作物栽培与耕作学—棉花(各论)

教学进程
（含章节
教学内容、学时分配、
教学方法、辅助手段）
授课提纲：
第一节概述
1．1纤维作物的分类
1．2发展棉花生产的意义
棉花的主产品是皮棉，是纺织工业以及轻工、化工、医药和国防工业的重要原料。
棉籽油含多种不饱和脂肪酸，除用作食用油外，还是精细化学工业的重要原料。
1．3棉花的分布与生产概况
1．3．1世界棉花生产概况
2．1．5吐絮期的生育特点
吐絮期干物质量约占一生积累的总干物量的20％～30％，吐絮期是争结秋桃，决定铃重和纤维品质的关键时期。
第三节棉花－器官形成与发育
3．1棉花的器官形成与发育
3．1．1根系的建成
1．根的形态
棉花根属直根系，由胚根形成主根，在主根上分生侧根。棉花是深根作物，若条件适宜主根入土可达2m左右，侧根横向扩展可达60~100cm，大部分侧根分布在10~30cm深土层内。
3．受精与幼铃脱落
正源自文库受精可以促进吲哚乙酸、赤霉素、细胞分裂素等激素的合成。受精是控制激素基因表达的重要因素。
4．营养供应与蕾铃脱落
徒长棉株中下部大量脱落。养料竞争能力是大铃>大蕾>花>小蕾。
4.2.3减少蕾铃脱落的途径
采用综合措施增蕾保铃。首先要选用结铃性强丰产、抗病、优质品种。合理密植，合理运筹水肥、合理整枝和恰当的化学调节等手段去协调。
（2）棉铃充实期是子棉干重增长最快时期，约经历25~30天。
（3）脱水成熟期棉铃生长50~60天后，内源乙烯出现释放高峰，促使棉铃脱水开裂。
3．1．6纤维形成及其特性
1．棉纤维的形态结构
（1）棉纤维的形态成熟棉纤维的外形呈扁平管状，有不规划的扭曲。陆地棉纤维的长度多为21~33mm。表示棉纤维量的方法有衣指和衣分两种。
2．根系的建成
根系建成一般经历根系发展期，根系生长盛期，根系吸收高峰期和根系活动机能衰退期。
3．1．2茎（枝）的生长
1．茎和分枝的形态
主茎坚强直立高大，一般有20~25节。茎色幼嫩时为绿色，经阳光照射后，花青素大量形成，茎色表现为下红上绿，老熟时变为红褐色。生长正常的棉株，苗期与蕾期主茎红色不过半。
3．衣分衣分是皮棉重占原来籽棉重量的百分数。推广良种衣分一般为37％～40％。
4．3．2丰产优质棉花的产量结构
长江流域棉区宜以667m2种植密度3000株左右，单株成铃27个左右，保持总铃数不低于8万个，铃重稳定在4．7g左右，衣分保持在37％以上是较为合理的结构。
4．3．3棉花的合理生育进程与产量形成
4．蕾铃脱落的时期盛花期为脱落高峰，常年出现在7月下旬至8月上旬。
5．棉种和品种间蕾铃脱落的差异陆地棉脱落率最高，亚洲棉次之，海岛棉最低。
4．2．2蕾铃脱落的原因
1．环境因素对蕾铃脱落的影响
（1）水分（2）肥料（3）光照（4）温度
2．生长激素对蕾铃脱落的影响
（1）吲哚乙酸（2）乙烯（ETH）（3）脱落酸（ABA）
棉花有叶枝和果枝之分。果枝分为多节，一节和零式三种。
2．茎和分枝的生长
（1）主茎的生长苗期慢，现蕾后加速，盛蕾初花期生长最快。高产棉株到盛蕾初花期生长最快时以2~2．5cm为宜，不超过3cm。
（2）分枝的生长棉花主茎每片叶腋里有一个腋芽，称为一级腋芽。叶枝芽和果枝芽分化的先出叶，其叶腋的腋芽称为二级腋芽，在条件适宜时可萌发为“赘芽”或桠果。
三桃的合理比例和结铃的最佳时空环境依棉区气候生态特点而异，黄河流域棉区南部和长江中游以1:6:3为宜。长江上游2:6:2为宜。长江下游宜在0:6:4。
第五节棉花的栽培技术
5．1棉花对土壤条件的要求与土壤耕作
5．1．1棉花对土壤条件的要求
种植棉花以土层深厚，肥力较高，富含氮、磷、钾等常量元素和微量元素硼、锌、钼、铜等，排水良好，地下水位较低(1．5m以下)土质砂粘适中的土壤为最理想。
通常将7月15日前结的成铃称为伏前桃；7月16日至8月15日期间结的成铃称为伏桃；8月16日(或11日)至9月15日期间结的成铃称为秋桃。伏前桃一般数量不多，但却是早发的重要标志；伏桃铃重高、品质好，是构成产量的主体；秋桃铃重低、品质差，但若没有秋桃，则又表明棉株早衰。
可以用三桃比例作为衡量棉株生育进程是否与当地气候条件相适应的指标。
