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气候因素;棉花生产:不同应用统计方法的关系研究

Zakaria M. Sawan

埃及吉萨市Gamaa街9号,12619,农业和土地复垦部农业研究中心棉花研究所

*通讯作者:
Zakaria M Sawan
埃及吉萨市Gamaa街9号,12619,农业和土地复垦部棉花研究所农业研究中心
电话号码:202 - 23645990
电子邮件: (电子邮件保护)

收到日期:25/03/2016;接受日期:27/04/2016;发表日期:02/05/2016

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摘要

本研究探讨了不同气候因素对棉花花铃产量和生育期的影响。研究了开花、铃期各发育阶段的气候因素与花、铃产量的关系,确定了最具代表性的生育期与作物总体格局相对应。蒸发量、日照时数、相对湿度、18:00 h表层土壤温度、最高气温是影响花铃产量的重要气候因子。结果表明,06:00 h表层土壤温度和最低气温是最不重要的变量。花铃产量与蒸发量和日照时数呈负相关,与最小相对湿度呈正相关。较高的最低相对湿度、较短的日照时间和较低的温度有利于花铃的形成。

关键字

棉花花和铃的生产,蒸发,相对湿度,日照时数,温度。

简介

棉花产量是生长速率的函数;花卉产量;结果期花和铃的保留。关于气候因素与棉花产生和维持花蕾能力之间关系的信息;花;而且,铃可以让人们模拟植物对野外经常发生的条件的反应,并预测这些器官的发育速度或形成。了解气候因素对棉花生产的影响可以帮助生理学家确定棉花铃留的控制机制。然而;天气对作物生长的影响是相互作用的;有时会导致对普遍情况的意外反应[1].

气候对作物生长的影响是相互作用的;有时会导致对普遍情况的意外反应。许多因素;如生长期的长短;气候(包括太阳辐射;温度;淡定;风;降雨;和露水); cultivar; availability of nutrients and soil moisture; pests and cultural practices affect cotton growth[2].土壤肥力影响营养与生殖发育的平衡;土壤水分;多云的天气;间距或其他因素,如温度及相对湿度[3.].天气;土壤;品种;文化习俗对作物生长的影响是相互作用的;有时会导致植物以意想不到的方式对其环境做出反应[4].

水是控制植物生长的主要因素。肖等。[5]指出;当水温为0.85时;0.70;盆栽棉花蒸散蒸散发0.55或0.40 ET;植物的生长与水的供给有着密切的关系。果枝:结果的树枝;随着供水量的增加,方块数、铃数和铃大小均增加。巴伯和法夸尔[6]报道了温室盆栽试验中棉花cv。CS50植株在43或76%相对湿度(RH)下生长,每天喷洒脱落酸(ABA)或蒸馏水。相对湿度较低的植物蒸腾速率较高;叶片温度降低,气孔导度降低。相对湿度较低时,植物生物量也减少。在每个RH环境中;增加ABA浓度,气孔导度普遍降低;蒸发率;浅叶密度和植物生物量;提高叶温和比叶面积。

温度也是控制植物生长发育速度的主要因素。伯克等人。[7]将植物生物化学和代谢活动的最佳温度范围定义为热动力学窗(TKW)。植物温度高于或低于TKW会导致胁迫,限制生长和产量。棉花生长TKW为23.5 ~ 32℃;最佳温度为28°C。生物量产量与叶温在TKW内的时间长短直接相关。雷迪等人。[8]在生长室实验中发现,皮马棉的cv。S-6在35.5℃条件下的总生物量低于26.9℃条件下的总生物量,且在较高温度(40℃)条件下不结铃。Gutiérrez及López [9研究了高温对安达卢西亚棉花产量的影响;西班牙;在1991 - 1998;并发现高温与单位产量的减少有关。平均产量与气温高于40℃的日数和最低气温高于20℃的日数呈显著负相关。Schrader等人。[10]指出,植物可能经历的高温会抑制光合作用。怀斯等人[11表明光合作用的限制会以多种方式限制植物在高温下的生长。除了增加光呼吸;高温(35°C - 42°C)可直接损伤光合器官。碳代谢和类囊体反应都被认为是在这些温度下损伤的主要部位。在高温下保存果实的品种/栽培品种在当前的棉花生产环境中更高产,在未来更温暖的世界中更高产[12].

Zhou等。[13]表明光照时间是影响小麦-棉花种植模式和铃位的关键气象因子;温度对上铃(7 ~ 9节)和上铃(10节)有重要作用;尤其适用于早熟品种的双季种植模式。

在埃及;棉花花铃生产与气候因素之间的田间研究缺乏。大田种植的棉花作物对气候波动的敏感性低于温室或室内种植的棉花作物。出于这个原因;在温室或生长室中进行的模拟气候因子研究不能可靠地应用于现场条件。

本调查的目的是研究:A-各种气候因素对埃及棉花整体花铃产量的影响。这可以为制定关于某些气候条件对埃及棉花生产影响的高级预测铺平道路。通过利用适当的文化习俗来限制和控制这些因素的消极影响,尽量减少这些因素的有害影响是有用的;这将导致棉花产量的增加。B——也;本研究探讨了开花期和铃期发育时期气候因素与花铃产量的关系;并确定最具代表性的时期对应的整体作物格局。这可能导致对某些气候条件对埃及棉花生产的影响作出先进的预测。利用适当的栽培措施,尽量减少这些因素的有害影响,可提高棉花产量[12].

