氮肥中不同硝化抑制剂DCD添加比例对棉花生长发育及产量的影响

  【目的】  棉花生长和品质对氮素施用量十分敏感,研究在氮肥中添加不同比例的硝化抑制剂双氰胺 (DCD) 对棉花生长发育及产量和品质的影响,为棉花生产提供可行的氮肥管理措施。  【方法】  以农大棉601为材料进行了田间试验。在施氮量240 kg/hm2条件下,设置在氮肥中添加双氰胺比例分别为0% (CK)、1.5% (C1.5) 和3% (C3) 的3个处理,研究各处理棉花生长发育指标、产量和纤维品质的变化。  【结果】  与CK相比,C1.5处理显著提高了棉花初花期、盛铃期、吐絮期株高,蕾期、盛铃期、吐絮期茎粗,蕾期、盛铃期叶面积指数,有利于形成良好的棉花形态特征。与CK相比,C1.5处理显著提高了蕾期棉花叶片叶绿素含量,蕾期、初花期和盛花期可溶性糖含量,蕾期和初花期可溶性蛋白质含量,表明氮肥配施适量DCD对棉花蕾期生理特征 (叶绿素含量、可溶性糖以及蛋白质含量) 产生了显著促进作用。与CK相比,C1.5处理显著提高了初花期、盛花期主茎功能叶干物质量,初花期和盛铃期果枝叶干物质量,5个生育时期茎干物质量;蕾期、初花期和盛铃期蕾干物质量,表明氮肥配施适量DCD对棉花干物质 (茎、叶、蕾) 量产生了明显促升作用。但C3与CK相比,以上各指标之间多无显著差异。两年产量结果显示,C1.5处理均显著高于CK,分别增产812和324 kg/hm2;而C3处理理论产量与CK无显著差异。C1.5和C3处理的伏桃、伏前桃和秋桃棉铃纤维品质各项指标与CK均无显著差异。  【结论】  连续两年的田间试验表明,在不增加施氮量的前提下,在氮肥中配施1.5%双氰胺 (DCD) 可以调控氮素养分的供应强度和时间,不仅提高了棉花生育前期和中期株高、茎粗和叶面积指数,还增加了蕾期、花期叶片叶绿素含量、可溶性糖与可溶性蛋白质含量,提高了棉花的干物质积累和产量,对棉花纤维的品质没有显著影响。而当氮肥中DCD添加比例为3%时,有可能过度抑制了氮素的硝化反应,影响了棉花生育后期氮素的供应,削弱了DCD的有益作用。因此,在常规施氮量不变的前提下,添加1.5%双氰胺是促进棉花生长发育和提高产量的有效措施。     

干旱胁迫对小麦染色体代换系旗叶相对含水量和离体失水速率的影响

以中国春-Synthetic 6x小麦染色体代换系及其亲本为材料,对其旗叶相对含水量(RWC)、离体叶片失水速率(RWL)进行测定。结果表明,在干旱胁迫下,1A,2D和3D代换系叶片的相对含水量及其干旱/对照值显著或极显著高于中国春,3A,3B,4B,5B,6B,1D,2D和4D代换系叶片离体失水速率及其干旱/对照值显著或极显著低于中国春。由此表明,Synthetic 6x的1A,2D和3D染色体上可能存在干旱胁迫下调控相对含水量的基因,Synthetic 6x的3A,3B,4B,5B,6B,1D,2D和4D染色体上可能存在干旱胁迫下调控离体失水速率的基因。     

不同形态氮素比例对棉花苗期生长及物质积累的影响

利用控制条件下的水培试验方法。系统评价不同一棉花品种（冀棉20）对不同NH4^ /NO3^-比例的氮素营养（0/100，25/75，50/50，75/25，100/0）的形态及物质积累的反应。结果表明，不同形态氮素比例对棉花苗期生长和物质的积累有不同的影响。与单一氮素营养相比，NH4^ /NO3^-比例为25/75时棉花植株地上部，地下部生长量和棉株总干物质的积累量最大。从而表明，营养液中较低比例的NH4^ 可能对棉花的营养生长较为有利。     

