氮素对花铃期短期渍水棉花根系生长的影响

于2005—2006年在江苏南京农业大学卫岗试验站进行盆栽试验,设置正常灌水(土壤含水量为田间持水量的75%左右)和棉花花铃期土壤短期渍水处理(将正常灌水的棉花增加灌水至盆内有可见明水,持续8 d,然后用导管排除表面水层,使盆内土壤含水量逐渐恢复到田间持水量的75%左右),每个水分处理设置3个氮素水平(0、3.73、7.46 g N pot^-1,分别相当于大田0、240、480 kg N hm^-2),研究氮素对花铃期短期渍水棉花根系生长的影响。结果表明,在渍水处理结束时,与正常灌水处理相比,根干重和根冠比(R∶S)均降低;根系可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低,过氧化物酶(POD)活性升高,丙二醛(MDA)含量升高;棉花根系活力和单株光合速率(CAP)显著降低。增加施氮可降低渍水棉花根系SOD活性,提高POD和CAT活性,以3.73 g N pot^-1(240 kg N hm^-2)施氮水平下的棉花根干物重最大,根系MDA含量最低,根系活力最强,单株光合速率(CAP)最高,相应籽棉产量最高。渍水停止15 d后,渍水棉花根系抗氧化酶活性和MDA含量与正常灌水处理的差异较小;施氮仍可提高棉花根系POD与CAT活性,降低MDA含量,增强根系活力,提高CAP。     

株型对棉株14C同化物生产及运转分配的影响

运用 14 C示踪技术 ,研究了简化整枝与早打主茎顶心、少留果枝改变株型对 14 C同化物生产分配的影响。结果表明 ,简化整枝蕾期、花铃期果枝叶的光合作用强度和14 C同化量均低于对照 ,且　14 C同化物向主茎和果枝的分配比例也较对照降低。简化整枝早打主茎顶心 ,可提高花铃期果枝叶、叶枝叶的光合作用强度和 14 C同化物向叶枝的分配比例。反映到产量和产量构成因素上 ,表现为简化整枝主茎结铃减少 ,叶枝结铃可弥补其损失 ,单铃重和衣分略有降低 ;简化整枝早打主茎顶心增加了叶枝结铃数 ,且单铃重和衣分略有提高。但处理间的皮棉产量均无显著差异     

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.     

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。     

花铃期干旱胁迫下氮素水平对棉花光合作用与叶绿素荧光特性的影响

于2004—2005在江苏南京农业大学卫岗试验站进行盆栽试验, 设置干旱与对照2个土壤水分处理, 每个处理再设置3个氮素水平, 研究了花铃期干旱胁迫下氮素水平对棉花叶片光合作用与叶绿素荧光参数的影响, 以期为棉花花铃期干旱时的合理氮肥运筹提供理论依据。结果表明, 与对照相比, 干旱处理显著降低了棉株凌晨叶水势、土壤相对含水量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)与胞间CO₂浓度(C_i), 但提高了叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、总叶绿素(Chl a+b)及类胡萝卜素(Car)的含量。干旱处理下, P_n、G_s、C_i、Chl a、Chl b、Chl a+b及Car均以240 kg hm^-2氮素水平最高。干旱胁迫下叶绿素初始荧光(Fo)明显升高, 且随氮素水平的提高而增大; 而最大光化学效率(F_v/F_m)、光系统II(PS II)量子产量(ΦPS II)、电子传递速率(ETR)与光化学猝灭系数(qP)均显著降低, 干旱胁迫亦增大了非光化学猝灭系数(NPQ)。干旱胁迫下F_v/F_m、ΦPS II、ETR与qP均以240 kg hm^-2氮素水平最高。干旱胁迫显著降低叶片蒸腾速率(Tr), 导致叶温升高, 增施氮肥进一步增大了叶温。干旱胁迫降低了棉株各器官干物质重, 而施氮则增大水分胁迫指数。综合分析认为, 过量施氮或施氮不足均不利于提高棉花叶片光合性能。两年试验结果表明, 在本试验设置的3个氮素水平中, 花铃期干旱胁迫下以240 kg hm^-2纯氮, 且基施50%, 初花期追施50%较适宜。     

