈现递增趋势,提高了棉花生育后期的耗水模系数,使得干物质积累速度较快,快速积累期较长。随着灌溉定额增加,棉铃干物质分配量呈先增加后降低的趋势,Ir_(3)分配量最大为64.7~82.2 g/株,茎叶占比随着灌溉定额的增加而显著增加,而棉铃占比则显著降低;在棉花产量及水分利用效率方面,单株结铃数、单铃重,随着灌溉定额的增加而显著增加,籽棉产量提高,其中Ir_(5)处理的皮棉产量比Ir_(4)仅高了3.80%;随灌溉定额的增加水分利用效率显著降低,其中Ir_(1)较Ir_(2)~Ir_(5)分别高20.59%、34.59%、48.68%和57.93%。【结论】适当的进行亏缺灌溉,有利于干物质积累量向生殖器官的转移,单株结铃数和单铃重显著提高。在棉花生育期实际的耗水量的基础上,降低12%的灌溉定额,不会显著降低棉花产量,能够获得较高的水分利用效率。

深松耕作对新疆绿洲棉田土壤特性及产量形成的影响

为探讨深松耕作对新疆绿洲棉田土壤特性及产量形成的影响,在秸秆还田和常规翻耕条件下,以不深松棉田为对照(SST0),设置深松30 cm(SST1)、40 cm(SST2)、50 cm(SST3)处理,研究不同深松深度下棉花关键生育期土壤指标变化及其产量形成特征。结果表明:深松能降低棉花生育期土壤体积质量、土壤紧实度,增加土壤含水率,同时使耕层土壤含盐量减小。与SST0相比,SST1、SST2、SST3处理0~60 cm土层平均土壤体积质量降低0.84%、3.94%、4.78%,土壤紧实度降低1.84%、9.49%、16.57%。蕾期、花铃期0~30 cm土层土壤含水率以SST2最高,较SST0增加31.00%、64.50%,而土壤含盐量变化则与之相反,以SST2最低,较SST0下降11.10%、19.10%。深松显著促进了棉花中后期干物质积累,深松深度为40 cm时,干物质最大积累速率V_(m)和生长特征值GT达到峰值,SST1、SST2、SST3产量较SST0提高0.26%、18.20%、2.45%。综上所述,深松40 cm时效果较好,对新疆棉田土壤特性改善和产量提高有积极作用。

陆地棉品种AW04

AW04在新疆南疆早中熟陆地棉区生育期为138 d左右,植株塔形,Ⅱ式果枝,棉铃卵圆形,单株结铃7.1个,铃重6.2 g。2016―2017年在新疆维吾尔自治区早中熟陆地棉区域试验中,2年结果平均AW04的籽棉、皮棉和霜前皮棉产量分别为5763.0 kg·hm^(-2)、2410.5 kg·hm^(-2)、2355.0 kg·hm^(-2);纤维上半部平均长度32.4 mm,断裂比强度32.8 cN·tex^(-1),马克隆值4.2;高抗枯萎病,抗黄萎病。本文简要介绍了AW04的选育过程、生物学特性、产量、纤维品质、抗病性及栽培技术要点。

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。

新陆中88号品种特性及栽培技术要点

本文简要介绍了新陆中88号的选育过程、生物学特性、产量、纤维品质、抗病性及栽培技术要点。

密度与氮肥对机采棉生长特性及产量的影响

[目的]随着拾花劳动力紧缺以及拾花价格上涨,棉花机械采收已成为主要的棉花采收方式,研究机采棉种植模式下种植密度和施氮量对棉花生长特性及产量的影响十分必要。[方法]以‘新陆中54号’为供试品种,采用裂区试验设计,主区为18和24万株·hm-22个种植密度,副区为0、170、320、470 kg·hm-24个施氮量。[结果]当种植密度为24万株·hm-2、施氮量320 kg·hm-2时,增产率和氮肥农学利用率最高,分别为33.64%和6.38 kg·kg-1,与最高产量差异不显著。在相同种植密度下,随着施氮量的增加,株高、倒3叶宽、真叶数、果枝数、茎粗、主茎日增长量和群体干物质积累量均增加;在相同施氮量条件下,随着种植密度的增加以上性状呈降低的趋势。增施氮肥及增加种植密度均会延长生育期。在种植密度为18万株·hm-2时,叶面积指数、单株结铃数、单铃质量、衣分、籽棉产量均随着施氮量的增加而增加,而在24万株·hm-2密度条件下表现为先增后减的趋势。农艺性状与产量构成因素呈正相关关系。增产率及氮肥农学利用率均随施氮量的增加先增后减,随种植密度的增加呈增加的趋势。[结论]南疆阿克苏地区棉花种植密度24万株·hm-2、施氮量320 kg·hm-2较为理想,增产率和氮肥农学利用率最高,产量较高,农艺性状符合机采的标准。

