不同棉区棉花DPC化学封顶技术研究

【目的】探讨应用98%甲哌鎓(1, 1-dimethyl-piperidinium chloride, DPC)粉剂(以下简称DPC)对棉花进行化学封顶的稳定性和普适性。【方法】于2018年在黄河流域棉区的河北河间、河北邯郸、山东德州、山东无棣,长江流域棉区的江苏大丰和湖北黄冈,北疆棉区的石河子Ⅰ和Ⅱ以及南疆棉区的轮台、沙雅共10个地点开展试验,供试棉花品种(系)为当地主栽品种(系)。采用随机区组设计,重复3~4次。在各地常规DPC系统化控技术的基础上,设早于人工打顶10 d(T1)、与人工打顶同期(T2)2个封顶时期,并设0、90、180、270 g·hm^-2 4个DPC剂量,以人工打顶为第一对照,以不打顶为第二对照。【结果】DPC化学封顶时期显著影响株高(河北邯郸、山东无棣和山东德州除外)和果枝数(江苏大丰和湖北黄冈除外),表现为封顶早、控长作用强(植株较低,果枝数较少),封顶晚、控长作用弱(植株较高,果枝数较多)。河北河间和新疆石河子Ⅰ试验点T1期DPC化学封顶的平均株高不仅低于T2期,且分别较人工打顶低3.3 cm和4.6 cm。多数试验点T1期DPC化学封顶的果枝数较人工打顶每株增加2个左右,T2期增加较多,增加2.3~7.7。DPC封顶剂量越大,对株高的控长作用越强(湖北黄冈除外),中(180 g·hm^-2)、高剂量(270 g·hm^-2)DPC的株高在数个试验点甚至较人工打顶有不同程度的降低。清水对照的果枝数较人工打顶每株增加2.4~8.3,DPC化学封顶的果枝数显著少于清水对照,不同剂量之间的差异相对较小。河北邯郸T2期DPC化学封顶后遇高温干旱,与人工打顶相比铃数减少、产量显著降低;其他试验点DPC化学封顶除个别处理外对产量无显著影响。DPC化学封顶各处理喷施脱叶催熟剂前的吐絮率和一次花率不低于人工打顶,对熟期无不利影响。【结论】初步判断棉花应用DPC进行化学封顶具有较好的稳定性和普适性,生产中建议与人工打顶同期应用中、低剂量(90~180 g·hm^-2)DPC进行化学封顶。

黄河流域北部棉区棉花缩节胺化学封顶技术

【目的】探讨黄河流域北部棉区应用缩节胺(1,1-dimethyl-piperidinium chloride,DPC)对棉花进行化学封顶的可行性。【方法】于2012—2014年在河北省河间市瀛州镇国欣科技园和北京市中国农业大学上庄实验站进行,共包括6个独立试验。供试棉花品种为国欣棉3号(GX3)、欣抗4号(XK4)、石抗126(S126)和欣试17(XS17)。DPC化学封顶技术分为单独应用常规DPC化控技术(简称DPC)、将常规DPC化控技术与增效型DPC(简称DPC+)相结合(简称DPC+DPC^+)两种方式,以在常规DPC化控基础上进行人工打顶(简称DPC+MT)为对照。【结果】2012和2013年花铃期(7—8月份)多雨,应用DPC化学封顶技术的棉株较高、新生果枝数较多,其中株高较DPC+MT增加10.6—12.3 cm,果枝数增加5.8—7.9台。2014年花铃期干旱少雨,DPC化学封顶的株高与DPC+MT相比无显著差异,新生果枝数不超过3台。DPC化学封顶对棉花产量的影响不显著,但可发现2012年DPC+DPC^+的产量表现出降低趋势,且上部果枝成铃少、新生果枝成铃多,群体熟期有推迟现象。2013和2014年DPC+DPC^+的产量和熟期则与对照相当或略有增减。DPC+的应用时间(7月中旬至7月底)和剂量(750—1 500 m L·hm^(-2))对棉花株型及产量的影响无显著差异,但应避免在结铃盛期(7月底)应用大剂量DPC+(1 500 m L·hm^(-2)),以防延长后期棉铃的成熟。与DPC+DPC^+相比,单独应用常规DPC化控技术进行化学封顶在多雨年份或高密度下对棉株的控长强度较弱,而且存在减产风险。【结论】应用DPC进行化学封顶在黄河流域北部棉区基本可行,实际应用时需要根据气象因子和种植密度决定单独应用常规DPC化控技术还是将常规DPC化控技术与增效型DPC的应用相结合。

