花铃期干旱胁迫对陆地棉农艺性状的影响及其抗旱等级划分

为了探索花铃期干旱胁迫对不同棉花品种重要农艺性状的影响,并对品种进行等级划分,以前期鉴定的30份陆地棉品种进行试验,测定不同品种干旱胁迫组和对照组的农艺性状和品质指标等。通过含水量的差异性分析、农艺性状相关性分析、抗旱系数分析、3种综合评价值(D、CDC、WDC)相关性分析,证明3种评价值的评价结果一致。通过各性状与D值和WDC值的关联度分析,明确伸长率、单株产量、比强度和整齐度4个指标可作为品种抗旱性鉴定的重要指标。以D值进行聚类分析,对30份品种进行了抗旱等级分类,共分为4大类。第I大类,共有DG219、DG168、DG186等3份材料,属于强抗旱类别;第Ⅱ大类,共有DG270、DG228等12份材料,属于抗旱类别;第Ⅲ大类,仅有1份材料(DG248),属于较敏感类别;第Ⅳ大类,共有DG43、DG42等14份材料,属于敏旱类别。研究结果为品种的鉴定和利用提供了参考依据。

花铃期增温对棉花干物重累积的影响及其生理机制

以遗传背景相近的棉花(Gossypium hirsutumL.)品种泗棉3号和泗杂3号为材料,于2010年在南京农业大学牌楼试验站(118o50′E,32o02′N)模拟全球温室化气候,研究花铃期增温对棉花干物质累积的影响及其生理机制。结果显示,增温2～3℃(龄期日均温33.5～35.2℃)的条件下,主茎功能叶SPAD值降低,蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)上升,但净光合速率(Pn)下降;棉铃对位叶可溶性蛋白含量大幅上升(Δ%>50%)、可溶性糖及可溶性氨基酸含量小幅下降(P<0.05)、C/N值显著下降(P<0.05);叶片POD、CAT活性大幅下降、MDA含量显著上升;泗杂3号相关指标变化幅度较泗棉3号小。说明尽管2～3℃的增温幅度较小,但在花铃期日均温(33.5～35.2℃)的条件下,植株已处于显著的热胁迫状态,光合产物累积能力受到抑制,棉铃对位叶光合产物输出能力显著下降,棉株总干物质累积量下降20%左右;增温条件下植株水分吸收能力下降并因此受到一定程度的水分胁迫,但此条件下光合能力下降主要由非气孔因子所致,与叶片膜结构的严重受损关系密切;泗杂3号抗高温能力高于泗棉3号。

棉花花铃期土壤持续干旱胁迫对产量形成的调节效应

通过花铃期不同持续时间土壤干旱处理,研究干旱胁迫对棉花产量形成的影响。表明持续干旱对子棉产量影响以单株成铃数>成铃率>单铃重。短期干旱胁迫W1处理增加成铃数显示子棉增产,同步抑制下部内围铃棉纤维和棉子的物质积累量,解除胁迫后形成盛花结铃阶段产量潜载优势,极显著提高下、中部外围和上部内围铃子棉产量,实现增产;花后持续20d以上干旱胁迫效应会延续至花后50d,整体降低各部位棉铃的积累物质供应量,产量器官虽具干物质积累相对优势,但子棉产量潜载势降低,单株成铃数、单铃重趋降显示子棉减产;干旱胁迫对子棉产量的调控显示区位效应,降产效应随干旱延长显示由下而上、由内而外区位拓展态势,解除胁迫可获得一定产量补偿。

麦棉两熟棉铃铃重与铃期气象因子关系之研究

研究麦棉两熟棉铃铃重与铃期气象因子关系的结果表明,日照时数是影响麦棉两熟多类型、棉株多部位铃重的主要气象因子 ,温度对棉株上(7～9果枝 )、顶 (10以上果枝 )部铃铃重有重要作用 (尤其对两熟短季棉 )。铃重与铃期主要气象因子的相关存在二次曲线 (Y=A +BX2)和双曲线[Y=X/(B +AX)]两种类型。日照时数对铃重的作用因麦棉两熟和棉铃着生部位而异 ,作用重要部位在中部 (4～6果枝 )

