滴灌棉花源库器官对化学打顶的响应特征

【目的】研究化学打顶对棉花光合特性及不同部位棉铃物质积累的影响和变化规律,为棉花优质高产提供基础。【方法】以新陆中70号和新陆中82号为材料,设置2种化学打顶药剂,人工打顶为对照。【结果】在喷施药剂10 d后,化学打顶处理的主茎功能叶净光合速率较人工打顶高,中上部叶片SPAD值化学打顶处理高于人工打顶处理,而新陆中82号下部叶片SPAD值表现为化学打顶低于人工打顶;新陆中70号积累量大于新陆中82号,但积累速率小于新陆中82号;化学打顶处理的全铃干物质积累表现为前2个花期促进后期棉铃的物质积累,2个品种分别是发育35和28 d后,而7月21日开花期促进是前期棉铃的物质积累,分别是发育28和21 d内;化学打顶处理的前2个开花期的增长特征值时间较人工打顶处理的有所推迟或增加,而7月21日开花期表现为化学打顶处理较人工打顶均有前移和增加,最大增长速率均表现为化学打顶处理大于人工打顶处理。【结论】化学打顶可以提高棉花主茎功能叶的光合作用,加速棉铃物质积累速率,有利于棉铃集中吐絮。

不同种植密度对中棉113农艺性状及产量的影响

【目的】研究不同种植密度对棉花品种中棉113农艺性状、产量及纤维品质等影响,为确定机采模式下中棉113适宜的种植密度提供参考。【方法】以中棉113为供试品种,设置6种密度处理,分别为9×10^(4)株/hm^(2)(D_(1))、12×10^(4)株/hm^(2)(D_(2))、15×10^(4)株/hm^(2)(D_(3))、18×10^(4)株/hm^(2)(D_(4))、21×10^(4)株/hm^(2)(D_(5))和24×10^(4)株/hm^(2)(D_(6)),分析机采模式下不同种植密度对中棉113生长发育、棉铃空间分布、干物质积累及产量的影响。【结果】中棉113株高、茎粗随着种植密度的增大而降低;叶面积指数均在苗后88 d(8月1日左右)达到峰值,其中D_(5)处理最高,为4.1;随着种植密度的增加,棉铃脱落的果枝高度逐渐由第2果节和3果节向第1果节靠拢,同时棉株上部和下部的两个脱落高频区向中部果枝靠拢。棉铃着生趋向棉株内侧靠拢,吐絮铃主要着生在棉株下部。棉花营养器官干物质积累量随着密度的增加呈先增加后减小的趋势,而生殖器官干物质积累量则随着密度的增加而增加。籽棉产量上D_(5)处理最高,为5217.83 kg/hm^(2),与D_(4)处理差异不显著,较D_(1)、D_(2)、D_(3)、D_(6)处理均存在显著差异。【结论】合理密植有利于促进棉花生长发育,机采棉在1膜6行(66 cm+10 cm)机采模式、种植密度21×10^(4)株/hm^(2)(D_(5))时,有利于中棉113获取较高的产量。

新疆阿拉尔垦区种植密度对中棉113冠层光资源高效利用和空间成铃的影响

本研究旨在分析宽窄行配置下不同种植密度对中棉113冠层光资源利用及成铃结构的影响,明确中棉113在新疆阿拉尔垦区宽窄行种植模式下的合理密度,达到高效利用光能、优化株型与提高产量的目的。设置6个密度:9万株·hm^(-2)(D1)、12万株·hm^(-2)(D2)、15万株·hm^(-2)(D3)、18万株·hm^(-2)(D4)、21万株·hm^(-2)(D5)、24万株·hm^(-2)(D6),采用一膜四行(66+10) cm种植模式,使用光合有效辐射传感器与株式图采集系统,比较不同密度处理对棉花群体光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)截获率、棉铃空间分布差异以及棉花生长发育的影响。结果表明:各密度处理棉花PAR截获率均表现为双峰曲线,且随着生育进程的推进呈现出先增加后减小的动态变化。在吐絮期,PAR截获率随密度增加而下降,此时D4处理PAR截获率合理,D6密度过大PAR截获率较低。棉株成铃受PAR截获率影响,随密度增加,成铃在水平方向上向棉株内侧集中(内围铃比例增加),在竖直方向上向棉株中上部集中。D4处理的籽棉单产显著高于其他处理。D1(9万株·hm^(-2))处理的单株优势明显,单株结铃数较高;D4(18万株·hm^(-2))处理的群体优势明显,群体光能利用与成铃结构合理,籽棉产量最高。综上,在新疆阿拉尔地区中棉113的最适宜种植密度为18万株·hm^(-2)左右。

