棉花抗旱相关指标综合评价及灰色关联分析

以30份棉花资源为材料，在大田对棉花花铃期进行干旱胁迫，于胁迫第10天测定光合指标，并分别取样测定叶片丙二醛（MDA）、叶绿素（Chl a+b）、超氧化物歧化酶（SOD）、脯氨酸（Pro）等的变化，吐絮后测定农艺性状；同时采用抗旱系数、抗旱指数、灰色关联分析等相结合的方法，对棉花的抗旱性进行综合评价。根据抗旱性度量值（D值）聚类分析结果，将30份材料聚类为4个类型，高抗旱型品种有贝尔斯诺、川98、库克C310-5100、KK1543、中R2015；中等抗旱型品种有新陆早49、新陆中8号、中R773-1等13个品种；抗旱型品种有新陆早47、辽18、富依德998等8个品种；干旱敏感型品种有军棉1号、中R2009、新陆早26、新陆中58。通过灰色关联分析，16个指标与D值的紧密程度依次为有效铃数、总铃数、有效果枝数、Gs、Tr、果枝数、MDA、叶绿素总量、Pn、叶绿素b、株高、WUE、叶绿素a、Pro、Ci、SOD。在受到干旱胁迫时，棉花农艺性状表型指标敏感，同时MDA、叶绿素总量这2个指标反应较其它生理生化指标敏感，蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、净光合速率（Pn）相对其它光合指标较敏感。     

甘肃河西棉花全生育期不同灌溉量对生长发育的影响及抗旱性评价

以陇棉1号、陇棉2号、陇棉3号、酒棉11号、酒棉15号、酒棉17号、新陆早39、新陆早48、硕丰2号、耕野6号、金垦108号等11个适宜甘肃河西走廊棉区种植的棉花品种为材料,在大田条件下研究了全生育期4 800(I1)、3 600(I2)、2 400(I3)、1 200 m3·hm-2(I4)不同灌溉水平对棉花生长发育的影响,分析了在不同灌溉条件下的棉花产量及灌溉水生产力,并用抗旱性综合评价D值法及抗旱指数法对参试棉花品种(系)进行了抗旱性评价。结果表明:大部分棉花品种的株高、果枝数、单株铃数、铃重、绒长、单株干重及籽棉产量在轻度的水分胁迫下增加,但在重度的水分胁迫下显著降低;所有棉花品种在I3灌溉水平下其灌溉水生产力最高,硕丰2号、新陆早48、酒棉11号、陇棉1号、陇棉3号、陇棉2号的最佳灌溉条件为I3,其产量与灌溉水生产力均达到最高,酒棉15号、新陆早39最佳灌溉条件为I2,耕野6号、金垦108号、酒棉17号在充足灌水条件下籽棉产量最高,但灌溉水生产力低;酒棉17号、陇棉3号为高抗旱品种,硕丰2号、耕野6号为中抗旱品种,新陆早48、陇棉1号、陇棉2号、金垦108号为弱抗旱品种,新陆早39、酒棉11、酒棉15号对干旱较为敏感。     

棉花品种资源花铃期抗旱性鉴定与评价

以272份国内外棉花品种资源为试验材料，设置干旱胁迫与正常灌水2个处理，于花铃期测定不同处理各品种资源的株高、果枝数、有效结铃数等15个农艺性状及叶绿素含量（Chl）、丙二醛含量（MDA）、脯氨酸含量（PRO）等4个生理指标，以抗旱指数（DI）为基本评价指标，利用综合抗旱指数（CDI）、抗旱综合度量值（D）、加权抗旱指数（WDI）3种评价方法，结合灰色关联度及聚类分析，对272份品种资源进行抗旱性综合评价。根据D值聚类分析结果，将272份品种资源划分为5级：强抗旱级别包含关农1号、渝棉1号、辽棉9号、辽棉16号共4份品种资源；抗旱级别包含银棉2、岱字棉16、新陆中10等24份品种资源；耐旱级别包括18N3、司6524、新陆中82等134份品种资源；较敏旱级别包括鄂抗棉8、新陆中65、新陆中22等100份品种资源；敏旱级别包括150030、鄂抗棉10、晋棉12等10份品种资源。CDI值、D值、WDI值存在极显著正相关（相关系数0.958以上），评价结果基本一致，以D值为主，结合CDI、WDI值可有效、准确评价棉花花铃期抗旱特性。筛选的关农1号、渝棉1号、辽棉9号等抗旱品种资源可为棉花抗旱遗传改良提供特异资源。整齐度、比强度、叶绿素含量、果节数、结铃数、单铃重可以作为花铃期抗旱性鉴定的主要指标。     