棉花渍害恢复的生理指示指标探讨

【目的】筛选花龄期渍水胁迫后棉花胁迫/恢复水平的指示性生理指标,为采取合适栽培措施减轻洪涝灾害对棉花生产的影响奠定基础。【方法】以泗杂3号为材料,在江苏省大丰市(120°28′E,33°12′N)设置大田短期渍水试验(渍水0、6、9、12 d),对棉株功能叶光合气体交换参数、丙二醛含量、抗氧化酶活性等14个生理指标进行测定,然后运用灰色关联度分析、聚类分析等方法对各指标进行分析和评价。【结果】渍水胁迫解除后,14个常用植物逆境相关生理指标在不同胁迫水平、不同恢复水平的棉株功能叶中存在显著差异,且与植株的恢复生长水平显著相关(P<0.05)。不同指标与棉株恢复水平的关联度存在显著差异(0.2702—0.9127),但各指标的关联度的高低顺序在棉株不同恢复时间具有较高的稳定性。因此,可在上述生理指标中筛选相关指标用于指示、监测渍水后棉花的恢复水平,其中与恢复指数关联度较高的生理指标是净光合速率(0.8105)和丙二醛含量(0.7717),其关联度变异系数最小,稳定性最高,经聚类分析被分在第一类指标中。【结论】净光合速率、丙二醛含量可作为关键性生理指标用于监测棉花渍水后恢复水平从而指导棉花抗逆栽培。

基于时间序列Landsat影像的棉花估产模型

为提高棉花遥感估产精度,该文选取加州San Joaquin Valley地区2个棉花地块作为研究区,利用时间序列Landsat_5_TM、Landsat_7_ETM遥感影像数据,结合野外实测产量数据,进行棉花产量遥感预测模型研究。结果表明:基于Landsat影像纯像元的植被指数时间序列准确地揭示了棉花整个生长期的长势情况,不同长势的棉花植被指数随时间变化在花铃期差异比较显著;整个花铃期植被指数与产量之间的相关系数均大于0.80,最大相关系数达0.90,花铃期NDVI平均值建模决定系数为0.82,均方根误差为463.69,证明花铃期比其他生长期更适用于棉花产量预测;单一时期最优模型为第206天(7月25日),多时期最优模型以NDVI最大值前三期NDVI平均值为自变量;整个花铃期NDVI最大值建模决定系数为0.81,均方根误差为477.82,该模型具有普适性。该文的研究成果为基于MODIS_NDVI最大值合成法的相关研究提供了理论依据,并且为其他农作物的估产模型建立提供借鉴。

花铃期遮荫对棉花叶片生理特性的影响

【目的】研究棉花花铃期遮荫弱光对棉花叶片生理特性的影响。【方法】选择耐荫性不同的2个棉花(Gossypium hirsutum L.)品种中棉所49号和新陆中36号为材料,于2016至2017年在乌鲁木齐市安宁区镇(87°28′E,45°56′N)新疆农业科学院综合试验场进行不同程度遮荫大田试验。【结果】遮荫弱光造成棉花主茎功能叶SPAD值、净光合速率(P n)、蒸腾速率(T r)和气孔导度(G s)迅速降低,胞间CO 2浓度(C i)上升,棉铃对位叶可溶性糖和氨基酸含量上升。中棉所49号的相关指标变化幅度较新陆中36号小。不同生态型品种对遮荫弱光环境的适应性亦不同。【结论】遮荫弱光环境下棉花叶片光合性能下降,光合产物累积能力及输出能力受阻,导致棉铃对位叶可溶性糖和氨基酸含量降低,棉花单株铃数、铃重、籽棉产量亦随遮荫程度加深而显著减少(P<0.05)。

枣棉间作棉田花铃期小气候变化特征及对产量的影响

在枣棉间作条件下,以单作棉田为对照,研究花铃期枣树西侧冠下、东侧冠下及冠外小气候变化特征及对棉花产量的影响。结果表明,与单作棉田相比,枣棉间作光合有效辐射降低,西侧冠下、东侧冠下、冠外平均降幅分别为31.2%、23.7%、15.8%。枣棉间作棉田温度峰值出现在18:00,为45.6℃,比单作棉田早4h,温度高2.1℃,38℃以上持续时间长达4h,不利于棉花生长及产量形成。西侧冠下相对湿度最低,但土壤含水量却最高。枣棉间作皮棉产量降低,依次为单作>冠外>东侧冠下>西侧冠下,分别降低11.5%、15.2%和27.9%。相关分析表明,PAR、相对湿度与皮棉产量呈显著正相关,温度与皮棉产量呈显著负相关。因此,枣树对棉花皮棉产量影响表现最大的为冠层处PAR、1.5m处温度及相对湿度,棉花单株结铃数受影响最大,其次是单铃质量和衣分。

