棉花葉面積系數(shù)動(dòng)態(tài)研究

棉花葉面積系數(shù)動(dòng)態(tài)研究

90%-95%的棉花干物質(zhì)來(lái)自光合作用。光合作用的主要器官是棉花的葉片。衡量葉片是否適宜的指標(biāo)通常用葉面積系數(shù)來(lái)表示。葉面積系數(shù)在一定范圍內(nèi)與產(chǎn)量呈正相關(guān)。葉面積系數(shù)在棉田時(shí)間分布上是一個(gè)動(dòng)態(tài)值,合理的葉面積系數(shù)才能協(xié)調(diào)棉株體內(nèi)的各種矛盾,充分利用地力、光熱資源和空間,從而提高光合生產(chǎn)率增加產(chǎn)量。江蘇農(nóng)學(xué)院和山西棉花所總結(jié)出全生育期葉面積系數(shù)變化呈“前快、中穩(wěn)、后緩”的規(guī)律。新疆棉區(qū)是全國(guó)棉花的主產(chǎn)區(qū)和高產(chǎn)區(qū),主要推廣“早、密、矮、膜、控”的栽培技術(shù)體系,在半干旱生態(tài)環(huán)境條件下,棉田葉面積系數(shù)變化也就有其獨(dú)特的規(guī)律。過(guò)去對(duì)新疆棉區(qū)棉田葉面積系數(shù)的研究已有一些報(bào)道,而系統(tǒng)的研究其變化動(dòng)態(tài)和不同的調(diào)控技術(shù)對(duì)其影響的研究還較少。為尋求新疆棉花高產(chǎn)機(jī)理和形態(tài)診斷指標(biāo),我們于1996～1998年對(duì)棉田葉面積系數(shù)變化動(dòng)態(tài)進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查研究,以便為棉田調(diào)控技術(shù)的決策與實(shí)施提供依據(jù)。1試驗(yàn)處理與試驗(yàn)設(shè)計(jì)1996年在農(nóng)八師148團(tuán)選取5塊棉田進(jìn)行葉面積系數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)查,包括品種、覆膜方式等。供試品種為新陸早4號(hào)和新陸6號(hào)。1997年和1998年在農(nóng)七師129團(tuán)3連設(shè)置小區(qū)試驗(yàn)。試驗(yàn)處理為密度、縮節(jié)安化控、覆膜方式和施肥量。供試品種為新陸早6號(hào)。試驗(yàn)地肥力中等。采用60cm+30cm寬窄行種植。苗期選取出苗整齊均勻地段定株觀察,每點(diǎn)選14株,寬膜棉田中行與邊行各7株。子葉展平后,每隔2d觀察記載葉、蕾、花、鈴的發(fā)生與脫落,待葉展平15d后量取葉片的長(zhǎng)與寬。大田調(diào)查與小區(qū)試驗(yàn),每個(gè)樣點(diǎn)選取10株匯總,剔除不正常棉株。葉面積系數(shù)采用長(zhǎng)寬系數(shù)法求得。調(diào)查數(shù)據(jù)通過(guò)建立Foxbase數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分類匯總。2結(jié)果與分析2.1試驗(yàn)區(qū)溫度、產(chǎn)量變化對(duì)新陸早6號(hào)3a測(cè)定結(jié)果表明:宜播期(4月中旬)播種的棉花,苗期葉面積系數(shù)增長(zhǎng)緩慢,蕾期葉面積系數(shù)迅速增長(zhǎng),到盛花期葉面積系數(shù)達(dá)到最大值,花鈴期緩慢下降,9月呈迅速下降趨勢(shì)。不同年份由于氣溫差異大,其變化趨勢(shì)有所不同,1997年全年積溫值高于1996年與1998年。1996,1997,1998年的產(chǎn)量分別為1663.5,2237.8,2134.0kg·hm-2。據(jù)測(cè)定結(jié)果北疆棉區(qū),中產(chǎn)田最大葉面積系數(shù)為3.0左右,高產(chǎn)田最大葉面積系數(shù)3.0～3.5,最大葉面積系數(shù)出現(xiàn)在花鈴期(表1)。