种植密度对棉籽生物量和脂肪与蛋白质含量的影响

以科棉1号和美棉33B为材料,2008年在江苏南京(118o50′E,32o02′N,长江流域下游棉区)和河南安阳(114°13′E,36°04′N,黄河流域黄淮棉区)设置密度试验,研究种植密度对棉籽生物量和脂肪与蛋白质含量的影响。结果表明,不同种植密度条件下,棉籽生物量和脂肪含量的变化过程均符合Logistic生长曲线。随种植密度的增大,籽指和脂肪含量降低,且存在显著的线性负相关关系。而各密度处理棉籽蛋白质含量的变化过程均近似于V字型,随种植密度的增大,棉籽蛋白质含量呈开口向下的抛物线变化趋势,南京、安阳试点分别以每公顷3.3和5.1万株密度处理的棉籽蛋白质含量最高。品种、生态点和开花期对棉籽生物量和脂肪与蛋白质含量的形成动态及其对种植密度的响应趋势没有明显影响。不同种植密度对棉籽生物量和脂肪与蛋白质含量的影响与群体冠层光照条件变化密切相关。稀植强光有利于提高棉籽生物量和脂肪含量,而过高和过低密度均不利于棉籽蛋白质的合成与累积。     

氮素对花铃期干旱再复水后棉花纤维比强度形成的影响

2005—2006在南京农业大学卫岗试验站进行盆栽试验,设置正常灌水和棉花花铃期土壤短期干旱处理,每个处理再设置3个氮素水平（N 0、240、480 kg/hm2）,研究氮素对花铃期短期干旱再复水后棉花纤维比强度形成的影响。结果表明,干旱处理结束时,干旱处理棉花的纤维可溶性蛋白含量较正常灌水处理显著降低,而内源保护酶,即:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性升高,丙二醛（MDA）含量增加;纤维加厚发育相关酶,即:蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶、β-1,3-葡聚糖酶和IAA氧化酶的活性均显著降低。在复水后第10d,干旱处理棉花的纤维内源保护酶活性迅速恢复到正常灌水处理水平,MDA含量降低,但纤维发育相关酶的活性仍低于相应正常灌水处理,纤维比强度亦显著低于正常灌水处理。在棉花的纤维加厚发育期土壤短期干旱再复水条件下,以N 240 kg/hm2最有利于形成高强纤维。干旱期间该处理棉花的纤维内源保护酶活性高,细胞膜脂过氧化程度最低,其纤维加厚发育相关酶活性均最高;复水后该处理的纤维内源保护酶活性迅速恢复,MDA含量最低,棉花的纤维加厚发育相关酶活性仍处于最高值,有利于纤维素的合成与累积,最终纤维比强度亦最大。施氮不足（N 0 kg/hm2）或过量施氮（N 480 kg/hm2）均表现出相反的趋势。     

基于形态模型的棉花（Gossypium hirsutum L.）虚拟生长系统研究

 【目的】基于棉花形态器官形成过程的定量描述,模拟棉花三维生长过程,为虚拟棉作研究提供技术基础。【方法】基于2005－2006年棉花品种、播期、氮素、水分和DPC化控试验,将系统分析方法和数学建模技术应用于棉花植株的形态建成,通过对棉花形态数据的定量分析,构建了棉花形态建成模型,主要包括：主茎叶长宽、主茎叶柄长、主茎节间长粗、果枝叶长宽、果枝叶柄长、果节长粗以及棉铃高度和直径等模型。结合OpenGL技术,在Visual C++6.0平台上实现了棉花虚拟生长系统VGSC（virtual growth system for cotton）。【结果】棉花形态模型采用Logistic方程描述各器官尺寸随GDD（生长度日,℃?d）、氮素、水分及DPC的动态变化过程,利用2006年的试验数据对模型进行检验,棉花主茎叶长宽、主茎叶柄长、主茎节间长粗、果枝叶长宽、果枝叶柄长、果节长粗以及棉铃高度和直径的观测值与模拟值的根均方差分别为0.85、0.82、0.87、0.57、0. 086、0.65、0.74、0.8、0.73、0. 016、0.36和0.4 cm,模型预测性好。此外,以NURBS（non-uniform rational B-spline, 非均匀有理B样条）曲面模拟棉花叶片及棉铃形状,以圆柱体实现茎（节）可视化表达,构建的虚拟生长系统主要包括模型库、数据库和人机界面。【结论】用户输入系统所需的相关参数值,就可较好地模拟显示棉花器官、个体和群体的三维动态生长过程。     

