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第5章 棉花作物的生物特性(2)

若以每公顷6万株计算,每株少落一个桃,就能多结棉铃6万个,若以每铃重5克计,可增产籽棉300千克,相当于100千克皮棉。

所以,提高成铃率是提高棉花产量的一个重要因素。

一、蕾铃脱落的原因分析

棉花蕾铃脱落的原因是复杂的,基本上可分为生理脱落、病虫危害和机械损伤三方面。

1.生理脱落蕾铃脱落是棉株生长发育过程中的普遍现象,是一种生物适应性,即在外界条件的影响下,通过内部生理变化,促进蕾柄或铃柄处果胶酶和纤维素酶的活性,形成离层所导致的脱落。

当前认为,生理脱落主要是有机养料和激素造成的。

(1)有机养料的作用

由于蕾铃得不到足够的有机养料而脱落。

生产上经常能看到在贫瘠的棉田,由于水肥不足,棉株生长瘦弱,株体矮小,叶面积小,叶色黄,营养生长过弱,制造的有机养料不能满足蕾、铃生长发育的需要而大量脱落。另一原因是有机养料分配失调,施用氮肥过多,棉株生长过旺,营养生长和生殖生长发展不均衡,植株高大,枝叶繁茂,而供应蕾、铃的有机养料不足,形成大量脱落。据中国科学院上海植物生理研究所研究,开花当天的花朵含糖的数量急剧增加,而开花过后,由于经历花瓣伸长开放、花粉萌发和花粉管生长等强烈生命活动,子房的呼吸强度比开花前迅速增加两倍以上,消耗大量的糖,使棉花器官内含糖量迅速下降,可见花朵的开放过程本身需要消耗大量的有机养料。而花朵在授粉、受精后,幼铃增长速度很快,幼铃内部含糖率又急剧增加。因此,有机养料的形成、运输和分配,影响营养生长和生殖生长的均衡发展,尤其是有机养料(主要是糖)能否满足开花和幼铃发育的需要,对蕾铃的生长有重要的影响。

(2)激素的作用大量研究证明,各种激素(生长素、乙烯、赤霉素、脱落酸和激动素等)的平衡和相互影响,控制着蕾铃脱落。

比如不受精的幼铃为什么全部脱落?这是因为受精子房里的生长促进物质(吲哚乙酸为其成分之一)含量显著地比未受精的子房多,且随着幼铃的生长而继续增加,所以不易脱落。相反,未受精子房的生长抑制物质(脱落酸等)开花后两天时含量显著提高,从而促使幼铃脱落。某些生长调节剂对减少脱落、增加结铃有显著效果。

根据山西棉花研究所试验证明,在大田用200ppm吲哚乙酸或吲哚丁酸点涂开花第二天的幼铃组,比对照组减少落铃34.2%~80.3%。

有人认为,植物激素和有机养料对控制脱落都很重要,而且互有联系,激素可以调节有机养料的分配,有机养料则是保证棉铃生长和内源激素形成的物质基础。

(3)外界条件与生理脱落的关系

淤光照是影响蕾铃脱落的重要因素。光照减弱,光合产物少,花蕾数减少,棉株体内含糖量下降,脱落率会增加。同时,在弱光条件下,减慢养分从叶片流向蕾铃的速度,不利于蕾铃的发育。光照不足,还使花粉发育延缓,降低花粉发芽能力。在生产上由于水肥不当,生长过旺,封垄提早,使下部叶片严重关闭,光照强度下降,制造的有机养料减少,而呼吸作用却消耗有机养料,致使下部蕾铃脱落严重。

于氮肥能促进光合作用和有机养料合成,迅速地积累物质,促进生长发育,致使棉株长成一定的营养体,进而促进现蕾、开花、结铃。

若氮肥不足,同化作用弱,合成有机养料少,致使棉株瘦小,营养体长不起来,就会出现植株外围和顶部蕾铃脱落严重及很早开花到顶的早衰现象。但氮素过多,加上水分充足,会促使棉株营养生长过旺,形成徒长,光合产物大量消耗在蛋白质合成上,营养物质较多地集中到顶芽及侧芽等营养器官中去,碳水化合物的贮存和供应蕾铃相对减少,则会出现营养生长与生殖生长不协调,导致下部蕾铃脱落。磷能促进光合作用,形成大量糖类。施用磷肥后,较多的淀粉水解为可溶性糖,使叶内淀粉含量降低,棉株内可溶性糖增加,有利于蕾铃发育。钾能加速可溶性糖向蕾铃运输,对减少蕾铃脱落也起一定作用。