植物衰老的分子生物学基础

 叶片早衰是影响牧草和其他农作物产量和品质的重要因素之一。深刻揭示植物衰老的分子机制,对于牧草等作物生产中采用适宜的延缓衰老技术,进而提高牧草作物的光合生产力和改善其品质具有重要的理论和实践意义。研究表明,植物衰老的起始、伴随衰老发生的生化代谢和生理过程变化,以及随植物衰老进程发生的外部形态特征改变,均是由一群衰老相关基因的特异性有序表达及其协同作用的结果。本研究对近年来有关植物衰老相关基因的克隆、基因功能分类、表达调控和延缓植物衰老基因工程等方面的研究进行了概述,旨在为今后从延缓植物衰老角度改善牧草作物的产量和品质提供参考依据。     

不同外源激素对花铃期棉花主茎叶生理特性的影响

 【目的】研究初花期（7月6日）、盛花期（7月17日）喷施不同浓度GA3（赤霉素）、BR（油菜素内酯）和6-BA（6苄基腺嘌呤）对棉花盛花期（7月17日）和盛铃期（7月31日）主茎功能叶生理特性的影响。【方法】试验设GA3、BR和6-BA 3种激素处理,每种激素设2种浓度,即GA3(10和30 mg•L-1）、BR(0.01和0.1 mg•L-1）和6-BA(10和100 mg•L-1）,以喷清水为对照。测定主茎功能叶内的可溶性糖、丙二醛、叶绿素、可溶性蛋白质、内源激素含量,SOD（超氧化物歧化酶）和POD（过氧化物酶）活性。【结果】100 mg•L-1的6-BA能够显著提高盛花期主茎功能叶叶绿素、可溶性蛋白质含量和SOD、POD活性,使MDA（丙二醛）含量显著降低。100 mg•L-1的6-BA和30 mg•L-1的GA3处理,使盛花期内源ZR（玉米素核苷）、GA3含量和ZR/ABA（脱落酸）、GA3/ABA、（ZR+GA3）/ABA值均显著高于对照。0.01 mg•L-1的 BR和10 mg•L-1的GA3处理,盛花期主茎功能叶生理活性也有所提高。100 mg•L-1的6-BA和30 mg•L-1的GA3处理也显著提高了棉花盛铃期主茎功能叶可溶性蛋白质含量、GA3/ABA和GA3+ZR/ABA值,并使丙二醛含量显著降低。【结论】在本试验条件下,叶面喷施100 mg•L-1的6-BA、30 mg•L-1的GA3能够显著提高棉花花铃期主茎功能叶的生理活性,为生产中采用生长促进类外源激素防止棉花过早衰老提供了依据。     

水分胁迫对棉花幼苗水分利用和光合特性的影响

以转基因棉花品种农大棉8号和鲁棉研28号为材料进行盆栽试验,设置正常处理(CK)、轻度胁迫(LS)、中度胁迫(MS)、重度胁迫(SS)和极度胁迫(ES)5个水分处理。结果表明:随着水分胁迫程度的加重,棉花幼苗的生长受到明显的抑制,2个品种的叶片相对含水率、叶水势、净光合速率(Pn)、光能利用率(LUE)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ光化学量子效率(φPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)呈下降趋势;气孔限制值(Ls)、水分利用率(WUE)和非光化学猝灭系数(NPQ)呈上升趋势。两品种的Pn和NPQ的MS、SS和ES与CK相比差异显著,不同测定时期各胁迫处理的平均Pn比CK分别下降了11.5%、18.1%、32.1%和38.1%;平均NPQ比CK上升了24.1%、50.9%、79.4%和145.1%。表明棉花幼苗期持续轻度水分胁迫对叶片光合能力无显著影响,但高于中度的持续水分胁迫会造成叶片光合能力下降和光抑制加重。     