棉铃对位叶氮浓度与纤维品质指标的关系

 【目的】研究棉铃对位叶氮浓度与纤维品质指标的关系,为不同开花期棉铃纤维品质形成的氮素营养监测提供理论依据。【方法】在大田栽培条件下,以高品质棉(科棉1号)和常规棉(美棉33B)品种为材料,分别于江苏南京（118°50′E,32°02′N,长江流域下游棉区）和江苏徐州（117°11′E,34°15′N,黄河流域黄淮棉区）设置不同氮素水平(低氮：0 kgN?hm-2;中氮：240 kgN?hm-2;高氮：480 kgN?hm-2)试验,研究棉铃对位叶比叶重（LMA）、氮浓度（单位干重氮含量,NM;单位叶面积氮含量,NA）对氮素水平的响应,并初步探索了棉铃对位叶NA与纤维品质指标的关系。【结果】（1）棉铃对位叶NA蕴含了NM和LMA的双重信息,具有对氮素水平及开花期均较为敏感的特性,在氮素处理间差异性达显著水平,随开花期的推迟呈现出逐步上升趋势。（2）随着棉铃对位叶NA平均值的增加,棉纤维品质关键指标(纤维长度、比强度、马克隆值、整齐度)的变化趋势均为开口向下的抛物线型。（3）低氮与中氮处理间棉铃对位叶NA平均值的差距随着开花期的推迟逐渐扩大,而高氮与中氮处理间的差距逐渐缩小,相应氮素处理间纤维比强度和马克隆值的差距亦呈现出同样的变化趋势。【结论】棉铃对位叶NA与棉纤维品质指标的关系密切,可作为今后从氮素营养角度实时监测预报棉纤维品质优劣的一个重要生理指标。     

棉纤维发育相关酶活性的基因型差异与纤维比强度的关系

 【目的】以纤维比强度差异较大的不同基因型棉花为材料，研究它们纤维发育过程中相关酶活性的动态变化与纤维比强度的关系，为探索改善棉纤维比强度的生理调控途径提供理论依据。【方法】选择棉纤维比强度分属高（科棉1号）、中（美棉33B）、低（德夏棉1号和苏棉15号）3种类型，4个不同基因型的品种，在大田栽培条件下，研究棉纤维次生壁加厚过程中相关酶活性的动态变化、纤维素累积和纤维比强度形成的关系。【结果】β-1,3-葡聚糖酶活性在次生壁加厚发育过程中呈下降趋势，蔗糖合成酶、过氧化物酶和IAA氧化酶活性变化均呈单峰曲线，基因型间差异主要表现在酶活性的大小和峰值出现的时间。科棉1号属高强纤维基因型，棉纤维中与纤维发育相关的酶活性在整个次生壁加厚期高于中、低强纤维基因型，前者酶活的动态变化与纤维素累积快速增长期的协调性好，纤维素累积平缓，纤维比强度增强的幅度大；反之，如低强纤维品种德夏棉1号和苏棉15号，其纤维发育相关酶在次生壁加厚期活性低，纤维素累积快速增长期短，纤维比强度增强的幅度小；美棉33B棉纤维发育相关酶活性、纤维素累积和纤维比强度形成特征介于上述两种基因型之间。【结论】不同基因型棉花纤维中与纤维发育相关的酶活性存在显著差异，该差异可能是导致纤维素累积特性及纤维比强度形成基因型间差异的主要生理原因之一。     

麦棉套作Bt棉花根系分泌物对土壤速效养分及微生物的影响

在砂培条件下,设置改良3∶1式麦棉套作试验,采用1/2 Hoagland-Aron营养液培养棉苗,溶液法收集根系分泌物.以中性去离子水为对照,将收集到的棉花根系分泌物与不同粒径的土壤混合培养15 d后,测定棉花根系分泌物对不同粒径土壤速效养分(速效氮、速效钾、速效磷)含量和土壤酶活性的影响.同时在大田条件下,研究改良3∶1式麦棉套作系统中套种行土壤养分、微生物数量和土壤酶活性的变化.结果表明:棉花根系分泌物促进了土壤中磷、钾向有效态的转化,土壤速效氮(硝态氮、铵态氮)含量下降,速效磷、钾的含量分别比对照提高了19.2%和34.0%,土壤酶活性比对照提高了12.2%.细菌和真菌的数量比对照高49.8%和52.9%,土壤蔗糖酶活性升高.     

基于水资源影响下的种植制度结构调整研究——以江苏省为例

水作为种植制度的重要影响因素,对区域种植结构具有决定性的作用。分析了不同水资源条件下的种植结构调整研究现状,并通过对江苏省现有水资源和种植制度状况的分析,提出南水北调东线工程运行期江苏省的种植制度结构需要进行调整,以实现农业生产的可持续发展。