根系分区交替滴灌对棉花产量和水分利用效率的影响

 为了探讨旱区农业节水新途径，在甘肃省石羊河流域下游荒漠绿洲区采用常规滴灌和分根区交替滴灌方式研究不同灌溉方式对大田棉花生长发育、产量、水分利用效率以及土壤水分分布的影响。结果表明，交替滴灌处理棉花叶片气孔开度减小，减少了奢侈的蒸腾损失，灌溉定额较小时根系分区交替滴灌对棉花的株高抑制作用较明显，灌水定额较大时限制作用不显著。根系分区交替滴灌技术在大田条件下可使籽棉产量比常规滴灌处理提高21.1%，总水分利用效率和灌溉水利用效率分别提高17.9%和20.9%。同等产量水平下与常规滴灌相比，交替滴灌可节省30.8%的灌水量。本研究表明根系分区交替滴灌是一种切实可行的节水灌溉技术，可在干旱缺水的棉花生产地区进一步研究和推广应用。  

SPAD值与棉花叶绿素和含氮量关系的研究

通过田间试验,利用叶绿素仪测定了不同氮素水平及不同生育时期棉花(新陆早13号及10号)功能叶片的SPAD值、叶绿素含量及植株全氮含量,在此基础上分析了棉花叶片SPAD值与叶绿素含量及全氮含量的关系。结果表明:棉花叶片的叶绿素含量与SPAD值呈线性相关;在不同生育期棉花的功能叶SPAD值与植株全氮有较好的线性相关;在相同时期不同品种间的SPAD值有显著性差异。应用SPAD值能够迅速准确地预测棉花的氮素营养状况,为确定棉花合理的施肥时期及施肥量提供理论依据,是一项前景很广的农业技术。  

以棉花为碳源去除地下水硝酸盐的研究

采用室内试验装置,研究了以棉花为碳源和反应介质的生物反应器去除地下水中的硝酸盐。结果表明,以棉花为碳源的反应器启动快。在室温25℃±1℃,进水硝酸盐氮浓度为22.6mgN·L-1,水力停留时间不小于9.8h时,反应器对硝酸盐氮可以100%去除,出水未检出亚硝酸盐。反硝化反应受温度变化及水力停留时间影响大:14℃的反硝化速率不到25℃的1/2;当水力停留时间为7.2h,N去除效率只有45%。反硝化反应受pH值和DO的影响小,当pH值在6～9,进水DO在2～6mg·L-1范围变化时,反应器去除效率没有变化。在反应进行过程中,棉花也被消耗掉。  

棉花内生细菌的分离及生防益菌的筛选

对不同品种和不同种植地区的健康棉花植株组织中内生细菌进行分离,共得到102个菌株。经鉴定分属于芽孢杆菌属(Bacillussp.)、黄单孢菌属(Xanthomonassp.)、假单孢菌属(Pseudomonassp.)、欧文氏菌属(Er winiasp.)及短小杆菌属(Curtobacteriumsp.),其中芽孢杆菌的分离频率最高,为优势种群。对内生细菌数量测定表明,棉花种子、根、茎、叶柄、叶片等组织内均存在大量的内生细菌。不同品种、组织及种植地,内生细菌的数量不同。各组织中内生细菌的种群密度的分布特点是种子中最多,其次为根,再次为茎,叶片、花蕾,叶柄中最少。从87个棉花内生菌的分离菌株中筛选出对棉花枯萎病菌有体外拮抗活性的菌株22个,占菌株总数的25%;15株对立枯丝核菌有抑制作用,占菌株总数的17%。15株对两种病原菌都有抑菌作用,其中有些菌株表现出较强抑菌活性,具有作为生防菌的潜能。  

棉花黄萎病抗性基因SSR标记研究

以高抗黄萎病的海岛棉品种" 15-3493"和高感黄萎病的陆地棉品种"石河子875"的175个F2代单株作为标记群体,采用BSA法筛选多态性引物,构建了1个包括3个SSR引物在内的连锁群。通过Mapmaker软件将与黄萎病抗性有关的1个位点定位在该连锁群,该位点与SSR标记BNL3556相距13.1cM,可解释表型变异方差的50.1%,为主效基因位点。  

水稻、玉米、棉花的高光谱及其红边特征比较

 测定了水稻、玉米、棉花 3种作物共 6个品种的冠层和主茎叶片不同生育期高光谱反射率及其对应叶片中叶绿素、类胡萝卜素含量 ,分析了它们的高光谱及其红边特征和红边参数与叶面积指数、地上生物量、鲜叶重及叶片色素含量的相关性。结果表明 :(1) 3种作物冠层高光谱反射率大小与其生育期有关。冠层和叶片光谱反射率最大值比较结果是 ,冠层光谱 :棉花 >玉米 >水稻 ;叶片光谱 :水稻 >棉花 >玉米。 (2 ) 3种作物冠层光谱的红边都具有“双峰”现象。红边幅值Dλr 和红边面积Sr 均呈增大、减少的变化规律 ,但红边  

