棉花叶面积系数动态研究

棉花叶面积系数动态研究

90%-95%的棉花干物质来自光合作用。光合作用的主要器官是棉花的叶片。衡量叶片是否适宜的指标通常用叶面积系数来表示。叶面积系数在一定范围内与产量呈正相关。叶面积系数在棉田时间分布上是一个动态值,合理的叶面积系数才能协调棉株体内的各种矛盾,充分利用地力、光热资源和空间,从而提高光合生产率增加产量。江苏农学院和山西棉花所总结出全生育期叶面积系数变化呈“前快、中稳、后缓”的规律。新疆棉区是全国棉花的主产区和高产区,主要推广“早、密、矮、膜、控”的栽培技术体系,在半干旱生态环境条件下,棉田叶面积系数变化也就有其独特的规律。过去对新疆棉区棉田叶面积系数的研究已有一些报道,而系统的研究其变化动态和不同的调控技术对其影响的研究还较少。为寻求新疆棉花高产机理和形态诊断指标,我们于1996～1998年对棉田叶面积系数变化动态进行了系统的调查研究,以便为棉田调控技术的决策与实施提供依据。1试验处理与试验设计1996年在农八师148团选取5块棉田进行叶面积系数动态调查,包括品种、覆膜方式等。供试品种为新陆早4号和新陆6号。1997年和1998年在农七师129团3连设置小区试验。试验处理为密度、缩节安化控、覆膜方式和施肥量。供试品种为新陆早6号。试验地肥力中等。采用60cm+30cm宽窄行种植。苗期选取出苗整齐均匀地段定株观察,每点选14株,宽膜棉田中行与边行各7株。子叶展平后,每隔2d观察记载叶、蕾、花、铃的发生与脱落,待叶展平15d后量取叶片的长与宽。大田调查与小区试验,每个样点选取10株汇总,剔除不正常棉株。叶面积系数采用长宽系数法求得。调查数据通过建立Foxbase数据库进行分类汇总。2结果与分析2.1试验区温度、产量变化对新陆早6号3a测定结果表明:宜播期(4月中旬)播种的棉花,苗期叶面积系数增长缓慢,蕾期叶面积系数迅速增长,到盛花期叶面积系数达到最大值,花铃期缓慢下降,9月呈迅速下降趋势。不同年份由于气温差异大,其变化趋势有所不同,1997年全年积温值高于1996年与1998年。1996,1997,1998年的产量分别为1663.5,2237.8,2134.0kg·hm-2。据测定结果北疆棉区,中产田最大叶面积系数为3.0左右,高产田最大叶面积系数3.0～3.5,最大叶面积系数出现在花铃期(表1)。通过调查计算北疆高产田(1800～2250kg·hm-2)适宜叶面积系数为:五叶期为0.098,蕾期0.268,开花期2.321,花铃期3.303,吐絮期2.499,9月下旬为0.717。2.2hc4月、8月13日和7月14日左右1997年新陆早6号主茎叶、果枝叶、叶枝叶最大叶面积系数分别出现在7月4日、8月3日、7月4日左右;1998年分别出现在7月14日、8月13日、7月14日左右;1997年提前的主要原因是由于气候条件较好,生育期相对提前所致。棉花生育前期主茎叶面积占总叶面积的比例高,新陆早6号1997年直到7月24日主茎叶占有的比例才小于50%,1998年到8月3日以后才小于50%,盛铃期果枝叶占有的比例大,1997年8月23日果枝叶占49.6%,1998年占46.9%,而主茎叶分别占36.5%和39.6%(表2)。2.3叶面积系数1996年对新陆早4号和新陆早6号的研究结果表明,大叶型新陆早4号叶面积系数苗期增长比中叶型新陆早6号慢,蕾期增长快,花铃期叶面积均达到最大值,最大叶面积系数比新陆早6号高0.8,出现的时间早,持续时间长。新陆早4号的产量为1422kg·hm-2,比新陆早6号低183kg·hm-2。说明新陆早4号叶面积系数过大即营养生长过旺,造成田间郁蔽,影响产量。新陆早4号主茎叶占最大叶面积系数的54.1%,新陆早6号占52.8%(图1)。