黄河流域棉区棉花脱叶催熟剂的筛选研究

棉花机械采收前需要应用化学脱叶催熟剂促进脱叶和吐絮。试验于2014年在河北省河间市和北京中国农业大学上庄实验站进行,研究了多种脱叶催熟剂对棉花脱叶率、吐絮率、产量、纤维品质和种子质量的影响。结果表明,在2014年偏旱年份,脱叶催熟剂的催熟效果不明显,但脱叶效果显著;河间试验点应用脱叶催熟剂后天气条件有利,脱叶效果好于天气条件不利的上庄试验点;复配剂50%噻苯·乙烯利SC的脱叶效果较好,受不利天气条件的影响也比较小。参试的各脱叶催熟剂对棉花产量、纤维品质和种子质量均无显著影响。

棉花早熟高产优质抗逆适于机械化新品种创新应用

针对棉花生产管理机械化、轻简化的迫切需求和品种株型、早熟性、产量、纤维品质、抗病性协同改良提升的育种难题,开展了早熟、高产、优质、适于机械化新品种培育和配套技术研究。创新地提出“两改两增四选择”早熟、耐密植、抗倒伏、适于机械化的育种技术,创制了10份优异育种亲本材料;发掘出开花期,黄萎病抗性,棉铃重、衣分等产量,纤维长度、强度等品质共14个性状SNP位点633个;开发出可用于纤维品质、黄萎病抗性育种选择的低成本、高通量KASP标记26个;发现调控早熟性、品质、抗逆性、发芽出苗快慢的关键基因12个,并揭示其在不同品种中的表达规律;利用创新的亲本材料、育种技术和开发的分子标记,育成了冀农大23号、冀农大棉24号、冀农大棉25号、冀农大36号具不同特点适于机械化的早熟、高产、优质棉花新品种,在株型紧凑、早熟、吐絮集中等机采特性改良及其与高产、优质、抗病协同提升方面取得新突破;研究创建了新品种机采模式种植下“一穴一粒机播、扩群体增铃数、全化控免整枝、棉田集中采收”轻简省工高效配套技术,科企用相结合,建立了代表性强、覆盖面广、带动力大的示范基地,引领新品种大面积生产应用,每公顷增收2700~3000元、省工60~75个,节本增效显著。

棉花苗蕾期喷施生长调节剂促早熟效应研究

【目的】在我国大部分棉区,早发早熟是棉花优质高产的前提。本研究探究了苗期和蕾期应用植物生长调节剂对花芽提早分化并提高后期吐絮率的效果,旨在为促进棉花早熟提供技术支持。【方法】在温室盆栽和田间条件下,于子叶期至蕾期叶面喷施不同浓度的植物生长调节剂,比较第一果枝节位、现蕾数和后期吐絮率的差异。【结果】在温室盆栽条件下,子叶期喷施140μmol·L^-1赤霉素(GA3)或子叶期、2叶期、4叶期连续3次喷施2.23μmol·L^-1复硝酚钠(CSN)均可使果枝始节位降低约0.9。在田间条件下,子叶期喷施288、576μmol·L^-1赤霉素4+7(GA4+7)使第一果枝节位显著降低约0.4;3叶期喷施6-苄氨基嘌呤(6-BA)44.4μmol·L^-1,第一果枝节位显著降低0.2;但第一果枝节位与9月下旬的吐絮率之间无显著相关关系,即第一果枝节位降低并不意味着后期吐絮率提高。蕾期应用0.10μmol·L^-1油菜素内酯(BR)可提高9月下旬的吐絮率,主要与其增加中下部果枝的成铃比例有关。【结论】优化成铃分布较提早花芽分化、降低第一果枝节位对棉花促早熟更重要。

