专利名称：一种化学调控棉花根系构型的方法
技术领域：
本发明涉及一种化学调控棉花根系构型的方法。
背景技术：
棉花根系是棉花水分养分吸收的主要器官，根系的发育情况及空间构型对棉花的产量具有重大的影响。新疆棉花高产栽培技术近年来处于世界先进水平，棉花单产远远高于世界平均单产，处于世界最高水平。然而新疆棉区也存在棉花早衰、中空等问题。根系取样结果表明，根系分布浅、后期早衰导致的根系水分养分吸收障碍是早衰和中空等一系列问题的重要原因。定向调控棉花根系生长构型的方法对于进一步提高新疆棉花的产量水平具有重大理论和实践意义。在棉花根系发育的过程中，苗期至初花期根系的发育情况对棉花产量水平具有极重要的影响。初花期以前棉花光合产生的同化物主要用于营养生长，特别是根系的生长发育，地上部干物质累积及养分吸收处于较低水平，因此苗期至初花期也是棉花根系发育最快的时期。也是进行根系构型优化的最佳时期。根系构型的目标是促使棉花根系向深层土壤中的分布。在土壤中分布越深，越有利于棉花抵抗各种逆境条件，比如干湿胁迫，表聚的盐碱、膜下高温等。1，1- 二甲基氮杂环己基氯化物，中文名称为缩节胺，是一种生产中常用的植物生长调节剂，可降低植株体内赤霉素的活性，从而抑制细胞伸长，减弱顶芽长势，控制植株纵横生长，使植株节间缩短，在生产中可有效地防止棉花疯长，控制株型紧凑，减少落铃，促进成熟，使棉花增产。本发明利用缩节胺的植物生长调节剂的作用原理，配合棉花生长发育指标，进行棉花根系空间构型的方法。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种化学调控棉花根系构型的方法，该方法是在棉花苗期定苗后，第一次喷施缩节胺，三叶期第二次喷施缩节胺，五叶期，第三次喷施缩节胺，从五叶期至打顶时，每隔5-10天喷施缩节胺一次，打顶后喷施缩节胺2次即可。本发明利用缩节胺的植物生长调节剂的作用原理，配合棉花生长发育指标，进行棉花根系空间构型调控的方法。通过本发明所述的方法喷施缩节胺能够大幅减少吐絮期棉花根长密度的下降，为棉花生育后期的水分养分吸收提供了保障。本发明所述的一种化学调控棉花根系构型的方法，在棉花全生育期根据植株长势长相进行缩节胺叶面喷施，具体操作按下列步骤进行a、棉花苗期定苗后，喷施缩节胺0. 2克/亩；b、三叶期调控目标为株高5-8厘米，根据棉苗生长情况喷施缩节胺0. 3-0. 5克/ 亩；C、五叶期调控目标为株高13-15厘米，茎杆粗壮，叶色浓绿，根据棉花生长情况喷施缩节胺0. 8-1.0克/亩；
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d、从五叶期至7月初打顶时，每隔5-10天喷施缩节胺一次，调控目标为6月底进入初花期时果枝7-8台，株高控制在45-50厘米，7月上旬打顶时果枝8-9台，株高70-75厘米，根据棉花生长情况喷施缩节胺1. 0-1. 5克/亩；e、打顶后喷施缩节胺2次，调控目标为茎杆粗壮，叶色浓绿控制侧芽生长，每次每亩施4-8克缩节胺。所述方法中喷施缩节胺的时机为从第一次灌水开始在每次灌水追氮肥前的2-3 天进行。本发明所述的一种化学调控棉花根系构型的方法，该方法促进棉花根系向土壤深层中分布，(1)在灌水追施氮肥前2-3天进行缩节胺的喷施，通过大幅抑制地上部的生长， 促进同化物向根部的转移，从而能够显著促进棉花根系生物量的扩大和向土壤深层空间的扩展；(2)通过少量多次的原则进行缩节胺的喷施，能够有效的提高缩节胺对棉花根系调控的效果；C3)通过全生育期的全程缩节胺的喷施，能够显著促进花期前棉花根系在土壤下层的分布，推迟花铃期后棉花根系的早衰，进而大幅提高棉花的产量。
