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花铃期减量滴灌对棉花棉铃发育及其叶片光合特性的影响

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花铃期减量滴灌对棉花棉铃发育及其叶片光合特性的影响

作者：窦巧巧新疆农业大学

学位级别：硕士

随着北疆近年来气候暖湿化转变,新疆北部棉区短时强降水频次增加,且在棉花花铃期达到高峰。棉花各个生育时期需水量普遍下降,其中花铃期下降最为明显,所以干旱对北疆棉田的制约因素有所弱化。但棉花高效节水技术尚未完善,水资源短缺问... 详细信息

随着北疆近年来气候暖湿化转变,新疆北部棉区短时强降水频次增加,且在棉花花铃期达到高峰。棉花各个生育时期需水量普遍下降,其中花铃期下降最为明显,所以干旱对北疆棉田的制约因素有所弱化。但棉花高效节水技术尚未完善,水资源短缺问题依然存在。因此,本试验在棉花花铃期设置3个滴灌量:2 450m·hm(CK)、2 050m·hm(W)、1 650m·hm(W),其中CK为当地常规滴灌量。选用2个试验品种:新陆早50号(不耐旱)和新陆早73号(耐旱)。研究花铃期不同滴灌量下棉花产量品质、棉铃发育及叶片光合特性的变化,以期为棉花花铃期供水不足时提供可行的滴灌量。主要研究结果如下:1.花铃期减量滴灌对棉田土壤水分及棉花产量品质的影响花铃期减量滴灌影响棉花产量及品质的形成,而适度减少滴灌量(W)棉花产量降幅不大,且能提高水分利用效率。W、W处理下两个品种各土层土壤含水率在盛铃后期降幅较大,但W处理水分利用效率比CK和W处理分别增加3.08%～4.38%和1.88%～3.85%。W处理下新陆早50号20–60 cm土层土壤含水率在盛铃后期降幅较大,使其生殖器官生物量降幅增加。在W和W处理下,两个品种各部位果枝铃数减少,籽棉产量整体下降6.27%～7.77%和19.28%～21.75%,其中上部果枝的铃数和产量降幅最大。此外,两个品种下部和上部果枝的马克隆值分别下降7.66%～15.97%和1.14%～13.45%。在W、W处理下新陆早50号各土层土壤含水率、生殖器官生物量及产量的降幅均大于新陆早73号,表明减量滴灌处理对新陆早50号影响较大。2.花铃期减量滴灌对棉花蕾铃生长发育的影响W和W处理下两个品种的棉纤维和棉籽干重均下降,而蕾铃脱落率增加,其中上部果枝最为明显。两个品种各部位果枝的蕾铃脱落率均表现为W>W>CK,相同滴灌处理下,新陆早50号上部果枝蕾铃脱落率显著高于新陆早73号(PCK>W,上部果枝蕾铃数表现为CK>W>W。棉铃的长度、直径、体积、棉纤维和棉籽干重均表现为CK>W>W,铃壳干重则相反。得出减量滴灌处理对两个品种棉铃长度影响不大,棉铃体积减小主要是棉铃直径下降造成的。与对照相比,减量滴灌处理后棉籽、棉纤维干物质最大理论值和最大积累速率均降低。其中上部果枝棉铃遭受干旱胁迫时间长,铃壳和棉籽蔗糖外运受阻,使得纤维干物质量明显下降。在W、W处理下新陆早50号棉纤维和棉籽干重降幅分别为8.65%、18.11%和4.47%、19.46%,均高于新陆早73号。3.花铃期减量滴灌对棉花叶片光合及快速叶绿素荧光特性的影响花后处理33～45d,W和W处理下两个品种棉花叶片的胞间CO浓度(C)和气孔导度(G)同时下降,说明导致叶片净光合速率(P)降低的主要原因是气孔因素限制,表明减量滴灌处理未造成两个品种棉田土壤严重干旱。在快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP)中,两个品种均在J点前表现为W>W>CK,I点后表现为CK>W>W。W处理下两个品种可变荧光曲线(ΔV)在K点(300μs)–I点(30 ms)的波幅、ΔK-ΔJ值的增幅及Wk值均高于W处理。说明W处理下两个品种叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)供体侧放氧复合体(OEC)明显受到伤害,棉花叶片光合机构破坏和电子传递受抑制,且新陆早50号受影响较大。W处理还导致ψo、φPo、φEo、PI、Fv、Fv/Fm和Fv/Fo降低,TRo/RC和DIo/RC增加。表明PSⅡ反应中心电子传递链性能及光系统间的电子传递活性降低,细胞活性氧(ROS)的产生减少。花铃期减少滴灌量使棉花叶片通过增加热耗散来缓解过剩光能带来的压力,导致光能利用率降低,其中W处理较明显。综上所述,北疆棉田花铃期滴灌量为2 050m·hm(W),总滴灌量为3350m·hm时,水分利用效率较高,PSⅡ反应中心电子传递链性能及光能利用率的降幅较小,有利于中下部果枝棉铃光合产物累积,棉花整体产量下降6.27%～7.77%,因此,可为北疆棉田花铃期水资源紧张时参考。品种间比较,新陆早73号更适宜北疆棉田供水不足时种植。

