麦棉两熟复合根系群体对棉花根际非根际土壤酶活性和土壤养分的影响

在麦棉两熟双高产条件下,设置麦棉自然根系(根系和肥水均可相互通过)、麦棉纱网隔根(肥水可相互通过,根系不能相互通过)和麦棉塑膜隔根(根系和肥水均不能相互通过)3种套种复合根系群体,研究麦棉两熟复合根系对棉花根际和非根际土壤酶活性和土壤养分的影响。结果表明,在麦棉共生期,与麦棉塑膜隔根相比,麦棉自然根系和纱网隔根复合群体中棉花根际非根际土壤脲酶、蔗糖酶和蛋白酶的活性均有所提高,其中以麦棉纱网隔根处理的土壤酶活性最高。同时,麦棉自然根系复合群体中棉花根际非根际土壤的养分含量降低,纱网隔根处理减缓了小麦根系对棉花根系营养的竞争,同时又可能是小麦根系分泌物的作用使其养分含量最高。到棉花盛蕾期,小麦已收获,麦棉复合群体根际和非根际土壤酶活性和土壤养分状况均得到不同程度改善,其中以麦棉自然根系复合群体的改善程度最大,其土壤脲酶和蔗糖酶的活性达到最高,土壤有机质和全氮含量超过塑膜隔根,但仍低于纱网隔根。麦棉套作地下部不仅存在小麦对棉花营养竞争的不利一面,同时还存在小麦根系促进棉花根际非根际土壤酶活性和土壤养分含量提高的有利一面,且此效应将持续影响套作棉花一生。

麦棉两熟共生期对棉苗叶片光合性能的影响

黄淮棉区主要麦棉两熟种植方式(3∶1和3∶2 式)共生期遮荫对棉苗叶片光合性能影响的研究结果表明,棉苗叶片叶绿素含量和光合速率随叶位升高呈单峰曲线变化,其峰值叶位相同,变化趋势随遮荫程度增大而降低。与 3∶1式比较,3∶2式棉苗基部叶片叶绿素降解慢,叶绿素a/b 值增大,暗呼吸作用增强,其相应叶片有效捕捉光能的能力和生理活性提高。共生期遮荫降低了功能叶光饱和点、光补偿点和CO 饱和点,可提高叶片在较低光2强条件下对光能的捕捉能力,利于光合作用进行。与常规棉比较,麦棉共生期3∶2式遮荫对棉苗生长发育的影响较小,而 3∶1式遮荫则不利于棉苗生长发育。

河南植棉区施氮量对麦棉两熟产量及氮肥利用率的影响

研究了河南植棉区麦棉两熟施氮量对两季产量和氮肥利用率的影响。结果表明,施氮能显著提高小麦产量、总有效穗数和穗粒数,籽粒千粒重随施氮量增加而降低;商丘和内黄试验点小麦最高产量所需的施氮量分别为201.4 kg·hm-2和187.2 kg·hm-2,经济最佳施氮量分别为163.0 kg·hm-2和134.9 kg·hm-2。施氮也能显著提高棉花产量和单株成铃数;适量施氮可提高铃重;商丘和内黄试验点棉花最高产量所需的施氮量分别为244.4kg·hm-2和224.2 kg·hm-2,经济最佳施氮量分别为225.9 kg·hm-2和207.0 kg·hm-2。小麦氮肥利用率以施氮量180 kg·hm-2最高。麦棉两季氮肥利用率,商丘试验点随施氮量增加而降低;内黄试验点以施氮量390 kg·hm-2最高。小麦、棉花氮肥偏生产力、农学利用率均随施氮量增加而降低。