后期持续干旱对北疆棉花生长发育的影响及其抗旱适应性评价

以18个北疆棉区适宜棉花品种（系）为材料,在大田条件下研究了生育期后期持续干旱对棉花产量和生长发育因子的影响,并用加权隶属函数值法对参试棉花材料的后期抗旱适应性进行评价分析。结果表明,除功能叶叶片的干物质含量显著增加外,后期连续干旱引起了其它的产量因子（铃重、铃数、籽棉产量、衣分）和生长发育相关因子（叶面积、鲜重、干重、株高）的明显下降,籽棉产量的下降率最大,为46.80%;在抗旱系数隶属函数值评价上,不同产量和生长发育因子的抗旱性鉴定结果不同;铃数、籽棉产量、叶面积和叶片干重与后期棉花抗旱性显著正相关,其相对重要性依次为铃数>叶面积>叶片干重>籽棉产量。参试材料中,具有抗旱性的材料为晋棉13号、297-5、新陆早8号、新陆早26号和新陆早35号,没有抗旱性的材料为益农2号、新陆早13号、18-3、81-3和134-1。     

北疆主栽棉花抗旱性生育期差异评价及鉴定体系的初步建立

以北疆棉区主栽的棉花为材料,通过模糊隶属函数法对各材料在大田不同生育期及不同水分胁迫强度下的抗旱性差异进行了综合评价,以建立不同生育期的棉花抗旱性快速评价体系.结果表明,不同胁迫强度及不同生育期的棉花抗旱性评价结果并不完全相同:苗期抗旱性强的棉花为新陆早33号,盛蕾期为新陆早35号、晋棉13,花铃期为新陆早33号,吐絮...     

我国46个棉花品种对木尔坦棉花曲叶病毒的抗性鉴定

为明确我国主要棉花品种对木尔坦棉花曲叶病毒(Cotton leaf curl Multan virus,CLCuMuV)的抗性水平,采用烟粉虱田间自然传毒和CLCuMuV侵染性克隆人工接种方法分别对收集的46个棉花品种进行抗性鉴定。结果显示:46个棉花品种田间播种后90 d,新海21号、新海31号、新37号及112-2号4个品种自然发病的病株率为41.70%~100.00%,病情指数为39.81~100.00;新陆早36号、新陆中52号、中棉35号、中棉43号、鲁棉研36号、金宏祥10号6个品种的病株率为8.30%~16.70%,病情指数为0.93~9.26;其余品种未见发病。46个棉花品种人工接种CLCuMuV后60 d,新海21号、新海31号、新海37号和112-2号4个品种的病情指数为75.00~100.00,表现为高感;新陆中66号和新陆早46号病情指数分别为20.83和20.37,表现为中感;新陆早62号等10个品种的病情指数为10.46~15.87,表现为中抗;新陆早47号等14个品种的病情指数为5.26~9.26,表现为抗病;豫棉15号等11个品种的病情指数为2.22~4.86,表现为高抗;新陆早13号、新陆早61号、新陆中32号、新陆中56号和中棉41号病情指数均为0,表现为免疫。     

