棉花栽培的生物学基础课件.pptx

1、棉花栽培的生物学基础 1 棉花栽培种 棉花在分类上属锦葵科、棉属.棉属有30多个种,大部分是野生,只有四个栽培种.陆地棉、海岛棉、亚洲棉、非洲棉.世界主产棉国,包括我国主要是陆地棉,占95%以上,其次是海岛棉.1 棉花栽培种 1.1 陆地棉(细绒棉) 原产中美洲墨西哥的高原地区,高原棉. 植株较大,茎叶多有茸毛,叶3-5裂较浅,花较大,花冠乳白色,基部无红斑,铃大,油腺深藏,绒较长,26-32mm,衣分高. 丰产性好、品质较优，适应性广.1 棉花栽培种 1.2 海岛棉(长绒棉) 原产南美,后传入北美洲的东南沿海岛屿种植,故称海岛棉. 植株较陆地棉大,茎叶光滑无茸毛,叶片裂度深,花大,深黄色,基

2、部有红斑,开花时花冠敞开小,铃较小,通常3室,铃面有明显油腺, 纤维细长有丝光,强度高,衣分稍低.丰产性比陆地棉差, 生长期间要求热量高,我国只有东疆南疆、云南、两广可种植.陆地棉与海岛棉花器比较1 棉花栽培种 1.3 亚洲棉(粗绒棉) 原产印度,我国种植广泛,时间长,又称中棉. 植株矮小,茎秆细软,棉铃小而下垂,3室,吐絮畅. 抗病、抗虫、抗旱、耐瘠、早熟, 产量低,纤维短粗. 在东南亚仍有一定面积.1 棉花栽培种 1.4 非洲棉(粗绒棉) 又名草棉.原产非洲南部。 矮小,铃极小,圆形,吐絮开裂小。 纤维细短,产量低,但极早熟,抗旱。 目前很少种植.2 棉花的生育特性 目前种植的陆地棉原产于

3、中美洲墨西哥的高地及加勒比海的热带和亚热带地区。 本是多年生灌木，经过驯化培育，逐步向温带引种，在温带形成为一年生半木本植物。在一定程度上仍保留了原有的喜温好光，根深棵壮，再生能力强，无限生长这样一些特性。原有的短日照习性被改造成中间型，分布更广。2 棉花的生育特性 2.1 喜温好光。 喜温不耐寒冷。新疆等地用地膜增温。我省麦棉套对棉苗生长不利,也需育苗或地膜。 好光。不耐荫蔽。要求年日照时数在2000小时以上。日照率40%以上。新疆、甘肃在60%以上，比较适宜。 如棉田过旺，相互遮荫或雨水过大或与玉米间作套种均不利。在某一地区，光照与降雨关系密切。如属雨养农业，雨量以600-800mm较宜。

4、最好是灌溉植棉，不降雨，有水浇条件。2 棉花的生育特性 2.2 无限生长，株型具有可塑性 环境条件适宜，象多年生植物，不断进行纵向和横向生长，生长期不断延长。 株型可塑性强。棉株长相长势受环境和栽培措施影响变化较大。 有较大的增产潜力,有多种增产途径。可通过稀植大棵，大肥大水，也可以在高密度，并通过肥水、中耕、整枝、化控等，使植株矮小实现高产。 可利用生育长的品种，或采用地膜、育苗延长生长季节来增产。 2 棉花的生育特性 2.3 营养生长与生殖生长并进时间长 从2-3真叶期始花芽分化到停止生长都是并进阶段，约占生育期的4/5。 生长根、茎、叶的同时，不断分化花原基、现蕾、开花、结铃。 营养生长

5、与生殖生长矛盾不易协调，栽培技术要求高,旺长和早衰现象较为普遍。2 棉花的生育特性 2.4 根系强大，适应性广 属直根系，吸收肥水能力强，耐旱、抗倒。但不耐水渍。 耐盐碱，是盐碱地的先锋作物. 对气候、土壤等要求并不过分苛刻，具有广泛的适应性。 2 棉花的生育特性 2.5 再生能力强，结铃具有自动调节能力 地上部和地下部再生能力强。在遭遇病虫或机械损伤或发生脱落后,只要加强管理,叶腋可发新芽；易于采用移栽,也可通过中耕来促根或控制旺长. 结铃具有自动调节能力。前期结铃过多,致营养生长弱,后期成桃少,易早衰,生产上，有时去早蕾。前中期旺长或阴雨过多或病虫危害等造成桃少,中后期会自动补偿。2 棉花

