新疆超高产棉花群体质量指标研究

在南疆自然生态条件下，2008～2009年对不同产量水平棉花主要群体质量指标研究，阐明超高产棉花不同生育阶段群体质量指标特征及对产量形成的影响，为新疆超高产棉花大面积栽培提供理论依据。结果表明：与高产和中低产棉花相比，超高产棉花开花前株高、现蕾速率增长较快，至开花期超高产棉花株高达到55cm；现蕾期叶龄每增加1龄现蕾2．5～3个；超高产棉花现蕾期至开花期LAI增长较快，盛花期达到峰值4．5，且同一时期Pn保持较高水平，达到35μmol／（m^2·s），吐絮期下降速度比高产和中低产棉花缓慢，延长了叶片功能期，后期保持较大的光合有效面积，同时超高产棉花叶面积载铃量显著高于高产、中低产棉花，而叶面积载果节量为91个／m^2，其偏高或偏低都不利于实现超高产。

南疆超高产棉花干物质积累分配与养分吸收运移特征的研究

【目的】在南疆自然生态条件下,研究超高产棉花干物质积累分配与养分吸收运移特征。【方法】于2008~2009年,以高产（皮棉单产2 250~3 000 kg/hm2）和中低产（皮棉单产2 250 kg/hm2以下）棉花为对照,研究超高产棉花（单产皮棉3 000 kg/hm2以上）不同生育时期干物质积累与养分运移特征。【结果】超高产棉花干物质快速积累持续期长,且积累量大,光合产物向茎、叶器官分配集中在开花期以前,花后向茎、叶输送减少,而向蕾铃器官分配较多,保证了后期产量形成;高产、中低产棉花开花后则仍有光合产物向茎、叶输送,对产量影响较大。超高产棉花茎、叶器官对N、P2O5、K2O吸收集中在盛花期前,初花期至盛花期达到高峰,而蕾铃的积累高峰出现在盛铃期,峰值显著高于高产和中低产棉花。超高产棉花养分吸收到达t1时间依次为N〉K2O〉P2O5,△t较长,GT较大,且随着产量水平的降低而减少。【结论】不同产量水平棉花干物质积累分配与养分吸收差异显著。

南疆棉花种子包衣缓释缩节胺化控技术的初步研究

【目的】应用种子包衣缓释缩节胺化控技术,简化棉花栽培管理措施和节本增效。【方法】采用高、中、低三个剂量的缓释缩节胺包衣,研究其对棉花生长发育、农艺及经济性状等的影响。【结果】缓释缩节胺包衣对棉花生长发育、农艺性状的影响与常规喷施相似,中、高剂量处理均能够有效防止棉花打顶前的徒长,各剂量对产量无显著影响,合适的剂量还具有增产趋势。【结论】棉花打顶前,缩节胺的持续释放能够代替常规喷施调控棉花生长。

南疆超高产棉花光合物质生产与分配关系的研究

于2008-2009年在南疆自然生态条件下,利用普通高产和中低产棉花对比研究了超高产棉花光合物质生产与分配关系。结果表明:超高产棉花LAI花前增长速率明显快于高产、中低产棉花,盛铃期峰值大,且盛铃期后下降缓慢,后期仍能保持较高水平;叶片SPAD值与Pn(净光合速率)关系密切,即开花前超高产棉花叶片SPAD值增长较快,Pn增长较快,后期叶片SPAD值保持较高水平,Pn下降缓慢;超高产棉花地上部分与蕾铃干物质快速积累持续期长,且积累量大;超高产棉花光合产物向茎、叶器官分配集中在开花期以前,花后向茎、叶输送减少,转而向蕾铃器官分配较多,保证后期产量形成,而高产、中低产棉花开花后仍有光合产物向茎、叶输送,对产量影响较大。

不同施氮水平棉花氮磷钾养分吸收规律研究

【目的】研究不同施氮量条件下棉花植株对氮、磷、钾养分的吸收规律。【方法】采用纯氮单因子随机区组设计，设6个施氮处理。取样株测定各器官的氮、磷、钾养分吸收量。【结果】产量水平最高的№处理棉花植株氮、磷、钾积累的旺盛时期分别出现在播种后的54～110d、57～120d、44～89d，比其它处理出现的早而且持续的时间长；棉花最高籽棉产量的施氮量为348．32kg／hm^2，经济施氮量为320．46kg／hm^2。【结论】各处理棉花植株氮、磷、钾养分积累量均呈现苗期积累小，蕾期迅速增大，花铃期达到高峰，吐絮期又有所减小的趋势。

