农作物生产技术(棉花)课件.ppt
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1、.,棉 花 栽 培,.,1概 述,棉花生产在国民经济中的地位 棉花的起源与分类 棉花的分布与生产概况,.,一、棉花生产在国民经济中的地位,棉花是纺织工业等的重要原料 棉花具有重要的综合开发价值 棉花及其纺织品出口是我国创汇的重要渠道,.,二、棉花的起源与分类,棉花在植物分类学上属被子植物,锦葵科(Malvaceae)棉属(Gossypium)。起源于高温、干旱、短日照的热带和亚热带的荒漠草原。根据Fryxell(1992)的最新分类,棉属分为4个亚属、50个种。其中有非洲棉、亚洲棉、陆地棉和海岛棉4个栽培种。,.,非洲棉原产于非洲南部,是非洲大陆栽培和传播较早的棉种,又叫草棉。 亚洲棉原产于印
2、度大陆,在亚洲最早栽培和传播,又叫中棉。 二者均为二倍体,叶、花、铃、种子都较小,又被称为旧世界棉。,.,陆地棉原产于中美洲墨西哥的高地及加勒比海地区。 海岛棉原产于南美洲、中美洲、加勒比海群岛和加拉帕戈斯群岛。 陆地棉和海岛棉均为四倍体,叶、花、铃、种子都较大,被称为新世界棉。 栽培最广泛的是陆地棉,其次为海岛棉,亚洲棉和非洲棉已很少栽培。,.,三、棉花的分布与生产概况,分布在35S到47N之间,遍及亚、非、美、欧及大洋洲。主要集中在亚洲和美洲,亚洲棉花面积和总产分别占62%和 64%;美洲棉花面积和总产量分别占26%和24%。 各产棉国棉田面积和棉花总产占全世界棉田面积和棉花总百分比如图。
3、,1世界棉花生产概况,.,.,.,2我国棉花的分布与生产概况,我国棉花种植带大致分布在1846N,76124E之间,产棉省(市、区)22个。全国棉花种植带划分为华南棉区、长江流域棉区、黄河流域棉区、西北内陆棉区、北部特早熟棉区5个棉区 (图)。,.,.,新中国成立50多年来,我国棉花生产得到了快速发展(表)。新疆、河南、江苏、湖北、山东、河北和安徽七省是我国的主要产棉省,植棉面积和产量约占全国的85%。,.,全国每10年棉花面积总产和单产变化,.,2棉花栽培的生物学基础,棉花的生育特性 棉花器官的形成与发育 棉花的生育时期与生育特点 棉花的蕾铃脱落,.,一、棉花的生育特性,喜温好光,较耐旱怕渍
4、涝无限生长习性 再生能力强可塑性强,自调性好营养生长和生殖生长重叠时间长适应性广,.,棉花是喜温作物,其生长起点温度在10以上,最适温度为2530,高于40组织受损伤。 低温危害的表现是:前期受冷发苗迟,中期受冷发棵小,后期受冷水果桃。,1、喜温好光,较耐旱怕渍涝,.,棉花是喜光作物,其单叶的光补偿点为10002000lx,光饱和点为7000080000 lx。棉花属短日照作物。其产量潜力及纤维品质优劣与当地的太阳辐射强度、全年日照时数及日照百分率密切相关。 棉花耐旱怕渍,前期受渍病害多,中期受渍脱落多,后期受渍烂桃多。,.,是指棉花生长发育过程中,只要环境条件适宜,植株就可以不断进行纵向和横