图1为本发明实施例1苗期不同处理对根长的影响图，其中+ .为常规处理；+ 为使用缩节胺的处理。图2为本发明实施例1初花期不同处理对根长的影响图，其中+为常规处理； +;为使用缩节胺的处理。图3为本发明实施例1吐絮期不同处理对根长的影响图，其中+为常规处理； 为使用缩节胺的处理。图4为本发明实施例2苗期不同处理对根长的影响图，其中+为常规处理； 为使用缩节胺的处理。图5为本发明实施例2初花期不同处理对根长的影响图，其中+为常规处理； 为使用缩节胺的处理。图6为本发明实施例2吐絮期不同处理对根长的影响图，其中+为常规处理； 为使用缩节胺的处理。图7为本发明实施例3苗期不同处理对根长的影响图，其中+为常规处理； 为使用缩节胺的处理。图8为本发明实施例3初花期不同处理对根长的影响图，其中+为常规处理； 为使用缩节胺的处理。图9为本发明实施例3吐絮期不同处理对根长的影响图，其中+为常规处理； +:为使用缩节胺的处理。
具体实施例方式本发明所述方法具体操作步骤为a、棉花苗期定苗后，喷施缩节胺0. 2克/亩；b、三叶期调控目标为株高5-8厘米，根据棉苗生长情况喷施缩节胺0. 3-0. 5克/ 亩；
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C、五叶期调控目标为株高13-15厘米，茎杆粗壮，叶色浓绿，根据棉花生长情况喷施缩节胺0. 8-1.0克/亩；d、从五叶期至7月初打顶时，每隔5-10天喷施缩节胺一次，调控目标为6月底进入初花期时果枝7-8台，株高控制在45-50厘米，7月上旬打顶时果枝8-9台，株高70-75厘米，根据棉花生长情况喷施缩节胺1. 0-1. 5克/亩；e、打顶后喷施缩节胺2次，调控目标为茎杆粗壮，叶色浓绿控制侧芽生长，每次每亩施4-8克缩节胺；所述方法中喷施缩节胺的时机为从第一次灌水开始在每次灌水追氮肥前的2-3 天进行。根据棉花长势确定具体喷施的量，具体的说就是根据喷施前棉花地上部长相的目标调节喷施缩节胺的量，较为理想的平均节间长度为5-7厘米，如果节间偏长则加大喷施缩节胺的量，如果已经控制的较好，则减少喷施的量，出现果枝侧向生长、叶色翠绿、节间过长，即加大化控的量；实施例12009年在北疆石河子农八师一四九团五连的高产棉田上进行了喷施缩节胺进行根系调控的试验，供试土壤为灌耕灰漠土，土壤肥力中等，土质沙质壤土，供试棉花品种为新陆早沈号，种植模式为超宽膜植棉，膜幅2. 05米，一膜六行，实际保苗15800株/亩，采用滴灌施肥模式，生育期滴灌8次，单次灌水量25-40方，累积灌水量为320方/亩，施纯氮 340公斤/公顷，纯磷61. 5公斤/公顷，纯钾2. 76公斤/公顷；试验设两个处理，处理一为常规处理即按照高产栽培规程的管理方法进行管理 (未使用缩节胺)，处理二为缩节胺处理即在常规处理基础上采用本发明所述的方法进行缩节胺喷施；缩节胺喷施过程记录如下2009年4月20日播种，4月22日灌出苗水，5月初棉花苗期定苗后，第一次喷施缩节胺0.2克/亩，由于2009年春季温度偏低，棉花长势偏弱，所以在三叶期(5月18日)第二次喷施缩节胺0. 3克/亩，进入五叶期后，于5月四日，棉花平均株高12厘米，偏低，于是第三次喷施缩节胺量为0.8克/亩，6月2日灌头水，6月11日喷施缩节胺1.0克/亩，6 月13日灌水，6月21日喷施缩节胺1.2克/亩，6月23日灌水，6月底棉花进入初花期，平均果枝数为6. 8台，平均株高为45. 6厘米，略微偏低，7月1日喷施缩节胺的量选择为1.0 克/亩，7月3日灌水，进入7月份温度条件较好，棉花生长较快，7月8日打顶时，平均果枝数达到8. 2台，平均株高71. 5厘米，7月10日喷施缩节胺量定为4克/亩，7月13日灌水， 7月22日时棉花出现侧芽旺长趋势，于是喷施缩节胺6克/亩，7月M日灌水；根系取样方法双向切片法，从滴灌带正下方到膜间正中70厘米宽范围内进行采样，具体方法是从膜内、外距棉花植株30厘米处开始，从地表垂直向下每10厘米为一层切割，直至60厘米，并切成立方形土块(10X10X10)立方厘米，挖出的每一块土体均全部收集，用直径1毫米不锈钢网筛选根系，捡去新生体、侵入体及非棉根物质，用清水冲洗干净后待测，同时每一小块土壤在检出根系后混勻，取土壤样品；棉花根系形态指标的测定用扫描仪将根样在200dpi象素下，扫描成黑白对照的 TIF图像文件，扫描好的TIF文件用DT-SCAN图像分析软件(英国Delta公司，1. 0版)计