甘肃河西走廊棉区棉花萌发期和苗期耐盐性鉴定与评价

以19个甘肃河西走廊棉区主栽品种(系)为材料,以多项指标的耐盐系数为依据,运用主成分分析及聚类分析对其进行萌发期和苗期耐盐性综合评价及分类。结果表明:参试的19个品种(系)中,有3个品种(系)在萌发期和苗期耐盐性结果不一致,占总参试品种(系)的15.8%,其它品种(系)在萌发期和苗期耐盐鉴定结果一致,其中表现稳定的强耐盐品种为辽195、惠远710和金垦108,表现稳定的中等耐盐品种(系)为陇棕棉3号、B10、金垦1261、新陆早26号、新陆早33号,表现稳定的弱耐盐品种(系)为陇棉2号、新陆早10、新陆早67、陇绿棉4号、酒棉10号、新陆早39、新陆早45,表现稳定的盐敏感品种为华棉9号。甘肃河西走廊棉区主栽棉花品种主要以中等和弱耐盐品种为主,强耐盐品种较少。     

花铃期干旱胁迫对陆地棉农艺性状的影响及其抗旱等级划分

为了探索花铃期干旱胁迫对不同棉花品种重要农艺性状的影响,并对品种进行等级划分,以前期鉴定的30份陆地棉品种进行试验,测定不同品种干旱胁迫组和对照组的农艺性状和品质指标等。通过含水量的差异性分析、农艺性状相关性分析、抗旱系数分析、3种综合评价值(D、CDC、WDC)相关性分析,证明3种评价值的评价结果一致。通过各性状与D值和WDC值的关联度分析,明确伸长率、单株产量、比强度和整齐度4个指标可作为品种抗旱性鉴定的重要指标。以D值进行聚类分析,对30份品种进行了抗旱等级分类,共分为4大类。第I大类,共有DG219、DG168、DG186等3份材料,属于强抗旱类别;第Ⅱ大类,共有DG270、DG228等12份材料,属于抗旱类别;第Ⅲ大类,仅有1份材料(DG248),属于较敏感类别;第Ⅳ大类,共有DG43、DG42等14份材料,属于敏旱类别。研究结果为品种的鉴定和利用提供了参考依据。     

棉花冠层对不同灌水量的反应及其产量形成研究

通过探讨新疆北部棉区推广棉种新陆早6号与新陆早8号,在不同灌水量条件下冠层结构特征的差异性,得出新陆早6号对限量滴灌反应不敏感,而新陆早8号对限量滴灌反应较敏感。因此,在限量滴灌条件下,选择新陆早6号种植较适宜。叶面积指数低,叶片平均倾斜角度大,群体散射辐射透过系数和群体直射辐射透过系数增加,光能的截获率降低,由此得出,不同品种对灌水量的反应表现及理想群体冠层结构的合理指标,为增加棉花产量和提高水分利用效率提供了理论依据。     

花铃期减量滴灌对北疆棉花光合特性及产量的影响

针对近年来新疆北部(北疆)棉花花铃期降雨量增加的现象,为明确花铃期减量滴灌是否可行及其对棉花产量形成过程的影响,以新陆早50号和新陆早73号为材料,设2个花铃期减量滴灌处理(W_1:2 050 m~3·hm~(-2),W_2:1 650 m~3·hm~(-2)),同时以最适滴灌量作为对照(CK:2 450 m~3·hm~(-2)),系统分析了棉田0～60 cm不同土层土壤含水率动态变化、冠层叶片光合荧光特性和产量构成。结果表明:随滴灌量减少,各土层土壤含水率降幅增加。在处理33～45 d,两个品种减量滴灌处理气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)和净光合速率(P_n)分别下降5.40%～35.48%、1.24%～9.47%和9.22%～26.78%,品种间比较新陆早50号降幅较大。两个品种相对可变荧光曲线(ΔV_t)在K点(300μs)出现较大波动,且W_2处理高于W_1处理。W_2处理下新陆早50号和新陆早73号ΔK值分别为0.025和0.0239,W_k值较对照分别增加54.55%和35.14%。两个品种棉花叶片M_o、V_I和V_J均表现为W_2 W_1 CK,ψ_o、φ_(Po)、φ_(Eo)和PI_(ABS,total)均随滴灌量减少而降低,其中,新陆早50号降幅较大。W_1和W_2处理下两个品种单株铃数分别减少1.67%～3.17%和14.29%～15.00%,分别减产6.27%～7.77%和19.28%～21.75%,新陆早50号减产较多。减量滴灌处理使棉花叶片P_n下降的主要原因是气孔限制因素,但未造成北疆棉田花铃期严重水分亏缺。W_1处理下两个品种棉花叶片光合机构的PSⅡ供体侧放氧复合体(OEC)未受到明显伤害,减产较少,可作为北疆棉田花铃期供水不足时的参考滴灌量。品种间比较,新陆早73号更适宜北疆棉田供水不足时种植。     