关键词：棉花花铃期减量滴灌棉铃光合特性

遮光条件下氮肥用量对棉铃生长发育及产量的影响

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西北农业学报 2015年第4期24卷 69-75页

作者：苏丽丽田彦君徐新霞徐文修新疆农业大学农学院乌鲁木齐830052

人工模拟果棉间作遮光条件下采用裂区试验方法,研究不同光照、施氮水平对棉铃生长发育及产量的影响。结果表明,光照和氮肥共同影响着棉铃生长发育和产量的高低,且光照比氮肥的影响更大;遮光使棉铃体积减小、棉铃干物质积累下降、发育推... 详细信息

人工模拟果棉间作遮光条件下采用裂区试验方法,研究不同光照、施氮水平对棉铃生长发育及产量的影响。结果表明,光照和氮肥共同影响着棉铃生长发育和产量的高低,且光照比氮肥的影响更大;遮光使棉铃体积减小、棉铃干物质积累下降、发育推迟;遮光施氮量为0kg/hm2(N0)、320kg/hm2(N1)、480kg/hm2(N2)处理棉铃体积分别比对照(光照处理)减少2.1%、5.6%、3.7%,铃壳、棉籽、纤维干物质最大积累量分别减少11.8%、8.1%、5.4%,适当增加施氮量会减少其降低程度;遮光条件下不同施肥处理的棉花平均产量比自然光照减少56.9%,中等施氮处理(N1)能获得相对最高皮棉产量(2 931.28kg/hm2),其分别比未施肥处理N0和高施肥处理N2增产63.97%和17.94%。因此,在新疆果棉间作模式下,通过合理增施氮肥可以在一定程度上减轻因遮光导致的产量下降。

关键词：遮光施氮量棉铃产量

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辽河流域棉区棉铃发育进程研究

作物杂志 2015年第5期 69-73页

作者：徐敏金路路王子胜辽宁省经济作物研究所辽宁辽阳111000

以辽河流域棉区的主栽品种辽棉19号和较早引进的抗虫棉品种AC-33B为试验材料,通过花后连续取样,测定棉铃及其各组成部分的干物质累积量,并以此为基础,计算干物质累积速率和分配比例,形成模拟模型。研究结论认为,两个品种在棉铃干物质累... 详细信息

以辽河流域棉区的主栽品种辽棉19号和较早引进的抗虫棉品种AC-33B为试验材料,通过花后连续取样,测定棉铃及其各组成部分的干物质累积量,并以此为基础,计算干物质累积速率和分配比例,形成模拟模型。研究结论认为,两个品种在棉铃干物质累积量、累积速率、分配比例上呈现相似的规律。除AC-33B的纤维发育模型外,各指标的发育都符合"S"型曲线。铃壳干物质累积量先期较多,累积速率在第16天左右达到高峰,分配比例在前期占有绝对优势,之后迅速下降。棉子和纤维的干物质累积量后期增长幅度较大,累积速率波动较大,分配比例呈较平稳上升趋势,最终干物质所占比例排序为棉子>纤维>铃壳。