南疆超高产棉花源库特征研究

【目的】在南疆自然生态条件下，研究超高产棉花源库指标，阐明超高产棉花产量形成机理，为新疆棉花高产优质栽培提供理论依据。【方法】以中棉所49号为供试材料，采用大田调查方式，对不同皮棉产量水平（超高产：皮棉3000kg／hm^2以上；高产：皮棉2225～3000kg／hm^2；中低产：皮棉2225kg／hm^2以下）产量构成因素、LAI、干物质积累、叶片SPAD值、“三桃”比例及叶面积载荷量等源库指标进行调查研究。【结果】棉花产量构成因素中群体成铃数对棉花产量贡献率最大（r=0．997^＊＊），超高产棉花生育前期LAI增长速率高于高产、中低产田，峰值大且出现较早。而前期LAI的快速增长提高了伏前桃、伏桃比例，同时也促进了中后期光合产物向库器官积累。【结论】超高产棉花叶源生育前期增长较快，峰值大且中后期保持较高水平，增源扩库是超高产棉花产量形成的主要途径。

新疆绿洲农业耕作制度演变驱动因子分析

【目的】对新疆绿洲农业耕作制度演变及驱动因素进行综合分析。【方法】依据新疆农业统计资料。【结果】60年来新疆绿洲农业耕作制度的不断演变是多种因素综合作用的结果。【结论】国家及新疆维吾尔自治区农业发展政策是驱动耕作制度演变的直接动力;科学技术进步和农田大量物质投入提高了农田生产力水平,而较高的生产力水平为耕作制度的改革提供了保证和条件。新疆绿洲农业耕作制度已由最早追求粮食增长为中心逐渐演变为以粮为主、经济作物为辅过渡到90年代的粮、经并重,又进一步发展到目前粮、经并重、林果快速发展的新格局。

化学打顶对南疆棉花农艺和经济性状的影响

以陆地棉品种中棉所49号为材料,于2008-2010年在新疆阿克苏市开展了化学打顶和人工打顶的田间对比试验,研究了2种打顶方式下棉花农艺性状、冠层特征、棉铃空间分布、产量性状及纤维品质的异同点。结果表明,化学打顶后棉株高于人工打顶,但株宽、果枝长及叶枝长显著低于人工打顶,因而株型更紧凑、见絮期冠层透光性好。化学打顶棉花上部果枝结铃数和内围铃数略高于人工打顶,铃重与人工打顶的相当,衣分略有降低,子棉和皮棉产量与人工打顶相当且有增产潜力,对综合纤维品质无显著影响。

化学打顶对棉花群体容量的拓展效应

以常规人工打顶为对照,在大田条件下设置不同种植密度(18万、22.5万和27万株.hm-2),研究化学打顶对棉株形态、群体器官数量和经济产量等的影响。结果表明,化学打顶棉花株高显著高于人工打顶,平均高出17%,中上部果枝显著变短,尤其是上部果枝平均比人工打顶短75%,冠层中部透光率平均提高约13%。在相同密度条件下,化学打顶棉花单位面积果枝数、主茎节间数多于对照。化学打顶棉花的皮棉产量在密度为18万株.hm-2时为2541 kg.hm-2,与人工打顶相当;当密度增加到22.5万株.hm-2时,化学打顶的产量仍维持在较高水平(2600 kg.hm-2),而人工打顶较化学打顶产量下降了10%。因此,化学打顶的最适密度范围扩大,为进一步增密增产提供了可能。化学打顶对综合纤维品质无显著影响。

枣棉间作下不同种植密度对棉花生理特性及产量的影响

【目的】探索枣棉间作条件下不同种植密度对棉花生理特性及产量的影响,筛选出适宜间作的棉花种植密度,以期为南疆果棉立体种植模式的研究提供理论依据。【方法】在枣棉间作条件下,设置高、中、低3个密度水平(31.27×10~4、25.01×10~4和20.84×10~4株/hm^2),研究枣棉间作对棉花光合特性、干物质积累和产量的影响。【结果】枣棉间作条件下,25.01×10~4株/hm^2密度在各个时期的净光合速率较大,蒸腾速率最低值出现时间较晚,冠层结构合理,生育后期有较高的群体光合速率,光合物质累积多,皮棉产量较高。【结论】枣棉间作下不同的种植密度会对棉花生长发育特性以及产量有一定的影响,而适宜的种植密度则能优化这种立体种植模式。