棉纤维综合品质指数模型构建

【目的】用棉纤维品质指标拟合能同时表达棉纤维综合品质和纺纱质量棉纤维综合指数模型。【方法】通过不同品质棉纤维的纺纱试验，采用主成分分析等方法，对不同品质原棉纺纱试验结果和棉纤维品质指标进行分析。【结果】⑴ 在成纱质量多个指标中，单纱强力是主要指标。⑵ 原棉纤维品质是决定单纱强力的主要因素。在不同纺纱工艺下，虽然同一原棉单纱强力不同，但不同原棉单纱强力分布趋势不受纺纱工艺影响，即如果棉纤维综合品质高，则在任何工艺条件下，其单纱强力高。⑶ 纤维长度、纤维强度、整齐度和麦克隆值是棉花纤维综合品质关键指标。基于上述研究结果建立棉纤维综合品质指数（IFQI）模型。经过分析，反映纺纱均匀性指数、单纱强力、成纱综合品质可选择模型 。IFQI模型机理性强、自变量少、形式简单直观，且与单纱强力、纺纱均匀指数呈极显著正相关。并建立SCI与IFQI间关系模型：SCI=0.3684×IFQI+35.588。【结论】IFQI模型可作为农业部棉纤维检验和纺织工业棉纤维检验部门共同参考指数，不仅解决两部门棉纤维重复检验问题，而且能大大减少棉纤维检验工作量。     

栽培方法对麦套中早熟春棉棉铃发育的影响

研究栽培方法对３∶１式麦套中早熟春棉棉铃发育的影响表明：移栽棉铃重大于直播棉,差异随播期延后而减小;育苗移栽利于纤维伸长和纤维素累积;移栽棉棉籽（仁）脂肪累积优于直播棉。棉仁棕榈酸、油酸、硬脂酸含量稳定,栽培方法和播期对其影响较小;移栽棉、直播棉棉仁亚油酸含量随播期延后均递增,适时播种利于棉籽（仁）蛋白质累积,栽培方法间差异较小;晚播时移栽棉优于直播棉,但不利于蛋白质累积。３∶１式中麦套早熟春棉应选择育苗移栽方法。     

施氮量对棉田土壤速效养分和酶活性变化特征的影响

以美棉33B为材料,研究了施氮量对棉田土壤养分和酶活性的影响,为精确农业的精确施肥及棉花产量和品质改善提供理论依据。结果表明,合理施用氮肥能提高0～20cm关键生育期土壤速效养分和酶活性;速效养分质量分数分布特征为苗期和开花期升高、花铃期降低,吐絮期开始回升的趋势。施氮量主要影响0～20cm土壤脲酶和20～40cm剖面磷酸酶时空分布;脲酶活性高值出现比速效养分质量分数最高值早一个生育时期;就某一生育时期而言,脲酶活性与土壤碱解氮、速效磷、速效钾呈极显著的正相关;土壤磷酸酶与速效磷存在显著或极显著相关。整个生育期内土壤速效钾与酶活性呈显著或极显著正相关;脲酶活性高值出现比速效养分质量分数最高值早一个生育时期,为脲酶作为更灵敏的指标提供了有力证据。     