关键词：棉花棉铃干物质发育进程模型

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棉铃套袋与化学防虫比较研究

中国棉花 2016年第6期43卷 25-27页

作者：陈弟李付广张海棠张西岭中国农业科学院棉花研究所河南安阳455000

采用无纺布制成棉花保铃袋,以感虫品种中棉所49为保护对象,以棉红铃虫为防治对象,在室、内外开展套袋防虫试验;同时与丙溴磷·高效氯氰菊酯喷雾的化学防虫进行了比较。结果表明,在田间,套袋防虫所获得的棉铃健康率为89.90%,比化学防虫的... 详细信息

采用无纺布制成棉花保铃袋,以感虫品种中棉所49为保护对象,以棉红铃虫为防治对象,在室、内外开展套袋防虫试验;同时与丙溴磷·高效氯氰菊酯喷雾的化学防虫进行了比较。结果表明,在田间,套袋防虫所获得的棉铃健康率为89.90%,比化学防虫的76.63%高出13.27%;无论是在温室内还是在田间棉铃套袋后能正常生长并能高效隔离害虫危害,棉铃套袋防虫所获得的棉铃健康率和籽棉理论产量均比化学防虫的高,说明在小范围内套袋保铃效果优于化学防治。

关键词：棉铃套袋化学防治防效

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不同施氮量对陆地棉棉铃发育及其碳代谢影响

不同施氮量对陆地棉棉铃发育及其碳代谢影响

作者：张海平江西农业大学

学位级别：硕士

棉铃纤维和种胚中所含非结构性碳水化合物(NSC)以及有关酶活性的动态变化情况可能对棉花皮棉和棉籽产量有重要的影响。本研究的主要目的就是探讨棉铃两部分(纤维、棉籽)在不同氮梯度(高氮、中氮、低氮)中非结构性碳水化合物和有关碳代... 详细信息

棉铃纤维和种胚中所含非结构性碳水化合物(NSC)以及有关酶活性的动态变化情况可能对棉花皮棉和棉籽产量有重要的影响。本研究的主要目的就是探讨棉铃两部分(纤维、棉籽)在不同氮梯度(高氮、中氮、低氮)中非结构性碳水化合物和有关碳代谢酶随着棉铃发育动态变化及其与棉铃各性状的形成是否存在相关性,了解氮素通过调控碳代谢影响棉铃发育的生理机制。本试验选用的材料是江西农业大学自育的陆地棉高品质系A001,于2014年进行大田试验,试验处理分为高氮520 kg/hm2、中氮260 kg/hm2和低氮65 kg/hm2,随机区组设计,重复3次,5行区,行长10 m,株距0.4 m。在棉花盛花期挂牌标记当日白花,将棉铃解剖成铃壳、种子和纤维3部分,一部分鲜样在110℃杀青30min,再经50℃烘干至恒定,烘干样品过32目筛,将过筛后的细样将用于非结构性碳水化合物(淀粉、蔗糖、葡萄糖和果糖)含量的测定;另一部分鲜样置于-80℃低温留存,用于测定种子(种皮、种仁)和纤维两部分碳代谢关键酶(蔗糖酶、蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶)的测定。结果表明,(1)中氮和高氮处理的单铃重、单铃纤维重、单铃种子重、单铃种子数和单铃铃壳重均显著高于低氮处理,中氮和高氮处理间差异不显著,不同氮处理间的衣分和衣指差异不显著;(2)纤维发育的次生壁加厚阶段(铃龄24d后),中氮处理纤维内蔗糖含量显著低于高氮和低氮处理,而同期己糖(葡萄糖和果糖)含量则高于后两者。与同期中氮处理的纤维酸性转化酶(液泡酸性转化酶和细胞壁酸性转化酶)活性高于高氮处理及低氮处理的结果相吻合。这可能是中氮处理单铃纤维产量最高的原因之一;(3)种胚淀粉含量随铃龄的发育呈下降趋势,铃龄17d,以中氮处理的淀粉含量最大,依次为高氮和低氮处理,而棉铃成熟时(铃龄52d),不同氮处理间淀粉含量无显著差异,表明中氮处理种胚中的淀粉利用率最高。种胚物质合成阶段(铃龄31d后),种胚蔗糖含量上升,至铃龄52d达到最大。此期间以低氮处理含量最高,依次是中氮和高氮处理。而同期种胚液泡酸性转化酶活性的变化则反之。表明低氮处理种胚内蔗糖未被充分利用可能是导致单铃种子重小的主要原因之一。此外,在铃龄31d前,种皮内细胞壁酸性转化酶活性表现为高氮处理>中氮处理>低氮处理。