干旱对不同铃重基因型棉花叶片细胞膜伤害、保护酶活性及产量的影响

 研究水分胁迫对棉花叶片细胞膜伤害、保护酶活性及产量的影响。结果表明,在水分胁迫下,各棉花品种各部位果枝叶片中MDA含量明显增加,增加幅度因品种、时期和植株部位不同差异较大,其中,以中铃品种果枝叶片中MDA含量增加幅度最小。水分胁迫下各品种、各部位果枝叶片SOD、POD酶活性在棉铃发育的多数时期都明显升高,其中上、中部果枝叶SOD酶活性在棉铃30 d日龄时最低,并且这一规律不因品种类型和果枝区位而改变;中铃品种上部和下部果枝叶SOD酶活性在干旱胁迫下增加的幅度大于大铃和小铃品种;就不同区位果枝叶各时期总体情况而言,以中部POD酶活性最高,下部次之,上部最低。干旱胁迫下中铃品种的铃重和产量变化幅度最小,表现出较强的耐旱性。     

整枝方式和冠层高度对棉铃时空分布及产量的影响

【目的】结合整枝方式和冠层高度这两种措施,塑造良好的群体冠层结构,实现棉花增产增效。【方法】在2016—2017年以冀棉958为试验材料,采用裂区设计,在保定清苑研究不同整枝方式(去、留叶枝)和冠层高度(高矮相间冠层、矮冠层和高冠层)对棉铃时空分布、产量及产量构成因素的影响。【结果】整枝方式和冠层高度对棉铃的时空分布具有显著影响。在时间分布上,留叶枝处理相比去叶枝处理能够显著增加三桃(伏前桃、伏桃和秋桃)数量;高矮相间冠层与高冠层相比伏前桃数增多,但秋桃数显著减少。在空间分布上,留叶枝使果枝结铃数下降,但果枝棉铃分布较去叶枝群体更均匀,去叶枝群体下部果枝棉铃分布较多,留叶枝群体则集中在中部果枝;不同冠层结构处理的内围铃数均多于外围铃数。整枝方式和冠层高度对棉花产量形成具有显著的互作效应,以去叶枝、高矮相间群体籽棉产量最高,但其皮棉产量和留叶枝、高矮相间群体相比,并没有显著差异。【结论】塑造留叶枝、高矮相间冠层能够促使棉株中部多结铃,增加伏桃数及其比例,提高单位面积铃数,有利于形成产量,还可节省人力和物力,节约成本,因此可作为黄河流域棉区实现棉花高产高效的一项重要简化栽培措施。     

河北省棉花生产碳足迹分析

基于农业碳足迹理论及生命周期评价法,采用问卷调查方式,定量研究河北省棉花生产碳足迹,分析其构成因素,解析河北省棉花生产肥料和灌溉投入与产量的关系。研究结果表明:1)河北省棉花生产单位面积、单位产量、单位生物量、单位产值碳足迹(以CO_2当量计)分别为3272.71 kg·hm~(-2),1.04 kg·kg~(-1),0.40 kg·kg~(-1)和0.34 kg·$-1,低于前人研究结果中华北平原作物生产平均碳足迹和冬小麦碳足迹;2)化肥、灌溉、地膜为河北省棉花生产碳排放主要来源,分别占棉花生产碳足迹的34.53%、25.98%和18.44%;3)在调研的棉田中,25.63%的地块肥料投入过量,21.11%的地块灌溉投入过量,且产量较低,存在着较大的节能减排潜力。逐步扩大棉花种植面积,并发展棉花节肥、节水、免覆膜技术,必将成为未来河北省作物生产应对气候变化,发展低碳农业的重要举措。     

中棉所29不同部位棉铃干物质积累动态研究

以抗虫杂交棉中棉所29为材料、33B为对照,设早、中、晚三个播期,分上、中、下三个部位,对铃壳及子棉的干物质积累动态分别进行了研究。结果表明,中棉所29在铃壳营养物质的再分配及子棉干重积累方面具有明显的杂种优势。不同播期结果表现为:在适期早播情况下,利于中棉所29棉铃铃壳中的干物质向子棉中转移,以提高其单铃重;中部棉铃铃壳干物质转移率和子棉的干物质积累量明显高于下部和上部果枝棉铃。