种植密度对南疆机采棉群体农艺特征和产量的影响

在新疆南疆地区自然生态条件下,以中棉所88号为试验材料,采用单因素随机区组试验设计,设置6个种植密度(P1:9万株·hm^(-2),P2:12万株·hm^(-2),P3:15万株·hm^(-2),P4:18万株·hm^(-2)、P5:21万株·hm^(-2),P6:24万株·hm^(-2)),研究了一膜六行机采棉模式下棉花株高、主茎日增长量、茎粗、节枝比、叶面积指数(leaf area index,LAI)、冠层开度、叶倾角和产量对种植密度的响应。结果表明:增大密度显著降低了棉花的株高、茎粗、单株叶面积、冠层开度及节枝比(P<0.05);主茎日增量在初花期以前为密度越大其越高,初花期后则反之;各处理LAI均在盛铃前期达到峰值,以P4处理最高为4.74;叶倾角则随密度增大而增大,各处理在30.0°~46.9°浮动;籽棉及皮棉产量均在P5处理达到最高,分别为6272.79 kg·hm^(-2)和2874.82 kg·hm^(-2)但其与P3、P4处理均无显著差异。综上得出,在一膜六行机采模式下,南疆棉花的种植密度在15万~18万株·hm^(-2)范围内,棉花株型及冠层结构良好,产量较高。

农业高质量发展背景下中国棉花产业的转型升级

2017年,中国棉花生产、消费、进口、出口均呈现止跌回稳的积极态势;棉花产业转型升级提质增效的开局良好,新疆供给侧结构性改革稳步推进,在国家棉花产业联盟的推动下棉花品质得到提升,"良好棉花"助推国内棉花产业转型升级;并且质量意识不断深入人心,棉花产业供给侧结构性改革取得阶段性成效。棉花品质由中低端向中高端发展是由中国国情、农情、棉情和纺织业行情决定的,是中国棉花生产"走稳走准""以质保量、保规模"的有效路径,是中国由产棉大国转向产棉强国的发展之需,是"质量兴农""绿色兴农"和"品牌强农"在棉花产业的具体行动。最后,对推进中高端品质原棉生产引领棉花产业发展提出了相关对策。

基于红外热成像的棉花叶片温度分布量化方法研究

【目的】叶片温度反映作物生长的生理过程和能量交换,是作物生长监测的重要指标。本研究旨在提出一种量化棉花叶片温度空间分布的方法。【方法】以水培条件下缺钾和正常棉花叶片的红外图片为研究对象,基于Stata和Surfer软件去除棉花红外图片中无关背景强化目标叶片的温度信息;应用地统计学空间网格法实现对叶片温度分布的数量化;最后统一红外图像的温度标尺实现不同处理间叶片不同区域的温度比较。【结果】经过处理后的图像能体现不同处理间的叶片温度差异。缺钾叶片平均温度、叶脉温度和叶脉外叶片温度分别高于正常叶片0.52℃、0.59℃和0.47℃。此外,缺钾处理叶片内部温度的变幅(0.76℃)及变异系数(0.38%)均高于正常叶片(0.54℃,0.27%),且以叶脉温度升高最多(0.53℃)。叶片内部温度的概率分布分析表明,缺钾叶片温度分布的四分位差高于正常叶片0.07℃,说明正常叶片温度分布相对集中。【结论】这一方法的提出有助于进一步准确监测棉花长势,为指导棉花精准管理奠定基础。

改革开放40年中国棉花产业回顾与展望

改革开放40年中国棉花生产、初加工和棉纺织业取得了伟大成就。1978—2017年,棉花总产量增长1.53倍,单产增长2.81倍,播种面积保持502万hm^2的适度规模。1983年中国跃居全球第一产棉大国,至2016年保持了34年,单产位居全球产棉大国的首位,然而原棉品质位居全球中等水平。改革开放40年棉花工厂消费量增长1.88倍,居民纺织品服装表观消费量增长5.94倍,目前人均表观消费量为20 kg/年左右,达到中等发达国家的消费水平;纺织品服装出口额增长108.86倍,出口全球200多个经济体。展望未来,中国棉花产业要走绿色、中高端品质的可持续生产之路,通过转型升级、提质增效,发展中高端品质棉花生产和高品质纺织品,提高产业竞争力,从棉花产业大国转向棉花强国。

艾氟迪在南疆棉花上的应用效果

以喷施植物生长调节剂缩节胺为对照,在南疆研究滴施新型植物生长调节剂艾氟迪对棉花生长、产量、品质的影响,旨在为棉花优质高产高效化控提供理论依据和技术指导。结果表明:棉花滴施艾氟迪后株高变矮,单株果枝数增加,单株铃数、铃重增加,籽棉产量增加6.8%,皮棉产量增加7.9%,对棉花品质无明显影响。

