施用棉秆炭连作棉花根际土壤真菌多样性与土壤理化性质及黄萎病的相关性

【目的】研究施用棉秆炭,连作棉花根际土壤真菌群落多样性与土壤理化性质及黄萎病病害的关系,为棉秆的合理利用和防治棉花连作障碍提供科学依据和理论指导。【方法】以棉秆移除(NPK)和棉秆还田(NPKS)为对照,采用常规分析和454高通量测序技术,研究棉秆移除基础上施用常量棉秆炭(22.50 t/hm²,NPKB1)和增量棉秆炭(45.00 t/hm²,NPKB2)条件下,新疆棉花根际土壤真菌群落多样性、理化性质和黄萎病病害发生的相关性。【结果】施用棉秆炭连作棉花根际土壤真菌多样性和理化性质有显著相关性。经过2年的2%棉秆炭的施用显著降低了真菌多样性。真菌NPKS和NPKB2处理OTU丰度分别显著降低了15.63%和46.25%(P<0.05),Shannon多样性指数分别显著降低了11.81%和65.40%。不同用量棉秆炭对子囊菌门和接合菌门真菌数量的影响较大,但菌根真菌数量降低。NPKB2处理土壤中Gibberella、Fusarium和Verticillium等病原真菌数量较NPK处理显著降低。施用棉秆炭显著增加了棉花根际土壤中有机质、速效钾和速效氮的含量,而速效磷的含量则降低;对pH的影响不显著,但显著提高了土壤的电导率。RDA分析中,土壤有机质和速效氮是影响棉花根际土壤真菌群落结构的重要环境因素。与NPK处理和NPKS处理相比,NPKB1处理增加了黄萎病病害发病率和病情指数,NPKB2处理黄萎病病害发病率下降不显著,病情指数分别降低了2.2%和15.0%。Verticillium数量与黄萎病发病率和病情指数呈极显著正相关。施用棉秆炭降低了棉花黄萎病病原菌数量,与NPK处理相比,增量棉秆炭Verticillium数量显著降低了63.83%。与NPK处理和NPKS处理相比,NPKB1处理增加了黄萎病病害发病率和病情指数,NPKB2处理黄萎病病害发病率下降不显著,病情指数分别降低了2.2%和15.0%。【结论】施用棉秆炭降低了连作棉花根际土壤真菌多样性,减少了黄萎病病原菌数量,增加了连作棉花根际土壤养分含量。虽然没有显著降低棉花黄萎病发病率,但有缓解病害发病程度的趋势。     

陆地棉品种资源萌发期耐盐性的隶属函数法评价

【目的】研究萌发期盐胁迫条件下,不同陆地棉品种资源之间耐盐性状差异,分析盐胁迫对棉花萌发期相关性状的影响,筛选耐盐能力强品种,为陆地棉耐盐遗传改良提供理论支持。【方法】以188份国内外棉花品种资源为材料,150.0 mmol/L NaCl为胁迫浓度,测定在盐胁迫及对照条件下,188份品种资源的发芽势、发芽率、芽长、芽鲜重等4个指标,利用4个指标相对值分析棉花的耐盐性,采用模糊数学的隶属函数法综合评价188份棉花品种资源。【结果】在150.0 mmol/L(0.8%)NaCl盐浓度下,188份品种资源的发芽势、发芽率、芽长、芽鲜重的相对值存在显著差异。经隶属函数综合评价,筛选出1份高耐盐材料(新陆中22号)、45份耐盐材料(新陆早1号、新陆早21号、苏棉12号等)、120份中耐材料(新陆中21号、新陆中54号、辽棉17号等)、22份敏感材料(春矮早、新陆中42号、云151075等)。【结论】188份陆地棉品种资源材料大部分耐盐性为中耐(占63.8%),筛选得到新陆中22号、新陆早1号、新陆早21号等45份耐盐较强材料为陆地棉耐盐遗传改良的亲本材料。     

高温胁迫对不同棉花品种光合作用及产量性状的影响

【目的】 研究高温胁迫下不同棉花品种之间光合性状、产量性状及品质性状的差异,分析高温胁迫对棉花光合特性的影响,筛选耐高温品种,为耐高温品种选育提供理论支持。【方法】 测试20份陆地棉资源材料在高温胁迫后,叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、光合水分利用率等5项生理指标,以及单株结铃、单铃重、衣分、籽棉产量、皮棉产量、纤维长度、比强度、马克隆值、整齐度、伸长率10个性状,研究其差异性及相关性。【结果】 20份材料在高温胁迫后光合特性和产量性状存在极显著差异,纤维品质存在差异但不显著,棉花品种间耐热性的表现不同,单株结铃和单铃重这两个产量性状和净光合速率、蒸腾速率、水分利用率呈正相关。【结论】 在高温胁迫环境下,中棉所35号、湘棉11号、鄂棉10号的光合能力相对较强,产量性状相对较高,具有较强的耐高温特性,筛选出材料可以作为耐高温育种的种质资源。     