通過(guò)調(diào)查計(jì)算北疆高產(chǎn)田(1800～2250kg·hm-2)適宜葉面積系數(shù)為:五葉期為0.098,蕾期0.268,開(kāi)花期2.321,花鈴期3.303,吐絮期2.499,9月下旬為0.717。2.2hc4月、8月13日和7月14日左右1997年新陸早6號(hào)主莖葉、果枝葉、葉枝葉最大葉面積系數(shù)分別出現(xiàn)在7月4日、8月3日、7月4日左右;1998年分別出現(xiàn)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氣候條件較好,生育期相對(duì)提前所致。棉花生育前期主莖葉面積占總?cè)~面積的比例高,新陸早6號(hào)1997年直到7月24日主莖葉占有的比例才小于50%,1998年到8月3日以后才小于50%,盛鈴期果枝葉占有的比例大,1997年8月23日果枝葉占49.6%,1998年占46.9%,而主莖葉分別占36.5%和39.6%(表2)。2.3葉面積系數(shù)1996年對(duì)新陸早4號(hào)和新陸早6號(hào)的研究結(jié)果表明,大葉型新陸早4號(hào)葉面積系數(shù)苗期增長(zhǎng)比中葉型新陸早6號(hào)慢,蕾期增長(zhǎng)快,花鈴期葉面積均達(dá)到最大值,最大葉面積系數(shù)比新陸早6號(hào)高0.8,出現(xiàn)的時(shí)間早,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。新陸早4號(hào)的產(chǎn)量為1422kg·hm-2,比新陸早6號(hào)低183kg·hm-2。說(shuō)明新陸早4號(hào)葉面積系數(shù)過(guò)大即營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺,造成田間郁蔽,影響產(chǎn)量。新陸早4號(hào)主莖葉占最大葉面積系數(shù)的54.1%,新陸早6號(hào)占52.8%(圖1)。2.4密度對(duì)棉田葉面積系數(shù)的影響1997年對(duì)密度為13.5×104,16.2×104,22.5×104株·hm-2的新陸早6號(hào)棉田調(diào)查結(jié)果表明:密度越大,棉田最大葉面積系數(shù)也越大,即密度是影響棉田葉面積系數(shù)的重要因素。不同密度處理棉田達(dá)到最大葉面積系數(shù)的時(shí)期接近,只是峰值不同。13.5×104株·hm-2處理棉田后葉面積系數(shù)下降慢,這主要是由于單株生態(tài)條件和養(yǎng)分條件相對(duì)富裕的原因所致。實(shí)收產(chǎn)量13.5×104株·hm-2為2026.8kg·hm-2,22.5×104株·hm-2為211.2kg·hm-2。表明在目前北疆生產(chǎn)水平下,高產(chǎn)田較合適的密度為16.2×104株·hm-2(圖2)。2.5寬膜、窄膜、山地棉田棉田比窄膜棉田高大,1996年對(duì)寬膜棉田和窄膜棉田葉面積系數(shù)變化動(dòng)態(tài)調(diào)查結(jié)果表明:寬膜棉田葉面積系數(shù)前期增長(zhǎng)較快,達(dá)到最大值比窄膜棉田早10d;后期下降比窄膜棉田也快。寬膜棉田葉面積系數(shù)的最大值比窄膜棉田高0.338。這也是寬膜棉田產(chǎn)量高的重要原因。1998年對(duì)寬膜、窄膜、露地棉田研究結(jié)果表明:寬膜棉田最大葉面積系數(shù)比窄膜棉田和露地棉田分別高0.462和0.537。最大葉面積系數(shù)出現(xiàn)的時(shí)間寬膜棉田與窄膜棉田接近,比露地棉田早10d。苗期寬膜棉田比窄膜和露地棉田增長(zhǎng)快;花鈴期至吐絮期,寬膜棉田比窄膜和露地棉田減少快。