数据与方法

在农业研究中心实验场进行两次均匀田间试验;农业部;吉萨金字塔;埃及(30;31o: 28e,海拔19米);使用吉萨75棉品种(巴贝登棉。)连续2个季节(I和II)。土壤质地为粘土壤土;底质为冲积层(pH = 8.07;42.13%的粘土;27.35%的淤泥;22.54%细砂;3.22%粗砂;2.94%碳酸钙及1.70%有机质)[14].

在埃及;这里没有雨养棉花的地区。田间试验用水采用地表灌溉。在每两个生长季节,地表灌溉的总耗水量约为6 000米3.;h-1.用于确定施用于作物的水量的标准取决于土壤水分状况。当土壤含水量达到田间容量(0 ~ 60 cm)的35%左右时进行灌溉。在第一季;3月15日(播种时)灌溉;4月8日(第一次灌溉);4月29日;5月17日;5月31日;6月14日; 1 July; 16 July; and 12 August. In season II; the field was irrigated on 23 March (planting date); 20 April (first irrigation); 8 May; 22 May; 1 June; 18 June; 3 July; 20 July; 7 August and 28 August. Techniques normally used for growing cotton in Egypt were followed. Each experimental plot contained 13 to 15 ridges to facilitate proper surface irrigation. Ridge width was 60 cm and length was 4 m. Seeds were sown on 15 and 23 March in seasons I and II; respectively; in hills 20 cm apart on one side of the ridge. Seedlings were thinned to 2 plants per hill 6 weeks after planting; resulting in a plant density of about 166;000 plants ha-1.施磷量为54 kg2O5-1作为土地准备期间的过磷酸钙。施钾量为57 kg K2阿哈-1第一次灌水前的硫酸钾(靠近种脊处的浓缩带)。施氮量为144 kg N ha-1作为硝酸铵,两种剂量相同:第一种在第二次灌溉前稀释后施用,第二种在第三次灌溉前施用。磷含量;钾;两个季节氮肥用量相同。这些数量是根据使用土壤试验确定的[14].

后变薄;在第1季,从地块的9个和11个内垄中随机抽选了261株和358株(考虑到边界效应的预防,抛弃了每个垄的前两个垄和后两个垄的棉花);和II。按需要进行防治虫鼠管理工作;根据在实验所进行的当地惯例[14].

所有选定的植物上的花都被标记,以便计数和记录开放的花的数量;每天都要设置铃。花期从第一朵花出现之日开始,一直持续到花期结束(8月31日)。期间为整个9月(30天)至20日th在10月(收获期)允许至少50天发育成熟铃。在第一季;花期6月17日至8月31日;而在第二季;花期为6月21日至8月31日。8月31日以后生产的花预计不会形成健全的可收获的铃;因此没有被考虑在内[14].

用于统计分析;收集因变量的数据如下:在所有选择的植物(Y1);从所有选定植物的每日标记花总数中获得的保留铃数(Y2);和(Y)3.)铃保留百分比([从所有所选植物收获时的每日标记花总数中获得的保留铃数]/[所有所选植物每天标记花的每日数量]x 100)。

作为一种规则;当某一天在100棵植物中发现至少5朵花,并且连续至少5天,就会记录下观察结果。这个规则省略了第一季的8个观测值,第二季的10个观测值。两个季节观测次数(n)分别为68次(6月23日至8月29日)和62次(6月29日至8月29日);分别。考虑的土壤水分状况变量为;灌溉前一天;灌溉的日子;灌溉后的第一天和第二天14].

考虑的气候因素(自变量)为以下日数据:最高气温(°C;X1);最低气温(°C;X2);最高最低气温(日气温范围)(°C;X3.);蒸发量(表示为Piche蒸发量)(mm天-1;X4);表层土壤温度;草温或绿地覆盖温度在0600 h(°C;X5)和1800 h(°C;X6);日照时数(h天-1;X7);最大相对湿度(最大RH) (%;X8);最小相对湿度(min RH) (%;X9)和风速(m s-1;X10)只在第二季出现。气候资料来源为农业研究站农业气象站;农业研究中心;吉萨金字塔;埃及。两个生长季节的灌溉均无降雨[15].

气候因素(自变量)的每日记录;在任何季节的生产阶段的每一天,包括生产阶段前后额外的两个15天的时间段。在生产阶段记录的两个季节和整体数据的气候参数的范围和平均值列于表1.用图表示两个季节生产阶段每株存活至成熟的日花数和单株铃数(因变量)图1和图2

statistics-and-mathematical-Daily -

图1:埃及棉花品种吉萨75在第一季(I)生产阶段(68天)的日花铃数(巴贝登棉。)在埃及吉萨(30Ã‑°N, 31Ã‑°:28e)农业研究中心试验场进行均匀大田试验。土壤质地为粘土壤土,底质为冲积层(pH = 8.07)。生长季地表灌溉总耗水量约6000 m3.-1.生长季节没有降雨。样本量为261株植物(Sawan et al. 2005)。

statistics-and-mathematical-number

图2:埃及棉品种吉萨75在第二季(II)生产阶段(62天)的日花铃数(巴贝登棉。)在埃及吉萨(30Ã‑°N, 31Ã‑°:28e)农业研究中心试验场进行均匀大田试验。土壤质地为粘土壤土,底质为冲积层(pH = 8.07)。生长季地表灌溉总耗水量约6000 m3.-1.生长季节没有降雨。样本量为358株(Sawan et al. 2005)。