冀中地区高密种植条件下棉花药前群体大小和成熟度与化学脱叶催熟效果的关系

化学脱叶催熟是棉花机械采收的前提,棉田药前群体大小和成熟度等显著影响脱叶催熟效果。本文于2016—2017年在河北省河间市开展研究,采用不同品种(中棉所60、欣抗4号)、种植密度(90,000、120,000株hm^(-2))和播期(4月20日、5月10日)塑造不同的群体,在此基础上应用50%噻苯·乙烯利悬浮剂(T·E)进行化学脱叶催熟,考察各因素对化学脱叶催熟效果的影响,并应用Spearman偏相关分析药前叶片数、吐絮率和叶铃比与药后脱叶率、残留叶片数及药后吐絮率的关系。结果表明,品种间的药前叶片数、吐絮率和叶铃比无显著差异;与90,000株hm^(-2)相比,120,000株hm^(-2)的药前叶片数多、吐絮率低;晚播棉的药前叶片数和叶铃比高于早播棉、吐絮率则低于早播棉。T·E的脱叶效果较好,2年药后21 d的脱叶率均高于90%、脱叶率药效接近或超过90%,残留叶片数为8.1~23.3片m^(-2);不同品种、密度和播期的脱叶率相当,但2017年120,000株hm^(-2)和晚播的残留叶片数分别多于90,000株hm^(-2)和早播。T·E的催熟效果欠佳,2年药后21 d的吐絮率低于70%、吐絮率药效不足25%;不同品种和密度的吐絮率相当,但晚播棉的吐絮率低于早播棉。相关分析结果表明,药后7、14、21 d的脱叶率和药效及残留叶片数与药前叶片数、吐絮率和叶铃比无关,但药后7、14、21 d的吐絮率与药前叶片数呈显著负相关(r=-0.393~–0.432)、与药前吐絮率呈显著正相关(r=0.558~0.862),吐絮率药效也与药前吐絮率呈显著正相关。综上,黄河流域棉区高密群体(90,000~120,000株hm^(-2))的化学脱叶效果较好,且与药前群体大小和成熟度等的关系较小;而化学催熟不充分,药后21 d的吐絮率达不到机采要求的95%,且对药前群体大小和成熟度的依赖性较强。通过合理密植和适期播种控制群体、促进早熟是改善棉花化学催熟效果的关键。

灾害年份棉花高产技术

2012年沧州市受气候影响,棉花产量减产较大,不良天气主要表现为7～9月份降雨量大且持续时间长、气温偏低、日照偏少,在这样的天气条件下,由国欣农研会农场种植、按一般管理的119亩国欣系列品种繁种田,平均亩产籽棉219kg,较去年减产15%,而在同一区域,国欣棉研所种植的30亩展示田,同样种植国欣系列品种,

密度和日照对冀中地区棉花产量和纤维品质的影响

以常规棉‘国欣棉3号’和杂交棉‘国欣棉8号’为材料,于2010-2011年在冀中棉区河间市进行了为期2年的田间试验,研究种植密度和气候条件对棉花产量及纤维品质的影响。结果表明:‘国欣棉8号’在30 000～45 000株/hm2的密度范围内产量无明显变化;在光照条件较好的2011年,‘国欣棉3号’60 000株/hm2较45 000株/hm2的下部果枝(第1～5果枝)健铃数增多,籽棉产量提高15%左右。2011年8月上中旬和9月上中旬的日照时数多于2010年同期94.9h,2品种各密度的衣分、纤维长度和整齐度较2010年有所提高,中上部果枝的铃重高于2010年,健铃产量(不包括僵烂铃)显著增加。在本试验所设密度范围内,2个棉花品种的纤维品质均无明显变化。

黄河流域棉区秸秆还田下机采棉的氮肥用量和利用率研究

提高种植密度、优化缩节胺(1,1-dimethyl-piperidinium chloride,DPC)化控技术是黄河流域棉区机采棉田的基本管理措施,秸秆还田则是实现农作物化肥零增长的技术途径之一。于2013―2014年在河北省河间市秸秆还田地块,研究了密度、DPC化控和氮(Nitrogen,N)肥用量对棉花产量及其构成因素、干物质和N的积累与分配以及N肥利用率的影响,其中2013年蕾期和花铃期降水量大,2014年比较干旱。研究结果表明,与低密度(6.75×10~4株·hm^(-2))相比,高密度处理(11.25×10~4株·hm^(-2))在干旱年份的籽棉产量和N肥偏生产力分别显著提高8.1%和7.4%,N回收率也显著增加25.5百分点,达到41.6%。与清水对照相比,DPC化控的籽棉产量、N肥偏生产力和农学效率在多雨年份分别显著提高39.2%、43.3%和212.8%,N回收率略增加但差异不显著。提高密度促进了干物质积累,但降低了多雨年份的收获指数;DPC化控的生物量较低,但在多雨和干旱年份均可提高收获指数。N肥用量对棉花产量的影响不显著,但表现出低N处理(105 kg·hm^(-2))的产量高于中N处理(210 kg·hm^(-2))和高N处理(315 kg·hm^(-2))的趋势。低N处理2年的N肥偏生产力分别为24.5 kg·kg^(-1)和54.4kg·kg^(-1),回收率分别为45.2%和41.0%,显著高于中N处理和高N处理。综上所述,增密和DPC化控相结合,有利于机采棉田干物质的积累及向产量器官的分配,有利于维持产量的稳定性;在秸秆还田条件下,棉田的适宜施N量可降至105 kg·hm^(-2)。

