为掌握新疆阿克苏地区长绒棉纤维品质变化特征，依据公证检验的数据，分析了2021―2022年当地长绒棉纤维品级、上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值和长度整齐度指数5项指标。结果表明，2年平均白棉品级占比以2级最高（49.95%），3级其次（47.48%）；2022年白棉1级占比同比增加1.43百分点，2级占比减少18.93百分点，3级占比增加17.8百分点；2022年白棉平均品级为2.57，同比增0.16。长度级占比以37 mm级最高（33.37%），38 mm级其次（24.16%）；2022年37 mm级及以上占比同比减少8.2百分点，长度略低0.24 mm。2年平均断裂比强度以“中等”档（37～＜41 cN·tex－1）占比最高（41.85%），“强”档（41～＜43 cN·tex－1）占比其次（30.49%），“很强”档（≥43 cN·tex－1）占比再次（24.45%）；2022年“中等”档占比同比增加8.94百分点，“很强”档占比同比减少8.1百分点；2年断裂比强度平均值均较高，但年际差异不大。2年平均马克隆值以B2级占比最高（78.84%），A级其次（18.945%）；2022年马克隆值A级同比减少3.17百分点，B2级增加6.10百分点，C2级减少2.91百分点，但2年间马克隆值平均值的差距很小。2年平均长度整齐度指数占比以“很高”级最高（79.56%），“高”级其次（20.0%）；2022年长度整齐度指数“很高”级同比增加6.49百分点，“高”级同比减少5.99百分点，但2年长度整齐度指数平均值变化不大。总体而言，阿克苏地区2021年、2022年长绒棉纤维品质差异不大。

概述了新疆长绒棉的机采试验情况及大面积采收进展，针对长绒棉的特点特性以及机采中存在的主要难题进行剖析，提出了解决长绒棉机采问题的现实路径。

新疆棉区通过多年研究和实践,于1994年前后形成基于合理密植、植株矮化、早发早熟的棉花“矮、密、早”栽培模式。该模式以促早发早熟为主攻目标,充分利用地膜覆盖、膜下滴灌、化学调控,以及机械化、信息化等技术手段,并与配套棉花品种结合,通过密植矮化促早管理,促进生长发育与光能利用同步,协调个体与群体矛盾;用群体效应增源、扩库,提高有效光合面积和光合生产能力;克服了春季低温、秋季降温快等不利环境影响。“矮、密、早”栽培模式实现了棉花早发早熟、高产优质,使新疆皮棉产量由1981年的511.5 kg·hm-2提高到1994年的1 200.0 kg·hm-2,并于2019年达到1 966.5 kg·hm-2,年均增产7.2%以上,为中国和世界探寻高产栽培模式提供了典范。本文对“矮、密、早”栽培模式演进过程作了回顾,重点论述了该模式的技术内容和高产机理,并对该模式的发展作了展望,以期为今后棉花栽培模式的不断创新提供参考。

为探究不同株型棉花适宜的机采种植方式，以中棉所96A（株型较松散）和B9（株型紧凑）为材料，研究一膜三行（R3）、一膜四行（R4）、一膜六行（R6）机采种植方式下棉花叶面积指数、净光合速率、干物质积累及产量的变化特征。结果表明，中棉所96A在R3处理下叶面积指数、净光合速率表现较优，与其他2种种植方式相比，中棉所96A在R3处理下生殖器官干物质积累持续期延长5 d，籽棉产量分别提高了4.76%、6.73%。B9在R6处理下净光合速率水平较高，与其他2种种植方式相比，B9在R6处理下的生殖器官干物质积累持续期延长2 d，生殖器官干物质积累量分别增加8.52%、4.23%，产量分别增加9.00%、12.16%。不同株型棉花的适宜机采种植方式不一致，较松散型中棉所96A适合一膜三行种植方式，紧凑型棉花B9适合一膜六行种植方式。

通过设置常规模式（行距（66＋10）cm）和等行密植模式（行距76 cm）2种机采棉种植模式，调查了2种种植模式棉花生长发育、产量、纤维品质和含杂等关键指标。结果表明，等行密植模式生育期比常规模式早3 d左右，在盛花期比常规模式果枝和开花果枝多了0.5个和1个。与常规模式比，等行密植模式机采籽棉的纤维长度、断裂比强度分别提高了0.4 mm和0.4 cN·tex－1，加工皮棉纤维长度、断裂比强度分别提高了0.2 mm和0.3 cN·tex－1，并且在一定程度上降低了含杂率。因此，等行密植模式具有一定的推广前景。