5、向生长,生长期也就不断延长。 有利:采用育苗移栽、薄膜覆盖等措施,增加有效花铃期,夺取高产。 不利:需要限制无效生长,适时打顶、合理密植,精细整枝等。,2、棉花的无限生长习性,.,3、再生能力强,棉花的根、茎、叶都有较强的再生能力。有利:通过中耕等对根系生长进行促或控;棉花遭受冰雹、虫害损伤时,在一定的生长季节内,只要及时加强管理,还能长出新的枝叶,并现蕾、开花、结铃,获得一定的产量。不利:打顶偏早时,要抹除赘芽等。,.,4、可塑性强,自调性好,株型有很大的可塑性,棉株的大小、群体的长势、长相等,都受环境条件和栽培措施的影响而发生变化。,棉花结铃具很强的时空调节补偿能力,前、中期脱落多结铃少时
6、,后期结铃就会增多;内围脱落多结铃少的棉株,外围结铃就会增多;反之亦然。,.,5、营养生长和生殖生长重叠时间长,棉花从现蕾到吐絮,营养生长和生殖生长重叠的时间占全生育期的23左右,长达70-80天。生产上要协调两长,才能实现早发、稳长、早熟不早衰而获得优质高产。,.,6、适应性广,棉花根系发达,吸收肥水能力强,对旱涝和土壤盐分有很强的忍耐力,因而,棉花具有广泛的适应性。,.,二棉花器官的形成与发育,根茎与枝 叶 蕾与花 棉铃 棉子 棉纤维,.,(一)根,1根的形态与根系形成 棉根属直根系,由主根、侧根、支根(小根)和毛根(小支根)和根毛组成,形成一个上大下小的倒圆锥形 (图)。,.,棉花根系建
7、成阶段,根系发展期 。从种子萌发到现蕾。 根系生长盛期 。现蕾至开花。 根系吸收高峰期。开花到吐絮。 根系活动机能衰退期。吐絮期以后 。,.,棉花的根系,.,2根系生长与环境条件的关系,影响根系生长的环境条件有:土壤含水量、土壤养分、土壤温度、土壤空气中氧含量、土壤PH值和种植方式等。,.,(二)茎与枝,1茎的形态 棉花主茎,子叶节以下的一段由下胚轴伸长而形成,子叶节以上部分由胚芽分化生长而形成。茎呈圆柱形,间或有棱,其上着生枝、叶。,.,2.主茎顶芽与腋芽的分化,棉花主茎由种子胚芽发育而来。胚芽分生组织经过增殖、分化和生长逐渐形成主茎,并在主茎节上产生叶和腋芽,再由腋芽发育形成叶枝和果枝。,
8、.,腋芽的分化一级腋芽:主茎真叶叶腋里的腋芽。二级腋芽:一级腋芽分化出的叶腋里的腋芽。一般主茎腋芽最下部12节上真叶的腋芽不萌发,呈潜伏状态;第35节或以上的腋芽萌发长成叶枝;第56节或以上的腋芽萌发长成果枝。而二级腋芽在下部各节多半潜伏,在中、上部各节易长成赘芽,只在生态、营养条件优越情况下,发育为亚果或亚果枝。,.,棉花果枝与叶枝的区别,.,棉花叶枝与果枝比较,.,3主茎与分枝的生长,主茎的生长主茎的生长包括节间的伸长与新节的出现,一般是苗期慢,蕾期较快,盛蕾期明显加快,初花期达高峰期,盛花后逐渐减慢,吐絮后生长渐趋停止。主茎节间的长度,呈现基部节间短,中、上部节间长,顶部节间又稍短的变化
9、。在一定的生育时期内,棉花主茎的生长速度随温度的增高而加快。温度范围一定时,水肥对茎的生长有明显的作用。,.,分枝的生长叶枝的生长同主茎相似,为顶芽单轴式生长。果枝为合轴分枝,每57天增加一个果节,每个果节从开始伸长到停止大多经历1824天,下部节间较上部节间伸长期短。同一果枝常有34个果节同时伸长,一般果枝的第一节间最长,其余节间依次缩短。,.,果枝的分类,根据果节的数目划分 零式果枝 :无果节,铃柄直接着生于主茎叶腋的果枝。 有限果枝 :仅有一个果节的果枝。 无限果枝 :具有多个果节的果枝。,.,棉花的株型分类,塔形:果枝为无限型,多数栽培品种属之。圆筒型:果枝为有限型。丛生型:主茎与分枝
