北疆棉区棉花品种更替过程中光合特性的研究
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摘要
【研究背景】新疆属典型干旱大陆性气候,光热资源丰富,绿洲灌溉农业,具有发展棉花的优势条件。至2012年,新疆棉花产量占全国的一半以上,实现了棉花产量占我国棉花总产"半壁江山"的历史性突破。品种是重要的农业生产资料,特别是在棉花生产发展的关键时期,品种的作用更显突出。近40年,新疆北疆棉区棉花品种就经历了5次更换。伴随品种的更替,棉花产量不断提高。在现有栽培技术条件下,探讨品种更替产量提高过程中产量构成因素的差异,以及棉花光合特性的变化规律,以期为棉花育种和高产栽培提供理论依据。【材料与方法】选择北疆棉区主栽的棉花品种新陆早1号(代表1980年~1995年期间的品种,称为早期品种);新陆早6号、新陆早7号、新陆早13号(代表1995年~2005年期间的品种,称为中期品种);新陆早33号和新陆早45号(代表2005年以后的品种,称为近期品种)为供试材料,在棉花发育的关键时期测定群体光合速率(CAP)、单叶光合速率(Pn)、叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(Chl),收获期测定产量及产量构成因素。【结果与分析】结果表明:在群体密度相同的情况下,随着棉花品种的更替,衣分和籽棉产量均得到了明显改善,单株结铃数和单铃重没有明显的改善,但有上升的趋势。作物产量与群体光合速率密切相关,盛花期,早期品种和中期品种的CAP均高于近期品种,分别高了11.67%和8.56%;盛铃期和吐絮期,近期品种的CAP均高于早期品种和中期品种,盛铃期,近期品种的CAP比早期品种高21.02%,和中期品种相差不大;吐絮期,近期品种的CAP比早期品种和中期品种分别提高了9.20%和9.41%。在群体密度相同情况下,随着棉花品种的更替,近期品种在盛铃期和吐絮期的CAP得到明显改善,而不同时期品种群体呼吸速率相差不大,这是近期品种产量提高的重要原因之一。另外,盛铃期至吐絮期,近期品种较早期品种和中期品种保持较高的LAI,吐絮期,近期品种的Pn分别比早期品种和中期品种高20.75%和20.14%,盛铃期和吐絮期,Chl均为近期品种>早期品种>中期品种,表明近期品种在生育后期Chl降解较为缓慢,光合功能期长,这些都为近期品种产量的形成提供了保障。【结论】30多年来,北疆棉区棉花产量的提高,衣分贡献较大,同时单株结铃数和单铃重也有上升的趋势,也有利于了产量的增加。除产量构成因素得到改善以外,更重要的是生育中后期群体光合速率明显地提高。另外,生育后期合理的叶面积指数及单叶光合速率与叶绿素含量的改善也是实现高产和今后育种的关键。
引文