为了明确机采棉种植模式对脱叶质量和棉花产量的影响,开展一膜三行(76 cm等行距)和一膜六行(66+10 cm宽窄行)2种种植模式田间试验,测定了棉花叶片尺度的脱叶剂雾滴粒径分布、覆盖率和沉积量,统计了棉花冠层脱叶剂雾滴的截获沉积、空间分布和地面损失特性,分析了对脱叶效果和棉花产量的影响。结果表明:种植模式对脱叶剂雾滴的粒径分布、截获沉积和空间分布均有显著影响。与一膜六行模式相比,一膜三行模式下棉花叶片所截获的雾滴粒径显著增加(P＜0.01),雾滴覆盖率和沉积量分别提高31%和83%,冠层内雾滴分布更加均匀,但冠层地面的雾滴损失量是一膜六行的3.5倍。一膜三行模式可以提升脱叶剂喷施14 d内的脱叶率,但最终脱叶率在2种模式间差异不超过3%,无显著差异。一膜三行较一膜六行模式的产量下降了8.6%(2020)和提升了5.0%(2021)。因此,一膜三行机采棉种植模式能有效改善脱叶剂雾滴在棉花冠层内的截获-沉积特性,有利于促进机采棉早期快速脱叶。

Adding tank-mix adjuvants into the spray mixture is a common practice to improve droplet distribution for field crops (e.g., rice, wheat, corn,etc.) when using Unmanned Aerial Vehicle (UAV) sprayers. However, the effectiveness of tank-mix adjuvant for UAV spraying in orchard crops is still an open problem, considering their special canopy structure and leaf features. This study aims to evaluate the effects of a typical tank-mix adjuvant concentrations (i.e., Nong Jian Fei (NJF)) on Contact Angle (CA) and droplet distribution in the citrus tree canopy. Three commonly used parameters, namely dynamic CA, droplet coverage, and Volume Median Diameter (VMD), are adopted for performance evaluation. The dynamic CAs on the adaxial surface of citrus leaves, for water-only and NJF-presence sprays, respectively, are measured with five concentration levels, where three replications are performed for each concentration. The sprays with 0.5‰ NJF are adopted in the field experiment for evaluating droplet distributions, where Water Sensitive Papers (WSPs) are used as collectors. Two multi-rotor UAVs (DJI T20 and T30) which consist of different sizes of pesticide tanks and rotor diameters are used as the spraying platforms. Both water-only and NJF-presence treatments are conducted for the two UAVs, respectively. The results of the CA experiment show that NJF addition can significantly reduce the CAs of the sprays. The sprays with 0.5‰ NJF obtain the lowest CA within the observing time, suggesting a better spread ability on solid surface (e.g., WSPs or/and leaves). With respect to the effects of NJF addition on individual UAVs, the field trial results indicate that NJF addition can remarkably increase both the droplet coverage and VMD at three canopy layers, except for T30 droplet coverage of the inside and bottom layers. Comparing the difference of droplet coverage between two UAVs, while significant difference is found in the same layer before NJF addition, there is no notable difference appearing in the outside and bottom layers after NJF addition. The difference of VMD in the same layer between two UAVs is not affected by NJF addition except for the bottom layer. These results imply that the differences of droplet coverage among different UAVs might be mitigated, thus the droplet distribution of some UAVs could be improved by adding a tank-mix adjuvant into the sprays. This hypothesis is verified by investigating the droplet penetration and the correlation coefficient (CC) of droplet coverage and VMD. After NJF addition, the total percentage of T20 droplet coverage in the bottom and inside layers is increased by 5%. For both UAVs, the CCs indicate that both droplet coverage and VMD increase at the same time in most cases after NJF addition. In conclusion, the addition of a tank-mix adjuvant with the ability to reduce CA of the sprays, can effectively improve droplet distribution using UAV spraying in the citrus canopy by increasing droplet coverage and VMD.

新疆是我国最大的商品棉生产基地，规模化的种植模式使得农用无人飞机施药技术在新疆棉田得以迅速大面积的推广。 基于新疆棉田农用无人飞机研究使用现状，概述农用无人飞机在棉田施药等方面的典型成果，提出对未来相关研究与发展的建议，旨在为农用无人飞机在棉花生产中的科学应用提供理论指导。