10、长度相当,野生棉种多属之。,.,(三)叶,棉叶有子叶、真叶、先出叶三种。真叶包括主茎叶、叶枝叶与果枝叶(又称对位叶)。,.,子叶,呈肾形,是棉株上最先长出的叶片,一般2片,对生,为不完全叶。是棉苗长出三片真叶前棉株的主要光合器官和棉子萌发出苗所需养分的主要来源。 棉花株高或果枝着生高度的测定,多从 子叶节算起。,.,真叶,真叶着生在主茎及其分枝上,为完全叶。主茎第一真叶全缘,面积小,出生慢,第二真叶略现缺刻,第三真叶以后具明显的掌状裂片,通常有35裂片,多时达7裂片。 根据裂口深浅与裂片宽窄叶形可划分为:常态叶型(陆地棉裂口长不及叶长的1/2,海岛棉超过1/2)、鸡脚叶型(接近4/5)和超鸡脚
11、型 (图)。,.,陆地棉叶的不同形状,14超鸡脚叶 58鸡脚叶 912常态叶(阔叶),.,叶片背面的叶脉上生有蜜腺,一般为1-3个。棉叶在主茎上的排列顺序为叶序。陆地棉的叶序多为38的排列,即8片叶绕主茎或叶枝3周;果枝叶为12叶序。真叶的出叶速度与温度有密切关系。在一定范围内随温度升高而加快。真叶有效功能期为2个月左右。,.,先出叶,棉株每一分枝上最先出现的一片叶,位于枝条基部左或右侧,为不完全叶,或称变态叶,呈披针形或长椭圆形,很小,易脱落。常被忽视或误认为是真叶的托叶。,.,(四)蕾与花,1蕾 蕾的分化 现蕾条件 现蕾规律,.,由外向内顺序发生。首先分化苞叶,然后依次为萼片、花瓣、雄蕊、
12、雌蕊等。当棉株上第一果枝第一果节上出现长3mm的三角形蕾时即谓现蕾。,.,棉花从出苗到现蕾一般需要3060d。现蕾的起点温度为日均温1920,适温为25左右,超过30,顶芽生长过快,侧芽生长受抑制,现蕾迅速减慢。高温会引起花芽败育,夜温30时,幼蕾脱落增多。,.,现蕾的顺序是:纵向,由下而上;横向,由内向外,以第一果枝第一果节为中心,呈螺旋形由内向外,由下向上逐渐推进(图)。相邻两果节现蕾间隔的时间不一样,纵向(相邻果枝同一果节)间隔一般为24d,横向(同一果枝相邻果节)间隔为57d。 第一果枝在主茎上着生的节位叫第一果枝节位,一般早熟品种较低,晚熟品种较高。,.,棉株现蕾顺序模式图,.,2.
13、花,(1)花的形态 为两性完全花,单生,除花梗外,每朵花还包括苞片(3片)、花萼(5个)、花冠(5片)、雄蕊(60-120个)和雌蕊(1个) 。,.,(2)开花的规律及影响因素,一般在现蕾后2530d开放。花朵一般在上午开放。花瓣的颜色随开花受精过程的进行发生变化(乳白红色紫红色)。花瓣一般在开花后34d自行脱落。 开花当天气温的高低和湿度的大小可使花朵开放的时间提前或推迟1h至数小时。,.,(3)授粉与受精,棉花为常异花授粉作物,以自花授粉为主。花粉的生活力以开花当天上午911时最强,下午减弱,到第二天则完全丧失。柱头生活力维持时间稍长,但不超过36h。棉花从授粉到受精的时间,大约需要244
14、8h,受棉花品种和外界环境条件,特别是温度条件的影响很大。,.,(五)棉铃,1棉铃的形态结构 棉铃由受精后的子房发育而成,称蒴果,由35室组成。陆地棉一般多为45室,海岛棉与中棉多为34室。每铃平均室数有随结铃数的增加而减少的趋势,且与种植密度呈负相关。铃内每室有种子911粒,其上着生纤维。陆地棉外形较圆,海岛棉与中棉较瘦长。,.,2棉铃的发育及影响因素,棉铃的发育时期 体积增大期 内部充实期 脱水开裂期,.,这一时期持续2030天。陆地棉在子房受精后的20天内体积增长最快,20天以后体积增长速度减慢,到30天左右体积基本达到最大。生育特点是锦铃的外形体积长足,铃内种子的体积亦相应增加,种子上
