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[博士论文] SHAHBAZ ATTA TUNG
作物栽培学与耕作学 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:棉花是最重要的世界性纤维作物。中国是棉花主产国之一,其产量居世界第一位达30多年。其中长江流域棉花产量占中国12.3%,其种植制度以油/棉和麦/棉为主,这一种植模式需要较多劳动力。然而,近些年来,由于农村劳动力转移,棉花生产成本上升,导致棉花生产急剧萎缩。在此背景下,我们探索出一种全新种植模式,可以实现减投不减产,其特点是晚播、增密、减肥。我们推测,在这种新模式下,作为常用措施之一的缩节胺应用也是不必要的,以便进一步降低成本。
  于2015-2016年在武汉华中农业大学进行了大田试验,设置5个缩节胺(MC)用量(g ha-1)为MC0,MC30,MC60,MC90,MC120,分别代表0(清水对照),30,60,90,120;分3次施用,从主茎第6叶平展时开始,每间隔5片叶喷施1次。随机区组设计,4次重复。主要结果如下:
  1.与MC0对照相比,喷施MC,2015年延长了棉花生育期(尤其是结铃期),但2年中苗期、蕾期变化不大;但在不同生育时期,降低或减少了棉花株高、茎粗、节位数、节间长、绿叶数、果枝数、叶面积指数(LAI)和叶片持绿期(LAD),分别达9-40%,2-13%,4-27%,3-19%,6-24%,2-11%,8-38%和12-36%。
  2.随着MC用量增加,棉花产量下降6-29%,同时棉株生物质从MC0的10365kg ha-1下降为MC120的8439kg ha-1,尤其是其生殖器官生物量从4923kg ha-1下降为3764kg ha-1。因为在生物质快速累积期间,MC0棉株生物质累积速度更高、生殖器官生物质累积持续时间更长。
  3.MC处理没有影响棉株对养分(N、P、K)的吸收、分配、累积数量,特别是生殖器官中养分累积量2年平均,MC0和MC120分别为57、53kg N ha-1,20、19kg P ha-1,45、44kg K ha-1。
  4.MC处理降低了棉株净光合速率,在不同生育时期达1-28%,也降低了棉株气孔导度、蒸腾强度;但增加了棉株水分利用效率,没有影响胞间CO2浓度;同时Rubisco酶活性随MC用量增加而降低,与CO2交换量正相关。
  5.MC处理提高了棉株叶片SPAD值、叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量,在不同生育时期分别达到2-20%,3-56%,2-45%,和3-51%;增加了叶片碳水化合物,如蔗糖、葡萄糖、果糖、淀粉含量,不同时期分别达4-48%,3-48%,2-63%,和2-43%。
  6.棉株体内碳代谢相关酶活性受到MC影响,其中蔗糖磷酸合成酶、α淀粉酶、β淀粉酶和总淀粉酶活性,分别降低了2-25%,2-16%,3-19%和1-17%,但蔗糖合酶、可溶性酸性转化酶和中性转化酶活性,分别提高了2-40%,2-30%,和3-52%。同时,蔗糖含量与蔗糖磷酸合成酶,淀粉含量与α淀粉酶、β淀粉酶和总淀粉酶活性负相关。
  可以看出,施用MC降低了棉株光合速率,降低了蔗糖磷酸合成酶活性,进而可能导致蔗糖向库器官的运输减少,从而降低了棉花产量。因此,我们认为在这种棉花新型种植模式下,可以省去喷施缩节胺(MC)环节,从而进一步降低棉花生产成本、提高效益。
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