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。

种植模式对机采棉冠层光能利用与产量形成的影响

冠层内部的光辐射传输特征是优化种植模式,促进农机农艺深度融合,实现标准化种植和机械化作业的重要决定因素。然而,机采棉种植模式对冠层内光辐射传输及产量形成的调控机理尚不清晰。为此该研究开展2 a的田间试验,在相同种植密度条件下,设置3种机采棉种植模式:一膜三行(S1)、一膜四行(S2)和一膜六行(S3),研究了冠层结构、冠层有效辐射和产量形成的演化特征,分析了种植模式、冠层光截获与产量构成因子间的相关性。结果表明,不同种植模式下棉花的冠层结构及其内部的光辐射传输特征具有明显的时空异质性。与S3处理相比,S1处理在生长前期,水平方向上冠层透过率呈“V”形变化,此时,行距的扩大增加了棉田行间的光合有效辐射(Photosynthetically active radiation,PAR)透过率,但对棉行附近的透过率无显著性影响;在生长后期,棉田封行,各处理水平方向上的透过率变化幅度较小,但S1处理下层的透过率显著高于S2和S3处理。平均行距的增加显著提升了棉花下部的结铃数和棉铃质量,最终提高了产量,S1处理2 a籽棉产量为6507.50和6161.08 kg/hm^(2),较S2处理提高10.66%(2017)、10.29%(2018),较S3处理提高23.10%(2017)、15.32%(2018)。平均行距、产量构成与下层光截获率呈极显著正相关关系,与中层、上层和总光截获率呈负相关关系。说明平均行距的增加会降低中、上层的光截获率,提高下层的光截获率,从而增加产量,虽然冠层总光截获率有降低的趋势。综上所述,S1处理可以改善冠层下部光能传输情况,提高冠层下部光能截获量,保证冠层下部生殖器官的发育,提高下部的结铃数和棉铃质量,最终实现产量的提升,是一种利于农机农艺深度融合的新型种植模式,研究结果可为机采棉机艺融合技术的发展提供参考。

高温胁迫对海岛棉光合生理及棉铃发育的影响

该试验于2018和2019年在新疆阿克苏地区阿瓦提县新疆农业科学院试验基地进行,采用田间搭设增温棚的方式于盛花期进行为期3 d(H3)、6 d(H6)和9 d(H9)的增温处理,以大田自然状态为对照(CK),研究花铃期增温对海岛棉光合生理及棉铃发育的影响。结果显示:(1)花铃期不同天数高温胁迫均导致棉铃对位叶蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)上升,净光合速率(Pn)下降。(2)随着高温处理时间的延长,棉铃对位叶PSⅡ的最大量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ的实际光量子产量(ΦPSⅡ)、光化学淬灭(qP)、光合电子传递的相对速率(ETR)呈规律性降低趋势,而初始荧光(Fo)、非光化学淬灭(NPQ)呈上升趋势,且H3、H6和H9处理较CK差异显著(P<0.05),其中各参数快速上升或下降的阶段大多发生在高温持续3~6 d。(3)随着高温胁迫时间的增加,棉籽、纤维干物质量降低趋势明显;单株结铃数、单铃重、衣分、皮棉产量均呈显著下降趋势;高温还影响了棉铃发育,造成棉铃长度、体积减小。研究表明,在短期高温胁迫下,海岛棉铃对位叶光合能力的显著下降,主要是由非气孔因素导致的;持续高温胁迫导致PSⅡ的开放程度减小,电子传递能力下降,光合作用受到抑制,棉铃发育和产量构成因素均受到负面影响,最终导致产量降低。

深松耕作下灌溉定额对棉田水分利用效率及产量的影响

【目的】研究深松耕作下灌溉定额对新疆南疆滴灌棉田棉花生长发育及水分利用效率和产量的影响,优化新疆滴灌棉田灌水制度,为新疆南疆地区棉花生产实现高效用水,节水保产提供理论依据。【方法】2019年,深松40 cm条件下,设置2400 m^(3)/hm^(2)(W_(1))、3000 m^(3)/hm^(2)(W_(2))、3600 m^(3)/hm^(2)(W_(3))和4200 m^(3)/hm^(2)(W_(4))4个滴灌定额的田间试验,测定并分析不同滴灌定额对棉花生长发育、水分利用效率及产量的调节效应。【结果】深松40 cm条件下,棉花株高和叶面积指数均随灌溉定额的增加呈线性增大趋势,W_(3)和W_(4)处理株高与叶面积指数显著高于W_(1)处理;灌溉定额的增加,促进生育后期生物量的形成,有利于产量提高,但灌溉定额过大,反而不利于生物量积累与产量形成,不同处理生物量累积表现为W_(3)>W_(2)>W_(4)>W_(1)的变化规律,且W_(3)处理显著高于W_(1)处理(P<0.05),分别较W_(1)、W_(2)和W_(4)处理高出18.8%、9.6%和13.9%;增加灌溉定额,各生育期0~80 cm土层内土壤含水量均呈递增变化趋势,但灌溉量过大,容易造成水分下渗;对于产量性状而言,W_(3)处理单株结铃数显著较W_(1)处理增加10.9%,W_(2)和W_(3)处理籽棉产量显著高于W_(1)和W_(4)处理(P<0.05),W_(2)处理分别较其他处理高出10.9%、0.6%和11.8%;水分利用效率随灌溉定额的增加显著降低(P<0.05),处理间均达到显著性差异。【结论】深松40 cm条件下,当灌溉定额在3000~3600 m^(3)/hm^(2),更有利于促进棉花生长发育和干物质积累,能更好的平衡水分利用与产量的关系,利于产量形成。