钾肥用量对麦棉两熟制作物产量和钾肥利用率的影响

【目的】本试验旨在明确施钾量对麦棉两熟制作物产量和钾肥利用率的影响,确定周年两季作物最高产量与经济最佳钾肥施用量,为黄淮海平原麦棉两熟制地区合理施用钾肥提供依据。【方法】试验于2008 2009年分别在黄淮海平原黄淮亚区的商丘市和黄海亚区的内黄县进行,采用麦棉两季田间定位试验,两季施钾总量设置5个水平(K2O 0、105、210、315、420 kg/hm2),其中小麦和棉花的单季施钾量各占总量的50%(即K2O 0、52.5、105、157.5、210 kg/hm2),各处理氮肥和磷肥施用量一致。分析不同施钾量的麦、棉产量及构成因素、两季产值与效益及钾肥利用率的差异;建立麦、棉钾肥效应方程,计算麦、棉两季最高产量及经济最佳施钾量。【结果】1)与对照(K2O 0 kg/hm2)相比,商丘市和内黄县试验点4个施钾处理的小麦子粒产量显著提高,分别增产6.6%9.8%和7.2%8.9%,以施钾105 kg/hm2的产量最高,但4个施钾处理间产量差异不显著;施钾可显著提高小麦穗粒数和千粒重;施钾对小麦有效穗数无显著影响;商丘和内黄试点小麦经济最佳施钾量分别为75.7 kg/hm2和63.9 kg/hm2,最高产量施钾量分别为143.2 kg/hm2和111.6 kg/hm2。2)与对照(K2O 0 kg/hm2)相比,商丘和内黄试验点4个施钾处理的棉花分别增产42.3%52.5%和10.9%15.6%,以施K2O 105 kg/hm2的产量最高,4个施钾处理间产量差异不显著;施钾可显著提高棉花单株成铃数和铃重,对衣分无显著影响。商丘和内黄试点棉花经济最佳施钾量分别为106.9 kg/hm2和111.3 kg/hm2,最高产量施钾量分别为113.2 kg/hm2和138.0 kg/hm2。3)施钾可显著提高麦棉两季总产值和效益,均以两季施钾210 kg/hm2的总产值和效益最高,但4个施钾处理间差异不显著。在一定施钾量范围内,小麦和棉花的氮、磷、钾养分积累量随施钾量的提高而增加,但施钾量超过这一范围后氮、磷、钾养分的积累量趋于稳定。商丘试点小麦钾肥利用率随施钾量的增加而降低;内黄试点小麦钾肥利用率以施钾量105 kg/hm2最高,超过此量随施钾量的增加而降低。小麦、棉花的钾肥偏生产力、农学利用率均随施钾量的增加而降低。麦棉两季钾肥利用率随施钾量的增加而降低。【结论】本试验条件下,在一定施钾量范围内(麦棉两季0 210 kg/hm2),小麦和棉花产量均随施钾量的增加而提高,但超过这一范围产量出现下降或趋于稳定;两熟制小麦和棉花施钾增产的主要原因是提高了小麦穗粒数和千粒重及棉花单株成铃数和铃重;增施钾肥有利于提高小麦和棉花产量,但却降低了钾肥利用率。

中国麦棉两熟种植制度的研究

棉麦两熟种植制度主要分布在中国黄淮海棉区和长江中下游棉区。介绍了麦棉两熟种植制度的发展意义与历史,基本模式,主要技术和理论基础研究等,提出了进一步发展棉麦两熟制度需要克服植棉比较效益低和管理繁琐两个突出问题,十分迫切需要科技从简化管理、节本种植、机械化和轻简化等方向上进行创新和推进。

主要气候因子对麦棉两熟棉花产量的影响

采用灰色关联度分析法和逐步回归分析法,分析了麦棉两熟种植棉花生育期间主要气候因子与籽棉产量的关系。灰色关联度分析法结果表明,黄淮海棉区棉花产量在年度间的差异主要受积温的影响,4—10月份≥20℃积温与籽棉产量的关联系数0.4463;其次为日照时数,关联系数0.4052,第三是降雨量,关联系数0.3133。在棉花生长的4—10月期间,以8月、9月的日照时数和8月份≥20℃的积温对产量的影响最大,关联系数分别达到0.7201、0.7116和0.7042。逐步回归分析法结果同样表明,积温是影响产量的主要因子,且为正效应;而降水量对产量的影响为负效应;得出的回归方程(P=0.0007598,R2=0.7477)可试用于黄淮棉区两熟籽棉产量的预测和预报。