盂水分供应不足或过多影响棉株正常生理活动。棉株遭受干旱,光合产物减少,降低体内糖分积累,生长减弱,限制营养生长,使株型矮小,还影响花蕾的形成。当严重干旱时,叶片萎蔫,植株温度升高,呼吸作用加强,光合作用受阻,养分大量消耗,蕾铃脱落严重。在正常条件下,蕾铃吸水力高于叶片,叶片水分流向蕾铃。

而当干旱时,叶片蒸腾增强,叶细胞液浓度加大,叶的吸水能力超过蕾铃的吸水能力,此时蕾铃水分和营养液反而流向叶片,致使蕾铃大量失水,引起蕾柄、铃柄形成离层而脱落。同时土壤水分不足,影响肥效发挥,减少了无机养分吸收,也会减少有机养料的制造。

土壤水分过多,施氮肥过多和温度较高时,常使肥效过猛,引起棉株徒长和蕾铃脱落。当雨水过多,田间积水时,由于土壤通气不良,氧气不足,土温下降,根系的呼吸和吸收机能均受到抑制,影响地上部分的生长和蕾铃的发育。

榆温度因素。温度过高会引起棉花蕾铃脱落。据新疆有关部门报道,当平均气温超过32益时,脱落剧烈增加。其原因是高温会妨碍光合作用,增强呼吸作用,减少有机养料对蕾铃的供给。同时高温还影响花粉的活力,容易使子房产生不孕。高温还提高了棉叶的蒸腾强度,使棉株内水分供不应求,也会引起脱落。

虞降雨因素。降雨也可造成棉花幼铃脱落。花朵开放时下雨,花粉粒被雨水浸湿会膨胀、破裂,丧失活力,影响授粉、受精。花朵多在上午7~9点开放,若在上午下雨,当天开花的花朵脱落率可达90%以上。

2.病虫危害病虫可直接或间接地引起蕾铃脱落。直接危害蕾铃的害虫主要有棉盲蝽和棉铃虫,危害时间长而严重,这成为棉花蕾铃脱落的主要原因。间接危害的有蚜虫,造成棉叶卷缩,叶面积减少,光合产物减少,棉株矮小,蕾铃脱落。

3.机械损伤棉花生育期内管理操作过分频繁,就容易造成机械损伤。棉行封垄后仍需加强管理,所以必须倍加小心,尽量减少机械损伤。暴风雨和冰雹也会引起蕾铃脱落。

二、增蕾保铃措施

要取得棉花高产,一方面要增加蕾铃,一方面要减少脱落,提高成铃率。要增蕾保铃,必须在整个生育期间,协调好营养生长和生殖生长、个体与群体、地上部和地下部、有机养料合成和运输、分配以及棉株与外界环境条件的关系。

苗期管理的中心是培育壮苗,促进早发。壮苗根系发育良好,有利于对养分的吸收,并增强对不良气候的适应能力。壮苗生长稳健,有合适的营养体,有利于碳水化合物的积累,供开花结铃的需要。所以苗期要抓好壮苗早发,为增蕾保铃打下基础。

现蕾以后,果枝迅速出现,大量现蕾、开花,这时脱落的主要因素是虫害。只要控制虫害,脱落减少,就能早坐桃。但这时必须为抓伏桃做准备,要协调好营养生长和生殖生长的关系,在迅速增加生殖器官的同时,一定要防止徒长。蕾期应达到稳而不疯、壮而不旺,使有机养料有较多贮藏,供开花、结铃的需要。

