麦棉套作复合根系群体对棉花根系生长的影响

【目的】探索麦棉套作两熟中棉花根系对逆境适应的生理机制，为采取合理调控措施、解决麦棉两熟双高产栽培中棉花弱苗晚发问题提供依据。【方法】在麦棉套作模式下，采用池栽和盆栽相结合的试验方法，设置麦棉自然根系套作(根系和肥水均可相互通过)、纱网隔根套作(肥水可相互通过，根系不能相互通过)和塑膜隔根套作(根系和肥水均不能相互通过)3种麦棉复合根系群体，研究套作小麦对棉花根系活力、内源保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响。【结果】在麦棉共处期，麦棉自然套作复合根系中小麦根系对肥水的激烈竞争，导致棉花根系干物质累积量和根冠比均显著低于隔根处理。而小麦根系强烈的生理活动，使套作棉花根系处理相对隔根处理处于一种逆境胁迫状态，其根系活力增强，超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等内源保护酶活性明显提高。同时，根系细胞膜脂过氧化程度也相应增大。到小麦收获后，种间竞争解除，麦棉自然根系处理棉花根系生长的环境条件得以改善，根系膜脂过氧化程度降低，但由于前期影响还未能完成消除，其根重仍明显低于隔根处理。【结论】套作棉花通过提高根系内源保护酶活性来适应小麦对其造成的营养逆境胁迫。     

水稻茎蘖动态的模拟研究

依据文献资料和田间试验 ,建立了基于生理生态过程的水稻茎蘖增长与消亡的模拟模型。用指数函数描述潜在茎蘖数增长量与叶龄之间的关系。采用品种分蘖特性、有效分蘖叶位数、群体叶面积指数 (LAI)以及植株含氮量等影响因子对潜在茎蘖增长量进行调节 ,从而得到实际生长条件下茎蘖数增长动态模型。拔节至抽穗期间 ,分蘖的衰亡量决定于分蘖的生理年龄和同化物供应状况。利用有广泛生态条件和栽培条件变异的试验资料对模型检验的结果显示 ,模型能较好地模拟茎蘖数增长和衰亡动态。     

苗期遮荫对棉苗茎叶结构及功能叶光合性能的影响

 通过研究苗期 (棉麦两熟共生期 )遮荫对棉苗茎叶结构及功能叶光合性能影响的结果表明 ,遮荫棉苗功能叶片变薄 ,栅栏细胞密度下降 ,叶绿体数目减少、形状变小 ,基粒数减少 ,单个基粒的片层数增加 ,但总基粒片层数随遮荫程度增加而减少 ,同时功能叶叶绿素含量和光合速率降低、光化学效率提高。遮荫棉苗功能叶光合速率与总基粒片层数成正比 ,与光化学效率成反比。对苗期遮荫的敏感性反应 ,光合速率强于叶绿素含量。遮荫棉苗茎木质化程度降低 ,形成层和韧皮部不发达 ,髓径增大。不同品种 (系 )对上述指标的响应不同。     

种植密度对转基因棉氮、磷、钾吸收和利用的影响

在江苏地区棉花高产条件下,研究了种植密度(12000、21000、30000、39000、48000和57000 plant/hm2)对转基因棉湘杂棉8号养分吸收和利用的影响.结果表明,随种植密度的增加,棉株氮、磷、钾养分累积吸收量均呈线性升高,而生殖器官氮、磷、钾养分累积吸收量和养分经济系数则呈抛物线函数变化,均以30000 plant/hm2密度为最高,与皮棉产量的变化趋势完全相同.种植密度对开花至盛花阶段棉株养分吸收比率的影响大于其他阶段,密度增大显著降低植株在开花～盛花阶段氮、磷、钾的吸收比例.随种植密度的增加,每生产100 kg皮棉的养分摄取量逐渐上升,但对钾的吸收比例明显下降.高密度显著降低了上、中、下不同部位果枝的氮、磷、钾养分浓度和提高了不同部位果枝的群体养分吸收量,并使果枝营养早衰,下部果枝表现尤其明显,这与铃重的果枝空间分布相吻合.     

盐胁迫对棉田土壤微生物数量与酶活性的影响

在盆栽条件下模拟滨海盐土组成,研究土壤盐胁迫对不同耐盐性棉花品种"中棉所44"和"苏棉12号"土壤微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明:从苗期到吐絮期,两个品种的土壤细菌、真菌和放线菌数量,以及土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和纤维素酶活性均随土壤盐分的增加呈现逐渐下降的一致趋势,处理间差异均达显著水平。土壤水分亏缺加重盐胁迫影响,相同盐分水平下,正常灌水处理的土壤微生物数量和酶活性显著高于相应干旱处理。棉株的生长发育亦受到土壤盐分的显著抑制,根系活力、根重、生物量和籽棉产量均随土壤盐分水平升高而一致降低,根冠比则相反。耐盐性品种中棉所44各项测定指标的下降幅度均小于苏棉12号。相关性分析表明,各菌类数量和酶活性与籽棉产量之间存在显著的正相关关系,同时各菌类数量和酶活性之间密切相关,其中碱性磷酸酶和纤维素酶活性与各菌类数量之间的相关系数均达到极显著水平。说明土壤微生物与土壤酶活性对盐胁迫反应极为敏感,并与棉花产量密切相关,是盐胁迫下棉花显著减产的一个重要原因,可作为土壤盐胁迫过程中的重要指标。     