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)。

花铃期棉花对地下水埋深和高温的响应及排渍指标确定

为了探究高温胁迫下棉花对不同地下水埋深的响应差异,并在此基础上提出适宜的排渍指标,2012-2013年利用自动调控地下水位的测坑,在花铃期设置地下水埋深0、30、50 cm（持续受渍10 d）,同时进行连续6 d的高温处理,观测棉花主要表观形态特征、生理代谢指标及产量。结果表明：地下水埋深0和30 cm降低了棉花株高,增加了主茎复合红绿比,而高温胁迫对二者影响不明显。高温胁迫下,地下水埋深越浅,倒4叶叶绿素含量和光系统II潜在光化学转换效率越低,其关系可用线性关系模型描述,且地下水埋深〈80 cm的累计值对二者的影响居首,高温胁迫次之。地下水埋深处理过程中,倒4叶超氧物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化物酶（peroxidase,POD）活性先升高后降低,过氧化氢酶（catalase,CAT）活性持续降低,丙二醛（malonaldehyde,MDA）含量急剧增加。地下水埋深处于0和30 cm时,高温胁迫加剧了棉花膜脂过氧化反应程度,叶片SOD和POD活性更低,MDA含量更高,但增强了棉花在地下水埋深50 cm的抗逆能力。地下水埋深处理、高温胁迫及其复胁迫主要通过减少单株成铃数、单铃质量使棉花产量降低,而对衣分含量影响普遍不明显。从整体减产程度来看,地下水埋深处理＋高温胁迫（33.7%）〉地下水埋深处理（26.2%）〉高温胁迫（7.5%）。若以允许棉花产量减少15%~20%为排渍标准,假设在地下水埋深处理过程中连续出现6 d、每天近6 h的高温天气,则棉花花铃期地下水埋深〈80 cm的累计值为216.0~321.2 cm·d。研究可为湖北平原湖区及类似地区棉田排水管理提供科学参考。

棉花吐絮收获期连阴雨灾害风险区划

为了进一步提高棉花生产中吐絮收获期连阴雨灾害的应对处置能力和水平,采用陕西关中棉区42个气象站1970—2010年的8月下旬至10月中旬逐日降水资料,同期的棉花灾情资料,经济资料和地理信息资料,基于GIS技术,针对影响陕西棉花吐絮成熟收获期的主要灾害——连阴雨进行风险区划研究,以期充分利用气候资源,避开不利气候条件,提高应对连阴雨灾害能力。结果表明:陕西关中棉花吐絮成熟收获期连阴雨灾害的高风险区和中等风险区在宝鸡市和西安南部沿秦岭北麓的周至、户县、长安和蓝田,不利于大面积种植棉花。关中东部渭南市、咸阳大部分区县,西安的临潼、阎良、高陵县,处于棉花种植的低风险区,能够保证棉花正常吐絮成熟收获。

铃期对晋南早熟棉纤维品质的影响

为探索晋南早熟棉铃期对纤维品质的影响,给优质早熟棉品种的选育提供理论支持和重要依据,初步分析了‘中棉所50号’和‘晋棉57号’的铃期长短对纤维品质各指标的影响,结果表明:‘中棉所50号’在铃龄为73天时棉纤维长度最长(为29.01 mm),纤维整齐度指数最高(为84.60%),比强度最高(为28.7 c N/tex)。‘晋棉57号’在铃龄为79天时棉纤维长度最长(为28.75 mm),纤维整齐度指数最高(为84.40%),比强度与73天铃龄的数值(28.9 c N/tex)相当,为28.8 c N/tex。总体而言,早熟棉的纤维长度、整齐度、比强度和马克隆值均随铃期的缩短而基本呈下降趋势,而伸长率随铃期的缩短而大体呈升高的趋势。其中铃期对比强度和马克隆值的影响最大。

化控时期对棉花成铃结构和产量的影响

[目的]发现对棉花产量影响较大的化控关键时期。[方法]试验设置不同时期的化控处理组合,研究化控时期与棉花成铃结构和产量之间的关系。[结果]棉花花铃中期时的化控对促进棉花中部果枝成铃至关重要,花铃后期的化控对顶部果枝成铃有利;从盛花期开始进入棉田化控的关键时期,盛花期及其以后时期的化控对棉花产量影响较大。[结论]盛花期以后是棉花化控关键时期,这可为棉田化控管理提供理论依据。

国家棉花品种区试方案中几个问题的商榷

国家棉花品种区域试验方案(以下简称《方案》)是各承试点操作实施的依据。结合承担国家黄河流域棉花品种区域试验的实践,分析了《方案》中一些项目如生育期、单株结铃数、铃重、取棉样等在执行过程中可能对试验结果产生的偏差,并提出建议与同行商榷。

模糊控制理论在棉花烂铃病流行趋势预报中的应用

本文将棉花烂铃病流行趋势预报过程模拟成一个模糊控制系统,预报因子作为系统的输入。预报对象作为系统的输出。根据射阳县1980～1987年棉花烂铃病流行趋势资料,建立了模糊控制预报模型。经1980～1987年回报和1988～1991年预报,结果令人满意。且该模型能超前一个月作出趋势预报,故完全可以应用于预报实践。

