施氮量对滨海改良盐土棉花钾累积利用的影响

以长江流域大面积种植的转基因棉湘杂棉8号为材料,在江苏省大丰市稻麦原种场(33.2°N,120.5°E)滨海改良盐土上研究施氮量(0、150、300、375、450、600 kg N hm–2)对棉株钾素吸收、利用和分配的影响。结果表明,增施氮肥提高不同生育阶段棉株钾的吸收量,以盛花到见絮期的钾积累增量最大,并改变生育期间的钾吸收比例,使出苗到盛花期的钾吸收比例降低,盛花到吐絮期的钾吸收比例升高;同时,增加施氮还降低生育后期中上部果枝钾浓度的下降速率,但对下部果枝影响较小。随施氮量增加,各部位果枝氮对钾吸收的边际效应(每增施1 kg氮促进钾的吸收量)呈先升高后降低趋势,且果枝部位越高,基于最大边际效应的施氮量越高。在300~375 kg hm–2施氮量范围内,干物质和钾在经济器官中的分配比例提高,钾浓度和钾累积量动态特征参数比较协调,中部和上部果枝氮素对钾吸收的边际效应和钾的皮棉生产效率较高,利于高产形成。高于375 kg hm–2的施氮量导致皮棉产量增幅下降,氮素对钾吸收的边际效应和钾的皮棉生产效率较低;低于375 kg hm–2的施氮量降低干物质和钾经济系数,不利于高产形成。     

冬小麦生长适宜动态指标的知识模型

 在分析和提炼小麦栽培理论与技术最新研究资料的基础上 ,通过定量描述冬小麦生长发育动态与品种类型、生态环境和生产技术水平之间的动态关系 ,以基于生理发育时间的动态生长度日为主线 ,建立了系统化和广适性的冬小麦生长适宜动态指标的知识模型 ,可为不同环境条件和冬小麦品种栽培过程中的苗情诊断提供定量化的动态生长指标 ,包括主茎叶龄、叶面积指数、群体茎蘖数和干物质积累量等。利用不同地点的常年每日气象资料以及不同品种类型、不同产量目标和不同播期资料对所建知识模型进行了实例分析 ,表明知识模型对冬小麦生长适宜动态指标具有     

基于知识模型和GIS的作物生产潜力评价

 引入知识模型概念，通过光、温、水、土、施肥、灌溉、社会等因子的逐步衰减，建立作物生产潜力估算的知识模型。将知识模型与数据库有机结合，以Mapinfo5.5为系统开发平台，利用MapBasic和VB程序设计语言，建立基于知识模型的作物生产潜力分析系统，实现作物生产潜力评价的计算机辅助决策。以江苏省作物生产系统为案例，应用本系统对江苏地区作物生产潜力区域优势进行实例评价，并与实际单产相比较，进行单产潜力、潜力系数和总产潜力的对比分析，确定作物生产地域优势。     

盐胁迫对棉田土壤微生物量和土壤养分的影响

以耐盐品种中棉所44为材料,模拟滨海混合盐土成分,研究了正常灌水(土壤相对含水量保持在75±5%)和轻度干旱(55±5%)下,不同程度盐胁迫(0,0.35%,0.60%,0.85%,1.00%)对棉田土壤微生物量和土壤养分的影响。结果表明,棉花产量及产量构成(铃数和铃重)、生物量、根重均随着盐浓度的升高而显著递减。棉田土壤微生物量C和N在棉花各个生育期内均随着盐浓度的升高而显著降低,花铃期达到最大,土壤有机质、全氮、速效N、有效P、速效K等养分含量的变化趋势与土壤微生物量C和N基本一致,但降幅较小。土壤微生物量碳与土壤有机碳的比值、土壤微生物量氮与全氮的比值均随着盐浓度的升高而呈现逐渐下降的趋势,表明了土壤微生物量碳氮受盐胁迫的影响大于土壤有机碳和全氮,也表明了土壤微生物对土壤有机碳和全氮转化效率的显著减低。正常灌水条件下各盐分处理的棉花生物量、铃数、铃重、根重、土壤微生物量和土壤养分含量均显著高于相应干旱处理,干旱加重了盐分对土壤微生物量和土壤养分的抑制效应。土壤微生物量C和N与土壤pH值之间存在显著负相关,与土壤有机质、全氮、速效N、有效P、速效K之间均存在显著正相关。     

施氮量对棉铃干物质和氮累积及分配的影响

以高品质棉（科棉1号）和常规棉（美棉33B）品种为材料,2005年在江苏徐州（11711E, 3415N）、2007年在河南安阳（11413E, 3604N）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,研究施氮量对棉铃干物质、氮累积分配和棉铃（纤维、棉子）品质的影响。结果表明:施氮可改变棉铃各部分干物质和氮素的累积特征,进而影响棉铃重和棉铃品质。在本试验N 240 kg/hm2水平下,单铃棉子和纤维的干物质累积量最大,棉铃各部分（铃壳、纤维、棉子）氮含量适中、氮累积量最高,最终铃重最大,棉纤维和棉子品质最优;在不施氮（N 0 kg/hm2）时,棉铃干物质和氮快速累积期开始较早、累积速率较低,最终干物质和氮累积量均较低,铃重最低,棉纤维和棉子品质最差。在N 480 kg/hm2水平下,棉铃各部分（铃壳、纤维、棉子）的氮含量和累积量提高,且在成熟棉铃中棉纤维干物质的分配系数下降,棉子中的氮分配系数提高,最终棉子中蛋白质含量上升,铃重和棉纤维比强度、棉子油分含量均降低。综上所述,施氮量过低影响棉铃干物质和氮素的累积,而施氮量过高则主要影响棉铃干物质和氮素在铃壳、棉子和纤维间的分配,二者均导致最终的铃重降低、棉纤维和棉子品质变劣。     

