盐碱地深播覆膜的生态效应及对棉花成苗和产量的影响

 于2008－2009年在山东省东营市滨海盐碱地以露地直播（无地膜覆盖）或传统的浅播覆膜（开浅沟播种后平盖地膜）为对照,研究了深播覆膜（深播浅盖并形成膜下温室）对棉苗的效应。结果表明,与露地直播相比,浅播覆膜和深播覆膜都能显著提高幼苗期的地温,降低表层土壤的含盐量,深播覆膜比浅播覆膜的抑盐效果更好;深播覆膜后膜下温室内的日平均气温比外部气温提高了1.9℃。覆膜显著提高了棉花的成苗率、苗期单株干重和皮棉产量,降低了棉苗叶片Na⁺含量,并且深播好于浅播。与浅播覆膜相比,2008年深播覆膜的成苗率、播种后31 d的棉苗干重和最终皮棉产量分别提高了26.3%,9.9%和5%,棉苗叶片Na⁺含量降低了22%;2009年5个试验点的成苗率平均提高了24.9%,皮棉产量平均提高了6%。深播覆膜使棉田生态系统因增加膜下温室而成为4层次结构,改善了棉花成苗和幼苗生长的环境,促进了成苗和增产。     

NyPa牧草对滨海盐碱地土壤改良效应研究

筛选适宜黄河三角洲滨海盐碱地栽植的高效生态、经济植物并确立其合理建植年限,为盐碱地生物治理提供科技支撑和理论依据。在东营市河口区黄河三角洲军马场基地的重度盐碱荒地上栽植NyPa牧草,并以盐碱荒地为对照,探讨不同年限的土壤改良效应。结果表明：（1）建植3、6、9年的NyPa牧草地与同期的荒草地相比,土壤的理化性能得到极大提高,具体表现为土壤密度、含盐量和pH明显降低,土壤总孔隙度、有机质含量、速效氮含量和有效磷含量显著增加,这7个土壤因子与同期的荒草地皆有显著性差异(P<0.05);而速效钾含量则相反,不同测定时期的NyPa牧草地始终低于同期的荒草地,未能提高土壤K⁺的含量。（2）随着NyPa牧草地栽植年限的增加,土壤理化指标（土壤密度、含盐量、pH、总孔隙度、有机质含量、速效氮含量和有效磷含量）呈现持续改善趋势,以栽植第6年时的改善作用最大;方差分析结果显示,在栽植3、6、9年的3个时间段皆与栽植前差异显著(P<0.05),栽植3年与栽植6、9年之间亦达到显著差异,但6年与9年之间差异不明显。因此,栽植NyPa牧草不仅加速了盐碱地环境条件改善的进程,而且效果明显;从经济、生态角度考虑,栽植年限以5~6年为宜。     

黄河三角洲盐渍棉花施用氮、磷、钾肥的效应研究

为探讨盐渍土抗虫棉施用NPK肥的效应及其营养生理机制,指导滨海盐渍土抗虫棉合理施肥,在黄河三角洲盐渍土低、中、高盐棉田种植转Bt基因抗虫棉鲁棉研28,研究N、P、K肥配合施用对其养分吸收利用、Na⁺吸收积累、光合速率、干物质积累和产量的影响。结果表明,N、P肥配合,尤其是N、P、K肥配合施用显著增加了低、中、高盐田棉花的N、P、K养分吸收量,减少了Na⁺吸收积累量。低、中、高盐田棉花的N、P、K养分农学利用效率均以NPK配施的处理较高,氮养分农学利用效率分别为0.20、1.95和2.07 kg皮棉 kg^–1 N,磷养分农学利用效率分别为0.87、8.35和8.71 kg皮棉 kg^–1 P,钾养分农学利用效率分别为0.26、2.89和3.77 kg皮棉 kg^–1 K。N、P、K肥配合施用还维持了较高的棉株叶面积、叶绿素含量和净光合速率。低、中、高盐田棉花的生物产量和皮棉产量也均以NPK配施的处理较高,皮棉产量分别增产2.53%、28.67%和30.47%。中、高盐棉田的施肥效应明显好于低盐棉田。表明根据盐碱程度分类合理施肥是减轻盐渍土营养障碍、改善棉花营养、提高养分农学利用效率和棉花产量的有效途径。     