15、着生的纤维伸长。棉铃中积累有大量的蛋白质、可溶性糖等营养物质,水分含量高,在80%左右。铃壳干重的增长与棉铃的增长是同步的。,.,这一时期持续2530天,占铃期的50%。铃内种子上的纤维不断伸长,种子和纤维的干物质含量急剧增加。叶片等同化器官合成的光合产物迅速输入铃内;铃壳内的贮藏物质也转移到纤维和种子中;棉铃内部的合成作用加强,促使子棉的干物质迅速增加,含水量逐渐下降。,.,棉铃经过充实期(经发育5060天)后,棉子和纤维的总重量已达到铃重的80%左右,便进入开裂吐絮期。铃壳在临近吐絮时,因失水失去膨压,引起收缩,并沿着背缝线开裂。从棉铃开裂到吐出棉絮是脱水成熟期,约需5d左右。此时棉子已完
16、全成熟,棉纤维干燥,扭曲。,.,铃期的长短受品种特性、成铃部位与时期、温度、湿度和日照等气象要素及栽培管理诸因素的影响。,.,(六)棉子,1棉子的形态结构与发育 棉子的形态结构棉子是由胚珠受精后发育形成,为无胚乳种子。形状多为椭圆形,基部圆钝,顶端尖锐,有子柄。种皮棕黑色,表面有脉纹。种子外面除长纤维外,一般有短纤维附着。胚珠的内、外珠被发育成种皮(棉子壳),胚囊内的受精卵发育成胚(棉仁),并具有折叠子叶。(图),.,成熟棉子纵切、横切和种皮上的脉纹图,.,棉子的发育,棉子发育过程与棉铃发育相对应,胚珠受精后开始膨大,开花后2030天体积达最大。受精卵在开花后的45天开始分裂,经1520天,子
17、叶、胚芽、胚轴和胚根形成。以后幼胚逐渐长大,并迅速增加干重,直到成熟。,.,2棉子发育的影响因素,棉子的发育受其在棉铃中与棉铃在棉株上着生部位及发育期间外界环境条件等因素的影响。,.,(1)着生部位对棉子发育的影响,棉株中部、内围着生的花,以及棉铃各瓣上、中部的胚珠,发育较好。棉铃中通常有一个至几个不能发育成种子,称瘪子(或不孕粒)。形成不孕籽的原因,主要是养料缺乏和未受精或受精不充分。,.,(2)外界环境条件对棉子发育的影响,花铃期温度是影响棉子发育的主要气候因素。花铃期土壤水分对棉子发育的影响。花铃期缺水时,单铃的不孕子数增加,种子数减少,百粒种子重(子指)和种仁率降低。,.,3生产用种的
18、品质要求,生产上对种子品质的要求是:生活力强,纯、净度高,种子饱满,健全无病虫,子指要求在10g左右。,.,4、种子萌发的外界条件,足够的水分 需吸足相当种子重量的60%左右的水分,田间持水量为70%-80%.适宜的温度 最低温度10.5-12 ,最适温度28-30 ,最高40-45 .充足的氧气 适宜的土壤含氧量为7%-21%.,.,(七)棉纤维,1棉纤维的形态结构 棉纤维是胚珠外珠被表皮细胞延伸形成的单细胞。 一根成熟的棉纤维,从外形上看,大体可分为基部、中部和顶部 ;成熟棉纤维的横断面,多是椭圆形或圆形,由许多同心圆组成,可分为初生壁、次生壁、腔壁和中腔三部分 (图) 。,.,棉纤维示意