【目的】分析不同带状间作模式对棉花生物量积累与分配、光合性能及产量的影响，探究不同带状间作模式下棉花增产增效潜在机制，提出适宜长江流域的最优棉田带状间作种植模式。【方法】通过2点田间试验，以棉花单作（MC）为对照，设置棉花-甘薯（CS）、棉花-菜豆（CB）和棉花-甜瓜（CM）3种间作模式，2种带状配置分别为3﹕3和4﹕2，分析不同带状间作模式对棉株生物量积累、各器官分配、光合性能和产量的影响，并计算比较各带状间作模式下的棉花偏土地当量比和经济效益。【结果】2点田间试验带状间作模式下的平均籽棉产量和皮棉产量较MC均显著提高，其中，与棉花间作甘薯和棉花间作甜瓜相比，棉花间作菜豆产量优势最为显著，且2点田间试验CB 3﹕3模式籽棉产量较MC分别提高23.20%和32.46%，皮棉产量较MC分别提高26.43%和32.53%，其主要原因是单株成铃数分别为26.58和24.43个，较MC分别显著提高22.21%和28.85%。而衡阳棉花间作甘薯CS 4﹕2模式铃重较MC显著降低3.01%。盛铃期，带状间作模式下棉株生物量积累总量均大于MC，生殖器官分配比例较茎秆和叶片显著提高，且衡阳各间作模式下生殖器官占比均达50%以上。从盛蕾期到吐絮期，各种植模式叶面积指数均呈现先上升后下降的趋势，与MC相比，盛铃期各间作模式下棉株相对叶绿素含量和净光合速率均显著提高，其中，2点田间试验棉花间作菜豆最具优势，净光合速率较MC分别提高6.25%—6.29%和2.85%—2.90%，能够有效改善棉株光合性能，最终实现增产。在不同带状间作模式下，2点田间试验棉田总经济效益较MC增幅分别为1.24—2.70倍和1.42—3.09倍。从棉花的偏土地当量比来看，除长沙CS 4﹕2模式外，2点田间试验其余带状间作模式均表现出间作产量优势。【结论】不同带状间作模式产量的提高主要是通过生物量积累、同化物分配和光合性能的改善来实现的。表现最佳的是棉花间作甘薯CS 3﹕3模式，能够确保较高产量和间作优势，适宜在长江流域推广种植。

【目的】 明确棉花不同部位主茎叶对脱叶剂噻苯隆响应的差异及其作用机理。【方法】 在室内光照培养条件下,用4.54 mmol·L-1噻苯隆均匀涂抹10叶期棉株的所有主茎叶或功能叶（倒4叶）和幼叶,观察不同部位叶片的离层形成及脱落时间,检测叶片中乙烯合成及信号转导相关基因的表达量。【结果】 噻苯隆处理后离层形成顺序为：幼叶（倒1叶）>基部第1~2叶（倒9~10叶,叶龄35~40 d）>功能叶（倒4叶）;叶片脱落顺序为：幼叶>功能叶>基部第1~2叶,且基部第1~2叶容易出现枯而不落的现象。噻苯隆涂抹后24 h内,功能叶和幼叶中的乙烯合成基因GhACS1均上调表达,但幼叶中上调表达的时间早于功能叶,上调幅度也大于功能叶;此外,幼叶中的乙烯合成基因GhACO1、乙烯信号转导基因GhEIN3和GhERF23在涂抹噻苯隆24 h后显著上调数倍或数十倍,但功能叶中这几种基因的表达量变化不大。【结论】 应用脱叶剂噻苯隆处理棉花叶片后,不同叶位叶片离层形成的时间不同,且脱落的顺序与离层形成的顺序不一致。幼叶离层形成及脱落较早,与其乙烯合成及信号转导相关基因的表达上调较早且幅度较高有关。

以棉花生产机械化技术专利为研究对象,从技术发展趋势、技术集中度、重要专利权人、重要专利权人关注技术、主要发明人等角度,分析该领域专利数据并进行可视化。研究表明,该领域专利以实用新型为主,在经历萌芽期、推动期、快速发展期后,该领域技术发展目前已进入平稳期。A01D46、A01C7、D01B1等IPC小类是该领域技术关注热点,A01D46至今仍保持着一定的研发热度,而A01C7、D01B1有进入技术衰退期的迹象。该领域技术优势单位主要为大学和科研院所,关注技术集中于采收、打顶、清杂等,石磊、张玉同、陈长林等人为该领域重要发明人,具有非常强的创新能力。

随着机采棉的快速推进, 籽棉含杂率过高导致清理工序过多及纤维不必要的损伤。新疆棉区棉花生长后期的热量资源有限, 如何合理喷施脱叶催熟剂是改善原棉品质的关键技术措施。本研究采用分期喷施脱叶催熟剂的方式, 探讨了温度变化对棉花叶片脱落率的影响及实现棉花叶片快速脱落需要的温度条件。结果表明, 在喷施脱叶催熟剂后(7.0±1.0) d内, 棉花叶片脱落率最高, 达55%~79%, 且与最高温度和每日≥12°C有效积温呈显著的线性关系。若要在喷施脱叶催熟剂后(7.0±1.0) d内实现>55%的叶片脱落率, 则应满足该时间段最高温度大于27.2°C、每日≥ 12°C有效积温大于7.0°C·日的要求。因此, 喷施脱叶催熟剂后(7.0±1.0) d内是实现良好脱叶效果的关键时间段, 期间的最高温度和每日≥12°C有效积温则是影响的关键因素。