6、的生育特性 2.6 常异交雌雄同花植物 棉花花冠张开大，属风媒和虫媒花，天然异交率达5-15%，常异交作物。 较易利用天然杂交来进行系统育种。但也会导致生产上的良种发生不良退化和混杂变异，给品种繁育和保纯增加了难度。也要求农民经常更新品种。 3.1 根系 直根系，主根2米左右,侧根60厘米。 育苗移栽,侧根发达成鸡爪形,地膜覆盖的棉花根系也较浅,中期易旺长,后期易早衰。 苗期,主根是主要生长器官,现蕾后,主根、侧根旺盛生长;开花后,根系生长减慢,网络基本建成,吐絮后根系有衰亡趋势. 必须抓住苗蕾期发育的关键时期,进行蹲苗(中耕、控水)促根,后期进行保根。 3 棉花器官的特点育苗移栽棉花的根系示

7、意图3.2 主茎和分枝 3.2.1 主茎 木本植物,茎粗壮结实,不易茎倒. 上部正生长的茎淡绿色,刚固定的茎为深绿色,下部老熟的茎为红、褐色。 主茎是诊断指标之一。 1)红茎比。苗期50%,蕾期为60-70%,打顶前80-90%。 2)主茎日生长量。苗期0.5cm;蕾到初花, 日增0.8-1.5cm,初花到盛花最快,达2.5cm;盛花后,降至1.2cm左右。 生产上一般株高1米左右较宜。肥水与DPC调节。棉花主茎示意图 3.2 主茎和分枝 3.2.2 分枝 一般子叶叶腋和下部1-3个真叶腋芽潜伏,4-7个叶腋发育成叶枝,8叶以上均发育成果枝. 第一果枝出现的叶位称第一果枝节位,与早熟性有关，短

8、季棉叶枝少。亚洲棉和非洲棉基本无叶枝。 叶枝与果枝区别: 1、着生部位不同; 2、蕾铃着生方式不同; 3、叶枝斜直向上,果枝近水平方向; 4、叶为单轴,果枝为合轴. 棉花果枝与叶枝区别3.3 叶的生长 有子叶、真叶和先出叶之分。 子叶肾脏形,两片对称,子叶大,出土前黄色,很快变绿. 生产上往往移栽时碰掉子叶,棉花缓苗慢. 真叶分主茎叶和果枝叶.每节一叶,属完全叶.下部有少量3缺,其余大部分为5缺.有的成鸡脚形. 上部叶色对肥、水较敏感。2,4-D危害形成的鸡爪型棉叶3.4 蕾和花 3.4.1 现蕾 棉苗第一果枝花芽长成3毫米大小的三角锥形时称现蕾,三面各为一小苞叶。一个蕾约30天长成花. 春棉

9、从出苗后45天左右现蕾,我省一般为6月上旬。 相邻两果枝的同一节位的幼蕾出现的时间相差2-4天,叫做纵间期;同一果枝相邻两果节幼蕾出现时间相差5-7天,叫横间期。棉花的大蕾3.4.2 开花 蕾如不脱落,25-30天开花，单生.外到里为苞叶(3)花萼(5)花冠(5)雄蕊(花药60-90个)雌蕊(子房4-5室),每室胚珠9-11粒。 花冠在开花前一天下午急剧生长, 第2天8-10点开放,自花授粉,24小时完成授精. 开花时为乳白色。 授粉如遇雨,花粉破裂,如遇干旱,影响花粉发芽,造成大量脱落.开花期,田间喷洒要注意避开上午,在下午进行.棉花的花器3.5 棉铃 3.5.1棉铃发育 胚珠受精后子房长大