基于改进BP神经网络的农业机械数据预测研究

为提高河南省农业机械数据预测的精度,获得更可靠的预测结果,提出基于自适应粒子群算法(APSO)优化的误差方向传播(BP)神经网络预测方法,利用APSO算法优越的全局搜索能力更新BP神经网络的权值和阈值,有效结合两种算法的优势,并引用河南省1986-2017年农业机械数据进行测试。仿真结果表明,本文提出的APSO-BP算法比同等条件下BP神经网络算法和PSO-BP算法预测误差平均可降低2.4%和1.35%,可以有效提高预测的速度和精度。

新疆机采棉发展回顾、现状分析及措施建议

棉花是新疆的支柱产业,对我国经济发展具有重要战略地位,其兴衰直接关系到新疆乡村振兴战略的实施和棉农植棉积极性的提高。近年来,机采棉的大面积推广应用极大地提高了采棉效率,缓解了用工难的问题,但棉花价格却在低位徘徊,棉农收益并没有因采棉效率的增加而提高。通过回顾新疆机采棉的发展历程,简述了新疆机采棉发展现状,提出了新疆机采棉发展存在的问题和发展建议,旨在为我国新疆机采棉产业发展提供解决思路,推动新疆棉花产业的可持续发展。

新疆南疆不同棉花品种的生长特征及其品质分析

【目的】测定不同品种的生育期、生物量、冠层结构、产量及纤维品质等指标,分析其各自的特征差异,筛选出适宜于新疆南疆地区种植的优良棉花品种。为新疆南疆机采棉高产优质栽培提供理论依据。【方法】以6个棉花品种为试验材料,于2016~2018年度在新疆南疆阿拉尔地区设置品种比较试验。【结果】年际与品种对棉花熟性、地上部干物质、光辐射截获率、叶面积指数均存在影响,但品种作用更大。在机采棉种植模式下,鲁棉研36号和中棉所57号早熟,中棉所75号、中棉所88号和中杂7号中熟,中棉所60号晚熟。6个棉花品种相比,中棉所88号生育期适中,叶面积指数和光截获率均最高,干物质积累量最大,其增幅较最低的鲁棉研36号分别达到31.48%~36.59%、25.52%~28.02%,22.85%~29.97%,籽棉和皮棉产量均最高,分别达到6470.87和2612.65 kg/hm 2,;产量构成因子中,中棉所88号棉铃数高且空间分布更合理,衣分和铃重显著提高,有利于增产;纤维品质指标中,中棉所88号上半部平均度、整齐度数和断裂比强度均最高,3年中均值分别达到30.21 mm、85.12%、30.48 cN/tex,马克隆值和断裂伸长率均最低,纤维品质综合表现较好。【结论】中棉所88号是较为适合南疆种植的棉花品种。

棉田间套复合体系提升生态系统服务功能研究进展

棉田间套复合体系是以提高棉田整体经济效益为目标而发展起来的现代农业种植体系,不仅能有效地缓解粮棉、经棉和果棉争地矛盾,实现棉花与其他作物同步增产增收,还可以作为协调粮食安全与生物多样性保护之间矛盾的有效手段。近年来,棉田间套复合体系越来越受到人们的重视和应用。本文系统总结了棉田间套复合体系提升生态系统服务功能的研究进展,如增加生物多样性、增加系统生产力和经济收益、提高光热利用效率、改善棉花品质、控制病虫草害等。并从地上光热资源和地下根系生态位互补、种间促进作用增加资源有效性、化感作用减轻病虫害最终促进邻居植物生长方面解析其潜在的生态学机制。最后对今后的研究方向进行了展望。

棉花株式图信息数字化方法及其应用

【目的】创建并验证棉花株式图信息数字化和获取株式图时空分布特征的新方法。【方法】利用标准化的数字存储株式图信息,通过Visual Basic编程自动读取Excel数据表并自动统计计算株式图信息指标,最后分别输出Excel和图形化的统计结果。将数据结果导入Surfer软件,绘制棉花各生殖器官性状概率分布图。并运用该方法处理10个品种(系)株式图信息。【结果】实现了株式图信息的自动化处理,快速形成了各品种蕾期现蕾概率、花铃期生殖器官发生概率与脱落概率、吐絮期成铃概率的空间分布。这些时空分布图准确、清晰、直观地描述了棉花株式图信息及其分布特点。而且根据数字化的株式图信息统计结果可生成各果枝不同果节上的概率变动趋势,为深度挖掘株式图信息提供参考。【结论】该方法可快速绘制棉花每个果枝各果节生殖器官发生概率的时空分布图。