棉秆腐解物的化感作用及其主要化学成分分析

 将棉秆接种少量根际土,35 ℃下恒温腐解60 h后,用1：1的丙酮、乙酸乙酯混合液浸提（V：W = 5：1）5 d并浓缩,对所得浸膏进行生物测定,并用气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术分析其中的化学成分。结果表明,棉秆腐解后对棉花种子萌发及幼苗生长产生化感作用,在0.5g·L^-1、1.0g·L^-1、1.5g·L^-1的腐解物浓度下,对棉花种子萌发大体表现出“低促高抑”的化感作用;对棉花幼苗生长影响较大,0.5 g·L^-1的浓度即有明显的抑制作用（P<0.01）,表现为根系活力减弱、叶绿素含量降低、幼苗鲜重与苗高降低,抑制强度随腐解物浓度增大而增强,浓度达1.5g·L^-1时棉苗死亡。腐解物浓度从低到高,植株体内SOD和POD酶活性呈现先升后降的趋势,高浓度下MDA含量增加。腐解物中含有4-羟基-4-甲基-2-戊酮（27.31％）、邻苯二甲酸二丁酯（7.87％）、棕榈酸（6.69％）、双(1-甲基丙基) 琥珀酸甲酯（6.40％）、亚油酸（5.43％）等24种主要成分,其中多种为常见化感物质。     

南疆干旱区连作棉田土壤养分及生物活性的初步研究

 对南疆不同连作年限棉田的土壤养分、土壤酶活性、土壤微生物数量进行研究。结果表明：（1）连作后土壤总盐、K^＋、Na^＋、速效钾迅速减少,有机质、全氮、速效氮、速效磷、有效锰与之相反,有效铁、有效铜、有效锌变化不规律;（2）连作后土壤脲酶、碱性磷酸酶、转化酶活性逐年增大,过氧化氢酶逐年减小;（3）连作土壤中细菌数量占绝对优势,放线菌、真菌的数量较少。细菌、放线菌、真菌、固氮菌数量先增后降,无机磷细菌0~20年逐年增大,20年以后逐渐减小;解钾细菌呈线性上升趋势;（4）土壤转化酶、脲酶、碱性磷酸酶活性可以作为评价土壤肥力的指标。通径分析表明,有机质、速效钾是土壤微生物及土壤酶活性的主要影响因素。     

大田棉花真叶叶柄组织培养特性研究

 利用已建立的叶柄组织培养体系,对大田棉株不同发育时期、不同部位的叶柄进行组织培养研究。叶柄和无菌苗下胚轴愈伤组织诱导培养基为MSB+IAA 0.1 mg·L^-1+KT 0.1  mg·L^-1+2,4-D 0.1 mg·L^-1+Glucose 30 g·L^-1+Gel 2 g·L^-1(pH 5.8);叶柄愈伤组织分化培养基为MSB+IAA 0.05 mg·L^-1+KT 0.05 mg·L^-1+Glucose 30 g·L^-1+Gel 2 g·L^-1(pH 6.5);无菌苗愈伤组织分化培养基为MSB+IAA 0.02 mg·L^-1+KT 0.04 mg·L^-1+Glucose 30 g·L^-1+Gel 2 g·L^-1(pH 6.5)。研究发现棉花主茎叶叶柄、果枝叶叶柄、营养枝叶叶柄在愈伤组织生长速度方面有一定差异,在愈伤组织诱导和分化方面,除严重衰老叶片的叶柄外,其它部位差异不显著。不同来源的胚性愈伤组织在MSB+6-BA 0.05 mg·L^-1+KT 0.02 mg·L^-1+Sucrose 30 g·L^-1+Gel 2 g·L^-1（pH 6.5）培养基上,均能得到胚状体,并获得再生植株。可见棉花叶柄是优良的组织培养外植体。     

陇绿棉3号胚性愈伤组织的诱导及植株再生

 以陇绿棉3号为试验材料,针对从外植体培养到胚状体发生及分化成苗整个组织培养过程的不同阶段,研究探索绿色棉—陇绿棉3号的再生条件,获得再生植株,为拓宽彩色棉再生基因型和转基因研究奠定了基础。研究结果表明：陇绿棉3号外植体的最适培养条件为暗4 d/光2 d处理;愈伤组织诱导最佳激素组合为0.1 mg·L^-1 2,4-D+0.05～0.3 mg·L^-1 KT或0.1 mg·L^-1 2,4-D+0.1 mg·L^-1 KT+0.1 mg·L^-1 IAA的MSB培养基（MS培养基无机盐+B5培养基有机成分）;愈伤分化的最适条件为MSB中添加1.9 g·L^-1 KNO3和2.0 g·L^-1凝固剂gelrite;胚性愈伤增殖培养基为MSB（NH4NO3减半）中添加1.9 g·L^-1 KNO3并添加1.8 g·L^-1凝固剂gelrite、0.1 g·L^-1天冬酰胺和0.1 g·L^-1谷氨酰胺。在去除NH4NO3,添加0.1 mg·L^-1 KT和0.4 mg·L^-1 IBA的MSB培养基上,胚胎发生率和子叶胚萌发率均达到峰值,且子叶胚在1/2 MSB培养基上可成功分化成苗。     

