微咸水和再生水对盆栽棉花土壤理化性质和根系的影响

为缓解华北水资源短缺问题,寻求代替水源,进行了微咸水和再生水灌溉条件下不同灌水量对盆栽棉花土壤理化性质和棉花根系影响的试验。试验设置灌水水质和灌水量2个试验因素,灌水水质设计为低、中、高矿化度微咸水和再生水,清水作为对照;灌水量设计为田间持水量的95%、85%、70%、55%。试验结果表明:微咸水和再生水处理增加土壤含盐量,微咸水处理的土壤含盐量随着矿化度的升高而增加;再生水处理提高土壤有机质和硝态氮的含量;微咸水和再生水促进棉花根系的生长,在盐分累积严重的情况下根系生长最快。     

晚播增密对棉花群体光合及干物质积累与分配的影响

【目的】研究晚播条件下不同高密度棉花群体光合速率、叶面积指数和干物质积累与分配特点,旨在探索黄河流域冀中植棉区棉花晚播适宜的密度。【方法】于2017年和2018年进行大田试验,设置2个密度处理:9.0万株·hm~(-2)(D1)和12.0万株·hm~(-2)(D2)。2017年以农大601和国欣棉9号为材料,2018年供试品种为农大601。研究不同高密度对棉花群体光合特性及产量构成的影响。【结果】在棉花快速生长时期,D2密度的叶面积指数显著高于D1,可见较高密度在棉花旺盛生长阶段易创建较大的冠层结构,但过高的叶面积指数导致群体郁闭,不利于群体光合性能提高,尽管D2群体总干物质及营养器官干物质积累较多,但较强营养生长势制约了生殖生长,导致生殖器官养分分配比例降低;增加密度对铃重及衣分没有影响,可能因为年际间气候因素影响,其他产量构成因素2年结果不尽一致。【结论】在该地区适宜晚播条件下,D1更有利于构建合理的棉花群体结构,易达到稳产;而D2有获得高产的潜力,在提高群体干物质总量的基础上,进一步通过化控技术改善群体器官间养分分配,提高经济系数可获得更好产量。     

不同铃重类型棉花品种的源库特性与产量形成

以5个不同铃重类型的棉花品种为材料,研究源-库协调特性与产量形成的关系.结果表明:试验所用品种中,铃型较小的品种在整个生育期群体叶面积较高,而棉铃的IAA/ABA值较低,对营养物质的需求利用能力较低,为弱势库,导致子棉产量较低;大铃品种(宿棉9108)的棉铃为强势库,但营养体的生长相对不足,后期伏桃大量脱落;铃型较中等的品种,叶面积载铃量较高,棉铃对同化产物的需求使叶片在生长后期保持较高的叶绿素含量和净光合生产能力,伏桃脱落率较低,子棉产量较高.对限制棉花产量提高的因素分析表明,铃型较小的品种多属于库限制型品种,易发生徒长;铃型较大的品种属于源限制型品种,后期易早衰.研究结果可为棉铃发育的栽培调控及铃型育种提供依据.     

滨海旱碱地微沟覆膜植棉模式的研究

 试验以棉花品种沧198为材料,以常规植棉为对照,在旱碱地条件下研究了微沟覆膜植棉（开15 cm深的浅沟,地膜覆盖,膜上打孔种植）对棉花根际土壤水分、电导率,对出苗、成苗、棉苗素质及某些生理特征的影响。结果表明,与常规植棉相比,微沟覆膜棉花苗期根际土壤含水量显著提高,土壤电导率显著降低;微沟覆膜的出苗率提高了12%,现蕾期棉株株高、茎粗、干物质质量分别提高了10.5%、6.9%、8.9%,主茎功能叶SOD、POD活性、脯氨酸含量分别降低了13.7%、18.0%、11.7%;微沟覆膜棉花的单铃重与产量分别提高了7.3%、8.1%;微沟覆膜通过集雨压盐,改善了棉花根际环境,增强了棉苗素质,从而提高产量。     