气象、农业干旱指标综述

介绍了以降水量统计特征作为指标和以降水量、气温统计特征作为指标的气象干旱指标,以土壤含水量、作物旱情、作物需水量、供需水比例、作物水分综合统计特征为指标的农业干旱指标.列出气象、农业干旱指标计算公式,介绍计算方法和干旱指标的详细等级标准,并对各指标计算所需统计资料观测、收集的难易程度,各指标的优缺点、适用性及其适用区域范围评述,为干旱的监测、评估、预警和研究提供依据.     

特旱条件下玉米自交系抗旱性评价

为了发掘和利用玉米抗旱种质资源,选育耐旱高产的玉米杂交种,通过全生育期控水试验,对58个玉米优良自交系的抗旱性进行了鉴定和评价,并进行了抗旱性聚类和遗传背景分析。结果表明:在特旱条件下,58个自交系减产幅度为40.6%~100%,平均产量下降了81.6%;结实率、穗行数、行粒数、出籽率4个性状分别与抗旱系数或抗旱指数存在显著或极显著的相关性,可作为玉米自交系抗旱性评价的关键指标;根据抗旱性的不同,58个自交系可划分为3类,其中第I类自交系K12、PB1139、RD6的抗旱性极强,第II类自交系CL11、郑58、P138、特早熟、Ft45-5具有较强的抗旱潜力。为了便于利用杂种优势,将不同抗旱性的自交系按照其所属遗传类群进行了再次划分,58个自交系可划分为2个类群,其中A群中抗旱性强的自交系有CL11和郑58,B群中抗旱性强的自交系有K12、PB1139、RD6、Ft45-5、P138和特早熟。     

甘肃河东早春旱和春旱的监测与预测

利用1958年以来甘肃河东地区具有代表性的12个站点的降水和蒸发资料,给出了甘肃省早春旱和春旱指数计算公式和判别标准。结果表明:此法能够较准确地提炼出早春旱和春旱与多雨的年份,而且资料获取相对容易,在实时业务的干旱监测中有一定的应用价值。对46a来干旱的时空分布特征进行了初步分析,给出典型年份前期和当时场的风场和高度场的环流特征,指出从隆冬开始,北风异常就贯穿我国中西部上空的整个对流层;随着高度的升高,东亚高度场减弱并向西倾斜,东亚槽偏强,欧洲脊偏强,高低空环流的这种配制以及东西方向的波列分布状况不利于河东地区的降水,易造成干旱,并就此给出一个预测模型。     