棉株进入大量开花期,7月下旬至8月上旬是结伏桃时期。由于边开花边结铃,会消耗大量有机养料,此时有机养料不足是造成脱落的主要因素。尤其是徒长棉田,提早封垄,株间通风透光条件恶化,使下部叶片光合作用减弱,光合产物减少,会导致中下部蕾铃因得不到必要的有机养料而严重脱落。所以采取合理水肥管理,达到稳生长、稳增蕾、防徒长,推迟到结几个大桃后再封垄,是减少脱落、确保伏桃的关键一环。

盛花期以后,下部已有一些棉铃,需要大量养分供种子和纤维的发育,主茎叶的光合产物主要运向棉铃,生殖生长占了优势,即使供应较多水肥也不致引起徒长。此时气温在下降,但日光充足,脱落减少,正是抓秋桃的有利季节。影响秋桃的主要原因是早衰。

在基肥不足、追肥量少的棉田,现蕾、开花和结铃消耗大量有机养料,减少了对营养体的养料供应,生长迅速变慢,到盛花期后趋于停止。有效叶面积逐渐减少,引起秋后棉株光合能力减弱,上部幼铃得不到足够养料而脱落。所以生产上应重施花铃肥,补施桃肥,防止早衰,保持有效叶面积,提高光合作用效率,以实现结早秋桃的要求。

选用优良品种是发展棉花生产最有效的经济措施,也是科学种棉的主要内容。20世纪80年代以来,我国棉花的单位面积产量比新中国成立时提高了3倍多,收购的原棉纤维长度平均增长6毫米以上。这些成果的取得,与推广优良品种密切相关。因为棉花良种在提高棉花产量中的贡献率占25%~40%。如湖北省历年来平均每年每公顷的产量递增21千克,其中推广良种的作用占35.7%。根据湖南、安徽、山西、新疆、辽宁5省、自治区1985~1994年资料分析得出:良种对棉花产量的贡献率在16%~36%之间,平均为25.2%。

近50年来,我国共选育出棉花新品种400多个。这些自育品种的丰产性,超过了美国品种的水平,如在1974年的多点试验中,从美国引进的岱字棉16号的平均皮棉产量,在长江流域仅为我国自育品种的95%,在黄河流域仅为88%。由中、美双方各提供3个品种(我国提供的是中棉所12号、17号和泗棉3号)在1991~1992年安排了又一轮的联合试验,结果表明:我国参试的3个品种的平均皮棉产量比美国品种高17.4%,单株结铃数多25.7%,衣分高12.3%。

由于我国自育品种的丰产性好,很快得到应用和推广。其中年推广面积在67万公顷以上的先后有鲁棉1号,鲁棉6号,中棉所10号、12号、17号、19号等;年推广面积在34万公顷以上的有中棉所16号、86-1,豫棉1号、4号,冀棉8号、11号,苏棉2号,徐州1818,泗棉2号,鄂沙28,洞庭1号,辽棉9号等。20世纪90年代在生产上推广面积较大的还有泗棉3号、鄂棉20号、石远321、鲁棉14号等。以上品种不仅丰产性好,而且纤维品质也有提高,它们的纤维强度比80年代在生产上大面积应用的鲁棉1号、冀棉8号、泗棉2号等品种提高8%左右。此外,这些新品种的育成和推广,从根本上扭转了生产上以国外品种为主的局面。如1958年,从美国引进的岱字棉15号和从苏联引进的108夫、克克1543、司3173等品种的播种面积占当时我国棉田面积的91.2%,其中岱字棉15号占全国棉田面积的61.7%。而我国自己育成的品种只占8.8%。20年后的1978年,自育品种的播种面积也还只占全国棉田的59.3%,1984年才达94%。在我国棉花生产上,从1958年基本普及陆地棉良种到80年代前期完全实现良种自育化,这是我国棉种工作的两个历史性转折。

50年来,在主要产棉区进行了6次较大规模的品种更换或更新。

每次品种更换、更新,一般均能提高产量10%~15%,有的达20%以上,绒长可增加1~3毫米。近年来推广的新品种,其纤维强度也有所提高。今后要继续提高棉花单产,使原棉品质符合纺织工业发展的需要,还应积极选育和推广良种。

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