欣杂15的选育及栽培技术

欣杂15是由河间市国欣农村技术服务总会选育的转抗虫基因棉花杂交种,2014年通过河北省农作物品种审定委员会审定,审定编号冀审棉2014007号。该杂交种产量高、大铃,在适宜间套作种植区域,应用前景十分广阔。1选育过程欣杂15是由欣44和41128组配而成。母本欣44是转基因抗虫棉SGK3后代选系,具有出苗壮,前期长势稳健,后期长势强、不早衰、抗病能力强等特点。

欣杂16的选育及栽培技术

欣杂16是由河间市国欣农村技术服务总会选育的转抗虫基因棉花杂交种,2014年通过河北省农作物品种审定委员会审定,审定编号为冀审棉2014006号。该品种产量高,抗病性强,在适宜间套作种植区域应用前景十分广阔。

玉米新品种国欣171的选育及栽培技术

国欣171是由北京市农业技术推广站与河间市国欣农村技术服务总会合作以自选系A431为母本,以引进选系H35为父本组配的玉米新品种。本文作者介绍了该品种的选育过程、特征特性、产量表现及栽培技术要点。

几种植物生长促进剂对棉花生长及脱叶催熟剂应用效果的影响

2018年在河北省河间市开展田间试验,研究了植物生长促进剂DA-6(胺鲜酯)、BR(芸苔素内酯)和6-BA(6-苄基腺嘌呤)对棉花生长及脱叶催熟剂50%噻苯·乙烯利(50%T·E)应用效果的影响。试验采用裂区设计,重复4次。主区为50%T·E处理,包括0(对照)、2250、3750 mL·hm-23个应用剂量;裂区为植物生长促进剂处理,设DA-6低、高剂量(6.74、20.24 g·hm-2)、BR低、高剂量(0.09、0.30 g·hm-2)和6-BA低、高剂量(10.12、30.37 g·hm-2)共6个处理,于初花期、盛花期和打顶后分3次喷施,以同期喷清水为对照(CK)。与CK相比,各植物生长促进剂处理的株高、果枝数及其长度、营养枝数及其长度与CK无显著差异。50%T·E(2250、3750 mL·hm-2)脱叶效果明显,药后21 d的脱叶率超过90%;药后28 d表现出催熟作用,一次花率较对照增加6.4百分点。50%T·E处理的平均铃重比对照降低7.4%,但铃数和籽棉产量较清水对照分别显著增加14.7%和7.6%;处理上部果枝棉铃的马克隆值降低0.1~0.3。几种促进剂不影响吐絮期叶片的叶绿素含量,对50%T·E的脱叶催熟效果及增产效应也无显著影响。

黄河流域黑龙港植棉区棉花主要产量决策性状分析

【目的】棉花品种选育通常需要对多目标性状综合选择,明确各目标性状对籽棉产量的影响,有助于提高品种选育的效率,降低试验成本。【方法】通过对河北省河间市国欣农村技术服务总会8年607份育种材料(339个常规种、268个杂交种)进行统计分析,综合评价株型性状、产量性状、熟性性状和纤维品质性状对籽棉产量的影响。【结果】相关分析、回归分析和通径分析均表明铃重、衣分、第一果枝节位、霜前花率和生育期对黄河流域黑龙港植棉区籽棉产量的影响显著,其中霜前花率与籽棉产量相关系数最高(r=0.32097),通径分析中铃重的决定系数最大(R2=0.30),二者是影响籽棉产量的主要性状。株高对籽棉产量的直接作用最大,但总作用最小(r2y=-0.04)。回归分析和通径分析均表明,纤维上半部平均长度和马克隆值均未对籽棉产量产生显著影响。【结论】黄河流域黑龙港植棉区棉花新品种选育过程中,铃重和衣分应作为育种家着重改良的农艺性状;缩短生育期、提高霜前花率,可以增加产量;株高与第一果枝节位通过与其他性状产生作用,进而影响籽棉产量的形成;纤维上半部平均长度和马克隆值均未对籽棉产量产生显著影响,育种过程中可以将其与产量同步提高。