19、图,.,2、棉纤维的生长,(1)纤维伸长期 棉纤维细胞在开花当天开始伸长,其伸长的动态变化规律是“慢快慢”,呈“S”形伸长。伸长持续时间一般在2228d。最快的伸长速度发生在开花后612d,开花后1520d。开花后2025d纤维伸长减慢。在开花后20-30天达最长。在此阶段,除了液泡内首先形成膨压,促进纤维细胞伸长外,还伴随着初生壁合成。,.,(2)胞壁加厚期,从纤维伸长基本结束到吐絮前。历时25-35天。 次生壁的增厚通常始于开花后1619d。纤维素合成快速增加的时期是在开花后28d,次生壁增厚持续到花后4050d。纤维伸长(初生壁)与增厚(次生壁)大概有510天的重叠过程。,.,(3)纤维
20、扭曲期,此期从裂铃到充分吐絮,历时5天左右。随着棉铃开裂后纤维暴露于空气中,其所含水分逐渐散失,脱水失去膨压而呈扁椭圆形,并形成捻(扭)曲,其时期一般是在棉铃出现裂缝后的34d。其捻曲的多少依螺旋角大小和次生壁厚度而异。成熟良好的纤维,其细胞壁厚,捻(扭)曲多。捻曲多的纤维,在纺纱时纤维间抱合力较大。,.,3影响棉纤维发育的因素,棉纤维发育受环境条件和生育进程等的影响。土壤水分充足,空气湿度大时促进细胞伸长;天气干旱会使纤维变短。矿质营养元素与棉纤维发育也有关系。施钾对绒长有促进作用,磷能加速氮素由营养器官向种子和纤维中运转,可提高棉花纤维品质。温度对纤维细胞的伸长有一定影响,尤其是棉纤维伸长
21、的后期。,.,三、棉花的生育时期与生育特点,1生育时期棉花从播种到收花结束,叫大田生长期(200天左右)。从出苗到开始吐絮所经历的时间,叫生育期 (130天左右)。棉花一生可划分为:播种出苗期 苗期 蕾期 花铃期 吐絮期,.,指从播种到出苗所经历的时间,4月中旬前后播种,一般经5-7天。该阶段主要特点是棉子萌发出苗的生物学变化过程。主要限制因素为土壤的温、水、气状况。 一播全苗是棉花生产的关键。,.,指从出苗到现蕾所经历的时间(40-50天)。 以营养生长为主,生长中心为地下部分,积累的干物质占一生总干物质的1%左右。 主要影响因素有温度、光照、肥料、水分。,.,指从现蕾到开花所经历的时间(2
22、2-28天)。多在6月中旬至7月上旬。 棉花现蕾后进入营养生长与生殖生长并进时期,但主要是长根、茎、叶,是搭好丰产架子的时期。 此期积累的干物质占总干物质的5%-6%.,.,指从开花到吐絮(45-52天)。多在7月上旬至8月中旬,分为初花期和盛花期。 花铃期是营养生长和生殖生长两旺的时期。 此期所积累的干物质占总干物质的70%以上,是决定棉花产量的关键时期。,.,从吐絮到收花结束(70-80天)。一般8月中下旬开始吐絮,9月为吐絮盛期,到11月初收花基本结束。 此期营养生长逐渐衰退,生殖生长为主,也逐渐减慢。 积累的干物质占总干物质的10%-20%。,.,四、棉花的蕾铃脱落,陆地棉蕾铃脱落率一
23、般为60%-70%,严重的高达80%以上。(一)蕾铃脱落的原因与生理机制 造成蕾铃脱落的原因可概括为生理性原因、病虫危害与机械损伤3大类。一般趋势是:生理性脱落是主要(占75%)的,次为病虫害(占25%),机械损伤引起的脱落最少(5%)。棉花蕾铃脱落是一定生理活动的结果。,.,蕾铃生理性脱落,在棉花生长发育过程中,由于光照、温度、水分和养分等环境条件不适,常造成有机养料供应不足或分配不当;蕾铃中植物激素的形成与平衡失调,胚珠受精不良或完全未受精等,从而引起蕾铃脱落。,.,病虫危害造成的蕾铃脱落,病虫危害造成的蕾铃脱落有2种。一是直接蛀食和危害蕾铃,使之脱落;二是通过蛀食与危害光合器官与输导组织
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