关键词：陆地棉棉铃碳代谢氮素非结构性碳水化合物

不同开花期棉铃氮素累积和棉铃对位叶氮浓度对施氮量的响应

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南京农业大学学报 2011年第4期34卷 1-7页

作者：王雪芹周治国陈兵林南京农业大学农业部南方作物生理生态重点开放实验室江苏南京210095

以美棉33B品种为材料,于2005年在黄河流域黄淮棉区的江苏徐州(117°11'E,34°15'N)和河南安阳(114°13'E,36°04'N)设置施氮水平(0、240和480 kg.hm-2)试验,研究不同开花期棉铃(伏前桃、伏桃、早秋桃和晚秋桃)氮素累积及棉铃对位叶氮浓... 详细信息

以美棉33B品种为材料,于2005年在黄河流域黄淮棉区的江苏徐州(117°11'E,34°15'N)和河南安阳(114°13'E,36°04'N)设置施氮水平(0、240和480 kg.hm-2)试验,研究不同开花期棉铃(伏前桃、伏桃、早秋桃和晚秋桃)氮素累积及棉铃对位叶氮浓度对施氮量的响应。结果表明:不同开花期棉铃氮素累积动态变化可用Logistic方程拟合。铃壳、棉籽、纤维及单铃氮素累积受施氮水平和开花期的影响。不同施氮水平下,以240 kg.hm-2处理最有利于氮素累积,而不施氮和施氮480kg.hm-2均不利于棉铃氮素累积。棉铃氮素累积特征参数(快速累积起止时间、快速累积持续期及平均累积速率)在伏桃时期最协调,氮素累积量最多;晚秋桃时期最不协调,氮素累积量最少;伏前桃和早秋桃介于上述两者之间。棉铃对位叶适宜的氮浓度有利于协调源库关系,促进棉铃氮素积累。

关键词：棉花开花期棉铃氮素累积棉铃对位叶氮浓度

高品质陆地棉铃-叶系统干物质质量的发育遗传研究

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棉花学报 2012年第2期24卷 140-146页

作者：莫旺成汤飞宇肖文俊江西农业大学农学院／作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室／江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室南昌330045

应用加性-显性发育遗传模型及条件与非条件的统计分析方法,对6个高品质陆地棉品种(系)及其30个F1组合的伏桃与对位果枝叶的干物质质量进行了研究。非条件方差分析表明,果枝叶质量在棉铃体积增大期主要受加性效应控制,内部充实期主要受... 详细信息

应用加性-显性发育遗传模型及条件与非条件的统计分析方法,对6个高品质陆地棉品种(系)及其30个F1组合的伏桃与对位果枝叶的干物质质量进行了研究。非条件方差分析表明,果枝叶质量在棉铃体积增大期主要受加性效应控制,内部充实期主要受显性效应控制;铃壳质量在不同发育时期均以加性效应为主;铃重在前中期主要受显性效应控制,后期以加性效应为主。条件遗传分析表明,影响果枝叶质量的净遗传效应在铃龄38 d至45 d达到高峰;控制铃壳质量的基因表达分别在铃龄17 d至24 d和铃龄38 d至45 d出现两个高峰;影响铃重性状的基因分别在铃龄17 d至24 d和铃龄31 d至38 d出现两个表达活跃的高峰,此后基因的表达量急剧下降。遗传相关分析表明不同发育时期的铃壳质量均与最终铃重成极显著的加性正相关。

关键词：干物质质量发育遗传陆地棉棉铃品质加性效应系统统计分析方法

陆地棉棉铃发育过程中非结构性碳水化合物的变化及与棉铃性状的关系

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陆地棉棉铃发育过程中非结构性碳水化合物的变化及与棉铃性状的关...