干旱胁迫下玉米自交系抗旱性评价及筛选

以39份玉米自交系为材料，2017—2018年在甘肃省张掖市设置田间自然抗旱鉴定试验，筛选抗旱鉴定指标，综合评价玉米自交系的抗旱性。结果表明：在干旱胁迫下，39份玉米自交系的粉丝间隔时间延长了0~3 d，株高、穗位高、穗长、穗粗、穗干重、籽粒干重、出籽率及百粒重均降低，其中，穗干重、籽粒干重和出籽率3个指标分别为正常灌水处理的81.5%、79%和88.5%。穗干重、籽粒干重和出籽率与平均抗旱系数呈显著正相关，可作为玉米自交系抗旱鉴定的主要指标。利用加权抗旱系数法综合评价筛选出强抗旱玉米自交系10份，其中自交系E28、DH351、陇1222、浚92-8和黄早四，抗旱性达到极强。本研究所筛选到的抗旱自交系可在选育抗旱新品种中加强利用。     

4种干旱指标在华北地区气象干旱监测中的适用性分析

采用华北地区1961—2016年69个气象站点常规观测资料，通过选取特殊气象代表站点，选用CI、SPEI、SPI及Z指数分别计算了1、3、12个月时间尺度气象干旱，并与气象干旱发生实况进行对比分析。结果表明：（1）CI计算的华北地区不同区域各时间尺度气象干旱发生频率均较实际明显偏高7%~14%，Z指数计算的发生频率均较实际明显偏低6%~12%，SPI计算的部分区域季时间尺度气象干旱发生频率也明显偏低6%左右；（2）根据华北地区9个代表气象站点计算出的4种干旱指标对比干旱发生实况统计数据，结果显示在4个研究分区中，SPEI指数表征的干旱发生状况与实际吻合率最高，分别为57.41%、60.78%、57.06%和66.99%，与实际干旱发生状况吻合程度最低的是Z指数，4个研究分区的吻合率分别为40.85%、34.94%、41.56%和38.24%。研究表明，SPEI表征各种时间尺度气象干旱发生效果最好，Z指数效果最差。因此，选用SPEI能较准确地表征华北地区气象干旱年际变化及突变检测、时间分布、空间分布、干旱发生强度、不同等级干旱分布等特征。     

甜荞资源萌发期耐旱性鉴定体系建立与种质筛选

为了探索荞麦萌发期耐旱性鉴定胁迫浓度与鉴定指标,建立甜荞萌发期耐旱性鉴定体系,筛选优异种质资源,以80份不同来源的甜荞种质资源为材料,通过设置不同的PEG6000胁迫浓度(10%、20%、25%和30%),研究了不同干旱胁迫对甜荞种子萌发和生长的影响。结果表明:低浓度胁迫(10%PEG6000)对甜荞种子的萌发率和根的生长影响较小,萌发抗旱指数变幅为80.92%～109.31%,对部分品种具有一定的促进作用;随着PEG6000高渗溶液浓度的升高,种子萌发率、萌发抗旱指数、株高和根长等各项指标呈下降趋势,20%PEG6000溶液胁迫下,萌发抗旱指数为50.82%～101.62%,在25%PEG6000溶液胁迫下各品种的萌发抗旱指数均在50%以下,当浓度达到30%时,萌发抗旱指数均在5%以下,显著抑制了种子的萌发,20%PEG6000溶液为荞麦萌发期耐旱性鉴定的适宜浓度;种子的相对发芽率、萌发抗旱指数、相对根长指数和根长胁迫指数4个指标与甜荞耐旱性等显著相关,相关系数分别为-0.92、-0.94、-0.85和0.85,可作为甜荞萌发期耐旱性鉴定的有效指标;通过对80份甜荞种质资源进行耐旱性鉴定,共筛选到耐旱性极强的种质资源3份(3.75%),耐旱型种质13份(16.25%),耐旱性较弱种质33份(41.25%),敏感型种质31份(38.75%)。     

