超高产棉花冠层结构形成机理及调控研究

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1、分类号：密级：公开学号：2009207002单位代码：10759石河子大学博士学位论文超高产棉花冠层结构形成机理及调控研究学位申请人冯国艺指导教师张旺锋教授申请学位门类级别农学博士学科、专业名称作物栽培学与耕作学研究方向作物高产生理生态所在学院农学院中国·新疆·石河子2012年6月StudiesontheFormationMechanismandRegulationofCanopyStructureinSuper-high-yieldCotton(Gossypiumspp.)ADissertationSubmitte

2、dtoShiheziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofAgricultureByFengGuoyi（CropCultivationandFarmingSystem）DissertationSupervisor:ZhangWangfengJune，2012石河子大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容

3、外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示谢意。研究生签名：时间：年月日使用授权声明本人完全了解石河子大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文在学校图书馆保存并允许被查阅。有权自行或许可他人将学位论文编入有关数据库提供检索服务。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日摘要光合作用是作物产

4、量形成的基础。作物冠层结构状况影响群体光合物质生产，合理的冠层结构是作物实现高产高效的基础。本论文在大田定向培育超高产棉田，总结超高产棉花冠层结构形成特征及与群体光合生产关系研究的基础上，针对影响棉花冠层结构指标变化的品种类型、种植密度和化学调控等因素，设置小区控制试验，分析棉花不同年代品种、不同株型与叶型品种、棉花杂交种等对冠层结构形成的影响，探讨种植密度和化学调控等栽培技术措施对棉花冠层结构形成的调节效应，明确棉花产量提高过程中冠层结构指标的变化，揭示新疆超高产棉花冠层结构形成机理及增产潜力的挖掘途径，研究结果为

5、新疆棉花大面积高产超高产栽培提供理论依据。主要研究结果如下：1新疆超高产棉花冠层光分布特征及与群体光合生产关系-2超高产田棉花（皮棉产量在4000kg·hm以上）盛花期到盛铃后期冠层上、中、下层光吸收率的比例为2:2:1，呈均匀分布；群体散射辐射和直射辐射透过系数处于较适宜范围，冠层中、下层叶片受光良好，冠层各层次的叶片群体光合速率差异较小。与高-2-2产（3500kg·hm左右）和一般高产（3000kg·hm左右）棉田相比，超高产田在盛铃前期具有较高的叶面积指数和群体光合速率峰值，初絮期和盛絮期叶面积指数下降缓慢，

6、群体光合速率峰值仍保持较高值；非叶绿色器官对产量形成的光合贡献增大，群体干物质积累量较高。2新疆超高产棉花叶、铃空间分布及与群体光合生产的关系超高产棉花形成的生理基础在于，盛花期至盛铃后期主茎中上部节间长，叶层间隙及叶倾角大，中下部叶面积指数分布比例高，叶片群体光合速率高且在冠层垂直方向呈均匀分布；吐絮期上层叶面积指数和叶片群体光合速率下降缓慢，棉铃空间分布与叶片群体光合速率的空间分布相吻合，叶铃关系协调。3棉花冠层不同部位光温差异及对光合能力的影响研究盛铃期棉花冠层各部位单叶光合速率与群体光合速率变化规律及影响因素

7、具有一致性。在测定的时刻里（北京时间11:00、14:00和17:00），整个冠层群体光合速率和冠层各部位单叶光合速率平均值最高值出现时刻为14:00。单叶光合速率和群体光合速率冠层上部14:00低于其他测定时刻，其原因是出现了光抑制。17:00时低于11:00是由于温度过高引起的气孔导度下降等气孔因素造成的。4棉花品种演替过程中冠层结构变化及与光合能力关系研究在棉花品种演替产量提高过程中，群体光合速率和叶倾角不断增大；早期和中期品种LAI不断下降，单叶光合速率不断增大；近期和最新品种LAI不断增大，其中近期品种单叶

8、光合速率有所下降，最新品种单叶光合速率迅速上升。早期和最新品种培育品种冠层总吸收率较高，中期和近期品种培育品种冠层总吸收率无明显差异；中期品种光分布较为均匀，其次是最新品种，中下部光截获比例较大。冠层优化指数随产量提高而I增大，最新品种生育后期（盛铃后期和吐絮期）提高尤为明显。5棉花不同株型、叶型品种冠层结构特征及与群体光合生产关系常规叶形塔状