5算根系的长度等形态特征指标；试验结果不同土壤层次中根系长度的分布情况是表征作物根系在土壤中空间构型重要的指标，根系长度越长说明根系在该土壤层次中的分布越广，越有利于养分水分的吸收。试验结果表明(图1、2、3)，在苗期第一次取样观测时，常规处理和喷施缩节胺处理之间的根系长度差别不大，但在初花期取样时，已经表现出明显的差别，表现出通过少量多次喷施缩节胺，能够显著的促进棉花根系的向下生长；吐絮期取样结果表明，通过本发明所述的方法喷施缩节胺能够大幅减少吐絮期棉花根长密度的下降，为棉花生育后期的水分养分吸收提供了保障。实施例22010年在北疆石河子农八师一四九团五连的高产棉田上进行了喷施缩节胺进行根系调控的试验。供试土壤为灌耕灰漠土，土壤肥力中等，土质沙质壤土，供试棉花品种为新陆早沈号，种植模式为超宽膜植棉，膜幅2. 05米，一膜六行，实际保苗15600株/亩，采用滴灌施肥模式，生育期滴灌8次，单次灌水量25-40方，累积灌水量为320方/亩，施纯氮 340公斤/公顷，纯磷61. 5公斤/公顷，纯钾2. 76公斤/公顷；试验设两个处理，处理一为常规处理即按照高产栽培规程的管理方法进行管理 (未使用缩节胺)，处理二为缩节胺处理即在常规处理基础上采用本发明所述的方法进行缩节胺喷施；缩节胺喷施过程记录如下2010年4月10日抢墒播种，4月底棉花苗期定苗后，第一次喷施缩节胺0. 2克/ 亩，由于2010年春季温度条件较好，棉花长势好，所以在三叶期(5月11日)第二次喷施缩节胺0. 5克/亩，5月四日已经开始现蕾，此时棉花平均株高17厘米，偏高，于是第三次喷施缩节胺量为1.0克/亩，6月1日灌头水，6月10日喷施缩节胺1. 5克/亩，6月12日灌水，6月19日喷施缩节胺1.5克/亩，6月21日灌水，6月底棉花已进入花期，平均果枝数为8. 2台，平均株高为55. 3厘米，偏高，于是6月30日喷施缩节胺的量选择为1. 5克/亩， 7月2日灌水，进入7月份温度条件较好，棉花生长较快，7月6日打顶时，平均果枝数达到 8. 8台，平均株高77. 2厘米，偏高，而且出现上部茎杆翠绿的现象，于是7月8日喷施缩节胺量定为8克/亩，7月10日灌水，7月20日时，再次喷施缩节胺8克/亩，7月23日灌水，成功的控制住了茎叶旺长的趋势。根系取样方法同实施例1 ；棉花根系形态指标的测定同实施例1 ；试验结果如下试验结果表明(图4、5、6)，在2010年苗期第一次取样观测时，常规处理和喷施缩节胺处理之间的在不同土壤层次中根系长度差别不大，但在初花期取样时，两个处理之间表现出明显的差别，20厘米以下土壤层次中根系长度明显增加，说明通过少量多次喷施缩节胺，能够显著的促进棉花根系的向下生长；吐絮期取样结果表明，通过本发明所述的方法喷施缩节胺能够大幅增加下层土壤中根系的分布，同时能够减少吐絮期棉花根长在各个土壤层次中的下降(早衰)，为棉花生育后期的水分养分吸收提供了保障。实施例3