石羊河流域下游不同年代退耕地土壤养分和盐分变异特征研究

由于气候及人类活动因素的影响,中国干旱灌区土壤盐渍化问题日趋严重,盐渍化退耕地面积不断扩大,通过研究不同年代盐渍化退耕地土壤盐分、养分的变化规律,为盐渍化退耕地土壤的恢复和合理利用提供理论基础。石羊河流域下游的民勤绿洲区属于土壤盐渍化严重区,选择不同年代退耕地,利用时空替代的研究方法,研究绿洲区盐碱化退耕地土壤盐分（土壤盐分离子Ca2+、Mg2+、K+、Na+、CO32-、HCO3-、Cl-、SO42-）和养分（土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾）在不同退耕时期的变异特征。结果表明：退耕年限的长短对土壤养分、盐分影响程度不同,退耕0~5年土壤有机质含量较高,5~10年土壤有机质含量最低,退耕10年以后土壤有机质含量基本趋于稳定;土壤可溶性盐分含量随着退耕年限的延长而逐渐升高。盐分8大离子组成中,阴离子以主要为SO42-、Cl-为主,阳离子以K+、Na+为主,分别占总含盐量的66.2%和19.2 %。退耕地土壤盐渍化程度随着退耕年限的延长越来越严重。     

滴灌条件下不同盐水平对棉花根系分布的影响

 通过盆栽试验研究膜下滴灌土壤盐分分布对棉花根系生长的影响。结果表明：受滴灌水分运移的影响,在0～30 cm土层形成脱盐区,土壤盐分明显下降,养分含量也很低,30 cm以下是积盐区。土壤盐分对棉花根系分布影响显著,0.32 dS·m^-1、1.12 dS·m^-1和1.90 dS·m^-1处理总根长分别为26.35 m、49.54 m和34.40 m,但在土层表现不同。在0～30 cm脱盐区内,1.12 dS·m^-1和1.90 dS·m^-1处理的根长密度明显高于0.32 dS·m^-1处理,而在40～50 cm却低于0.32 dS·m^-1处理。研究认为,在盐胁迫条件下,棉花根系分布进行适应性变化,产生补偿效应,通过显著的增加脱盐区（0～30 cm土层）根系数量,来获得更多的水分、养分保证棉花生长的需要。     

山东东营滨海盐渍棉田盐分与养分的季节性变化及对棉花产量的影响

在山东省东营市选择土壤盐分含量分别为0.15%、0.35%和0.50%的高、中、低产田各一块,种植中早熟品种鲁棉研18或早熟品种鲁棉研19,结合取盐碱土盆栽,研究了不同含盐量棉田的盐分、养分含量变化及棉花产量表现。结果表明,高产田有机质与碱解氮含量较高、有效磷含量偏低、有效钾含量中等,而低产田则表现出有机质少、贫氮、缺磷、富钾的特点。三类棉田的土壤盐分皆是春季和秋季高、夏季低,土壤有机质含量在整个生育季节内变化不大,而氮、磷、钾则随生育进程的推进呈逐渐减少的趋势。大田条件下,中、低产田比高产田分别减产10%~17%和27%~39%,而相应盐土盆栽条件下则分别减产2.8%和6.7%。     