留叶枝对抗虫杂交棉库源关系的调节效应和对叶片衰老与皮棉产量的影响

【目的】去叶枝是我国传统的棉田管理技术，但现有研究认为叶枝具有保留利用的价值。因此进一步探索棉花留叶枝的可行性及对库源关系、叶片衰老和产量、品质的影响与机理十分必要。【方法】于2004～2005年在山东临清比较研究了大田稀植（3.0株/m2）条件下3个转Bt基因抗虫杂交棉去叶枝和留叶枝后的形态和生理变化。【结果】与去叶枝相比，留叶枝棉花的衣分变化不大，全株平均铃重有所降低，铃数显著增多，2004和2005年的皮棉单产分别比去叶枝的对照提高了9.8%和6.2%， 但纤维长度和比强度略低于去叶枝的对照。留叶枝棉株的绿叶比例和冠层叶绿素含量高于去叶枝的棉株，但主茎功能叶的叶绿素含量和光合速率却显著低于对照。留叶枝具有中前期增源、后期扩库的作用，但对中前期的“流”似有不利影响。【结论】抗虫杂交棉在稀植条件下保留叶枝具有一定的增产作用，这与留叶枝增源、扩库的作用有关；留叶枝没有从根本上延缓棉花冠层的衰老，也没有改善纤维品质的作用。  

不同水氮管理对棉花产量、品质及养分平衡的影响

 在南疆塔里木盆地的南缘和北缘两个试验点研究了不同水氮措施对棉花产量、品质和氮素平衡的影响。结果表明，基于氮素实时监控技术和土壤水分实时监测技术的优化水氮管理比常规水氮管理大幅度减少氮肥施用量，策勒点施氮量由常规的432 kg·ha-1减少到256 kg·ha-1，尉犁点施氮量由310 kg·ha-1减少到137 kg·ha-1，灌水量也由常规的660 mm减少到427 mm（策勒），600 mm减少到402 mm（尉犁）；优化水氮管理在减少水氮投入的同时获得了与常规水氮管理相同甚至更高的生物量、产量、纤维综合品质以及吸氮量；大幅度地提高了氮肥利用率和灌水利用率；显著减少了土壤Nmin残留和氮素表观损失。  

华北平原典型农田土壤氧化亚氮的排放特征

采用静态箱法研究了华北平原典型农田土壤N2O通量的日变化、季节变化特征,并分析土壤温度、水分对土壤N2O通量的影响。结果表明,在作物生长季节内,华北平原玉米田、大豆田、棉花田土壤的N2O平均通量分别为244.3±27.9、177.8±27.1和88.2±8.1mg·m-·2h-1。玉米田、大豆田和棉花田土壤N2O排放均呈明显的季节变化,苗期玉米田和大豆田、抽雄吐丝期玉米田及始花期棉花田土壤N2O的释放峰均由施肥所致,始花期大豆田土壤N2O的释放峰主要与大豆自身生理代谢活动及降水有关。玉米田土壤N2O通量的日过程为午后-凌晨双峰型,棉花田土壤N2O通量的日过程变化多样:有白天-夜间双峰型、白天或夜间单峰型、平缓型4种。观测到的土壤N2O排放的日变化类型主要受土壤湿度影响,随着土壤湿度降低,土壤N2O排放的日最高值从夜间转至白天,其日较差变小。玉米田、大豆田、棉花田土壤N2O排放通量均随地温增加呈指数增长,并都达到0.01显著水平。观测期间玉米田、大豆田、棉花田土壤N2O排放通量与土壤水分相关性均不显著。  

绿洲棉田长期连作下残膜分布及对棉花生长的影响

通过田间调查和长期连作定点微区试验相结合,研究了长期连作棉田,集中连续使用地膜后,地膜在土壤中的累积、空间分布和形态变化,及其残膜对土壤物理性状、棉花根系生长及产量的影响。结果表明:随着地膜使用年限增加土壤中残膜平均每年以11.2kg·hm-2速率增加,长期连作棉田残膜主要分布在0～30cm土层,占到了85%,在耕作层(0～30cm)以下随着根层深度的增加,残膜量减少;大于50cm2残膜在土壤中平均占30%,10～50cm2占36.5%,小于10cm2占33.4%,随连作年限增加,在0～15cm土层残膜量减少,15～30cm土层残膜量逐渐增加,残膜破碎度提高。土壤孔隙度、田间持水量随着地膜残留量增加而增加,而土壤容重下降。棉田中残膜阻碍棉花主根垂直生长,使根系形态呈现鸡爪型和丛生型等畸形,但对棉花产量未造成影响。