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2010年在北疆石河子农八师一四九团二十连的高产棉田上进的另一个喷施缩节胺进行根系调控的试验，供试土壤为灌耕灰漠土，土壤肥力中等，土质沙质壤土，供试棉花品种为新陆早26号，种植模式为超宽膜植棉，膜幅2. 05米，一膜六行，实际保苗14700株/ 亩。采用滴灌施肥模式，生育期滴灌8次，单次灌水量25-40方，累积灌水量为320方/亩， 施纯氮340公斤/公顷，纯磷61. 5公斤/公顷，纯钾2. 76公斤/公顷；试验设两个处理，处理一为常规处理即按照高产栽培规程的管理方法进行管理 (未使用缩节胺)，处理二为缩节胺处理即在常规处理基础上采用本发明所述的方法进行缩节胺喷施；缩节胺喷施过程记录如下2010年4月12日播种，4月14日灌出苗水，5月初棉花苗期定苗后，第一次喷施缩节胺0. 2克/亩，由于2010年春季的高温过程，棉花苗期长势较好，所以在三叶期(5月 12日)第二次喷施缩节胺0.4克/亩，5月观日已经开始现蕾，此时棉花平均株高15.0厘米，较合适，于是第三次喷施缩节胺量为0.9克/亩，6月1日灌头水，6月10日喷施缩节胺 1. 2克/亩，6月13日灌水，6月18日喷施缩节胺1. 2克/亩，6月20日灌水，6月底棉花已进入花期，平均果枝数为7. 8台，平均株高为47. 9厘米，于是6月30日喷施缩节胺的量选择为1.2克/亩，7月2日灌水，进入7月份温度条件较好，棉花生长较快，7月7日打顶时，平均果枝数达到8. 5台，平均株高70. 2厘米，叶色深绿，茎秆粗壮，为防止侧芽的旺长于 7月9日喷施缩节胺量6克/亩，7月12日灌水，7月21日时，再次喷施缩节胺6克/亩，7 月23日灌水；根系取样方法同实施例1 ；棉花根系形态指标的测定同实施例1 ；试验结果不同土壤层次中根系长度的分布情况是表征作物根系在土壤中空间构型重要的指标。根系长度越长说明根系在该土壤层次中的分布越广，越有利于养分水分的吸收；试验结果表明(见图7、8、9)，在苗期第一次取样观测时，常规处理和喷施缩节胺处理之间的根系长度差别不大，但在初花期取样时，已经表现出明显的差别，表现出通过少量多次喷施缩节胺，能够显著的促进棉花根系的向下生长，吐絮期取样结果表明，通过本发明所述的方法喷施缩节胺能够大幅减少吐絮期棉花根长密度的下降，为棉花生育后期的水分养分吸收提供了保障。
权利要求
1.一种化学调控棉花根系构型方法，其特征在于在棉花全生育期根据植株长势长相进行缩节胺叶面喷施，具体操作按下列步骤进行a、棉花苗期定苗后，喷施缩节胺0.2克/亩；b、三叶期调控目标为株高5-8厘米，根据棉苗生长喷施缩节胺0.3-0. 5克/亩；c、五叶期调控目标为株高13-15厘米，茎杆粗壮，叶色浓绿，根据棉花生长喷施缩节胺 0. 8-1.0 克 / 亩；d、从五叶期至7月初打顶时，每隔5-10天喷施缩节胺一次，调控目标为6月底进入初花期时果枝7-8台，株高控制在45-50厘米，7月上旬打顶时果枝8-9台，株高70-75厘米， 根据棉花生长喷施缩节胺1. 0-1. 5克/亩；e、打顶后喷施缩节胺2次，调控目标为茎杆粗壮，叶色浓绿，控制侧芽生长，每次每亩施4-8克缩节胺。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于从第一次灌水开始喷施缩节胺的时间为每次灌水追氮肥前的2-3天。
全文摘要
本发明涉及一种化学调控棉花根系构型的方法，该方法是在棉花苗期定苗后，第一次喷施缩节胺，三叶期，第二次喷施缩节胺，五叶期，第三次喷施缩节胺，从五叶期至打顶时，每隔5-10天喷施缩节胺一次，打顶后喷施缩节胺2次即可。本发明利用缩节胺的植物生长调节剂的作用原理，配合棉花生长发育阶段指标，进行棉花根系空间构型调控的方法。通过本发明所述的方法喷施缩节胺能够大幅减少吐絮期棉花根长密度的下降，为棉花生育后期的水分养分吸收提供了保障。
文档编号A01G7/06GK102388758SQ201110226929
公开日2012年3月28日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者王平, 田长彦 申请人:中国科学院新疆生态与地理研究所