這主要是由于地膜棉田比露地棉田早衰快。據(jù)9月4日調(diào)查,寬膜、窄膜與露地棉田早衰指數(shù)分別為55.3,52.9,39.5,寬膜棉田比窄膜和露地棉田分別高2.4和15.8(表3)。2.6美國(guó)年,全球?qū)π玛懺?號(hào)寬膜棉田中、邊行調(diào)查結(jié)果表明:寬膜中行最大葉面積系數(shù)比邊行高,1997年高0.574,1998年高0.711。由于1998年春季低溫,寬膜中行比邊行增溫較多,所以中、邊行葉面積系數(shù)的差異更大。中行葉面積系數(shù)增長(zhǎng)快,且高值持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),這是中行比邊行產(chǎn)量高的重要原因(表4)。2.7縮節(jié)安用量的調(diào)控1997年對(duì)全生育期用縮節(jié)安化控總量為150g·hm-2和120g·hm-2,小區(qū)調(diào)查結(jié)果表明:用縮節(jié)安對(duì)棉花進(jìn)行化學(xué)調(diào)控,可以有效地抑制棉花葉面積系數(shù)的增加,在苗期葉面積系數(shù)相近的情況下,蕾期及以后各生育時(shí)期縮節(jié)安用量加大,葉面積系數(shù)相應(yīng)要小,最大葉面積系數(shù)小0.42,減少12.8%。生產(chǎn)上對(duì)旺長(zhǎng)棉田或有旺長(zhǎng)趨勢(shì)的棉田用縮節(jié)安對(duì)葉面積系數(shù)進(jìn)行調(diào)控時(shí),用量上不宜過(guò)大。本試驗(yàn)第一次化控為6月1日,而6月9日葉面積系數(shù)上升幅度即變小,這也表明縮節(jié)安化調(diào)一般7～8d即可起到抑制生長(zhǎng)的作用(圖3)。2.8灌頭水后葉面積系數(shù)的變化1996年調(diào)查新陸早4號(hào),18-4條田前期生長(zhǎng)雖然正常,但由于揭膜過(guò)早,揭膜后沒(méi)有及時(shí)灌頭水(揭膜為6月5日,灌頭水為6月20日);使棉田明顯受旱,葉面積系數(shù)增長(zhǎng)明顯變緩。7月9日葉面積系數(shù)為0.91,灌頭水后對(duì)18-4棉田的葉面積系數(shù)有所促進(jìn),使棉田最大葉面積系數(shù)出現(xiàn)在7月19日。后期葉面積系數(shù)下降也較緩,但由于頭水對(duì)其抑制過(guò)重,整個(gè)條田群體過(guò)小,使18-4的產(chǎn)量比相鄰正常供水的18-3條田產(chǎn)量低204kg·hm-2,減產(chǎn)12.4%(圖4)。3葉面積系數(shù)放射線棉田的葉面積系數(shù)變化苗期上升慢,蕾期迅速上升,盛花期達(dá)最大值,鈴期開(kāi)始緩慢下降,吐絮期迅速下降。不同生育期的最大葉面積系數(shù)不同,北疆高產(chǎn)田(1800～2250kg·hm-2)適宜葉面積系數(shù)為:五葉期為0.098,蕾期0.268,開(kāi)花期2.321,花鈴期3.303,吐絮期2.499,9月下旬為0.717。北疆目前棉花生產(chǎn)中普遍存在苗期葉面積不足,棉花長(zhǎng)勢(shì)弱;吐絮期葉面積下降過(guò)快,后期單鈴重較小,品質(zhì)較差。所以應(yīng)該注重前期和后期葉面積的調(diào)控。苗期以“促”為主,吐絮期以“?！睘橹?以實(shí)現(xiàn)棉花的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效。不同的調(diào)控措施對(duì)棉花的葉面積系數(shù)都有一定的影響,但影響的強(qiáng)度和時(shí)效有所不同。品種和密度對(duì)棉田葉面積系數(shù)調(diào)控持續(xù)整個(gè)生育期,但其調(diào)控作用相對(duì)較弱,地膜覆蓋只是在6月上旬以前起作用較明顯,隨時(shí)間的推移,作用變小,