滨海盐渍土抗虫棉养分吸收和干物质积累特点

以转Bt基因抗虫棉(Gossypium hirsutum L.)中早熟品种鲁棉研18和早熟品种鲁棉研19为材料,对黄河三角洲滨海盐渍土高、中、低产田抗虫棉的主要养分吸收、光合速率和干物质积累特点进行了研究。结果表明,中、低产田抗虫棉的主要养分吸收量显著低于高产田,而养分生理利用效率显著高于高产田。高、中、低产田抗虫棉的氮素生理利用效率分别为4.81、6.33和8.05 kg皮棉 kg^-1 N,磷素生理利用效率分别为28.57、40.06和50.48 kg皮棉 kg^-1 P,钾素生理利用效率分别为9.16、11.58和12.76 kg皮棉 kg^-1 K。养分吸收比例总体上N高于K,更明显高于P。中、低产田抗虫棉的净光合速率和生物产量明显低于高产田,皮棉产量也显著低于高产田,分别低12.44%和36.93%,但棉柴比显著高于高产田。表明滨海盐渍土中、低产田的盐分高而养分有效性和供应能力差,影响抗虫棉的养分吸收和光合作用,进而阻碍棉花生长发育和干物质积累。滨海盐渍土棉田经济施肥的原则是保证中、低产田的肥料供应,高产田重施P、K肥,低产田重施N、P肥。     

Cotton Response to Salinity and Different Potassium-Sodium Ratio in Irrigation Water

The present study was designed to investigate cotton response to different salinity levels at different K/Na ratios of irrigation water.
The salinity levels in irrigation water were 3200 and 6400 mg/1 and the control treatment had a 320 mg/L. Potassium/Sodium ratios in irrigation water were 1: 9 and 1: 4.
Some agronomic traits were studied as well as leaf water Potential (LWP), and leaf samples were taken for elemental analysis.
Statistical analysis showed that increasing total salinity of irrigation water reduced seed yield and total dry weight of cotton but not number of total or open bolls. Lower K/Na ratio (1:9) was of benificial effects on most agronomic traits.
Increasing salinity of irrigation water caused an increase in Na, but not K or Ca content of the cotton leaves; while decreasing K/Na ratio in the saline irrigation water decreased the K/Na ratio in the leaves. Lower leaf water potential was found to be associated with higher levels of both water salinity and K/Na ratio.
A strong relationships were found between cotton seed yield, LWP and K/total bases content in leaves. Ionic content relations (K/Na and K/total bases content) were found to be of a strong association with LWP.
In brief, it could be concluded that increasing K to certain extent; K/Na (1: 9) could be useful in irrigating cotton plant with high water salinity.
The benificial effects of potassium additions to diminish the salinity effects in cotton may be the consequence of improved plant water relations, as well as the status of ion relationships.     

起垄覆膜与土壤脱盐剂对江苏沿海中重度盐碱地棉花成苗和产量的影响

以中棉所79为材料,于2012和2013年在江苏大丰稻麦原种场盐碱地设计高垄覆膜、高垄不覆膜、土壤脱盐剂+覆膜、土壤脱盐剂+高垄覆膜、土壤脱盐剂+高垄不覆膜和平作覆膜6个处理对棉花出苗、产量及与抗盐相关的生理指标影响。结果表明:与平作覆膜相比(CK),高垄覆膜+土壤脱盐剂能显著提高籽棉产量和促进出苗,产量比对照提高32.00%~113.78%;土表20 cm土壤盐分降低最多,下降42.07%,出苗率提高148.8%。同时高垄覆膜+土壤脱盐剂处理能有效地减少棉苗叶片丙二醛和脯氨酸的积累,降低叶片超氧化物歧化酶(SOD)活力。因此,高垄覆膜与土壤脱盐剂的应用,由于能有效降低中重度盐碱地的盐分,从而有利于棉花发芽出苗,降低盐分逆境对棉苗的胁迫效应,最终促进产量提高。     

不同咸水利用方式对棉花叶绿素荧光参数及土壤盐分的影响

【目的】本研究旨在科学合理地利用浅层咸水资源。【方法】依托短期定位试验开展了在第3年和第4年不同咸水利用方式下(CK:造墒和蕾期灌淡水;T1:造墒和蕾期灌咸淡混配矿化度3 g·L^-1的微咸水;T2:淡水造墒蕾期灌矿化度5 g·L^-1咸水;T3:造墒和蕾期灌矿化度5 g·L^-1咸水;T4:淡水造墒蕾期不灌水)棉花长势、叶绿素荧光参数、土壤盐分累积及其运移的变化。【结果】T1和T2处理的齐苗率、株高、干物质质量、叶面积指数、叶绿素荧光参数、产量及霜前花率与CK无显著差异,土壤盐分含量较CK有所增加,但未对棉花生长产生明显抑制。T3处理的棉花长势指标、叶绿素荧光参数较CK显著降低,0~100 cm土壤盐分含量较CK明显增加。【结论】从土壤质量安全和咸水高效利用的角度考虑,连续4年用3 g·L^-1的咸淡混合水灌溉或用淡水与5 g·L^-1的咸水轮灌不仅能节约淡水,且不影响棉花产量。本研究结果为当地在棉花生产中安全利用咸水提供技术参考。     