作者：王涛江西农业大学

学位级别：硕士

棉铃3部分所含非结构性碳水化合物（NSC）含量的动态变化情况可能对棉花皮棉和棉籽产量有重要的影响,本研究的主要目的就是探索棉铃3部分（纤维、棉籽和铃壳）中非结构性碳水化合物（NSC）随着棉铃发育推进的动态变化,分析棉铃各部分碳... 详细信息

棉铃3部分所含非结构性碳水化合物（NSC）含量的动态变化情况可能对棉花皮棉和棉籽产量有重要的影响,本研究的主要目的就是探索棉铃3部分（纤维、棉籽和铃壳）中非结构性碳水化合物（NSC）随着棉铃发育推进的动态变化,分析棉铃各部分碳水化合物的变化与棉铃各性状的形成是否存在相关性。本试验选取五个不同的陆地棉品系,它们在铃重、单铃纤维重等棉铃性状上具有明显的差异。本试验分别在2011和2012年进行,大田试验随机区组设计,重复3次,4行区,行长10m,株距0.4m。棉花盛花期挂牌标记当日白花,取样时间分别是在花后10d、17d、24d、31d、38d、45d和52d,每个小区取生长发育一致的棉铃8-10个,在室内将其解剖成铃壳、种子和纤维3部分,在105℃杀青30min后,于50℃烘干至恒重。用植物微型粉样机打成粉末,过筛备用。用酶比色法和蒽酮比色法测定棉铃各组分的葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉含量。在两年的数据里,5个不同基因型品系棉铃3部分中淀粉的含量在整个生长发育期都是呈现下降的趋势,而且在24DPA之前下降的速度明显比之后要快。种胚中蔗糖的含量从17DPA至24DPA升高,24DPA时达到第一个峰值,之后开始下降,至38DPA为谷底,此时正好与种胚开始脱水干燥的时期是一致;之后种胚中蔗糖的含量又开始呈直线上升,在52DPA时达到第2个峰值,表明蔗糖的积累可能与种子中棉子糖、水苏糖等贮藏物质的合成有关联。纤维中的可溶性糖（蔗糖、葡萄糖和果糖）含量的变化均呈单峰曲线,最大值通常出现在17DPA或24DPA,恰好对应于初生壁伸长向次生壁加厚的过渡期或次生壁纤维素开始大量沉积的时期,此后急剧下降。相对于纤维而言,棉铃性状（铃重、衣分和单铃纤维质量）与种胚中淀粉和蔗糖含量的变化更密切。棉铃临近成熟时,棉子和纤维重的蔗糖可能向铃壳转移。

关键词：陆地棉棉铃铃壳纤维种胚非结构性碳水化合物

钾肥运筹对高品质棉不同部位棉铃对位叶养分分配的影响

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江苏农业科学 2010年第2期38卷 89-91页

作者：杨峰肖建栾娜张祥王永慧陈德华扬州大学江苏省作物遗传生理重点开放实验室江苏扬州225009 江苏徐淮地区徐州农业科学研究所江苏徐州221121

研究了钾肥运筹对高品质棉杂交种科棉3号和常规种科棉4号不同部位棉铃对位叶养分分配的影响。结果表明,通过合理的钾肥运筹能有效地促进高品质棉株中、上部棉铃对位叶中养分的合理分配,从而促进棉株上部与中部棉铃铃重的增加和纤维的发... 详细信息

研究了钾肥运筹对高品质棉杂交种科棉3号和常规种科棉4号不同部位棉铃对位叶养分分配的影响。结果表明,通过合理的钾肥运筹能有效地促进高品质棉株中、上部棉铃对位叶中养分的合理分配,从而促进棉株上部与中部棉铃铃重的增加和纤维的发育,有利于提高整株铃重和纤维品质。高品质棉杂交种科棉3号钾肥运筹以基肥和花铃肥的比例为5∶5、常规种科棉4号基肥和花铃肥的比例为7∶3时,更有利于棉株中上部的棉铃对位叶中养分的分配,从而增加铃重,缩小上部与中部的铃重差异。

关键词：高品质棉钾肥运筹对位叶养分棉铃