气候因素的 第一个赛季* 第二季* * 所有数据
(两个赛季)
范围 的意思是 范围 的意思是 范围 的意思是
最大温度(°C),(X1 31.0 - -44.0 34.3 30.6 - -38.8 34.1 30.6 - -44.0 34.2
最小温度(°C),(X2 18.6 - -24.5 21.9 18.4 - -23.9 21.8 18.4 - -24.5 21.8
最大-最小温度(°C), (X3.) ? 9.4 - -20.9 12.4 8.5 - -17.6 12.2 8.5 - -20.9 12.3
Evap (mm d-1),(X4 7.6 - -15.2 10 4.1 - -9.8 6 4.1 - -15.2 8
0600 h温度(°C),(X5 14.0 - -21.5 17.8 13.3 - -22.4 18 13.3 - -22.4 17.9
1800h温度(°C),(X6 19.6 - -27.0 24 20.6 - -27.4 24.2 19.6 - -27.4 24.1
阳光(h d-1),(X7 10.3 - -12.9 11.7 9.7 - -13.0 11.9 9.7 - -13.0 11.8
最大RH (%),(X8 62 - 96 85.4 51 - 84 73.2 51 - 96 79.6
最小RH (%),(X9 Nov-45 30.8 23-52 39.8 Nov-52 35.1
风速(m s-1), (X10 ND ND 2.2 - -7.8 4.6 ND ND

表1.两个季节和所有数据的自变量的范围和平均值。

结果与讨论

A -开花日花、铃发育对气候因子的响应

两季生产阶段(第一、二季分别为68天和62天)单株存活至成熟的日花数和铃数(因变量);分别)的图表说明图1和图2.花铃曲线在8月中旬两周达到顶峰;然后持续下降,直到赛季结束。在两个季节中,这些曲线形状的具体差异可能是由于环境的生长作用;气候因素(表1)是环境影响的重要组成部分[16].

. 1。相关的估计:计算相关系数结果[相关分析和回归分析;根据德雷珀和史密斯[17]通过计算机程序SAS包1985。将初始自变量组与第一、第二季的花铃产量及两个季节的综合数据分别表示为表21].

独立变量 因变量
(气候因素) 第一个赛季 第二季 结合数据
棉子 棉子 棉子
最高温度[°C](X1 -0.07 -0.03 -0.42 * * -0.42 * * -0.27 * * -0.26 * *
最低温度[°C](X2 -0.06 -0.07 0 0.02 -0.03 -0.02
最大-最小温度[°C](X3. -0.03 -0.01 -0.36 * * -0.37 * * -0.25 * * -0.24 * *
蒸发[mm d-1](X4 -0.56 * * -0.53 * * -0.61 * * -0.59 * * -0.40 * * -0.48 * *
0600 h温度[°C](X5 -0.01 -0.06 -0.14 -0.13 -0.09 -0.09
1800h温度[°C](X6 -0.02 -0.16 -0.37 * * -0.36 * * -0.27 * * -0.25 * *
阳光[h-1) (X7 -0.25 * -0.14 -0.37 * * -0.36 * * 0, 31 * * -0.25 * *
最大RH [%](X8 0.40 * * 0.37 * * 0.01 0.01 0.04 -0.06
最小RH [%](X9 0.14 0.1 0.45 * * 0.46 * * 0.33 * * 0.39 * *
风速[m s-1) (X10 ND ND -0.06 -0.04 ND ND

表2.自变量与所研究因变量之间关系的简单相关值。

相关值表明,蒸发量是影响花铃产量的最重要气候因子,相关值最高。该因子与花铃产量呈显著负相关。日照时数与果实产量呈显著负相关,除第一季铃产量外;这并不重要。最高气温;温度大小;1800 h时表土温度;与第二季花铃产量及两季综合数据呈负相关。第二季湿度最小;两个季节的综合数据; and maximum humidity in the first season were positively and highly correlated with flower and boll production. Minimum air temperature and soil surface temperature at 0600 h showed low and insignificant correlation to flower and boll production [1].

蒸发量与花铃产量呈负相关;说明高蒸发速率显著降低了棉花铃产量。这可能是因为当蒸发增加时,植物水分亏缺更大。也;各最高温度之间的负相关关系;温度大小;表层土壤温度1800h;还是日照时长;结果表明,这些因素的增加对埃及棉花的果实生产产生了不利影响。另一方面; there was a positive correlation between each of maximum or minimum humidity with flower and boll production.

从每个季节的生产阶段分别获得的结果;以及两个季节的综合数据;表明某些气候变量与因变量之间的关系在季节间有明显的变化。这可能是由于两个季节的气候因素之间的差异,如图所示的范围和平均数所示表1.例如;最高温度;1800 h最低湿度与土壤表面温度在第一季无显著相关性;而第二季的趋势有所不同。最大湿度的影响在第一季和第二季之间有显著差异。其中第一季与因变量显著相关;而第二季的情况正好相反。这种不同的影响可能是由于该因子在两个季节的平均值不同;它在哪里; on average; about 86% in the first season; and about 72% on average in the second season; as shown in表118].