2.4密度对棉田叶面积系数的影响1997年对密度为13.5×104,16.2×104,22.5×104株·hm-2的新陆早6号棉田调查结果表明:密度越大,棉田最大叶面积系数也越大,即密度是影响棉田叶面积系数的重要因素。不同密度处理棉田达到最大叶面积系数的时期接近,只是峰值不同。13.5×104株·hm-2处理棉田后叶面积系数下降慢,这主要是由于单株生态条件和养分条件相对富裕的原因所致。实收产量13.5×104株·hm-2为2026.8kg·hm-2,22.5×104株·hm-2为211.2kg·hm-2。表明在目前北疆生产水平下,高产田较合适的密度为16.2×104株·hm-2(图2)。2.5宽膜、窄膜、山地棉田棉田比窄膜棉田高大,1996年对宽膜棉田和窄膜棉田叶面积系数变化动态调查结果表明:宽膜棉田叶面积系数前期增长较快,达到最大值比窄膜棉田早10d;后期下降比窄膜棉田也快。宽膜棉田叶面积系数的最大值比窄膜棉田高0.338。这也是宽膜棉田产量高的重要原因。1998年对宽膜、窄膜、露地棉田研究结果表明:宽膜棉田最大叶面积系数比窄膜棉田和露地棉田分别高0.462和0.537。最大叶面积系数出现的时间宽膜棉田与窄膜棉田接近,比露地棉田早10d。苗期宽膜棉田比窄膜和露地棉田增长快;花铃期至吐絮期,宽膜棉田比窄膜和露地棉田减少快。这主要是由于地膜棉田比露地棉田早衰快。据9月4日调查,宽膜、窄膜与露地棉田早衰指数分别为55.3,52.9,39.5,宽膜棉田比窄膜和露地棉田分别高2.4和15.8(表3)。2.6美国年,全球对新陆早6号宽膜棉田中、边行调查结果表明:宽膜中行最大叶面积系数比边行高,1997年高0.574,1998年高0.711。由于1998年春季低温,宽膜中行比边行增温较多,所以中、边行叶面积系数的差异更大。中行叶面积系数增长快,且高值持续时间较长,这是中行比边行产量高的重要原因(表4)。2.7缩节安用量的调控1997年对全生育期用缩节安化控总量为150g·hm-2和120g·hm-2,小区调查结果表明:用缩节安对棉花进行化学调控,可以有效地抑制棉花叶面积系数的增加,在苗期叶面积系数相近的情况下,蕾期及以后各生育时期缩节安用量加大,叶面积系数相应要小,最大叶面积系数小0.42,减少12.8%。生产上对旺长棉田或有旺长趋势的棉田用缩节安对叶面积系数进行调控时,用量上不宜过大。本试验第一次化控为6月1日,而6月9日叶面积系数上升幅度即变小,这也表明缩节安化调一般7～8d即可起到抑制生长的作用(图3)。2.8灌头水后叶面积系数的变化1996年调查新陆早4号,18-4条田前期生长虽然正常,但由于揭膜过早,揭膜后没有及时灌头水(揭膜为6月5日,灌头水为6月20日);使棉田明显受旱,叶面积系数增长明显变缓。7月9日叶面积系数为0.91,灌头水后对18-4棉田的叶面积系数有所促进,使棉田最大叶面积系数出现在7月19日。后期叶面积系数下降也较缓,但由于头水对其抑制过重,整个条田群体过小,使18-4的产量比相邻正常供水的18-3条田产量低204kg·hm-2,减产12.4%(图4)。3叶面积系数放射线棉田的叶面积系数变化苗期上升慢,蕾期迅速上升,盛花期达最大值,铃期开始缓慢下降,吐絮期迅速下降。不同生育期的最大叶面积系数不同,北疆高产田(1800～2250kg·hm-2)适宜叶面积系数为:五叶期为0.098,蕾期0.268,开花期2.321,花铃期3.303,吐絮期2.499,9月下旬为0.717。北疆目前棉花生产中普遍存在苗期叶面积不足,棉花长势弱;吐絮期叶面积下降过快,后期单铃重较小,品质较差。所以应该注重前期和后期叶面积的调控。苗期以“促”为主,吐絮期以“保”为主,以实现棉花的高产、优质、高效。不同的调控措施对棉花的叶面积系数都有一定的影响,但影响的强度和时效有所不同。品种和密度对棉田叶面积系数调控持续整个生育期,但其调控作用相对较弱,地膜覆盖只是在6月上旬以前起作用较明显,随时间的推移,作用变小,