2．1．2苗期的生育特点
苗期所积累的干物质约占一生干物质总量的1．5％～2％左右。苗期以营养生长为主，地上部生长缓慢，而根是这一时期的生长中心。
2．1．3蕾期的生育特点
蕾期积累干物质量通常占总干物质重量的15％左右，是增果枝，增蕾数，搭丰产架子的时期。此时营养生长与生殖生长同时并进，但仍以营养生长为主，仍以生长点和幼叶为中心。
第四节棉花－生长条件、产量构成
4．1棉花对生态条件的要求
棉花是喜温作物，生育期最适宜的温度为25～30℃。开花结铃期的月平均温度要求在24℃以上，纤维素的积累要求21℃以上。在>15℃积温低于2600℃的地方，不能种棉花。
棉花好光，是短日照作物，一般以年日照时数在2000小时以上的地方种棉较好。
亩产50kg皮棉，要求生长期降水量为450—600mm，0—25mm土壤全氮含量达到0．05％以上。
世界上种植棉花的国家约有60多个，产棉区域大都在北纬40度至南纬30度之间。棉花生产超过百万吨的国家为中国、美国、印度、巴基斯坦和乌兹别克斯坦等5个。
1．3．2我国棉花生产概况
新疆保持了第一大产棉省的地位，其他主产省为山东，河南，湖北，江苏，安徽，湖南。
1．4我国棉花栽培技术的发展
1．4．1棉田种植制度的演变与发展
4．3棉花的产量结构
4．3．1棉花的产量构成因素
1．单位面积总铃数株数和单株成铃数的乘积。必须合理密植，安排好行株距。单位面积总铃数常表现为构成棉花产量的主导因素。
2．铃重在单位面积总铃数相同的情况下，铃重是决定籽棉产量的主要因素。铃重一般根据实测的单铃或百铃籽棉重的克数为标准，陆地棉的单铃重一般为4～6g。
3．1．5果实和种子的形成
1．果实和种子的形态结构
棉铃为蒴果，陆地棉铃面光滑、卵圆形。
无胚乳种子。种子形如倒梨形，成熟种子黑褐色，千粒重100g左右。
2．果实的形成
棉铃经50~70天发育成熟。从开花受精到吐絮，一般要经历三个时期。
（1）体积增大期开花后24~30天生长左右。棉铃直径达2cm以上，称为成铃。
5．2棉花的需肥规律与施肥
5．2．1棉花的营养特点与需肥规律
1．棉花不同生育时期对养分吸收的动态变化
(1)棉花吸收主要矿质养分，特别是吸收氮素的高峰，出现在花铃期，需重施速效氮肥。
(2)前期和中期必须保证钾的供应，而中后期保持土壤较高的供磷能力极为重要。
(3)不同施肥水平对棉株吸收养分的动态变化有明显影响，施肥量多，吸收的总量较多，且由于中后期棉花长势较旺，养分吸收百分率在中、后期就高些；施肥量少，吸收总量也较少，而且前期吸收百分率有相对增多的趋势，显然与这类棉花后期容易早衰有关。
棉花是较耐盐碱的作物。一般氯化物盐类超过0．4％，花碱地pH值超过9．0，含盐量超过0．02％～0．08％，以及南方红壤pH值在5．2以下时均不宜植棉。
5．1．2整地
棉田在秋冬季深耕的基础上，要做好春季播前整地，使土壤平整细碎，上虚下实，墒情良好。基肥最好在冬前结合翻耕施入。
深耕是棉花生产的重要环节
3．1．4花
1．花的形态
棉花的花为完全花，通常由花梗、花托、花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊等几个部分组成。子房有3~5个心皮（室、囊），每一心皮有7~11粒胚珠。
2.花芽的分化
花器原基的分化以向顶（心）的顺序依次分化的。分为花原基伸长期、苞片原基分化期、花萼原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期和心皮分化期等6个时期。
2．种肥的施用
在地力差、基肥不足或未施基肥的情况下可以施种肥，最好氮、磷混施。种肥施用量不宜过大，集中条施或穴。
3．追肥的施用
(1)早施、轻施苗肥。未施基肥的，齐苗可施“黄芽肥”；3～4片真叶施“平衡肥”。
(2)稳施蕾肥。一般在棉花长势弱的棉田，适当施速效性氮肥。盛蕾期开沟深施迟效性有机肥料，以达到“蕾期施、花期用”的目的，棉农称此为“当家肥”。
2．1．4花铃期的生育特点
花铃期所积累的干物质占一生总干物质量约60％～65％以上。初花期通常指从棉株开始开花到第五果枝第一果节开花的15天左右。盛花期一般在7月中下旬至8月初。