不同种植模式棉田土壤温度的时空变化特征

【目的】土壤温度影响着作物的生化过程,了解不同种植模式棉田土壤温度的时空分布特征对探究如何提高不同种植模式下的棉花生产潜力非常重要。【方法】对不同种植模式:单作棉花(MC)、麦套棉花(WIC)、麦后棉花(WDC)农田10-110 cm土层温度进行连续实时监测,并调查棉花的生育进程和各农艺性状。【结果】在5月下旬麦棉共生期,单作棉花的平均土壤温度比两熟棉田土壤温度高1~3℃。7月初,在10-40 cm土层两熟棉花土壤温度大于单作棉花土壤温度,40-110 cm正好相反。8月上旬,各种植模式棉花土壤温度差异缩小,单作棉花土壤温度稍低于两熟棉花的土壤温度。在9月中旬,两熟棉花的土壤温度低于单作棉花的土壤温度。土壤温度主要影响棉花出苗到现蕾和开花到吐絮期的持续时间,对现蕾到开花的持续时间影响不明显。土壤平均温度越高,该生育时期的持续时间越短。同一时期两熟棉花土壤温度的日最低温出现的时间要比单作棉花早1 h左右,而日最高温出现的时间基本一致。不同种植模式不同土层的土壤积温与生物量拟合呈显著的线性关系。【结论】优化管理措施,如通过控制灌溉的时间和量来缓解土壤温度对棉花生长的影响,提高苗期和开花到吐絮期的土壤积温对两熟棉花出苗和吐絮都是有益的。本文以期为不同种植模式的合理配置与管理提供理论依据。

不同灌水频率和灌溉定额对南疆无膜棉蕾铃时空分布及产量形成的影响

【目的】研究不同灌水频率和灌溉定额对无膜棉蕾铃时空分布特征和产量形成的影响,为制定南疆无膜植棉灌溉制度提供参考。【方法】2020―2021年以中棉619为供试品种,无膜种植,采用单因素随机区组设计,第一年设置3个灌水处理,分别为花铃期灌水4次(W4)、6次(W6)、8次(W8),灌水间隔分别为12 d、8 d、6 d;第二年设置4个灌水处理,在第一年基础上增加了处理W7,即在花铃期灌水7次、灌水间隔7 d,2年各处理灌水定额均为69 mm,W8最后一次灌水定额为52.2 mm;2年均以花铃期灌水8次、灌水定额为45 mm的地膜棉作为对照(CK)。调查棉花各生育时期株式图和产量及构成。【结果】对横向和纵向各部位棉铃成铃率的统计分析表明:吐絮期W4上部果枝及外围成铃数和成铃率低于其他处理,W6与W8各部位成铃数和成铃率相近,W7成铃数和成铃率高于W4、W6、W8。吐絮期棉铃的脱落率分析结果显示:2年均表现出外围铃和上部果枝棉铃脱落率高的规律,但各处理的脱落部位和脱落率不同。产量构成因素和水分利用效率分析结果表明:W7处理单位面积铃数、铃重、籽棉产量均显著高于W4,而与CK差异不显著,水分利用效率高于W6和W8。【结论】无膜棉花铃期灌水频率和灌溉定额过高或者过低都会影响棉花成铃数和棉铃时空分布,显著影响铃重,进而影响产量。W7可以为南疆无膜棉灌溉制度的制定提供参考,即蕾期灌水2次,灌水周期为10 d,花铃期灌水7次,灌水周期为7 d,灌溉定额为573 mm。

智慧农业在棉花生产管理中的应用

随着时代的不断进步,社会的各个行业均在迅猛发展。农业作为国民经济的支柱产业,在社会中有重要影响。棉花作为重要的经济作物,一直以传统种植的方式种植,已不适合未来的发展方向。在未来,智慧农业将占据主导地位。本文对智慧农业进行了简单的介绍,同时归纳并总结了智慧农业在棉花生产管理中的主要应用技术,以及列举并分析了智慧农业在棉花生产管理各环节的实际应用,在此基础上分析了目前智慧农业应用于棉花生产管理的优缺点,并对其进行了总结与展望。