不同滴灌水温在灰漠土中水热耦合模拟与验证

【目的】滴灌条件下不同灌溉水水热状况对土壤水热状况的影响规律,根据土壤水、热运动基本方程,建立了地表滴灌水、热运移数学模型。【方法】采用正交试验设计,设计不同滴灌水温水平及其组合,共计40个试验处理。利用 HYDRUS-1D 软件建立的数学模型进行了数值求解,与实测数据结果进行验证。【结果】建立新疆灰漠土土壤含水量与压力水头的模拟方程(1)公式;(2)e^l_n0.328 9Q－0.063 81.560 5(h<0),确定土壤的水力学参数和热特性参数。【结论】利用该数学模型对地表滴灌条件下作物生长所需的土壤水、热环境条件模拟预测。从模型的数值模拟值和实测结果对比验证显示,地表滴灌条件下低水温(10℃)和高水温(30℃)对土壤表层影响比较大,而且在早春增加一定的灌水温度,有利于作物苗期的生长。     

新疆地方梨品种S基因型的鉴定

【目的】鉴定与研究9个新疆地方梨品种S基因型,为库尔勒香梨授粉品种的筛选及其遗传改良提供理论依据。【方法】设计特异性引物对9 个新疆地方梨品种的基因组DNA 进行PCR扩增,片段回收、克隆、测序,使用生物信息学软件对各序列进行分析。【结果】褐色句句梨、轮台句句梨、霍城冬黄梨、八月梨、库尔勒黄酸梨、句句梨、奎克阿木特1号等7个品种的S基因型分别是:S28S4、S28S4、S28S1、S28S4、S22S35、S28S4、S36S34S22;可特阿木特和棋盘梨各鉴定出一条基因,S基因型分别是 S8Sx和 S28Sx。【结论】确定了7个新疆地方梨品种S基因型,可特阿木特和棋盘梨中各有 1条 S 基因没有被鉴别出。丰富了我国梨资源的S基因型信息,为库尔勒香梨的丰产栽培和遗传改良提供了依据。     

不同材质果袋对哈密瓜果实微域环境及品质的影响

【目的】研究不同材质果袋对哈密瓜果实微域环境及品质的影响,为哈密瓜田间生产提供指导。【方法】以“黄皮9818”甜瓜品种为材料,采用白纸袋、硫酸纸袋、塑料膜袋、淋膜纸袋4种不同材质的果袋,不套袋(CK)为对照,进行哈密瓜果实套袋试验,并测定不同材质果袋中微域环境,及对哈密瓜外观和营养品质的影响。【结果】哈密瓜套袋后,微域环境的温度、光照均低于对照(CK),除塑料膜袋外,其它材质果袋均能有效防止果面灼伤;而各套袋处理哈密瓜营养品质中总酸、蛋白、水解还原糖、VC含量无明显差异。【结论】在哈密瓜露地栽培条件下,淋膜纸袋为较理想果袋,果实平均单果重(1.52kg)、商品率(82.80%)最高,且果面鲜亮干净,网纹细密,水浸斑较少。     

刈割期及添加剂对甜高粱青贮发酵品质的影响

【目的】研究刈割期与添加剂对甜高粱青贮饲料发酵品质和营养成分的影响。【方法】以新高粱3号、新高粱9号为供试品种,选择乳熟期、蜡熟期、完熟期3个时期刈割,并以不添加,添加尿素、青贮添加剂进行青贮制作,在青贮60 d后取样分析其发酵品质及营养价值。【结果】随着甜高粱刈割期的后移,粗纤维、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量逐渐减少,在完熟期时达到最低,新高粱3号分别为13.58%、23.51%、16.35%,新高粱9号分别为16.74%、29.55%、21.34%,与乳熟期相比分别降低了15.3%~32.85%、20.87%~57.31%、21.4%~24.76%;完熟期时新高粱3号的体外消化率与粗蛋白含量可达到65.35%、8.16%,比乳熟期时提高了48.4%、0.86%。在青贮过程中,加入青贮添加剂和尿素后蛋白质含量分别比空白组提高了3.34%~4.4%、6.5%~11.4%;体外消化率分别比空白组提高了7.17%~23.22%、1.22%~17.06%;同时降低了青贮饲料的pH值,有效减少了干物质及可溶性碳水化合物的损失。【结论】种植于新疆北疆地区的甜高粱宜在完熟期刈割制作青贮,且青贮时加入添加剂可改善青贮饲料的发酵品质和体外消化率。     