脱叶剂对棉花抗氧化酶及内源激素的影响

为了筛选出适宜的脱叶剂喷施时间及脱叶效果较好的脱叶剂,研究了大田条件下脱叶剂喷施时间及脱叶剂种类对棉花叶片内源激素含量、抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响,并探讨了脱叶剂对棉花生理效应的影响。采用裂区试验设计,以脱叶剂喷施时间为主区,脱叶剂种类为副区进行试验。结果表明:喷施540 g/L脱吐隆悬浮剂(主要成分为18%噻苯隆和36%敌草隆)及5.5%噻苯隆悬浮剂后,棉花叶片中脱落酸(ABA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均呈先升高后降低的趋势,丙二醛(MDA)含量升高,生长素(3-吲哚乙酸,IAA)含量下降,其中脱吐隆对叶片膜系统破坏严重;在棉花吐絮率为50%时喷施540 g/L脱吐隆悬浮剂,25 d后棉花脱叶率和吐絮率分别可达90.1%和99.9%。

铃期温度对不同棉花品种棉铃发育过程及纤维比强度的影响

通过设置不同播期来营造不同的温度环境,研究不同温度条件下棉铃及纤维发育特点,以及温度对纤维比强度的影响机制。结果表明:随着播期的推迟,铃期日均温的降低,棉铃的体积增大幅度依次降低。棉铃干物质达到最大积累速率的时间提前,且快增期持续的时间缩短。纤维干物质达到最大积累速率的时间推迟,最大积累速率逐渐减小。随着铃期日均温的降低,吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性峰值大小表现出下降趋势。铃期影响纤维比强度的主要温度因子为日均温和日最高温。

脱叶剂对棉花叶片叶绿素荧光动力学参数的影响

利用叶绿素荧光动力学测定技术,对脱叶剂的不同喷施时间条件下棉花叶片光能吸收、传递、转换特性及棉花产量进行了研究。结果表明喷施脱叶剂降低了棉花叶片的光合功能,降低了最大光化学效率(Maximum photochemical efficiency,Fv/Fm)及PSⅡ反应中心开放部分的比例,使初始荧光(Minimal fluorescence,Fo)上升、光合电子传递速率(Electron transport rate,ETR)和PSⅡ总的光化学量子产量(Photosynthetic quantum yield,Yield)降低,提高了非光化学猝灭系数(Non-radiant energy,NPQ),说明脱叶剂胁迫下棉花叶片发生了光抑制,PSⅡ复合体受到损伤伴随着光合电子传递受阻。吐絮率10%时喷施脱叶剂使棉花铃重、衣分、皮棉产量显著低于对照。吐絮率50%时喷施脱吐隆300 g·hm^(-2)+40%乙烯利1200 m L·hm^(-2),第25天棉花脱叶率为90.1%,吐絮率为99.87%,对棉花铃重、衣分及皮棉产量影响最小且更有利于促进叶片脱落和棉铃成熟。

咸淡水滴灌对棉花产量和品质的影响

【目的】研究微咸水、淡水交替滴灌对棉花产量及产量构成因素的影响,探讨微咸水灌溉对棉花产量和品质的影响。【方法】进行不同灌溉量的微咸水和淡水交替滴灌试验。【结果】在新疆南疆地区利用3 g/L矿化度的微咸水和淡水交替灌溉,可以提高棉花产量,且棉纤维品质优良,由微咸水灌溉带入土体的盐分通过淡水轮灌和冬灌,土体总盐分保持平衡。【结论】通过对棉花各生育期检测指标分析得出微咸水2 250和淡水1500 m3/hm2轮灌棉花产量较高,不同的咸淡水滴灌对棉花纤维品质没有显著性的影响。

氮肥前移对果棉间作棉花干物质积累和氮肥利用效率的影响

为探究新疆南疆地区果棉间作下棉花适宜的氮肥追施模式,通过随机区组试验设计(N0:不施氮肥、N1:氮肥追施至初花期结束、N2:氮肥追施至盛花期结束、N3:正常施肥,总N 270 kg/hm^2),研究氮肥前移对遮荫下棉花干物质与氮素积累、氮肥利用效率及产量的影响。结果表明:遮荫下棉花氮肥追施至盛花期结束的N2处理,干物质和氮素积累理论最大值、最大生长速率、生长特征值最大;同时提高了氮肥利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮收获指数和最大氮素瞬时利用率,有利于遮荫下棉花干物质、氮素积累分配和营养生长向生殖生长转化,而促进产量的形成。皮棉产量以N2最高,分别比N0、N1、N3提高了33.7%、17.4%、10.7%。所以,在新疆南疆果棉间作下,间作棉氮肥追施应适度前移至盛花期(7月中下旬)结束,有利于提高氮肥利用效率和产量。