【目的】棉花脱叶催熟是实现机械采收的前提。噻苯隆和乙烯利混用是我国目前主要的脱叶催熟方式。鉴于不同棉区的环境条件和种植模式差异较大,研究了不同棉区噻苯隆和乙烯利的适宜用量及配比。【方法】于2018年在黄河流域棉区的河北河间、河北邯郸、山东德州和山东无棣、长江流域棉区的江苏大丰、北疆棉区的石河子Ⅰ和Ⅱ、南疆棉区的轮台和沙雅共9个地点开展田间试验,设50%（质量分数,下同）噻苯隆可湿性粉剂和40%乙烯利水剂3个混用处理,每公顷用量分别为450 g+1 725 mL（T1）、600 g + 3 000 mL（T2）、600 g + 4 500 mL（T3）,噻苯隆和乙烯利有效成分配比分别为1∶3、1∶4和1∶6,以喷施清水为对照。【结果】在江苏大丰,药后16 d各处理脱叶率与对照无显著差异。在其他8个试验点,大多数处理药后14 d的脱叶率显著高于对照,且自然脱叶率越低提高幅度越大;但噻苯隆和乙烯利不同用量及配比之间的脱叶率差异不一致,且大部分情况下差异不大。部分地点某些处理药后14~16 d的脱叶率可达到90%。不论药前吐絮率低或高,药剂处理14~16 d后,与清水对照相比吐絮率未表现出明显的增加;然而,药前吐絮率较低的试验点药后吐絮率增幅大,反之,吐絮率增幅小。噻苯隆和乙烯利混用对大部分试验点的产量和纤维品质无显著影响。【结论】药后14 d左右,噻苯隆和乙烯利混用的脱叶效果比较明显,不同剂量和配比之间无一致性和大的差异;催熟效果相对较差,对棉花产量和纤维品质影响不大。综合考虑脱叶催熟效果的稳定性和药剂成本,初步建议各棉区每公顷应用600 g的50%噻苯隆可湿性粉剂和3 000 mL的40%乙烯利水剂进行脱叶催熟。

在北疆主要植棉团场,选用株型较为紧凑的适宜机采的品种新陆早61号(P61)、新陆早50号(P50)和新陆早45号(P45)为供试材料,设置常规机采模式CK(66+10 cm)和一膜三行等行距密植模式R1(76 cm),研究棉花脱叶催熟效果、产量及产量构成、纤维品质对机采种植模式的响应。结果表明:与CK相比,R1模式未显著影响生育进程,同期脱叶和吐絮率分别提高6.9%和3.9%,挂枝棉和撞落棉分别降低1.1 kg/666.67 m2和1.0 kg/666.67 m2,机采损失率降低0.5%,且随清理次数的增加,R1模式机采籽棉含杂率降低0.5%～1.5%,加工皮棉含杂率降低0.1%～1.4%。两种种植模式下棉花产量无显著差异,但R1模式表现为较好的纤维品质,其中籽棉纤维长度、断裂比强度和整齐度分别增加0.4 mm、0.2 cN/Tex、0.7%。因此,等行距密植模式条件下,选用株型较为紧凑的棉花品种,在保证产量的前提下更有利于提高棉花脱叶效果和机采品质。

【目的】研究种植模式与灌溉定额对机采长绒棉产量及纤维品质形成的影响,为促进机采长绒棉产量与品质协同提供理论依据。【方法】试验在田间微区控制条件下进行,采用裂区试验设计,选择同一最适密度,以机采种植模式为主区:1膜3行(S₃)、1膜4行(S₄)和1膜6行(S₆);灌溉定额为副区:3 150 m3/hm2[W₁,重度亏缺(田间持水量50%)]、4 050 m3/hm2[ W₂,轻度亏缺(田间持水量75%)]和4 980 m3/hm2 [ W₃,充分灌溉(田间持水量100%)],分析种植模式与灌溉定额对机采长绒棉干物质积累、产量构成及机采品质的影响。【结果】棉花干物质的积累符合 Logistic 生长函数模型。同一灌溉定额下,随平均行距的扩大可提早进入干物质快速积累时期,S₃处理最大干物质积累速率平均分别比S₄和S₆处理增加0.62和0.77 g/(株·d)。在同一种植模式下,干物质积累速度和持续时长随着灌溉定额的增加而增加。平均行距和灌溉定额的增加,显著提高了单株结铃数与单铃质量及产量。同一灌溉定额下,随平均行距的扩大,化学脱叶效率显著提高,挂枝率显著降低,棉纤维半均长、整齐度和纺织参数得到显著改善;同一种植模式下,随着灌溉定额的增加,产量与纤维品质指标同样显著提高,但对纤维品质的影响未达到显著水平。【结论】等行距处理和轻度亏缺灌溉组合(S₃W₂),有利于干物质积累量向生殖器官的转移,单株结铃数和单铃重显著提高,且机采品质较好。