麦棉两熟双高产条件下麦棉复合根系生长的时空动态分布

在麦棉两熟双高产条件下,以单作棉和单作麦为对照,利用根钻与DT SCAN扫描仪相结合的方法研究麦棉复合根系群体生长的时空动态分布。结果表明,套作棉和单作棉的根长和根长密度、根表面积以及根系平均直径均随生育进程呈单峰曲线,套作棉40cm以下各土层根系根长和根长密度、根表面积的衰退速率在盛花期后明显低于单作棉,根系平均直径差异较小。套作棉浅层根系干重在盛花期前低于单作棉,深层根系干重在盛花期后显著高于单作棉,在根系总量上超过单作棉。在距棉株水平距离25cm以内,纵向0～20cm土层中根系的根长和根长密度、根总表面积最大,随土层加深而递减。单作棉各土层根长和根长密度以距棉株由近及远地增加,浅层根系在距棉株水平距离12.5cm处较高。套作棉浅层根系以距棉株3.75cm处根系的根长和根长密度最大,随距棉株水平距离的增加而降低;随土层加深,各土层根长最大密度位点逐渐远离棉株。根表面积的空间分布与根长和根长密度相同。根系平均直径在距棉株水平距离3.75cm处随土层加深而降低,而在水平距离12.5cm和21.25cm处,在纵向0～40cm各土层中随土层加深而增大,在40cm以下各土层随土层加深而降低。随土层深度增加,若以棉花主茎垂直向下比喻为弓弦,则单作棉根干重的空间变化呈弓背形分布,而套作棉各土层根干重最大值出现的位点逐渐远离棉株。

麦棉两熟窄行距对棉花生长发育的影响

随着种植制度的改革,麦棉两熟在我国棉花生产中已成为主体。这种植棉结构存在的主要问题是棉花迟发晚熟,霜前花率低,产量下降,品质变劣,而且影响下茬小麦播种。因此,开展两熟棉促早避霜实用技术研究,使两熟棉花吐絮早而集中,提高产量和纤维品质,对我国的棉花生产具有重要意义。 1 材料与方法 试验在河南安阳中国农业科学院棉花研究所试验农场进行。1997、1998连续两年在3—2式带宽140cm的麦棉垄作地进行试验,预留棉行100cm,设:①棉行与麦行的间距为35cm,棉花窄行间距30cm,地膜覆盖;②棉行与麦行的间距为25cm,棉花行间距50cm,地膜覆盖;

麦棉两熟短季棉新品种——中棉所85

中棉所85（原代号中夏杂06）是由中国农业科学院棉花研究所以sGK中394为母本、以品系071239为父本培育的杂交组合。该组合2010—2011年完成河南省短季杂交棉品种区域试验，2012年完成河南省短季棉生产试验。2009年获得在黄河流域棉区的国家农业转基因生物生产应用安全证书Ea基安证字（2009）第177号]。2013年通过河南省审定，审定编号：豫审棉2013006。

麦棉两熟新型模式配置及其简化栽培技术

麦棉两熟作为两熟棉区主要的种植制度,是缓解粮棉争地矛盾和实现我国粮食与棉花同步增产的惟一途径。但是,随着我国农业结构调整和种植制度转型期的发展,当前麦棉两熟存在机械化程度不高、春棉共生期长、

麦棉两熟制高效耕作栽培途径研究

本文对春播棉、麦棉两熟制春套棉、晚春套棉及夏套棉四种不同耕作栽培途径进行了比较研究。3年田间试验结果表明,晚春套全年纯收入分别比春播棉、春套棉、夏套棉增加61.94、137.18和83.09元/亩。指出麦棉两熟制晚春套棉是适合我省温光等自然资源的最佳耕作栽培途径。同时对不同耕作栽培途径棉花生育状况做了比较研究。