两个季节的铃留比[(采收时所有被选植物的每个日标记花总数/所有被选植物的日标记花总数)× 100]曲线如图所示图3及41].

statistics-and-mathematical-boll-retention

图3:埃及棉品种吉萨75在第一季(I)生产阶段(68天)的日保铃率(巴贝登棉。)在埃及吉萨(30Ã‑°N, 31Ã‑°:28′e,海拔19 m)农业研究中心试验场进行田间均匀试验。土壤质地为粘土壤土,底质为冲积层(pH = 8.07)。生长季地表灌溉总耗水量约6000 m3.-1.生长季节没有降雨。样本量为261株植物(Sawan et al. 2002)。

statistics-and-mathematical-retention

图4:埃及棉花品种吉萨75 (Giza 75)第二(II)生产阶段(62天)的日保铃率(巴贝登棉。)在埃及吉萨(30Ã‑°N, 31Ã‑°:28′e,海拔19 m)农业研究中心试验场进行田间均匀试验。土壤质地为粘土壤土,底质为冲积层(pH = 8.07)。生长季地表灌溉总耗水量约6000 m3.-1.生长季节没有降雨。样本量为358株(Sawan et al. 2002)。

这些结果表明,蒸发是影响棉铃产量的最有效和最一致的气候因素。因为关系的标志是消极的;这意味着蒸发量的增加会导致铃数的显著减少。因此;采用特殊处理,如额外灌溉;以及植物生长调节剂的使用;减少铃形成后蒸发的有害影响,从而有助于增加棉铃产量和保持率;结果就是棉花产量增加了。1].在这方面;莫斯利等人[19]指出甲醇已被报道可以提高水的利用效率;C3植物在干旱条件下的生长发育;在强烈的阳光下。在田间试验中,棉花cv。DPL-50(陆地棉);喷洒营养液(1.33 lb N + 0.27 lb Fe + 0.27 lb Zn亩- 1)或30%甲醇溶液,流速为20加仑/英亩;或在两种土壤湿度条件下(灌溉和旱地)同时喷洒营养液和甲醇。从第一次开花开始,在生长季进行6次叶面喷雾处理。他们发现灌溉(7月份总共施用4.5英寸)使叶片喷施处理的皮棉产量提高了18%。赵和Oosterhuis [20.在一个生长室中,当棉花(Gossypium hirsutum cv.;用植物生长调节剂PGR-IV(赤霉素酸;IBA和一种专有发酵液)在水分亏缺胁迫下,发现根和花芽的干重显著高于未处理的水分胁迫植物。他们得出结论,PGR-IV可以部分缓解水分胁迫对光合作用和干物质积累的不利影响,并改善生长室种植的棉花植株的生长和养分吸收。米克等人[21]在阿肯色州的一项田间试验中发现,施用3或6公斤甜菜碱(PGR)-1;在轻度水分胁迫下,棉花植株有增产的潜力。

由信用证。多元线性回归方程:通过多元线性回归分析;从9个气候变量中选取显著性因子,计算出单株花铃产量的拟合预测方程(拟合良好)。第二季风速对因变量无影响。两个因变量分别得到的方程;即花的数量(Y1)和单株铃数(Y2),以及两个季节的合并数据(表2) [1]如下:

第一季:(68人)

Y1= 21.691 - 1.968x4- 0.241 x7+ 0.216 x8;R = 0.608**, R2= 0.3697;

当R2所有被研究变量的比值为0.4022。

Y2= 15.434 - 1.633x4+ 0.159 x8;R = 0.589**和R2= 0.3469, R2所有研究变量的比值为0.3843。

第二季:(62人)

Y1= 77.436 - 0.163 x1- 2.861 x4- 1.178 x7+ 0.269 x9;R = 0.644**;R2= 0.4147。

Y2= 66.281 - 0.227x1- 3.315 x4- 2.897 x7+ 0.196倍9;R = 0.629**;R2= 0.3956。

除了;R2为0.4503,Y为0.42871和Y2方程分别。

两个季节的综合数据:(n = 130)

Y1= 68.143 - 0.827x4- 1.190 x6- 2.718 x7+ 0.512 x9;R = 0.613**;R2= 0.3758

Y2= 52.785 - 0.997x4- 0.836 x6- 1.675 x7+ 0.426 x9;R = 0.569**;R2= 0.3552

当R2Y为0.40731Y为0.37902

三种气候因素;即最低气温;0600 h时表层土壤温度;由于风速对棉花和棉铃的产量影响很小,因此方程中不包括风速。自变量(气候因素)的偏回归系数符号表示其对因变量(花或铃)产值的影响。这意味着高湿度和/或低蒸发量会增加水果产量。

出具。选定气候因素对因变量变化的贡献:每个选定的气候因素对花和铃产量变化的相对贡献(RC %)总结在表3.该表的结果表明,蒸发是影响埃及棉花花铃产量的最重要的气候因素。日照时数是影响花铃产量的第二大气候因素。1800h相对湿度和温度的贡献小于蒸发量和日照时数/日。最高气温的贡献小于其他影响因素[1].