【目的】 研究不同种植模式与品种对棉花光合物质生产及产量的影响。【方法】 试验于2022年在新疆阿克苏地区沙雅县海楼镇进行,选择2种不同株型结构的棉花品种源棉11号、新陆中80号、新陆中84号和J206-5,选用2种种植模式:76 cm等行距(1膜3行)和(66+10) cm宽窄行(1膜6行),设置田间试验分析不同种植模式及品种对棉花生育进程、植株形态、叶面积指数、净光合速率、干物质积累和产量的影响。【结果】 不同棉花品种在1膜3行处理下较1膜6行处理生育期缩短4~6 d,株高、始果枝高度、果枝夹角和平均果枝长度受种植模式影响较大。盛铃前期之前,不同株型棉花品种在1膜3行处理下的叶面积指数较高。但随着生育期推移,株型松散型的源棉11号、J206-5和株型紧凑的新陆中80号、新陆中84号分别在1膜3行处理、1膜6行处理下叶面积指数下降幅度较小,在棉花生育后期能维持较高的叶面积指数。盛花期前,不同株型棉花品种的净光合速率均表现为1膜3行处理高于1膜6行处理,但在盛花期至吐絮阶段,株型松散型的源棉11号、J206-5和株型紧凑的新陆中80号、新陆中84号净光合速率分别在1膜3行处理、1膜6行处理下达到最大值且下降缓慢,延长了光合作用持续时间,有利于棉花后期产量形成。株型松散型的源棉11号、J206-5在1膜3行处理下较1膜6行处理皮棉产量增加15.45%~17.23%,株型紧凑的新陆中80号、新陆中84号在1膜6行处理下皮棉产量较1膜3行处理增产9.23%~12.00%。【结论】 不同株型棉花品种应选择适宜的种植模式,才能进一步发挥其增产潜力。株型松散的棉花品种适宜在76 cm等行距下种植,株型紧凑的棉花品种适宜在(66+10) cm模式下种植。

在机采超宽膜3行和6行2种模式和不同种植密度处理下，对早熟陆地棉品种Z1112的生育期、农艺性状、产量及纤维品质进行比较。结果表明：在机采棉3行13.5万株·hm－2密度下，籽棉产量为4 999.5 kg·hm－2，单株个体优势最强，生育期最短为134 d，随着种植密度的增加，单株果枝数、单株结铃数、铃重明显降低，而第一果枝始节位、衣分、纤维品质等性状随密度变化差异较小；6行18.0万株·hm－2条件下，籽棉产量最高为5 548.5 kg·hm－2。

行距配置和种植密度是影响棉花产量和品质的重要因素。当前新疆棉花种植主要采用宽窄行配置, 也有等行距配置方式, 但对这两种方式的认识尚存在争议。为此, 本研究以中棉所88号为供试材料, 采用裂区设计, 行距配置(等行距和宽窄行)为主区, 种植密度12×104株 hm-2 (D1)、16×104株 hm-2 (D2)和18×104株 hm-2 (D3)为裂区, 开展了2年大田试验, 比较研究了行距配置和密度对棉花群体生长发育、干物质积累和分配、以及产量和纤维品质的影响。结果表明, 中等密度(16×104株 hm-2)下等行距和宽窄行处理组合的叶面积指数(LAI)增速、LAI峰值, 以及吐絮期生殖器官生物量的分配比例均高于其他处理组合, 且二者无显著差异。各处理组合间的棉花群体生长率(CGR)、净同化率(NAR)和棉铃生长率(BGR)均无显著差异。2年平均, 中等密度下等行距和宽窄行处理组合的籽棉产量相当, 纤维品质指标也无显著差异。表明在中等密度下, 无论采用等行距还是宽窄行种植模式, 均能达到理想的产量和品质。本研究为新疆棉花行距配置和密度选择提供了科学依据。