10、即成棉铃(棉桃). 经50-70天成熟裂开为吐絮.三个阶段. 1)体积增大期.约25-30天,长宽达最大,占总期的40%.大约10天,棉铃直径长到2厘米左右,脱落少,称为成铃.之前称幼铃. 铃壳绿色,含水量大,富含蛋白质,可溶糖,易遭棉铃虫等蛀食性害虫侵害.3.5.1 棉铃发育 2)内部充实期 约25-35天,占铃期50%。 内部种子和纤维生长,干物质增多,含水量下降,铃色由嫩绿变黄绿,铃面出现红斑,裂铃前为黄褐色。 棉铃易受细菌为害产生烂铃.此时纤维已成熟,如阴雨,及时抢摘。 3)脱水成熟期 从开裂到吐絮约5-7天。 棉铃成熟时其内部出现乙烯释放高峰,脱水开裂.气候干燥较宜。为加速吐絮,可采

11、用乙烯利催熟. 棉花的成铃3.5 棉铃 3.5.2 ”四桃”划分 伏前桃在下部,成铃早,一般小,易烂,不能太多,影响中后期结优质铃。太多可通过去早蕾。 伏桃和早秋桃优质,位置居中,养分充足,成熟时天气好,铃大质优,是主体.天气连续阴雨或干旱易形成中空。 晚秋桃,位置优但时间晚,成熟时气温低,铃轻质差.没有保证,一般为霜后晒柴花.生产上往往施肥过晚,长势过旺造成过多.3.5 棉铃 3.5.3铃重 单铃子棉的重量称铃重,一般为5-7克,5克以下为小铃,5-7克为中铃,7克以上为大铃。 是一个重要的产量性状,与品种关系密切,一般陆地棉大于海岛棉,陆地棉中常规棉大于抗虫棉.同一品种在不同地区差异较大。

12、 生产上往往铃大会造成子大衣分低。 3.6 棉子发育 3.6.1 形态构造 受精后的胚珠发育,不规则梨形。密被短绒,难看清种皮, 尖端有一刺状突起珠柄发育成子柄,旁有发芽孔,种子萌发时,胚根从此伸出.钝端有一薄壁组织,晒种时张开成为吸水通气的通道.称为合点。 构造分种皮和种胚.种皮称棉子壳,坚硬,成熟好为黑褐色,成熟差为红黄色,甚至偏白色. 种胚无胚乳,子叶占90%,贮藏养分.子叶乳白或淡黄,陈种子灰褐.除胚根外,有黑褐色油腺,不经脱毒,有毒.棉花种子纵剖面3.6 棉子发育 3.6.2种子萌发特点 种子萌发出苗困难,难达到一次播种全苗.原因是: 1)种子外被短绒,种皮厚而坚硬,并有蜡质,只有合

13、点和珠孔外可以进水换气.去短绒虽可增加与土壤接触与吸水,但很紧密,去时易伤种. 2)种子含脂肪和蛋白高,要求水、肥、气、热协调.要求整地质量高. 3)子叶肥大,下胚轴弯曲且细,顶土力弱. 过去是靠大播量.也有与豆一同播种.最好的解决办法是播预备苗. 3.6 棉子发育 3.6.3 种子大小与寿命 成熟的百粒棉子重量表示,称为子指,陆地棉为9-12克,每斤约4000-5000粒.可以用来计算播种量. 在常温干燥下,种子活力可保持3-4年,生产上只限1-2年.要求含水少于12%,可咬种子鉴别。 新鲜种子的子仁为乳白色,色素腺呈鲜红或紫红,陈棉子和失去活力的子仁为浅黄或灰黄,色腺呈褐色. 3.7 棉纤

14、维发育 3.7.1发育阶段 受精胚珠的表皮细胞突起伸长发育的种子纤维.平均3.7个表皮细胞分化1根纤维.每根纤维是一个单细胞,每粒上有1000-1500根.棉纤维由发生到成熟约50-70天,分为三个时期. 1)纤维伸长期.与棉铃体积膨大对应.25天左右.纤维突起后,迅速伸长.开花后3天内突起的形成长纤维,开花后4-10天突起的中途停止伸长,形成短纤维(20-3毫米)或短绒(小于3毫米). 此时纤维,含水多,内容物少,为可溶性物质.必须营养和水分充足,否则伸长不足.土壤含盐过高,绒长变短.3.7 棉纤维发育 2)纤维加厚期.对应棉铃充实期.约25-35天.在伸长期,胞壁加厚只占30%,加厚期占7