气候因素选择 花生产 棉子生产
* r.c. (%) 司令部(%)
第一个赛季 第二季 结合数据 第一个赛季 第二季 结合数据
最高温度[°C](X1 - - - - - - 5.92 - - - - - - - - - - - - 5.03 - - - - - -
蒸发[mm d-1) (X4 19.08 23.45 16.06 23.04 22.39 22.89
1800h温度[°C](X6 - - - - - - - - - - - - 5.83 - - - - - - - - - - - - 2.52
阳光[h-1) (X7 9.43 7.77 8.31 11.65 7.88 5.47
最大RH [%](X8 8.46 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
最小RH [%](X9 - - - - - - 4.37 7.38 - - - - - - 4.26 4.64
* * R2选定因素百分比 36.97 41.47 37.58 34.69 39.56 35.52
R2所研究因素百分比 40.22 45.03 40.73 38.43 42.87 37.9
R2已删除因素百分比 3.25 3.56 3.15 3.74 3.31 2.38

表3.选定因素及其对花和铃产量变化的相对贡献。

蒸发量对花铃产量变化的贡献最大;然而;可以根据Ward和Bunce的研究结果来解释[22向日葵(Helianthus annuus)。他们指出,在中等温度和中等光照条件下生长的植物,叶片表面湿度的降低会降低整个叶片的光合速率。考尔和辛格[23]发现水分胁迫使棉花花数减少;特别是在开花时。花期水分胁迫使籽棉产量减半;铃形成时因受力而略有下降;在营养期(播种后6 ~ 7周)受胁迫影响不显著。奥加兹等人[24]在科尔多瓦进行实地实验;西班牙西南;种植的棉花品种Acala SJ-C1;gc - 510;Coker-310和Jean品种的蒸散量(ET)为喷灌时最大蒸散量(ETmax)的40 ~ 100%。牛仔品种的产水函数呈线性关系;种子产量在ETmax (820 mm)时为5.30 t hm -1。相比之下;其他3个品种的生产函数在ETmax的85%以上呈线性;但随着ET的接近而趋于平稳马克斯(830毫米),因为在高ET水平收获时,部分定铃未打开。这些作者得出结论,根据品种早熟性可以确定棉花的最佳ET亏缺;growingseason长度;以及灌溉用水的可用性。

日照时数与棉花产量之间的负相关关系可能是由于所使用的棉属植物已知是短日照植物[25];所以;超过棉花生长所需日照时间的增加会减少花铃产量。自己本应从[26研究了阿肯色州棉花产量低和不稳定的原因;在异常炎热和干燥的8月,昆虫压力异常高,棉铃负荷也在增加。提出了解决问题的方法:选育耐旱品种;有效、及时的防虫除草;适当的灌溉制度;使用适当的作物监测技术和植物生长调节剂的应用。

B-棉花开花期和铃期气候因素对棉花生产的影响

在两个生长季节的生产阶段,每株存活到成熟的日花数和单株铃数(因变量)用图表示图5及627].用于统计分析的观测数据是在开花期和铃期(每个季节为60天)获得的;代表整个生产阶段。整个生产阶段分为四个等效季度(每个季度15天),用于相关和回归分析。

statistics-and-mathematical-flowers

图5:埃及棉品种吉萨75第一季(I)生产阶段(60天)的日花铃数(巴贝登棉。)在埃及吉萨(30Ã‑°N, 31Ã‑°:28e)农业研究中心试验场进行均匀大田试验。土壤质地为粘土壤土,底质为冲积层(pH = 8.07)。生长季地表灌溉总耗水量约6000 m3.1。生长季节没有降雨。样本量为261株植物(Sawan et al. 1999)。

statistics-and-mathematical-irrigation

图6:埃及棉品种吉萨75在第二季(II)生产阶段(60天)的日花铃数巴贝登棉。)在埃及吉萨(30Ã‑°N, 31Ã‑°:28e)农业研究中心试验场进行均匀大田试验。土壤质地为粘土壤土,底质为冲积层(pH = 8.07)。生长季地表灌溉总耗水量约6000 m3.-1.生长季节没有降雨。样本量为358株(Sawan et al. 1999)。

独立变量;它们在两个季节和花铃生产期间的范围和平均值列于表4.花数和铃产量在生产阶段的第三和第四季度均表现出较高的数值;第一季约占总产量的70%,第二季约占总产量的80% [27].