麦棉两熟夏棉棉铃品质性状的变异性及相关性研究

麦（夏）棉两熟棉铃品质性状变异分析及相关关系研究表明：①根据品质性状变异性分３类：第一类包括易受环境影响的铃重、籽指和伸长率，第二类包括同时受控于环境和品种遗传性的强度、纤维品质指数、衣分和Ｍｉｋ值，第三类包括主要决定于品种遗传性的长度和整齐度；受环境影响程度棉株下部铃品质性状大于中部，且二者均大于整株铃。②根据相关性品质性状可分３类：第一类包括铃重、Ｍｉｋ值、衣分、伸长率和整齐度，以铃重和Ｍｉｋ值为中心，第二类包括强度和纤维品质指数，第三类包括籽指和长度。

麦棉两熟平衡施肥效应研究

１９９２～１９９３年在淮北平原黄泛冲积潮砂壤中等偏下地力进行了麦棉两熟平衡施肥试验。结果表明，麦棉作物对施肥的反应敏感，棉花施用有机肥增产最显著。施肥可增加小麦单位面积有效穗数和每穗粒数，棉花可增加单株成铃数和铃重，但秋桃比例提高，熟性推迟。首次提出麦棉两熟高投入高产出高效益的平衡施肥方案，周年全田最佳小麦产量３７５０ｋｇ／ｈｍ２，棉花最佳产量１３５０ｋｇ／ｈｍ２，总化肥养分施用量７９５ｋｇ／ｈｍ２，麦棉季各半，Ｎ：Ｐ２Ｏ５：Ｋ２Ｏ为１：０．５：０．５。即小麦棉花各施Ｎ１８７．５、Ｐ２Ｏ５９０～９３．８和Ｋ２Ｏ９０～９３．８ｋｇ／ｈｍ２，棉花季施用硼砂１５ｋｇ／ｈｍ２，硫酸锌３０ｋｇ／ｈｍ２。提倡重施基肥，早施追肥。

黄淮地区麦棉两熟棉田水分消长动态与节水灌溉

１９９４～１９９６年在商丘试验区对麦棉两熟棉田水分时空消长动态和整个生育期亏水量和灌水量进行了系统研究。结果表明，麦棉两熟棉田水分在空间上主要有三个层次变化，第一层０～４０ｃｍ为剧烈变化层，第二层４０～１００ｃｍ为较剧烈变化层，第三层１００～２００ｃｍ为稳定层。从时间上来看雨季来临之前的变化与降水有较大的关系，雨季期间基本没有变化；黄淮地区麦棉两熟移栽棉田整个生育期亏水１００～１２０ｍｍ，需灌水２～３次，灌水定额为６０～６８ｍｍ，灌溉定额１８０～２０４ｍｍ。

机采棉模式下麦棉两熟配置方式对作物产量和棉花早熟性的影响

【目的】研究黄河流域棉区机采模式下麦棉配置方式对麦棉产量和棉花早熟性的影响,为麦棉配置方式下的全程机械化管理提供技术支撑。【方法】在76 cm机采棉标准行距的麦棉两熟制下,在河南安阳开展了2年田间试验(2017/2018和2018/2019年度),采用中棉所79和中棉所50,设置W2C1(2行小麦1行棉花)、W3C1(3行小麦1行棉花)和W6C2(6行小麦2行棉花)3种麦棉配置方式,比较和分析了小麦和棉花产量及其构成因素、小麦边行效应,以及棉花生物量,伏前桃、伏桃、秋桃比例,霜前花率和纤维品质主要指标等。【结果】W3C1的小麦产量显著高于W2C1和W6C2,分别高16.2%~43.3%和28.4%~52.3%;有效穗数分别高出29.2%~47.5%和34.9%~53.6%,差异达到显著水平;但W3C1小麦边行与内行的产量(2019年)、单位面积有效穗数(2018年)等指标的差异均显著低于W6C2。不同配置方式间棉花纤维长度、断裂比强度和马克隆值等指标差异均不显著。2年试验中,中棉所50的籽棉产量和收获指数在3种配置方式间均无显著差异,但中棉所79在W3C1下收获指数低于W6C2和W2C1。W3C1配置下,中棉所50较中棉所79节枝比低,生殖生长快,伏桃占比高,壳铃比低,收获指数高,霜前花率高出38.7~54.2百分点;该配置的土地当量比达1.689~1.697,显著高于其他配置方式。【结论】黄河流域麦棉两熟模式下采用W3C1配置与短季棉中棉所50搭配,麦棉系统的土地当量比高,棉花霜前花率高,小麦群体一致性好,增产显著;该配置方式有助于提高麦棉机械化管理水平和种植效益。