干旱胁迫对不同抗旱类型芜菁苗期生理特性的影响

以干旱敏感型芜菁(WJC106)和抗旱型芜菁(WJC129)为试验材料,采用盆栽自然干旱方法,研究干旱胁迫对不同抗旱类型芜菁苗期丙二醛含量、相对电导率、抗氧化酶活性、渗透调节物质、光合荧光以及叶片气孔形态特征的影响。结果表明：干旱胁迫显著增加芜菁苗期丙二醛含量和相对电导率,WJC106的增幅分别为59.71%和27.05%,WJC129分别为54.52%和20.06%,其细胞膜受损程度较大。WJC129有较强的调节能力,在干旱胁迫下其抗氧化酶活性和渗透调节物质的含量显著高于WJC106。干旱胁迫下WJC106和WJC129脯氨酸增幅分别为85.22%和88.97%,可溶性蛋白增幅分别为32.51%和58.26%,脯氨酸和可溶性蛋白起主要渗透调节作用。干旱胁迫除对芜菁有效光量子产量影响不明显之外,对叶绿素含量、光合及荧光参数均造成负面影响,其中WJC106受影响较大,WUE下降了71.5%,而WJC129光合及荧光各项指标相对比较稳定,WUE反而增加了18.2%。干旱胁迫使两个不同抗旱类型的芜菁苗期叶片气孔变小,保卫细胞变薄,气孔开度和气孔张开率显著减小。在干旱胁迫下,抗旱型芜菁的气孔开...     

模拟干旱胁迫下冬小麦胚芽鞘长度变化及与抗旱性的关系研究

以6个抗旱性不同的冬小麦品种(系)为材料,通过不同浓度的PEG-6000渗透溶液模拟干旱胁迫处理,研究了小麦苗期的胚芽鞘长度、苗高、主胚根长等性状,并与其在大田及防雨棚控水条件下的产量构成和抗旱性的关系进行分析.结果表明,在不同浓度的PEG-600 0渗透溶液干旱胁迫处理下,小麦苗期胚芽鞘长度在品种间差异显著;产量的抗旱指数与苗期不同干旱胁迫处理下的胚芽鞘长度的相关性分析表明,小麦的胚芽鞘长度与其抗旱指数呈极显著正相关(相关系数为0.9600),抗旱性强的品种胚芽鞘较长,抗旱性弱的品种胚芽鞘较短.在不同程度的干旱胁迫处理下,各品种的胚芽鞘长度变化趋势大致相同 ,因此利用胚芽鞘长度可以在早期对小麦的抗旱性进行鉴选.     

万荣县麦田土壤干旱研究

万荣县气象局1964-2008年0～100 cm各旬旱地麦田土壤湿度资料分析表明,小麦生育期的耕作层土壤相对湿度有下降趋势,特别是拔节抽穗期土壤相对湿度下降4.9％ ·10a-1,作物旱情指标Kd和作物水分亏缺率G也显示拔节抽穗期干旱化明显.另外,冬前和越冬期分蘖数增大.土壤干旱的综合原因是降水量(特别是夏季)减少、冬前和越冬期作物系数增大和四月日照不显著增多引起的参考作物蒸散增加.拔节抽穗期有明显的干旱化趋势.     

基于温度植被干旱指数的黑龙江省旱情动态研究

2015年黑龙江省发生大面积干旱,为了对此旱情进行动态监测,采用6—9月的MODIS数据,计算温度植被干旱指数(TVDI);以过去15年(2000—2014年)的全省40个旱作农业站点以旬为单位的TVDI为研究对象,根据土壤相对湿度的农业干旱等级划分标准,制定TVDI的干旱监测等级,利用2011年实地测取土壤相对湿度数据对该等级进行验证,结果表明,验证结果准确度达到83%。结果显示:TVDI被分为5个等级,TVDI0.46为无旱,TVDI在0.46~0.57之间为轻旱,TVDI在0.57~0.76之间为中旱,TVDI在0.76~0.86之间为重旱,TVDI0.86为特旱,用此标准对黑龙江省2015年的旱情进行分析,能够较好地反映出黑龙江省整体的实际旱情。在监测中2015年7月份全省旱情最为严重,持续到8月中旬,到8月下旬省内各地陆续降雨,重旱区域减少,整体旱情减轻。