气候因素 第一次月经 第二个时期 第三节 第四期
范围 的意思是 范围 的意思是 范围 的意思是 范围 的意思是
第一个赛季
最高温度°C, (X1) 31.0 - -37.3 33.7 33.0 - -37.3 34.7 32.4 - -37.2 34.5 32.0 - -38.4 33.8
最小温度°C, (X2) 18.6 - -23.5 21.4 20.6 - -23.5 22.3 18.9 - -24.4 21.6 19.6 - -23.8 21.8
不等式性质°C (X3) 9.4 - -14.8 12.3 9.8 - -15.6 12.4 9.7 - -18.3 12.9 9.5 - -14.6 12
Evapor。毫米/ d (X4) 10.2 - -15.2 11.7 8.0 - -13.2 “10.1 7.6 - -11.2 9.1 7.7 - -11.1 9.2
0600 h温度。°C, (X5) 14.2 - -19.9 16.8 15.8 - -21.5 18.9 13.9 - -21.1 17.4 15.4 - -20.8 18
1800h温度。°C, (X6) 22.0 -25年2 23.8 22.2 - -27.0 24.2 19.6 - -25.6 24.1 21.8 - -26.0 23.9
日照h/d, (X7) 11.4 - -12.9 12.4 10.4 - -12.4 11.5 10.5 - -12.4 11.6 9.9 - -12.2 11.4
最大嗡嗡声%,(X8) 62 - 88 80.7 84 - 94 88.4 85 - 96 89.9 76 - 96 87.4
Min Hum %, (X9) 21-37 28.2 22-43 31.4 17-42 29.9 24-45 34
第二季
最高温度°C, (X1) 31.4 - -38.8 35.5 31.4 - -35.5 33.4 32.6 - -37.9 34.4 30.6 - -34.6 32.8
最小温度°C, (X2) 20.1 - -23.4 21.3 19.6 - -23.1 21.7 18.4 - -24.3 22.3 18.6 - -23.9 21.7
不等式性质°C (X3) 9.4 - -17.6 14.2 10.1 - -15.0 11.7 9.6 - -17.0 12.1 8.5 - -12.6 11
Evapor。毫米/ d (X4) 5.9 - -9.8 7.5 5.0 - -7.0 6 4.3 - -7.1 5.6 4.1 - -6.1 4.9
0600 h温度。°C, (X5) 15.5 - -20.4 17.5 15.2 - -21.4 18.4 12.9 - -22.4 18.7 13.3 - -21.0 17.5
1800h温度。°C, (X6) 22.8 - -26.5 24.4 22.2 - -26.5 24.2 22.9 - -27.4 24.4 20.6 - -25.8 23.6
日照h/d, (X7) 11.2 - -13.0 12.4 10.9 - -12.6 11.9 10.6 - -12.4 11.6 10.3 - -12.3 11.5
最大嗡嗡声%,(X8) 62 - 83 71.7 51 - 82 72.8 59 - 81 74.7 64 - 84 73.3
Min Hum %, (X9) 23-44 33.1 32-50 41.3 29-51 39.9 37-52 44.7
风速m/s, (X10 2.8 - -6.8 5.1 3.4 - -6.6 4.5 2.2 - -7.8 4.4 3.4 - -5.8 4.5

表4.四个花铃期自变量(气候因子)的变化范围和平均值。

气候因子与研究特征呈线性相关;即花;铃产量和保铃率;是根据每个季节生产阶段的季度来计算的。显着关系(< 0.15)显示在表5和表627].检查这些表格;很明显,生产阶段的第四季度始终表现出最高的R2;值不论第二季度为铃保留率;然而;使用较少的数据对(第四季度的合并数据n = 30,每个季度的每个季度n = 15)来计算关系。

气候因素 棉子 比:吐絮期/花(100)
1日 2日 3日 4日 1日 2日 3日 4日 1日 2日 3日 4日
第一季(每季度n = 15)
最高温度°C, (X1) n。 n。 n。 n。 n。 n。 n。 n。 n。 n。 n。 n . .
最小温度°C, (X2) 0.516 * 0.607 * n。 n。 0.561 * 0.638 * * n。 n。 n。 0.680 * * n。 n。
不等式性质°C (X3) n。 n。 0.538 * n。 n。 n。 0.494 * n。 0.515 * n。 n。 n。
Evapor。毫米/ d (X4) 0.512 * -0.598 * n。 0.424 + + 0.397 + -0.500 * -.0321 + n。 n。 -0.387 + -0.287 + n。
0600 h温度。°C, (X5) -0.352 + 0.534 * -0.358 + 0.301 + 0.402 + 0.516 * -0.441 + + n。 n。 0.440 + + n。 -.292 +
1800h温度。°C, (X6) n。 n。 n。 n。 n。 n。 n。 n。 n。 n。 n。 n。
日照h/d, (X7) n。 n。 0.346 + n。 n。 n。 n。 0.430 + + n。 n。 n。 0.480 *
最大嗡嗡声%,(X8) -0.316 + -0.260 + 0.461 + + 0.283 + n。 n。 0.410 + + n。 .389 + n。 n。 -0.322 +
Min Hum %, (X9) n。 0.309 + -0.436 + + n。 n。 0.436 + + -0.316 + + n。 -0.473 + + 0.527 * n。 n。
第二季(每季度n = 15)
最高温度°C, (X1) n。 n。 n。 -0.730 * * n。 n。 n。 -0.654 * * n。 n。 0.407 + + n。
最小温度°C, (X2) n。 n。 n。 -0.451 + + n。 n。 n。 -0.343 + n。 n。 n。 n。
不等式性质°C (X3) n。 n。 0.598 * n。 n。 n。 0.536 * n。 0.456 + + -0.416 + + n。 n。
Evapor。毫米/ d (X4) n。 n。 0.640 * * n。 n。 n。 0.580 * n。 n。 -0.318 + n。 n。
0600 h温度。°C, (X5) -0.397 + -0.301 + -0.407 + + -0.506 * -0.380 + -0.323 + -0.332 + -0.426 + + n。 n。 0.283 + n。
1800h温度。°C, (X6) n。 -.0440 + + n。 -0.656 * * n。 -0.410 + + n。 -0.582 * -.0626 * * n。 n。 n。
日照h/d, (X7) 0.362 + n。 n。 n。 0.340 + 0.308 + .354 + n。 n。 0.409 + + n。 n。
最大嗡嗡声%,(X8) -0.523 * 0.424 + + -0.587 * n。 -0530 * 0.431 + + -0.586 * n。 n。 n。 n。 n。
Min Hum %, (X9) n。 n。 -0.585 * 0.639 * * n。 n。 -0.517 * 0.652 * * n。 n。 n。 0.420 + +