机采种植模式下无膜栽培在棉花生产上的应用效果

【目的】在机采种植模式下,研究无膜替代有膜对棉花生长生育及产量的影响,为无膜棉高产栽培提供理论依据。【方法】利用筛选到的适宜无膜栽培的棉花新品系中棉619为试材,采用随机区组排列试验,设置大田有膜与无膜对比试验,分析有膜、无膜配置对棉花生育期、叶面积指数、光截获率、干物质积累及产量因素的影响。【结果】无膜棉生育期推迟9 d、叶面积指数和光截获率降幅分别达到8%和7.16%;无膜处理下的干物质积累起始期和结束期均晚于有膜棉,且干物质积累的持续期和最大速率较有膜棉降低3 d和0.714 g/d,但生长特征值却高于有膜棉14.893 g;无膜处理的果枝数、结铃数显著减少,籽棉和皮棉产量比有膜处理低6.73%、7.79%,差异不显著,且衣分变化不明显。【结论】中棉619能够不用地膜种植,通过优化栽培措施可以降低无膜棉对叶面积、生物量、光截获率以及产量的损失,实现绿色植棉。

不同种植方式和密度对棉花干物质积累特征及产量形成的影响

为明确种植方式与密度互作对棉花干物质积累特征及产量形成的影响,本试验设置两种种植方式,即A1:双行(66cm+10cm),A2:单行(76cm+76cm+76cm);每种种植方式设置3个密度,即:12万株/hm^(2)(B1)、18万株/hm^(2)(B2)和24万株/hm^(2)(B3),研究两种种植方式下不同密度对棉花单株干物质积累分配、叶面积指数及产量因素的影响。结果表明,两种种植方式下单株干物质积累量均随密度增加而减少,且整个生育期均以低密度处理单株干物质量最高,吐絮期A2单株干物质增加量比A1大,单行种植更利于干物质积累并向生殖器官转移。随生育进程,棉花叶面积指数总体表现为先升高再降低的变化趋势,且随种植密度增加而增加,A1B3处理整个生育期叶面积指数都保持着较高水平。单株成铃数、衣分和铃重均随种植密度增加而减少;双行种植的产量普遍低于单行种植,两种种植方式下18万株/hm^(2)密度处理产量较高,其中A2B2处理产量最高,为5724kg/hm^(2)。综之,两种种植方式均以18万株/hm^(2)密度更适合南疆棉花生产。

南疆棉区机采种植模式下棉花种植密度研究

为探索南疆机采棉适宜种植密度,以中棉所60为试验材料,于2017-2018年在南疆阿拉尔研究6个不同种植密度(每公顷9.0万、12.0万、15.0万、18.0万、21.0万、24.0万株)对棉花生长发育、冠层、产量及其纤维品质的影响。结果表明,密度对棉花生育期、生长发育、光截获、棉铃分布、产量及其纤维品质均有显著影响。具体为:在行距(66+10)cm机采棉种植模式下,随密度增加,果枝数、叶枝数显著减少,果节长度受到抑制,光截获量增加,棉铃分布向中下部和内部集中,单株成铃数减少,单铃重和霜前花率有所下降,衣分变化不明显。本试验中,每公顷密度(18.0~21.0)万株的各处理产量较高,其中每公顷18.0万株处理的产量最高,两年度平均产量为5943.1 kg/hm^2,且其纤维长度和整齐度适中,马克隆值、断裂比强度以及断裂伸长率最佳;当每公顷密度超过21.0万株时,各测定指标除整齐度和断裂伸长率之外,其余整体呈现下降趋势。本试验条件下,南疆棉区棉花种植密度以每公顷18.0万株较为适宜。

不同熟性棉花品种冠层温度分布特点

【目的】明确不同类型棉花品种冠层温度的分布特点,探究冠层温度与光合特性之间的关系,寻求判断棉花熟性的可能指标。【方法】选择6个常用的供试棉花品种,利用搭载热红外测温仪的无人机获取棉花花铃期冠层温度的数字图像,同时测定同一时间段的蒸腾速率、气孔导度等光合指标。【结果】中棉所50不同部位气冠温差表现为上层>下层>中层,中棉所60则正好相反。在同一天中,6个棉花品种表现为13:30的冠层温度大于10:30的冠层温度。此外,不同类型品种叶片蒸腾速率与气孔导度呈正相关,冠层温度和蒸腾速率呈负相关。通过聚类分析得出,在欧式距离12.5处,6个品种可以聚类成2类。在欧式距离5处,每一类还可分为2个亚类,其中第Ⅰ类的第一亚类包括中棉所60和冀棉研228,第二亚类仅有中棉所3799;第Ⅱ类的第一亚类包括中棉所50和通骞一号,第二亚类仅有0式品系。【结论】不同棉花品种冠层温度的变化规律不同。结合冠层温度和光合指标对棉花品种进行聚类分组与其基于生育期长短的熟性分组大致相同。