15、0%,小纤维束以螺旋状淀积到纤维细胞壁上.形成明显日轮,与加厚期天数差不多. 加厚的同时,中腔变小.成熟纤维中腔小,未成熟的中腔大. 此期除要求一定肥水外,温度更加重要.还原糖聚合成纤维素必须有较高温度。3.7 棉纤维发育 3)纤维扭曲期. 铃开裂吐絮,纤维失水形成捻曲.约5天, 开裂前,纤维含水多,成圆管状,开裂失水后,纤维细胞死亡,中腔内残留的原生质干涸,收缩成扁管状,并产生捻曲. 成熟好的纤维,中腔比例小,捻曲多,纺纱时抱合力大,纱的强度高. 此期,充足的光照,较低的空气湿度有利,如阴雨连绵,造成烂铃和纤维变质. 3.7 棉纤维发育 3.7.2 棉纤维品质 1)基本指标 作为为纺织工业的

16、主要原料,其品质的优劣直接影响纱、布匹、服装的质量和加工成本. A.纤维长度.指纤维伸直后两端的长度,以mm表示。主体长度陆地棉为21-33mm.以27-29mm居多.国标28mm为标准长度.25-31mm每1mm一级共7级.海岛棉在37mm左右。 B.细度.我国过去用单位重量纤维的长度表示,陆地棉为5000-6000米/克.国际上用马克隆值,一定重量的纤维在特定条件下的透气性,3.5-4.9正常, 分A（3.7-4.2)；B(3.5-3.6和4.3-4.9)；C(3.4以下和5.0以上)3级。3.7.2 棉纤维品质 C.纤维强度。我国过去用单纤维强力表示,陆地棉为在3.5-5.0克. 国际采

17、用比强度.单位截面积纤维所能承受的拉力(cN.tex-1). D.成熟度.胞壁加厚程度,以中腔与胞壁的比例换算成熟系数,陆地棉在1.75左右较好,低于1.5为低级棉.2.5过熟。3.7.2 棉纤维品质 一般来讲,纤维越长、越细、强度越高,成熟度高较好. 质量好的棉花可用于纺细(30-60支)、高支(60以上)纱,可用于生产府绸、细布、帘子布、缝纫线等. 质量差的只能纱粗支(18支以下)或中支纱(19-29支).用于纱粗布、牛仔布,毛巾、床单等。 实际上,这些指标测定起来很复杂,需要一定的仪器和环境条件,只是在科研和育种工作中才采用.3.7.2 棉纤维品质 2)应用指标 我国一般收购和交易时,往

18、往是检测长度(手扯)、等级(为色泽、成熟度等综合,以国家标准为对照,七级)、回潮率(8.5%)、杂质(2.5%)、衣分.即“一试五定”。 衣分决定皮棉量,长度与等级结合决定价格,水分和杂质决定是否扣补。 但发达国家,收购交易时常用2.5%跨长;比强度;马克隆值;纤维整齐度等表示,全部采用HVI大容量纤维检测系统进行检验。3.7.2 棉纤维品质 3)棉纤维理化性能. 棉纤维是以纤维素(90%以上)为主的高分子聚合物. 纤维外部有蜡质,吸湿性低,但脱蜡后吸水陡增,一般为了染色,都会上浆脱蜡. 在日光下,可被空气中的氧逐渐氧化,纤维变脆.生产上强调及时采摘. 棉纤维对热反应不敏感,一般不影响弹性和变

19、形. 棉纤维怕强酸(水解)而不溶于碱,相反,浓碱浸渍使纤维膨胀,有弹性,平滑有光泽,称为丝光处理,早被纺织工业采用，如丝光棉.纤维素可溶于铜铵,被利用于人造纤维工业，称天丝.4 棉花的生育期与产量构成 4.1 生育期 50%出苗到50%棉株有一个铃吐絮的天数. 早熟品种105-115天,我省夏棉采用该类品种. 中熟品种生育期为116-135天,适合我省一熟种植; 中早熟品种,生育期116-125天,适合我省套种栽培. 无限生长,多次收获, 吐絮到拔柴要50天左右.品种介绍均指正常生育期.春棉从种到拔柴(大田生长期)约200天.夏棉约150天.4 棉花的生育期与产量构成 4.2 生育时期 分为出