基于异速生长关系的棉籽油分含量模拟模型

基于不同熟性棉花品种的异地分期播种和施氮量试验,分析棉籽油分含量与棉籽生物量间的异速关系,综合品种特性、主要气象条件,以棉籽生物量为驱动,建立基于异速生长关系的棉籽油分含量模拟模型。利用不同生态点品种、播期和施氮量的田间试验资料的检验结果表明:安阳、淮安和徐州试点模拟值与实测值的RMSE分别为2.2%、2.9%和2.4%。说明依据棉籽油分含量与生物量间的异速生长关系预测棉籽油分含量切实可行,模型预测性好,广适性较强。     

滨海盐土棉田棉花水、盐遥感监测系统的设计与实现

 为监测滨海盐土棉田棉花的水、盐状况,对盐碱地植棉提供理论依据。本研究运用软件工程的思维,耦合了基于地面遥感手段构建的棉花功能叶水、盐状况监测模型和土壤介电常数模型,开发了具有监测滨海盐土棉田棉花和土壤水、盐状况功能的遥感监测系统。系统以光谱反射率和土壤介电常数数据为基本输入,对棉花功能叶和棉田土壤水、盐状况进行了预测计算,运行结果以表格和图形的形式输出。应用结果表明,该系统操作简单、运行稳定,监测结果准确,可为农业生产者、管理人员和科技人员提供棉作数字化和科学化的决策支持。     

栽培方法对3:2式麦套中熟春棉棉铃发育的影响

研究结果表明：栽培方法可影响纤维伸长和纤维素累积,对纤维最终长度影响较小,育苗移栽和地膜覆盖有利于纤维伸长和纤维素累积,棉纤维ＩＡＡＯ活性变化也说明了这一点;地膜棉和播棉的棉籽脂肪,蛋白质累积差别较小,栽培方法对棉仁各种脂肪酸含量影响作用较小;３：２式两熟中熟春棉应选择地膜覆盖方法。     

施氮量对不同开花期棉（Gossypium hirsutum L.）铃纤维细度和成熟度形成的影响

为兼顾试验的重复性和生态区域性,选用高品质棉（科棉1号）和常规棉（美棉33B）品种为材料,于2005年分别在江苏南京（118o50E, 32o02N,长江流域下游棉区）和江苏徐州（11711E, 3415N,黄河流域黄淮棉区）设置施氮量（低氮:N 0 kg/hm2;适氮:N 240 kg/hm2;高氮:N 480 kg/hm2）试验,研究施氮量对不同开花期棉铃纤维细度、成熟度和马克隆值形成的影响。结果表明:（1）施氮量显著影响棉纤维细度、成熟度和马克隆值的形成过程,但三者在不同开花期对氮素水平的响应不同,施氮量与开花期对棉纤维细度、成熟度和马克隆值的形成存在互作效应。8月10日前开花的棉铃,铃期［花后0～50 d （DPA）］日均温在23.3 oC以上,纤维细度、马克隆值以N 0 kg/hm2施氮量下最大,棉纤维马克隆值与纤维细度的相关性较大;8月25日开花的棉铃（铃期日均温在20.8～23.3 oC之间）,纤维成熟度、马克隆值以N 240 kg/hm2施氮量下最大;9月10日开花棉铃（铃期日均温低于20.8 oC）,纤维细度、成熟度和马克隆值均以N 480 kg/hm2最大,棉纤维马克隆值与纤维成熟度的相关性增强。（2）影响不同开花期间纤维细度、成熟度和马克隆值的主要因素是铃期日均温,最终纤维细度、成熟度和马克隆值在不同施氮量之间的变异与不同开花期（铃期日均温不同）间的变异比较,前者显著小于后者。综上,因开花期不同而形成的铃期日均温是决定细度、成熟度和马克隆值的最重要因素,施氮量可通过对位叶叶氮浓度NA影响棉纤维细度、成熟度和马克隆值的形成过程,增加施氮量可减小上述指标在不同开花期间的差异。     

基于区域土地利用变化的能源碳足迹改进算法及应用

为了充分反映区域生产性土地的碳吸收服务功能,准确表征能源消费碳排放对区域环境造成的压力,该文以江苏省为案例,根据区域实际土地利用变化和各类土地的净初级生产力对能源碳足迹核算方法进行了改进,并对改进后的能源碳足迹与经济发展之间的关系予以分析。结果表明:1999-2009年期间,采用Wackernagel算法,江苏省人均能源足迹由0.5184hm2增加到1.4626hm2;而采用改进算法,人均能源足迹由0.1771hm2增加到0.4194hm2,较原算法年均降低68.5%。人均能源足迹与人均GDP之间存在显著的抛物线关系和环境库兹涅茨现象;二者之间的脱钩指数持续小于1,并呈现逐渐明显的相对脱钩态势,表明当前江苏省经济增长对能源消费的依赖减弱,能源利用效率逐步提高。