麦棉两熟复合根系群体对棉花根际非根际土壤酶活性和土壤养分的影响

 在麦棉两熟双高产条件下，设置麦棉自然根系（根系和肥水均可相互通过）、麦棉纱网隔根（肥水可相互通过，根系不能相互通过）和麦棉塑膜隔根（根系和肥水均不能相互通过）3种套种复合根系群体，研究麦棉两熟复合根系对棉花根际和非根际土壤酶活性和土壤养分的影响。结果表明，在麦棉共生期，与麦棉塑膜隔根相比，麦棉自然根系和纱网隔根复合群体中棉花根际非根际土壤脲酶、蔗糖酶和蛋白酶的活性均有所提高，其中以麦棉纱网隔根处理的土壤酶活性最高。同时，麦棉自然根系复合群体中棉花根际非根际土壤的养分含量降低，纱网隔根处理减缓了小麦根系对棉花根系营养的竞争，同时又可能是小麦根系分泌物的作用使其养分含量最高。到棉花盛蕾期，小麦已收获，麦棉复合群体根际和非根际土壤酶活性和土壤养分状况均得到不同程度改善，其中以麦棉自然根系复合群体的改善程度最大,其土壤脲酶和蔗糖酶的活性达到最高，土壤有机质和全氮含量超过塑膜隔根，但仍低于纱网隔根。麦棉套作地下部不仅存在小麦对棉花营养竞争的不利一面，同时还存在小麦根系促进棉花根际非根际土壤酶活性和土壤养分含量提高的有利一面，且此效应将持续影响套作棉花一生。     

水稻叶龄与叶面积指数动态的模拟研究

 依据不同类型品种的播期试验和氮肥试验结果,建立了水稻叶龄与叶面积指数(LAI)的模拟模型。叶龄模型采用幂函数描述叶片出生与播后累积热时间(TTS)的关系,TTS的计算定量了温度与出叶速率之间的非线性关系。叶面积指数模拟包括两个阶段:在指数生长阶段,LAI随播后累积生长度日(GDD)呈指数式增长,同时受到氮素营养水平调节;当LAI≥1.6时进入非指数生长阶段,采用比叶面积法模拟,LAI是比叶面积与绿叶干物质量的乘积。绿叶干物质量是绿叶分配指数与地上部干物质量的乘积,比叶面积(SLA)为GDD的函数,同时考虑植株氮素营养因子对SLA的影响。利用生态条件和栽培条件差异较大的试验资料对模型进行了验证。结果表明,模型能较好地模拟不同条件下叶片的出生动态和LAI变化动态,表现出较强的适用性,具有参数少、易确定、简便实用的特点。     

麦棉两熟棉铃铃重与铃期气象因子关系之研究

研究麦棉两熟棉铃铃重与铃期气象因子关系的结果表明,日照时数是影响麦棉两熟多类型、棉株多部位铃重的主要气象因子,温度对棉株上(7～9果枝)、顶(10以上果枝)部铃铃重有重要作用(尤其对两熟短季棉)。铃重与铃期主要气象因子的相关存在二次曲线(Y=A+BX     

江苏省区域农业生态环境质量的时空变异分析

运用主成分分析方法筛选农业生态环境质量的评价指标体系,建立农业生态环境质量综合评价模型,对1995年、2005年、2008年江苏省徐连、沿江、沿海、宁镇扬和太湖经济区的农业生态环境质量的时空变异进行评价。结果表明:(1)在空间上,5个经济区的农业生态环境质量指数从北向南呈明显的下降趋势,以徐连经济区最高,沿江、沿海和宁镇扬经济区次之,太湖经济区最低。随时间的推移,各经济区的农业生态环境质量评价指数均呈明显的下降趋势。(2)针对农业生态环境质量变化最大的徐连、太湖经济区,分别选取代表性县(市)区域(前者选取邳州和新沂,后者选取张家港和江阴),分析2个经济区及其代表县市1999-2008年间的农业生态环境质量动态变化,发现在1999-2008年期间,徐连经济区的农业生态环境质量状况明显好于太湖经济区,但2个经济区的生态环境质量均有不同程度的下降。4个县(市)中,新沂市1999-2003年农业生态环境质量长期处于良好水平;邳州市生态环境质量指数降低速度最快,从最初的良好状况逐渐降低到一般状况,并且一直处于恶化发展的态势;江阴和张家港两市的农业生态环境质量状况明显劣于邳州和新沂,且长期维持在一般水平,波动幅度较小。因此,即使是位于同一经济区的县(市),其农业生态环境质量也会因区域的不同而有所差异,因此,在关注各经济区农业生态环境质量状况的同时还需考虑不同县(市)的具体状况,因地制宜地制定对策。