整枝方式和冠层高度对棉铃时空分布及生态生理特征的影响

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整枝方式和冠层高度调控作为栽培技术措施单方面作用于棉花的研究已有较多报道,但关于综合运用两者的研究鲜见报道,本研究旨在综合整枝方式和冠层高度这两种措施,塑造良好的群体冠层结构,实现棉花增产增效。在2016-2017年以冀棉958为试验材料,采用裂区设计,在保定清苑河北农业大学实验站研究不同整枝方式(去、留叶枝)和冠层高度(高矮相间冠层、矮冠层和高冠层)对棉花叶面积指数、光合特性、棉田小气候、干物质积累与分配、棉铃时空分布、产量及纤维品质的影响,以期为黄河流域棉花高产优质栽培提供理论与技术指导。主要研究结果如下:1.在不同冠层结构处理中,留叶枝处理能够显著提高棉花的叶面积指数,其最大叶面积指数可达到4.55,较去叶枝处理相对提高13.18%,从而显著增强棉花叶片光合势和群体光合速率。而高矮相间群体则能够在保证一定的叶面积指数下,改善群体内的光分布,提高棉花叶片光合势和群体光合速率,较矮冠层群体的叶片光合势相对提高28.06%,群体光合速率相对提高22.9%。2.留叶枝群体可显著增加冠层中部的光截获,在开花后72d(吐絮期)较去叶枝群体相对提高17.5%,达到显著差异水平;同时留叶枝处理还可降低冠层内部的空气温度,提高底部CO2浓度和空气湿度。而高矮相间群体则可增加冠层中上部的光截获,较高冠层和矮冠层群体分别提高4.9%和34.3%,同时增加群体内部的CO2浓度,降低空气温湿度,维持良好的棉田微环境,减少棉铃脱落率,从而提高产量。3.不同冠层结构处理棉株的地上部干物质积累动态均符合logistics方程所模拟的生长发育曲线,其中留叶枝群体较去叶枝群体能够显著增强棉株地上部干物质的最大积累速率和最大干物质量,但会显著降低棉株主茎上营养器官和生殖器官的干物质分配比重,从而影响主茎上的蕾铃发育。而高矮相间群体则能够加强棉株中上部的干物质积累与转运,其第5-8果枝生殖器官的干物质所占比重高于高冠层和矮冠层群体,较矮冠层群体显著提高了26.7%。4.整枝方式和冠层高度对棉铃的时空分布影响显著。在时间分布上,留叶枝处理能够显著提高棉株伏桃数,较去叶枝处理相对提高9.6%;而高矮相间群体则能够显著提高棉株伏前桃数,但秋桃数少于高冠层。在空间分布上,留叶枝群体的主茎果枝结铃数下降,但主茎棉铃较去叶枝群体分布更加均匀,去叶枝群体下部棉铃分布较多,留叶枝群体则集中在中部。整枝方式和冠层高度的互作对棉株上部果枝的影响效应显著,以去叶枝高冠层群体的上部果枝棉铃数最多。5.去留叶枝对棉花的籽棉和皮棉产量并无显著影响,但高矮相间群体的籽棉和皮棉产量均显著高于高冠层和矮冠层群体,其中较高冠层群体分别提高了9.9%和6.9%,较矮冠层群体分别提高了24.4%和20.1%。此外,整枝方式和冠层高度对棉花产量的互作效应显著,在不同冠层结构处理中,以去叶枝高矮相间群体的籽棉产量最高,高达4640kg·hm-2,但其皮棉产量和留叶枝高矮相间群体差异不显著。整枝方式和冠层高度对棉铃纤维品质的影响不大,两年表现一致。
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