20、苗期、现蕾期、开花期、吐絮期、拔柴期. 细分为齐苗、初蕾、盛蕾、初花、盛花期. 我省套种春棉,一般3月底播种,4月中旬出苗,6月上旬现蕾,7月初开花,8月底吐絮.10月中旬拔柴.4 棉花的生育期与产量构成 4.3 生育阶段 4.3.1苗期.出苗-现蕾.春棉40-45天,夏棉25-28天。根茎叶营养生长为主,根系是生长中心。 影响因素为低温,对肥反应敏感,需水较少。以中耕为主,主攻全苗早发。 4.3.2蕾期.现蕾-开花.25-30天,营养与生殖生长并进,仍营养为主。 肥水过多,过旺;肥水过少,搭不起架子.管理以肥水为中心,壮株稳长.4 棉花的生育期与产量构成 4.3.3花铃期. 50-60天.其

21、中:初花期15天,营养生长最快,易旺,属大生长期; 盛花期后,生殖生长为主.大量开花结铃,易衰. 管理上以肥水为中心,多结少落,防旺防衰. 4.3.4吐絮期. 约60-70天, 营养生长渐停,棉铃充实为主.防治早衰，提高铃重,改善品质,早熟不早衰。4 棉花的生育期与产量构成 4.4 产量构成因素 亩株数、单株铃数、铃重、衣分. 不能偏面追求.各种性状居中易高产. “铃8克”,”对半棉”不一定高产. 新疆采用矮密早,与当地高温季节相对短,雨水少,属灌溉农业有关. 各产量构成因素作用也不同,多数情况下, 亩株数和单株铃数构成亩铃数起决定作用.5 棉花的蕾铃脱落 生产中普遍存在, 一棵棉花要长出几十

22、个或上百个果节,每节长一个蕾、花铃.最后收获的仅是少数.一般脱落率为60-70%。 是一种正常的生理调节。新疆棉区、海岛棉、抗虫棉脱落率低。 但生产上也由于管理和气候等原因,造成脱落比例过大,有的达80%以上,严重降低产量,同时造成晚熟或二次生长。5.1 脱落的生物学规律 5.1.1落蕾与落铃比例. 包括落蕾和落铃. 落铃率62%落蕾38%.旱薄地和密度过大、病虫为害重时,落蕾比例增加. 5.1.2 脱落部位. 一般下部中部上部. 近主茎外围. 旺长、密度大中下部脱落多, 加上病虫或旱涝,部位趋于复杂.如高大空株型,中空型等.5.2 脱落的原因 5.2.1生理脱落. 内因. 1)有机养分不足。

23、 正常棉花开花后,尤其是盛花后, 养分供应不足,造成部分不可避免脱落. 但水肥和光照不足或密度过大的棉田会加重养分供应不足,应采取措施. 2)养分分配失调。主要是指旺长棉田, 养分过多用在生长上,蕾铃对养分竞争力差而造成饥饿,最终脱落。5.2 脱落的原因 5.2.2 气候和管理等.外因. 1)光照不足.7-8月份是开花结铃季节,也是雨季,尤其是密度过大或旺长田,光照不足,光合产物减少,有机养分不足。 2)温度.当温度过高,近35时,光合降,呼吸升,有机养分减少,且影响花粉活力。 3)肥料.过少瘦弱养分少,过多旺长分配失调。 4)水分与降雨.干旱和积水均影响正常代谢,影响养分供应.降雨尤其是上午降雨或喷药造成花粉破裂. 5)风力和病虫害.病虫造成光合生产能力下降,呼吸上升,有些直接损伤蕾铃,使呼吸上升.5.3 减少脱落途径 脱落是对不良条件适应;大田条件下,只能减少.但杂交制种或创高产,减少脱落很重要。 5.3.1 选用品种.海岛棉、抗虫棉、结铃性强的品种脱落率低。 5.3.2 降低种植密度。 5.3.3 肥水管理.地力差,增加肥水,增加叶面积及有机养分;肥水充足,要注意防旺长,降密增光,增加有机养分。 5.3.4 防治病虫. 综合防治,下午喷药.管理细心,减少碰伤。 5.3.5 使用激素. 赤霉素20ppm在开花后涂,可减少落铃34-80%.但太费工,在制种上可试用。