不同肥力滨海盐土对棉花生长发育和生理特性的影响

以高肥力非盐土和高、低肥力滨海盐土盆栽棉花,研究了盐渍土肥力和盐分对棉花生长发育与生理特性的影响.结果表明,低肥力盐土种植的棉花,在出苗速率、株高增长、叶面积扩展、干物质积累、叶绿素含量和光合速率等方面显著低于高肥力非盐土(对照)的棉花,其中干物质积累和子棉产量分别比对照降低31.7%和20.7%;而低肥力盐土比高肥力盐土种植棉花的干物重和子棉产量则分别降低20.6%和11.8%,说明低肥力盐碱地棉花光合和产量的降低是养分缺乏和盐分胁迫的共同作用.降低土壤盐分含量,不断培肥地力是提高滨海盐渍土棉花产量的重要途径.     

种棉改良对粘质盐土物理性状及水盐动态的影响

为了研究棉花种植对滨海粘质盐土物理性状及水盐动态的影响,笔者在黄河三角洲滨海粘质盐化潮土区进行田间试验,设置了连续种棉改良3年和盐碱荒地2种不同处理,探讨种棉改良对土壤容重、饱和导水率和不同条件下土壤水盐动态的影响。结果表明:与盐碱荒地相比,种棉改良后0~20 cm土层的土壤容重降低了15%(P0.01),土壤饱和导水率增加了89.23%(P0.05)。在春季蒸发条件下,0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm 5个土层中,种棉改良的土壤含盐量比盐碱荒地分别降低了52.07%、55.17%、55.23%、53.78%和47.43%。种棉改良还增加了少量降雨对土壤盐分的淋溶,有效抑制表层土壤盐分积累,使棉花生育期内的土壤耕作层含盐量低于3 g/kg,保证了棉花不同时期的正常生长,是盐碱荒地改良和高效利用的有效途径之一。     

我国主栽棉花品种的棉籽油资源评价与分析

【目的】探讨不同地区、不同棉花品种棉籽油脂肪酸含量与组成的差异。【方法】以收集于我国棉花主产区的82份棉花品种的棉籽为试验材料,采用索氏法提取种子中粗脂肪,并利用气相色谱法分析脂肪酸组成和含量,最后通过聚类分析等分析脂肪酸组成与棉花品种和产地之间的内在联系。【结果】棉籽仁脂肪总含量在188.4~302.8 mg·g~(-1),平均为249.52 mg·g~(-1)。棉籽仁中主要脂肪酸为亚油酸(104.88~180.68 mg·g~(-1))、棕榈酸(41.53~69.77 mg·g~(-1))、油酸(28.29~48.86 mg·g~(-1))和硬脂酸(3.56~6.8 mg·g~(-1));各品种脂肪酸含量具有差异。聚类分析表明,棉籽脂肪酸总含量和脂肪酸组成与产地具有相关性。【结论】本研究筛选得到棉籽脂肪酸总含量以及油酸、亚油酸、亚麻酸高的材料,明确了82份种质资源的棉籽油分特征、特性和利用价值。     

追施不同形态氮肥对不同钾效率基因型棉花生长及产量品质的影响

【目的】探讨高、低供钾水平下,追施氮肥形态对棉花生长、钾素吸收利用以及产量、品质的影响。【方法】选择钾高效棉花品种辽棉18、冀棉958和钾低效棉花品种新棉99B为材料,进行营养钵培养试验,设置38.01mg·kg~(-1)和152.24 mg·kg~(-1)两个供钾水平,追施铵态氮肥(硫酸铵)和硝态氮肥(硝酸钙)两种形态氮素肥料。【结果】供钾不足会降低棉花果枝始节和单株成铃数,高钾处理棉花干物质积累量、钾累积量、钾利用指数以及产量显著高于低钾处理;与追施硝态氮肥相比,追施铵态氮肥会降低棉株高度、果枝数和单株成铃数,减少籽棉产量和总干物质积累量;追施铵态氮肥处理棉花对钾素的吸收和利用显著低于追施硝态氮肥处理。【结论】钾低效基因型品种棉花在钾素供应不足时对追施铵态氮肥更敏感,且棉花成熟越晚受到追施肥料氮素形态影响越大。