不同氮素水平对棉花不同部位—铃叶系统生理特性及铃重空间分布的影响

 【目的】研究氮素营养对棉株主要源库关系的调节作用。【方法】以转基因抗虫杂交棉中棉所29（CCRI29）为材料，在田间进行不同氮肥水平（高氮：225.0 kg•ha-1；中氮：112.5 kg•ha-1；低氮：0 kg•ha-1）试验，较为系统地研究了CCRI29中、下部铃-叶系统生理特性及铃重的空间分布。【结果】（1）与中氮、低氮相比，高氮促进了中部果枝叶生长后期叶绿素的合成，延长了叶片功能期。（2）氮肥水平对棉花器官中碳水化合物代谢有重要影响，低氮促进了果枝叶中碳水化合物的积累，中氮水平下碳水化合物代谢较为协调。（3）施入氮肥可以增加POD、SOD酶活性。不同部位棉铃对位叶的SOD、POD酶活性变化趋势一致，下部棉铃对位叶中各处理间比较为：中氮＞高氮＞低氮，而中部棉铃对位叶各处理间顺序为高氮＞中氮＞低氮。【结论】不同氮肥水平对棉花的生长发育有一定调节效应。中氮水平可以改善棉花的早衰现象，源库关系较为协调，从而促进了铃重的增加。     

棉花叶片衰老生理研究进展

随着转基因棉花的大面积推广,棉花早衰发生加重,已经成为制约棉花发展的重要因素,有关早衰的研究成为学者关注的焦点。综述了近年来国内外有关棉花叶片衰老生理的研究结果,主要包括衰老过程中各种生理生化指标的变化特征,以及防止棉花叶片衰老的各种调控措施。文中概述了一些常用的棉花叶片衰老生理生化指标,如叶绿素、蛋白质、丙二醛(MDA)、活性氧清除系统(SOD、POD、CAT)、激素(生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯、多胺)等。大量研究表明在棉花叶片衰老过程中叶绿素、蛋白质含量急剧下降,而MDA含量快速上升,活性氧清除系统酶活性产生相应的变化,各内源激素的含量也具有各自变化特点。针对棉花早衰的生理过程,通过采用植物生长调节剂,氮、钾、钙3种肥料,以及水分、光照、温度、气体等环境因子的调节措施来预防叶片早衰以及对出现叶片早衰后的稳产措施。最后对棉花叶片早衰的研究方向进行了展望。     

基于耐低氮综合指数的棉花苗期耐低氮品种筛选

在棉花生产中,氮肥的过量施用,不仅增加了生产成本,还造成了氮肥的大量流失,对环境造成了破坏。筛选耐低氮棉花品种是解决该问题的有效途径之一。本研究以21个在我国各大棉区主栽的棉花品种为试验材料,采用苗期土培的方式,设置正常氮(138 mg kg^–1)和低氮(0 mg N kg^–1) 2个处理,测定了23个农艺性状,采用主成分分析、模糊隶属函数、聚类分析、相关性分析评价各品种的耐低氮能力。结果表明,所测定的大部分性状的变异系数均大于10%,说明所选择品种具有很好的代表性。根据主成分分析和相关性分析得出作为棉花低氮耐受性评价的7个性状,分别为根长、根表面积、根体积、地上部干重、总干重、实际光化学效率、最大光化学效率。根据耐低氮综合指数,筛选出鲁无403、新海12号、中棉所64号、新陆早23号4个耐低氮品种,丰抗棉1号、TM-1、农大棉601、中棉所35、新陆早53号5个低氮敏感型品种。4个耐低氮品种的耐低氮综合指数介于0.5723～0.6818,而5个低氮敏感型品种的耐低氮综合指数介于0.2914～0.3962。本研究提出的基于耐低氮综合指数的筛选...     

NO对缺氮胁迫下棉花幼苗生理生长的调控效应

【目的】探讨外源一氧化氮（Nitric oxide,NO）对氮素胁迫下棉花幼苗生长和叶片生理性状的影响,为NO的供体硝普钠（Sodium nitroprusside,SNP）调控棉花生长发育提供理论依据。【方法】采用水培处理,设置两个对照：以全营养素Hoagland营养液培养棉花幼苗为对照1（CK1）,缺氮Hoagland营养液培养棉花幼苗为对照2（CK2）。在CK2的基础上,利用SNP处理棉花幼苗,设置5个处理,每个处理SNP浓度分别为50、100、200、500和1 000 μmol•L-1,研究NO对氮胁迫下棉花幼苗生理生长的调控效应。【结果】氮素胁迫对棉花幼苗产生抑制作用,导致棉苗的光合系统及蛋白质、脯氨酸含量产生变化。低浓度外源NO能明显促进氮素胁迫下棉花幼苗的生长,显著提高叶绿素、脯氨酸及可溶性蛋白含量,其中以100 μmol•L-1 SNP缓解胁迫效果最好。而高浓度的外源NO则加剧氮素胁迫对棉苗的抑制。【结论】低浓度外源NO（SNP:50—100 μmol•L-1）的确能缓解氮素胁迫对棉花幼苗造成的伤害,提高棉花幼苗对氮素胁迫的耐性。     