行距与氮肥或甲哌鎓化控对棉花冠层结构、温度和相对湿度的影响

实现机械采收是黄河流域棉区棉花生产的必然发展趋势,但当前人工采收棉田的行距与摘锭式采棉机的行距不匹配,需要在采棉机的可调行距范围(76~102 cm)内明确棉花适宜种植行距及其配套措施。研究于2016-2018年在河北省河间市秸秆还田条件下开展,包括行距与氮(N)肥、行距与甲哌鎓(mepiquat chloride, DPC)化控2个独立试验,探讨了各因素对冠层结构和冠层微环境的影响。试验采用裂区设计,行距(76、92、102 cm)为主区,施N量(0、105、210kghm^(-2))或DPC用量(0、140、281、394ghm^(-2))为裂区,等密度(90,000株hm^(-2))种植。在天气条件相对正常的2016和2017年,宽行距(92cm和102cm)与窄行距(76cm)相比叶面积指数(leafareaindex,LAI)有所增加、透光率(diffuse non-interceptance, DIFN)有所降低;而在高温干旱的2018年,宽行距的LAI明显降低、DIFN明显增加。施N对冠层结构的影响有限;DPC化控对冠层结构的影响较大,主要表现为降低LAI、增加DIFN。与窄行距相比,宽行距可在各年份不同程度增加冠层温度、降低相对湿度;施氮对冠层微环境影响不大;DPC化控的冠层温度略高、相对湿度略低。行距与氮肥、行距与DPC对LAI等冠层结构、温度和相对湿度的互作效应均不显著。

氮、钾肥运筹对棉花熟性、产量和肥料利用率的影响

为明确黄淮流域棉区高密种植下适宜的氮、钾肥运筹策略,试验于2017年在北京上庄与河北河间开展,采用裂区设计,主区包括‘鲁棉研28’和‘欣抗4’2个品种;裂区为肥料运筹,设基肥与蕾肥、初花肥、盛花肥配合(上庄点基追比为4∶6、河间点为6∶4)和蕾期、初花期、盛花期一次性追肥共6个处理,N和K2O总用量均为150 kg/hm^2,以不施肥为对照(CK),种植密度为9.0万株/hm^2。结果表明:基施氮肥(60~90 kg N/hm^2)和钾肥(60~90 kg K2O/hm^2)可促进棉花花芽分化、使果枝始节下降0.3个节位。施用氮肥降低了棉花后期吐絮率、延迟了成熟,可能主要与中、下部果枝的外围铃(第3果节及以外)比例较高有关;施用钾肥对吐絮率无显著影响。无论氮肥还是钾肥,盛花期一次追肥的产量最高,分别较CK增产15.8%和17.0%,其农学利用率和偏生产力也最高。黄河流域高密度种植条件下,当N和K2O的施用量为150 kg/hm^2时,以盛花期一次性追施的效果最好;成铃分布较果枝始节对棉花熟期的影响更大。需采取有效措施优化成铃结构,避免因施肥(尤其是氮肥)导致晚熟。为建立机采棉丰产优质早熟栽培措施提供依据。

国欣棉25的选育特征特性及栽培技术

简要介绍了国欣棉25的选育过程及在河北省区试中的表现及栽培技术要点。

欣抗4号棉花大面积高产实践总结

2012年,国欣清河繁种基地种植欣抗4号棉花497.5亩,在7~9月阴雨日数多、降雨量大、气温偏低、日照偏少,对棉花生育不利的天气条件下,由于采取精心植棉、措施得当、管理到位,取得了平均亩产279.2kg籽棉的高产水平,比全基地平均亩产222.7kg提高25.3%。现将繁种田基本情况和栽培技术措施总结如下。

玉米新品种国欣175的特征特性及高产栽培技术

国欣175是由河北国欣农村技术服务总会以自选系WL659为母本、WL306为父本组配的玉米新品种,具有高产、抗倒、适应性广等特点。本文作者介绍了该品种的特征特性、产量表现及玉米苗期、穗期、花粒期管理、病虫害综合防治、收获管理等高产栽培技术。

CoFe2O4-CNTs纳米复合材料的制备、表征及其电催化析氧性能

为了提高钴铁氧化物CoFe2O4的氧析出（OER）电催化活性和电流密度,本研究采用水热法制备钴铁氧化物-碳纳米管纳米复合材料（CoFe2O4-CNTs）;通过热重分析（TG）,得出CNTs的含量为40.2%,并利用X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）对复合材料的晶型结构和形貌进行了表征,结果表明CoFe2O4颗粒被均匀的附着在CNTs的表面;在1 mol/L KOH中测试了Co Fe2O4-CNTs纳米复合材料的电催化OER活性与稳定性,并且与没有加入CNTs的CoFe2O4进行了比较,实验结果表明：CNTs的加入能够提高CoFe2O4的OER活性和电流密度,在催化剂中起到模板的作用和加速电子传输作用,增加了水分解OER反应的动力学速度。因此,CoFe2O4-CNTs纳米复合材料是优良的OER电催化剂,有望用于水分解制备氢气体系和燃料电池中。