麦棉两熟种植系统棉田土壤速效磷时空分布特征

【目的】以豫北不同麦棉种植方式为研究对象,探索在生育期内土壤速效磷(Available phosphorus,AP)的时空分布特征。【方法】在棉花单作、麦棉3-1式套作(3-1)、麦棉6-2式套作(6-2)3种种植方式的长期定位试验田中,分别在麦棉共生期、棉花生长关键时期采用空间网格取样法取样,地统计学方法进行计算,分析在3种种植方式下的AP的时空分布特征。【结果】种植方式对于土壤AP含量的影响在不同的生长时期呈现出不同的趋势,具体表现为:在麦棉共生期,棉花单作下的AP含量显著高于3-1式20.98%(5月12日)和24.26%(6月7日);小麦收获后,棉花生长中期(7月3日、8月4日),3种种植方式间其含量差异不明显;棉花生长后期,其含量为:棉花单作>6-2式>3-1式。在3种种植模式下,随着土壤深度的增加,土壤AP含量均呈现明显的降低趋势;AP在水平方向上的分布明显地受到了小麦、棉花种植位置的影响,且在不同时期下分布趋势不同。半方差函数显示,AP在3种种植方式下、垂直方向的空间依赖性均较强,模型拟合R2均接近于1,C0/C+C0均小于25%,说明在本研究取样尺度下,种植模式对其垂直方向的空间结构影响不明显。【结论】麦棉两熟种植改变了上层土壤AP的时空分布情况,但在本研究取样尺度下对其垂直方向的空间异质性无影响。运用空间网格取样法取样,地统计学原理进行分析,可以更加直观地了解不同麦棉种植模式下土壤AP的时空变化情况,可以为麦棉两熟种植田间管理提供相应指导,对两熟种植下农田生态系统的土壤养分研究提供理论支撑。

黄河流域麦棉两熟种植模式经济效益分析与展望

麦棉两熟是黄河流域棉区重要的农作制之一,有利于缓解我国粮棉争地矛盾和实现麦棉同步增产。综述和评价了麦棉两熟种植模式的田间配置方式、产量变化、生产成本及经济效益等特征。重点介绍了麦棉两熟近10年来产量趋势以及春套、夏套、平播复种等3种方式下的田间配置参数和土地当量比特征;论述和比较了不同麦棉模式间的周年投入、作物管理阶段的物质与人工分配特征及差异、种植效益、劳动力和物质生产效率等内容。最后,从农业生产经济效益和种植成本核算方面展望了麦棉新模式的科技需求,并就如何提高种植效益提出了相关建议,旨在为麦棉两熟模式的种植规划、生产管理、科学投入和节本增效提供相关经济指标依据。

黄河流域棉花全程机械化助推麦棉两熟制度研究发展

中国粮食、棉花生产均不容忽视,而黄河流域是中国主要产粮产棉区,粮棉争地的现象尤为突出。麦棉两熟种植模式既解决了中国农业生产中棉粮争地问题,提高了土地利用率和产出、复种指数;又是中国棉区增粮,麦区增棉增效的唯一途径。

麦棉两熟是熟制演化的主体

安徽省萧县是重点产棉县,也是小麦主产县,历年植棉2.1万亩,小麦100万亩。1984年后,广大棉农为了提高棉田总体经济效益,棉油、棉瓜、棉菜两熟面积不断发展。这一势态的出现,客观上限制了农业生产的主体——粮棉的增长。这不仅与人们日益增长的粮棉需求相违谬。

适合麦棉两熟夏套棉花新品种——中棉所16

中棉所16其主要特点是:早熟:生育期114天,5月下旬播种,10月中旬收获完毕,不影响小麦播种。丰产:在全国夏棉区试中,产量比对照增产22.2％,大面种生产前茬小麦产量5250公斤/公顷左右,霜前皮棉1050～1200公斤/公顷,高产地块突破1500公斤。