有限滴灌下种植密度对棉花产量形成及水分利用效率的影响

摘要

为探索棉花高产和水分高效利用新途径，于2014-2015年在石河子大学农学试验站，以早熟高产品种新陆早45号为材料，采用膜下滴灌植棉方式，自初花至吐絮期设置常规滴灌（I500）和有限滴灌（I425）2种滴灌模式，每种滴灌模式下设低密度（D12）、中密度（D24）和高密度（D36）3个种植密度。采用裂区试验设计，滴灌模式为主区、种植密度为副区。研究了不同滴灌模式下种植密度对棉花农艺性状、冠层结构、群体光合特征、干物质生产性能、产量与品质及水分利用效率的影响。主要研究结果如下：
　　1.滴灌模式对棉花农艺性状具有明显的调节效应。有限滴灌模式显著降低了棉花的株高，但对主茎叶数、果枝台数和蕾花铃数没有显著影响。株高、主茎叶、果枝台数和蕾花铃数随种植密度的增加而减小，以I500D12处理的株高、主茎叶、果枝台数和蕾花铃数较高，I425D36处理的株高、主茎叶、果枝台数最低。
　　2.与常规滴灌模式相比，有限滴灌模式有利于保持盛铃至吐絮期较高的叶面积指数（LAI），增加了平均叶簇倾角（MTA）和冠层开度（DIFN），进而显著提高了冠层中、下部的光吸收率。常规滴灌条件下，LAI、MTA、冠层总光吸收率（LIR）以中密度处理较高；有限滴灌条件下，上述参数均以高密度处理最高。说明I500D24、I425D36处理在保持较高叶面积指数条件下，通过调节叶倾角，保证冠层中、下部较高的光吸收率，进而提高冠层总光吸收率。
　　3.较常规滴灌模式，有限滴灌模式有利于盛铃至吐絮期保持较高的群体光合速率（CAP），降低生育期内群体呼吸速率（CR）；CAP、CR随密度增加而增大。滴灌模式和种植密度互作表现为，盛铃期以前，I500D36处理的CAP较高，其次为I500D24、I425D36处理；盛铃期以后，I500D24，I425D36处理保持了较高的CAP；I500D36处理的CR一直保持较高值。说明I500D24、I425D36处理有利于提高盛铃期以后的群体光合生产能力。
　　4.相比常规滴灌模式，有限滴灌模式显著提高了盛花期至吐絮期净同化率（NAR）。常规滴灌条件下，作物生长率（CGR）、棉铃生长率（BGR）、NAR、植株总干重（TDW）、棉铃干重（BDW）、生殖器官与营养器官的比例（RVR）均以中密度处理较高；有限滴灌条件下，上述参数均以高密度处理最高。生殖器官和群体总生物量的生物量积累理论最大值（Wm）和最大相对生长速率（Vm）均以I500D24、I425D36处理较大，而快速生长持续时间（T）较短，说明生物量积累理论最大值和最大相对生长速率较大，快速生长持续时间短，有利于较高生物量的形成。
　　5.常规灌溉下，单位面积铃数、籽棉产量随种植密度呈现先增大后减小趋势，以中密度处理较高；有限灌溉下，单位面积铃数、籽棉产量随种植密度的增加而增加，以高密度处理的较高。除有限滴灌处理的马克隆值显著大于常规滴灌处理外，不同处理对纤维品质其他参数的影响不显著。表明常规滴灌中密度处理、有限滴灌高密度处理均显著增加了单位面积铃数，最终获得了较高的籽棉产量，但对纤维品质无明显负效应。
　　6.有限滴灌显著提高了棉花的水分利用效率（WUE）和灌溉水分利用效率（IWUE），种植密度对WUE和IWUE的影响不显著。滴灌模式和种植密度互作表现为，以I425D36的WUE和IWUE较大、I500D12处理较小。籽棉产量和IWUE与BN、RVR呈显著正相关，IWUE与NAR呈显著正相关。表明提高群体物质生产能力，促进了较多的干物质分配到经济器官，保证较高的单位面积铃数是实现棉花高产节水的关键。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

缩略表

1.绪论

1.1研究背景

1.2 滴灌模式和种植密度对棉花产量形成和水分利用效率影响

1.3 研究技术路线

1.4 创新点

2.材料与方法

2.1 试验点概况

2.2 试验设计

2.3 测定项目及方法

2.4 数据分析

3.结果与分析

3.1棉株农艺性状

3.2 群体冠层结构及光分布

3.3 群体光合及呼吸速率

3.4 干物质生产性能

3.5 产量性状及纤维品质

3.6 水分利用效率

4. 讨论

4.1 滴灌模式和种植密度对棉花冠层结构的调节

4.2 滴灌模式和种植密度对群体光合特征的调节

4.3 滴灌模式和种植密度对棉花物质生产能力的调节

4.4 滴灌模式和种植密度对棉花产量和水分利用效率的调节

5. 结论

5.1对农艺性状的影响

5.2对冠层结构及群体光合的影响

5.3 对干物质生产性能的影响

5.4 对产量、纤维品质和水分利用效率的影响

参考文献

致谢

作者简 介

导师评阅表