镉胁迫对棉花幼苗生长效应及不同器官镉积累的影响

以转基因抗虫棉品种农大棉9号(ND9)和国欣棉3号(GX3)为材料,设4个镉(Cd)处理(0μmol·L-1、25μmol·L-1、50μmol·L-1、100μmol·L-1)。结果表明:随Cd处理浓度升高,棉苗干物质质量、根系总根长、总表面积和总体积呈下降趋势;根冠比和根系直径呈升高趋势。Cd在根、茎、叶中的积累量表现为(叶片+叶柄)根系茎。当Cd处理浓度为50μmol·L-1时的转移率(TF)达到最大,为对照的2.2倍;处理浓度为100μmol·L-1时,TF则呈下降趋势。表明Cd胁迫增加棉苗体内Cd积累量,根系生长受到抑制,阻碍地上部植株发育,最终对棉苗产生毒害作用。     

外源NO对缺氮胁迫下棉花幼苗形态及生长的调控效应

【目的】探讨外源一氧化氮（nitric oxide,NO）对缺氮胁迫下棉花幼苗不同部位叶片以及不同直径范围根系等形态特征及生长情况的影响,分析不同浓度NO对棉花形态生长的调控效应,为外源NO调控棉花生长发育提供理论依据。【方法】在光照培养室内采用水培方法,以农大棉8 号为供试品种,设7 个不同处理,其中以Hoagland全营养液培养的棉花幼苗为对照（CK）,以缺氮Hoagland营养液培养的棉花幼苗为外源NO处理对象,利用外源NO供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）处理棉花幼苗,设置6 个浓度梯度0 μmol·L^-1（T0）、50 μmol·L^-1（T1）、100 μmol·L^-1（T2）、200 μmol·L^-1（T3）、500 μmol·L^-1（T4）和1 000 μmol·L^-1（T5）,研究不同NO水平对缺氮胁迫下棉花幼苗叶面积、根系形态、耗水量及干物重的影响。【结果】缺氮胁迫抑制棉花幼苗地上部以及地下部的生长,抑制棉花幼苗叶片数和叶面积的增加,降低了幼苗细根（0.05-0.20 mm）、中等根（0.2-0.45 mm）的根长、根表面积、根体积,减少了耗水量以及干物重。不同浓度外源NO对缺氮胁迫下棉花幼苗地上及地下部生长情况的影响不同。低浓度外源NO（SNP浓度为50-100 μmol·L^-1）能缓解缺氮胁迫对棉花幼苗的伤害,显著促进棉花幼苗上部和下部叶片的生长,促进细根和中等根生长,增加细根和中等根的根长、根表面积及根体积,增加棉花幼苗耗水量,显著增加幼苗干物重。当SNP浓度大于100 μmol·L^-1后,随浓度增加,其缓解作用下降。幼苗叶片数、上部和下部叶片的叶面积、细根和中等根的根长、根表面积、根体积、耗水量以及干物重均下降。综合分析认为氮素缺乏环境下,不同浓度外源NO通过影响棉花幼苗地上部以及根系的生长来缓解缺氮胁迫,以100 μmol·L^-1 SNP处理的棉花幼苗生长最好,而高浓度的SNP则加剧缺氮胁迫对棉苗的抑制。【结论】缺氮胁迫下棉花幼苗长势减弱,适宜浓度外源NO（SNP浓度为50-100 μmol·L^-1）能够在一定程度上缓解缺氮胁迫对棉花幼苗造成的伤害,促进棉花幼苗地上和地下部的生长,提高棉花幼苗对缺氮胁迫的耐性。其中以100 μmol·L^-1 SNP缓解效果最显著。