基于WebGIS的农田生产环境质量评价系统研究

 在确立农田生产环境质量评价方法的基础上，以国家农业环境质量标准为依托，以模糊综合评价法及改进的标准赋权法与层次分析法相结合的权重确定法为量化手段，以WebGIS为空间信息平台，构建了网络化、智能化的农田生产环境质量评价系统。系统实现了数据录入编辑、维护备份、信息查询、智能评价以及结果展示等功能。以江苏省仪征市为案例点，对农田生产环境质量评价系统进行了实例应用，表明该评价系统对生产基地环境质量的评价具有较好的科学性和指导性。     

田间条件下遮光对棉花棉铃发育及纤维品质的影响

研究了4个棉花品种花铃期遮光对棉铃发育及纤维品质的影响。结果表明,遮光导致棉花单株结铃数减少,棉铃最终生长量、最大干物质积累速率、干物重相对增长速率及单铃棉子数、铃壳重、粒重、纤维重降低。遮光对棉铃各组分的影响依次是纤维>子粒>铃壳。遮光后纤维长度增加,比强度和麦克隆值显著下降,但对伸长率及整齐度影响不显著。在自然光照条件下密植使纤维比强度降低显著,纤维长度有所增加,对其它品质指标影响不显著。应从选育品种、塑造合理株型、适当控制种植密度等措施入手,减轻弱光对棉铃发育及纤维品质的影响。     

花铃期遮阴对棉花氮素代谢的影响及其机制研究

为明确花铃期弱光对棉花氮素代谢的影响及其内在机理,以苏棉15和科棉1号为材料,在棉株第6~8果枝的第1~2果节开花时利用遮阴网遮阴, 令透光率分别为100%、80%和60%,研究遮阴条件下棉花根系吸收能力及棉株氮素代谢相关酶活性动态变化特征。结果表明,在0~50 d的遮阴期内,随透光率减弱, 根系吸收能力及棉株氮素代谢相关酶活性降低;遮阴15 d后氮素代谢相关酶活性变化最为显著,在透光率60%处理下, 苏棉15、科棉1号根系硝酸还原酶、谷氨酰胺合酶、谷氨酸合酶、谷氨酸脱氢酶活性分别下降25.1%、53.2%、39.1%和25.5%,主茎功能叶相应酶活性分别下降50.3%、24.0%、30.4%和18.9%。根系、主茎功能叶变化程度不同, 说明二者的氮素代谢机制对遮阴的反应存在一定差异：遮阴条件下根系氮素代谢能力下降的原因主要是谷氨酰胺合酶/谷氨酸合酶循环介导的氮素同化能力下降,其次为硝酸还原酶介导的氮素还原能力下降;主茎功能叶氮素代谢能力下降的原因主要是硝酸还原酶介导的氮素还原能力下降,其次为谷氨酰胺合酶/谷氨酸合酶循环介导的氮素同化能力下降。遮阴条件下棉花碳、氮代谢能力降低,最终导致棉株根系、主茎功能叶氮素含量和累积量降低,棉花单株铃数、铃重、籽棉产量亦随遮阴程度加深显著减少(P<0.05)。     

棉株果枝部位、温光复合因子及施氮量对纤维伸长的影响

以杂交棉(科棉1号)和常规棉(美棉33B)品种为材料,设置异地分期播种和施氮量试验,使棉株不同果枝部位棉铃处于相同环境条件下或相同果枝部位棉铃处于不同环境条件下,研究棉株果枝部位、温光复合因子及施氮量对纤维伸长的影响。结果表明, 在相同环境条件下,棉株中部果枝铃的纤维长度虽稍高于其他部位,但纤维伸长动态变化及最终纤维长度在不同果枝部位间的差异均未达显著水平。棉纤维伸长发育期的累积辐热积PTP可综合温光复合因子的效应,其与棉纤维最大伸长速率V_max呈极显著线性正相关,与纤维快速伸长持续期T呈极显著线性负相关,与棉纤维长度理论最大值Len_m呈二次曲线函数关系,可以作为表征棉纤维伸长发育温光复合因子的指标。当棉纤维伸长发育期内PTP在335 MJm^–2左右时,Len_m最大(科棉1号、美棉33B分别为30.94、30.31 mm),V_max在1.3 mm d^–1左右,T在16 d左右。氮素水平与温光复合因子对纤维长度的影响存在补偿效应,随施氮量的增加,棉纤维长度达到最大值时对应的PTP减小。当棉纤维伸长发育期内PTP达到240 MJm^–2时(科棉1号、美棉33B分别为237.6、241.6 MJm^–2),240 kg N hm^–2施氮量下的棉铃对位叶叶氮浓度(N_A)更适宜棉纤维伸长;PTP低于此值时,增加施氮量(480 kg N hm^–2)可减小因累积辐热积降低而造成的棉纤维长度缩短的幅度。     

棉花适宜密度与播种量设计的动态知识模型

通过分析和提炼有关棉花种植密度与播种量的最新研究资料,在综合量化气候条件、土壤类型、产量目标、管理水平和品种特性等影响因子的基础上,建立了具有时空适应性的棉花种植密度和播种量设计动态知识模型,可用于精确定量不同环境和不同产量目标下的种植密度和播种量。利用不同生态点、不同品种、不同土壤类型和不同产量目标等资料对知识模型进行了验证,结果表明模型具有较好的决策性和适用性。