盐分条件下棉花相关生理特性的变化及水分胁迫指数模型的构建

【目的】构建盐土棉田棉花水分胁迫指数模型,以确定适宜的棉花水分运筹方式,为提高盐碱地棉花产量和品质提供理论依据。【方法】试验于2008—2009年在江苏南京（118°50′ E,32°02′ N）南京农业大学牌楼试验站进行,以耐盐品种中棉所44和盐敏感性品种苏棉12号为材料,将碳酸钠、重碳酸钠、氯化钠、氯化钙、氯化镁、硫酸镁、硫酸钠7种盐类等摩尔混合,按盐土比掺入基础土壤中,形成5种不同含盐水平的土壤（0：1.25 dS•m-1;0.35%：5.80 dS•m-1;0.60%：9.61 dS•m-1;0.85%：13.23 dS•m-1;1.00%：14.65 dS•m-1）,研究土壤盐分对棉花功能叶含水量和温度的影响,明确棉花叶气温差与空气饱和气压差的定量关系。【结果】随土壤盐分水平的升高,棉花功能叶的蒸腾速率、含水量和净光合速率均下降,叶片温度升高。以1.25 dS•m-1盐分处理作为充分灌水（即无水分胁迫）建立了棉花水分胁迫指数模型下基线方程,以此构建了不同土壤盐分下棉花水分胁迫指数模型。【结论】综合分析不同土壤盐分水平下棉花水分胁迫指数与叶片含水量和净光合速率的关系,认为棉花水分胁迫指数模型可以很好地反映盐分条件下棉花的受胁迫程度。用棉花CWSI实时监测盐分条件下棉花的水分胁迫状况,可为盐碱地确定适宜的棉花水分运筹提供理论依据。     

棉麦两熟棉苗根系生长特性与地上部生长的关系

根系是作物活跃的吸收器官和合成器官 ,根量、根系生理活性与地上部叶片光合作用、生长发育密切相关 ,用 TTC还原强度、根系吸收面积在一定程度上可表示根系的生理活性。棉花是直根系作物 ,种植制度对其根系影响较大 ,有关一熟棉根系的生理特性及栽培措施对根系生长与产量形成的影响 ,已有报道。在棉麦两熟栽培条件下 ,受共生期遮荫的影响 ,棉苗根系生长、根系生理活性等都发生变化。关于棉麦共生期遮荫对棉苗生长发育的影响 ,以前多重视地上部的研究 ,对根系生长的研究较少且很不系统。本研究针对棉麦共生期遮荫这一关键因子 ,旨在理清黄…     

影响稻米品质的主要气候生态因子研究

采用大田分期播种方法，研究稻米品质与结实期气候生态因子之间的关系、结果表明：水稻结实期日平均气温和日均辐射量对稻米品质影响显著，其中日平均气温是影响稻米品质的主导因子。结实期不同时段日平均气温对稻米品质的影响不同。结实中期日平均气温对品质影响最大，后期次之，前期最小。结实中期温度是影响稻米品质的关键时期。     

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。     

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。     

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。     

不同棉花品种种子活力对低温和人工老化胁迫的反应差异

为探讨棉花种子活力的品种差异及不同种子活力测定方法对棉子活力结果的影响,以17个棉花主栽品种(系)为材料,用简化的标准发芽、低温发芽和人工老化发芽3种方法测定棉花种子活力,并分析种子物理性状与种子活力的相关性。结果表明:3种活力测定方法下不同品种间种子活力均存在较大差异,各活力指标表现趋势也不一致,低温条件主要抑制种子幼苗的生长势,老化条件则主要抑制种子的发芽率。简化的标准发芽的活力指数与2种逆境发芽下的活力指数间的相关性较低。对3种测定方法的种子活力指标进行聚类分析,筛选出中棉所102、新陆中42、湘杂7号、XG39K5、屯杂6号及皖杂9号等高活力品种。低温和人工老化发芽条件显著降低了种子活力与种子各物理性状间的相关性。种子密度和健子率在不同发芽条件下均与种子活力关系最密切,可作为判断棉花种子活力大小的物理指标。