花铃期是棉花一生中营养生长和生殖生长两旺的时期。初花期棉株的营养生长与生殖生长同时并进，常称为大生长期，仍以营养生长占优势。盛花期棉株营养生长逐渐转慢，生殖生长开始占优势，根系生长速度大大落后于地上部，但吸收能力进入最旺盛时期。
3．1．3叶的生长
1．叶的形态
棉叶可分子叶、先出叶和真叶三类。真叶又可分主茎叶和果枝叶两种。
真叶为完全叶，具有托叶、叶柄和叶片。第一片真叶为全缘，第3片真叶有3个裂片，5叶期后以5裂为主，生育后期裂片减少。
2．叶的生长
真叶生长一般经历三个时期，即伸长期，功能期和衰老期。正常条件下棉叶的“寿命”约为75天。棉花子叶在展平后3~6天为叶面积扩展期，功能期持续30多天。
3.开花
棉花开花期为70天左右。开花后，陆地棉的乳白色花冠下午由乳白色渐变成微红色，第2天变成红色凋萎状，第3天花冠脱落。
棉花开花顺序是由下而上，由内而外。在长江中下游棉区，通常将8月中旬定为有效蕾终止期，9月10日~15日定为有效花终止期。
4.授粉和受精
棉花为常异交植物，需20~30h完成受精过程，棉花花粉生活力在自然条件下一般能保持24h，柱头的生活力则可维持到第2天下午。
(3)重施花铃肥，补施盖顶肥。一般早发、早年、地瘦、当家肥不足、长势弱的棉田，花铃肥宜在初花期施用，反之宜在盛花期(即下部结住1～2个大铃时)施用。
立秋前后(最迟不过8月15日)，667m2可施尿素5～8kg作盖顶肥。
(4)根外追肥初絮期根外喷施I％尿素、1％过磷酸钙液或1％磷二胺或0．2％磷酸二氢钾溶液，或者其它高效液肥，对增加铃重有一定作用。
2．纤维的形成和发育
棉花纤维来源于胚珠表皮细胞，是种子上着生的纤维。
（1）纤维原始细胞起始期一般开花后3天生毛细胞伸长可形成长纤维。
（2）纤维伸长期纤维原始细胞形成以后，经24h，其长度即为宽度的2倍。
（3）次生壁增厚期纤维伸长基本结束至裂铃前，历时约25~35天。
（4）脱水成熟期从裂铃到充分吐絮，历时约一周。纤维失水干燥，形成捻曲。
1．4．2棉花栽培技术的完善与改进
第二节棉花栽培的生物学基础
2．1棉花的生育时期
通常把棉花从播种至大田收花结束的总日数称为大田生长期，或称全生育期，大约为210天左右。从出苗到第一个棉铃成熟吐絮，则称为生育期，大约为120天左右。
2．1．1播种出苗期
棉花胚根长度达到种子长度的1/2时称为发芽。两片子叶平展，即为出苗。
棉花是深根作物，要求深厚疏松的土壤；一般以排水良好的微碱性冲积土为宜。
4．2棉花的蕾铃脱落
蕾铃脱落是生产中的普遍现象，陆地棉一般脱落率为60%～70%，严重的达80%以上。
蕾铃脱落的一般规律
1．落蕾与落铃的比例一般陆地棉落铃率高于落蕾率。
2．蕾铃脱落的日龄一般以现蕾后10～20天内的蕾脱落较多。
3．蕾铃脱落的部位上部果枝脱落多；远离主茎的节位脱落多。
随着皮棉产量的提高，棉株吸钾量增加更多。
5．2．2施肥技术
1．基肥的施用
基肥多用有机肥料，土肥相融，肥效比较平稳，保持时间长，有利于实现壮苗早发、稳长、不早衰，也有利于改良土壤，培肥地力。
以厩肥作基肥，667m2施1500—2000kg。磷、钾肥以总量之40％～50％作基肥。速效性氮一般不超过50％，肥力中等棉田以20％一30％为宜。施用基肥宜早宜深。
课目、课题
棉花－概述、生物学基础（理论课12学时）
教 学
重点
难点
重点：棉花各生育期的生长发育特点与现蕾习性，三桃基本概念及蕾铃脱落规律，产量与品质形成。棉花营养钵育苗技术，地膜覆盖栽培的增产原理与技术；棉花需水需肥特性与肥水管理技术，整枝与收花技术。
难点：棉花光合生理与群体结构；高产棉田实现营养生长与生殖生长协调，个体发育与群体相适应的合理生育动态。
(4)南方棉区和北方棉区养分吸收动态趋势基本一致，但也有所不同。南方棉区由于土壤较肥，雨量偏多，棉株长势较旺，生物学产量高，在同等产量条件下，其养分吸收总量比北方棉区的要多，生育前期的养分吸收百分率也高些，而北方棉区的条件恰恰相反。
2．棉花在不同产量水平下的养分吸收量
单位面积产皮棉100kg约需吸收氮素10～13kg，磷素4～6kg，钾素8～13kg。