杏棉间作对棉花生长发育的影响

【目的】研究杏棉间作下棉花的生长发育,为杏棉立体高效种植技术的优化提供理论支撑。【方法】进行间作棉与单作棉对比试验。【结果】间作棉比单作棉生育期晚8 d;出叶速率在出苗-现蕾期最快,间作棉为6.2 d/片,比单作棉慢0.7 d/片;截至打顶时,间作棉株高为58.01 cm,单作棉为64.51 cm;间作下棉花的真叶数、果枝数减少,主茎节间变长,始节高度上长升,总果节数比单作棉低53.47%,收获株数18.34×104株/hm2,单株结铃数3.6个,单铃重5.25 g,衣分38.6%,皮棉产量1 352.84 kg/hm2。【结论】杏棉间作条件下主要影响棉花的衣分、产量。其中衣分比单作棉低4.3%、产量低43.8%。

不同灌水处理对棉花生长发育及产量的影响

【目的】研究不同灌水处理对新陆早57号棉花生长发育、蕾铃变化及产量的影响,为筛选出适宜的灌水分配方式提供理论依据。【方法】采用单因素随机区组试验,在总灌量一致的条件下,设置灌水次数为10、8和6次3个不同灌水处理。【结果】各处理间D8处理的主茎日增长量、蕾铃数量、单株铃数以及单铃重最高,皮棉产量与其他处理间达到显著差异。且在棉花关键生育时期D8处理的叶面积指数、SPAD值以及"三桃比例"更为合理。【结论】不同灌水分配方式与棉花单铃重、单株铃数密切相关,在D8处理的灌水分配方式下,结合相应的灌水制度,有利于实现棉花高产。

播种时期对棉铃生长发育的调节效应研究

【目的】分析棉铃及纤维发育特点,探明气象因子对纤维品质的影响,从而确定南疆主产棉区优质棉最适宜的播种期,为新疆高产棉花品质保优技术的构建提供科学依据。【方法】试验以中棉所35号为供试材料,设置三个播期(4月5日、4月20日和5月5日),研究不同播期对棉铃生长发育与棉纤维品质形成的影响。【结果】4月20日播种,光温条件良好,棉铃分布合理,个体和群体长势良好,纤维总体品质优于其它两个播期。【结论】决定纤维长度的主要气象因子为≥15℃有效积温。纤维强度与日均温关系最密切,它们之间呈负相关。影响马克隆值的最重要气象因子是日照时数。

花铃期遮光对棉花生长发育和冠层结构的影响

[目的]研究花铃期遮光对棉花生长发育和冠层结构的影响,为果棉间作棉花栽培技术的合理制定提供依据。[方法]以中棉所49号和新陆早36号为材料,在大田条件下,研究遮光条件下棉花生育进程、农艺性状、冠层结构和透光率的变化。[结果](1)花铃期遮光,单株结铃数、籽棉和皮棉产量随着光强的降低,降幅显著增大,收获株数和单铃重降幅较小,但对衣分无明显影响。(2)遮光30%和50%处理的盛花期提前;盛铃期至吐絮期,随着遮光时间的延长和光强的减弱明显推迟;(3)遮光对棉株的主茎真叶数和果枝台数无明显影响;遮光50%的茎粗明显减小;随着光强的降低,倒四叶宽度和叶面积指数显著减小,遮光50%处理的冠层开度、平均叶倾角和透光率显著高于自然光。[结论]降低光照,延缓营养生长向生殖生长的转移。棉花叶片通过增大平均叶倾角,增加透光率而减小叶面积指数,以获取更多的光能,提高光能的利用效率。新陆早36号具有较强的形态学调节适应能力。适当降低光强,中棉所49号的产量降幅较小,但光强过弱,降幅大于新陆早36号,对弱光的敏感性较强。

枣棉间作下氮素对棉花不同部位叶片生理特性的影响

以南疆主栽品种中棉所49为材料,通过4个氮肥水平:纯氮0 kg.hm-2(N0)、207 kg.hm-2(N30)、310 kg.hm-2(N45)、414 kg.hm-2(N60),研究棉花主茎功能叶和第五果枝铃对位叶生理特性的变化。研究结果表明:(1)氮素缺乏会引起整体叶片的叶面积指数、SPAD值、硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质和可溶性糖含量的下降,在主茎功能叶上表现尤为突出;(2)氮素过多会导致盛铃后期叶片硝酸还原酶活性下降较快,可溶性蛋白质和可溶性糖积累过多,不利于向棉铃转化;(3)枣棉间作近冠区棉花在N30处理、远冠区以N45处理中有较高单株结铃数和单铃重,从而提高产量,说明遮阴降低了棉花对氮肥的需求量。光照和氮素在植物生长中维持平衡、协调供应水平,利于发挥两者对作物生长最佳的互作效应。因此将氮肥施用量控制在207～310 kg.hm-2范围内,能提高棉花碳氮代谢水平,延缓叶片衰老。