表5所示。不同生产阶段的气候因素与花、铃产量和铃保留率之间存在显著的简单相关值。


气候因素 棉子 比:吐絮期/花(100)
1日 2日 3日 4日 1日 2日 3日 4日 1日 2日 3日 4日
最高温度°C, (X1) n。 n。 0.29 + -0.48 * * n。 n。 0.38 + + -0.47 * * 0.27 + n。 n。 n。
最小温度°C, (X2) n。 n。 -0.35 + + n。 n。 n。 -0.28 + n。 n。 n。 n。 n。
不等式性质°C (X3) -0.40 * -0.30 + 0.59 * * -0.36 + + n。 -0.48 * * 0.52 * * -0.38 + + -0.40 * -0.47 * * n。 -0.28 +
Evapor。毫米/ d (X4) 0.78 * * n。 0.32 + + -0.67 * * 0.67 * * -0.51 * * n。 -0.74 * * n。 -0.82 * * -0.49 * * -0.72 * *
0600 h温度。°C, (X5) n。 0.27 + -0.43 * -0.31 + n。 n。 -0.37 + + -0.37 + + n。 n。 n。 n。
1800h温度。°C, (X6) n。 n。 n。 -0.42 * n。 n。 n。 -0.37 + + n。 n。 n。 n。
日照h/d, (X7) n。 n。 0.38 + + n。 n。 n。 0.32 + + n。 n。 0.30 + n。 0.27 +
最大嗡嗡声%,(X8) n。 n。 n。 -0.64 * * n。 n。 n。 -0.71 * * n。 -0.60 * * -0.44 * -0.70 * *
Min Hum %, (X9) n。 n。 -0.54 * * 0.69 * * -0.32 + + 0.42 * -0.37 + + 0.72 * * n。 0.72 * * 0.40 * 0.56 * *
R2 0.667 0.116 0.496 0.672 0.446 0.335 0.389 0.747 0.219 0.737 0.269 0.615

表6.两个季节的综合数据表明,气候因素与花、铃产量和铃保留率之间存在显著的简单相关值。(n = 30)

从每个季节的四个季度的生产周期中分别获得的结果,以及两个季节的合并数据;表明关系从一个季节到另一个季节明显不同。这可能是由于两个季节的气候因素不同造成的;如所示,其范围和手段表427].例如;最高温度和1800 h地温对第一季的影响不显著;而这种趋势在第二季有所不同。

由第四季度数据得到多元线性回归方程;:

1.花生产;

Y = 160.0 + 11.28x1- 4.45 x3.- 2.93 x4- 5.05 x5- 11.3 x6- 0.962 x8+ 2.36倍9

和R2= 0.672 * *

2.棉子生产;

Y = 125.4 + 13.74x1- 6.76 x3.- 4.34 x4- 6.59 x5- 10.3 x6- 1.25 x8+ 2.16倍9

以R开头2;= 0.747 * *

3.保铃率;

Y = 81.93 - 0.272 2x3.- 2.98 x4+ 3.80x7 - 0.210x8- 0.153 x9

它的R2;= 0.615 * *

由生产阶段第二季度数据得到的保铃率方程;

Y= 92.81 - 0.107x3.- 0.453 x4+ o.298X7 - 0.194X8+ 0.239倍9

和R2;= 0.737 * *

R2;这些方程的值在0.615到0.747之间。可以得出结论,这些方程可以预测第四季度的花、铃产量和铃保留率在其实际平均值的62 ~ 75%之间。因此;这些方程似乎有实用价值。比较表6和表7;可以看出,R2;在第四季度和整个生产期间的两个季节为每一种花;棉子生产;保铃率较大(0.266;0.325;和0.279)。在典型的现场采样情况下,这些差异足以产生很大的差距。这可能是由于第四季度花和铃产量的高百分比。

气候因素 棉子 比:吐絮期/花(100)
最高温度°C, (X1) -0.152 + + n。 n。
最小温度°C, (X2) n。 n。 n。
不等式性质°C (X3) -0.259 * * -0.254 * * n。
Evapor。毫米/ d (X4) -0.327 * * -0.429 * * -0.562 * *
0600 h温度。°C, (X5) n。 n。 n。
1800h温度。°C, (X6) -0.204 * -0.190 + + n。
日照h/d, (X7) -0.227 * -0.180 + + n。
最大嗡嗡声%,(X8) n。 n . -0.344 * *。
Min Hum %, (X9) 0.303 * * 0.364 * * 0.335 * *
R2 0.406 * * 0.422 * * 0.336 *

表7.两季综合资料中,气候因子与花、铃比呈极显著的简单相关(n = 120)。产量和保铃。

第四季度数据的方程解释了更多的花的变化;铃产量和保铃率。蒸发;湿度和温度是影响第四季度棉花铃生产的主要气候因素;由于它们与所研究的因变量相关性最强(表6).