鄂北棉区麦后直播棉开花成铃动态与最佳成铃期

通过田间挂花试验,分析鄂北棉区麦后直播棉开花成铃动态和最佳成铃期。结果表明,鄂北棉区麦后直播棉开花期为7月25日至9月17日,成铃期为7月25日至9月11日,成铃高峰期为7月30日至9月2日,开花成铃始期、高峰期视当年气候提早或推迟;开花前中期成铃率高,上桃快,日成铃最大时期较日开花最大时期提早10~15 d。鄂北棉区麦后直播棉最佳成铃期为7月25日至8月28日,此期所成的伏桃和早秋桃,其铃重、衣分变幅较小,纤维品质符合纺织工业要求,是鄂北棉区麦后直播棉产量的主体。

棉花早期热激处理与高温期蕾铃脱落关系的初步研究

研究了棉花早期热激处理与高温期蕾铃脱落的关系，结果表明：早期热激处理有助于高温期棉株体内产生更丰富的热激蛋白，从而提高棉株的耐热程度，降低脱落率达１．７～３．０个百分点。但不同的品种。

陆地棉花铃期抗旱指标筛选及评价

为分析棉花资源的抗旱性,以253份陆地棉资源为试验材料,于花铃期进行干旱胁迫处理,测定包括光合作用、农艺性状和产量性状相关的15个指标,通过主成分分析、相关性分析、抗旱隶属函数分析及聚类分析,对其进行抗旱性综合评价及抗旱指标筛选。以抗旱性度量值(D值)为参数,可将上述资源分为强抗旱、抗旱、耐旱、较敏感、敏旱5类。其中,强抗旱材料包括JK625、库车7946、肯尼亚2号等14份;敏旱材料包括HT-176、川R128、鄂棉18号等19份。有效铃数、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素相对值、有效果枝数、皮棉重和株高较其他指标更为敏感,可作为花铃期抗旱性鉴定的关键指标;另外,叶绿素相对值、株高、气孔导度和蒸腾速率可作为花铃期抗旱的立测指标。

花铃期水分亏缺对不同部位果枝棉铃发育及产量的影响

【目的】研究花铃期水分亏缺对不同部位果枝棉铃大小(直径、长度、体积)、各组分干重(铃壳、纤维、棉籽)和产量的变化,以及水分亏缺处理与棉铃指标的关系,为机采棉花铃期供水不足时提供参考滴灌量。【方法】以新陆早50号和新陆早73号为材料,花铃期设3个滴灌量:2450 m^(3)/hm^(2)(CK)、2050 m^(3)/hm^(2)(D1)、1650 m^(3)/hm^(2)(D2),于花后17 d开始,每隔7 d分别取第2、第5和第7果枝的棉铃,共取5次,测定棉铃大小及各组分干重。【结果】2个品种不同部位果枝棉铃长度、直径和体积均在花后24 d达到最大值。在花后45 d,D1和D2处理中上部果枝棉铃直径与对照差异明显,新陆早50号中部和上部果枝棉铃直径分别降低2.92%~4%和2.21%~5.35%;新陆早73号分别降低2.66%~6.38%和2.77%~8.69%。2个品种棉铃各组分干重棉籽>纤维>铃壳,铃壳、棉纤维及棉籽重分别在花后24、38和38 d达到最大值。在花后45 d,2个品种D1和D2处理中上部果枝棉籽重与对照差异明显,新陆早50号中部和上部果枝棉籽重分别下降8.9%~20.71%和11.53%~20.73%;新陆早73号分别下降8.96%~16.24%和10.21%~17.06%。单株籽棉产量与棉籽重呈极显著的正相关。2个品种D2处理各部位果枝减产明显,新陆早50号下部、中部和上部果枝籽棉产量分别下降12.5%、13.48%和15.67%;新陆早73号分别下降12.69%、11.9%和18.21%。【结论】中上部果枝棉铃直径是影响棉铃干重的重要因素。水分亏缺不利于棉纤维和棉籽发育,中上部果枝棉籽受影响较大。D1处理与对照各部位果枝成铃数和籽棉产量差异不显著,2050 m^(3)/hm^(2)(D1)为应对花铃期供水不足时滴灌量。

新疆连作棉田土壤微生物数量动态变化

以新疆连作陆地棉吐絮期土壤为对象,采用稀释平板法测定土壤微生物数量变化趋势。结果表明:棉田土壤中微生物种群以细菌为主,其次为放线菌,真菌数量最少。不同连作年限,细菌数量随着连作年限的增加而逐渐减少,但连作10年后增加;真菌和放线菌数量总体呈增加的趋势;棉花枯萎病和黄萎病病原菌数量总体也呈增加的趋势;相同连作年限,土壤微生物种群结构变化不大。