高温胁迫对枣苗生理特性的影响

【目的】研究酸枣和灰枣实生苗对高温胁迫的适应机制。【方法】以酸枣和灰枣穴盘苗为材料,研究45℃高温处理不同时间(0、1、3、5 d)对枣叶片相对电导率、丙二醛、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性以及光合色素含量的影响。【结果】高温处理不同时间下,酸枣苗叶片相对电导率仅在高温处理第5 d显著增加,较对照提高18.1%,叶片MDA含量变化不显著,灰枣实生苗叶片相对电导率和MDA含量显著升高,细胞膜系统受损严重。随着高温处理时间的延长,酸枣叶片可溶性糖含量先下降后上升,脯氨酸、SOD和CAT活性显著升高,灰枣实生苗叶片可溶性糖、SOD活性先下降后上升,脯氨酸和CAT活性显著升高。高温处理下酸枣和灰枣实生苗叶片可溶性蛋白、POD活性变化不大。高温处理显著降低酸枣和灰枣实生苗叶片光合色素含量,酸枣叶片光合色素含量下降幅度较灰枣实生苗小。【结论】随着高温胁迫时间的延长,酸枣和灰枣实生苗叶片可溶性糖、脯氨酸、SOD和CAT活性均提高,光合色素含量均下降,并且酸枣叶片细胞膜稳定性较灰枣实生苗强,光合色素下降幅度较灰枣实生苗小,耐热性较灰枣实生苗强。     

棉秸秆纤维素降解菌系构建及固体发酵条件优化

【目的】构建棉秸秆降解菌系及其固体发酵条件优化。【方法】根据羧甲基纤维素酶活(CMC)和滤纸酶活(FPA)筛选纤维素降解能力强的菌株,与调节发酵品质的菌株配比,采用响应面法评价初始含水量、接种量、发酵天数及其交互作用对棉秸秆纤维素降解率的影响。【结果】得到24株纤维素降解菌,其中一株透明圈直径与菌落直径的比例最大值 6.20,FPA酶活力9.699 U/h,CMC酶活力10.435 U/h,通过鉴定为枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis),与产朊假丝酵母(Candida utilis)、植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)构建复合菌系按1∶1∶2∶1进行发酵,对模型进行方差分析,方程回归显著(P<0.000 1),接种量15.0%,发酵时间35.0 d,水分80.0%时,纤维素降解率达35.91%,接种量对纤维素降解率影响最大。【结论】构建了棉秸秆纤维素降解菌系,确定了固体发酵最佳条件,为棉秸秆饲料化提供了实验及理论依据。     

设施葡萄基地土壤－葡萄体系邻苯二甲酸酯(PAEs)污染及分布特征

【目的】研究吐鲁番设施葡萄基地土壤-葡萄体系邻苯二甲酸酯污染及分布特征。【方法】对种植年限为1、4、6 a的葡萄大棚土壤、葡萄根、茎、叶、果实进行取样,采用气相色谱-串联质谱技术测定各样品中16种PAEs化合物的含量,分析土壤-葡萄体系邻苯二甲酸酯的主要成分、含量、分布、变化及相关性。【结果】土壤中∑PAEs含量在1.500~2.718 mg/kg, DIBP、DBP、DEHP的含量占到总含量的98.9%,三者在0~20 cm的土层中占70%;种植4年的葡萄土壤∑PAEs含量最高,6年龄低于4年龄葡萄土壤含量;葡萄植株各部位∑PAEs的含量由高到低为根>茎>叶>果实,根、茎、叶中∑PAEs占整个植株的95.5%;葡萄果实与土壤中∑PAEs、DIBP、DBP、DEHP的含量显著相关,相关系数分别为0.878、0.855、0.820、0.981。【结论】吐鲁番设施葡萄基地PAEs污染物以DIBP、DBP、DEHP为主,主要分布在0~20 cm的土层中,随着种植年限的增长,∑PAEs并非成线性增长趋势,在植株体内PAEs含量由根到果实逐渐递减,果实与土壤中PAEs含量呈显著相关性。