蒸发;这似乎是最重要的气候因素;二者呈显著负相关,说明高蒸发比显著降低了花铃产量。最高温度;温度差和最大湿度与果实产量呈显著负相关;这表明这些气候变量对埃及棉花产量有决定性的影响。最小湿度在花的大部分季度呈高正相关;铃产量和保铃率。这意味着该因子的增加将增加花和铃的产量。最高温度与铃产量有时呈正相关,有时呈负相关(表6).这些不稳定的相关性可能是由于该因子的值在生产季度之间的变化
阶段;由其范围及平均值(表4) [27].

伯克等人。[28他指出,棉花TKW的27.5°C中点温度作为热应力指数(TSI)的基准温度在棉花cv的田间试验中进行了研究。财政部104年。利用这一生化基准和叶片温度的测量,比较TSI响应与棉花田间性能。用手持4°C视场红外温度计测量叶片温度,而用破坏性收获测量植物生物量。基于生物化学的TSI和基于物理的作物水分胁迫指数高度相关(R2;= 0.92)。雷迪等人。[29]在受控环境室皮马棉cv。S-6在35.5°C条件下产生的总生物量低于26.9°C条件下,在40°C高温条件下不产生铃。这证实了本研究的结果,在生产阶段的第四季度,最高温度与生产变量呈显著负相关关系。Zhen(1995)发现了影响黄川县棉花产量的最主要因素;河南;春季气温较低;夏季高温高压,秋初气温骤降。增产措施包括使用更合适的高油棉品种;其中成熟早;选择播种日期和播种间距,以充分利用现有的光和温度资源。

对于高温引起的脱落,种植者可能无法控制;但事实未必如此。如果他能灌溉;他可以对温度施加一些控制,因为蒸腾植物有能力通过蒸发来冷却自己。当空气湿度较低时,干旱胁迫植物的叶片和冠层温度可比水分充足的植物高出几度(Ehrler;1973)。种植者可以部分克服高温对净光合作用的不利影响,通过植物间距充分暴露叶片。灌溉也可以通过防止气孔在白天关闭来增加光合作用。充分的施肥对最大的光合作用速率是必要的。最后; cultivars appear to differ in their heat tolerance [30.].因此;种植者可以通过选择耐热品种来减少高温地区的铃脱落;种植日期管理;施肥:施用足够的肥料;种植或间伐以获得最佳株距;并根据需要进行灌溉,以防止干旱胁迫[31-36].

结论

蒸发;日照时间;相对湿度;表层土壤温度1800h;和最高温度;是影响埃及棉花花铃产量最显著的气候因素。也;得出结论:生产阶段第四季度是收集埃及棉花铃产量有效预测方程数据的最合适和可用的生产时间;提出有价值的建议。蒸发量和日照时数均与花铃形成呈负相关,最小相对湿度值与花铃产量呈正相关; indicate that low evaporation rate; short period of sunshine duration and high value of minimum humidity would enhance flower and boll formation . Temperature appeared to be less important in the reproduction growth stage of cotton in Egypt than evaporation (water stress); sunshine duration and minimum humidity. These findings concur with those of other researchers except for the importance of temperature [37].造成这种矛盾的一个可能原因是,在其他国家的其他研究人员进行的研究中,没有考虑到蒸发速率和相对湿度的影响。事实上,温度和蒸发是密切相关的,以至于较高的蒸发速率可能会掩盖温度的影响。水分胁迫实际上是主要因素,其他作者提出了克服其不利影响的方法,可以在埃及棉花中使用。必须记住,虽然对上述气候因素影响的可靠预测可能导致棉花产量提高;然而,只有50%的产量变化可以用这些因素来统计解释,因此也应该考虑到目前使用的管理实践。与其他时间间隔和每日观测相比,5天间隔能充分说明埃及条件下气候因素与棉花产量增长之间的关系。可以认为,生产阶段5天的气候数据积累;这些因素没有剧烈波动;可以很好地预测对棉花生产的不利影响,并采用适当的生产措施避免可能的生产短缺。 Evaporation and sunshine duration appeared to be important climatic factors affecting boll production in Egyptian cotton. Our findings indicate that increasing evaporation rate and sunshine duration resulted in lower boll production. On the other hand; relative humidity; which had a positive correlation with boll production; was also an important climatic factor. In general; increased relative humidity would bring about better boll production. Temperature appeared to be less important in the reproduction growth stage of cotton in Egypt than minRH (water stress) and sunshine duration. These findings concur with those of other researchers; except for the importance of temperature. A possible reason for that contradiction is that the effects of evaporation rate and relative humidity were not taken into consideration in the research studies conducted by other researchers in other countries. Since temperature and evaporation are closely related to each other; the higher evaporation rate could possibly mask the effect of temperature.

最后;气候因素可能产生的不利影响的早期预测可能会改变其对埃及棉花生产的影响。采用适当的管理措施,尽量减少有害影响;等;适当的灌溉制度;利用特定的植物生长调节剂可以限制某些气候因素的负面影响。

参考文献

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