棉花生产智慧精准管理技术研究与应用

针对棉花规模化生产精准技术实际应用中存在的监测不精确、决策依据不充分、控制不精准及管理效率低等薄弱点，创建了棉花生产从播种到收获的关键环节精准监控技术体系。包括：研发了棉花播种质量在线监测与调控技术及装备，可明显提高播种作业质量和作业效率；创立了滴灌棉田全程养分、水分快速监测与定量诊断技术，研发了水肥决策与精量控制系统，构建了水肥一体化精准管理技术与应用云平台，可大幅度提高滴灌水肥利用效率；构建了“病虫监测→施药决策→处方图生成→精量喷药”棉花病虫害精准防控技术，可明显降低农药投入量；创新性研发了棉花产量监测，以及采棉机棉箱火情、工况参数和故障诊断检测技术及装备，构建了采棉机信息化服务云平台，可大幅提高采棉机作业效率、作业质量与管理水平。在总结上述研究进展的基础上，展望了未来棉花生产智慧管理发展的主要方向。     

食品能力验证样品中沙门氏菌的分离与多相分类鉴定

为沙门氏菌的快速检测与鉴定提供参考，从传统标准检测方法、特异性PCR、分子系统发育3个层面，其中传统标准检测方法基于食品安全国家标准GB 4789.4-2016《食品微生物学检验沙门氏菌检验》、特异性PCR基于invA基因、分子系统发育基于16S rDNA,对能力验证(CFAPA-805)样品进行沙门氏菌的分离鉴定。结果表明：3种检测方法结果一致，样品341中检出沙门氏菌，其中生化鉴定、血清学鉴定与分子系统发育鉴定结果显示，此次阳性样品中的沙门氏菌为沙门氏菌生化群(Ⅰ),肠炎沙门氏菌肠炎亚种，血清分型为O:9,12:H:g, m。本次实验室的能力验证结果为“满意”,肯定实验室沙门氏菌检测能力。通过比较，特异性PCR鉴定可以确定沙门氏菌是否检出，生化鉴定、血清学鉴定和分子系统发育鉴定可以确认沙门氏菌的生化群、血清分型与分子分型。     

机采棉种植模式对植保机械化学脱叶作业效果的影响

种植模式优化是实现新疆棉花高产优质的重要途经，但其对机采棉化学脱叶环节农机农艺融合的影响还不明确。该研究开展了"矮密早"（1膜6行，66 cm + 10 cm宽窄行，R6）、"宽早优"（1膜3行，76 cm等行距，R3）2种机采棉种植模式下多旋翼植保无人机和自走式喷杆喷雾机2种植保机械的化学脱叶田间试验，通过测定叶片尺度脱叶剂雾滴粒径分布和沉积参数，系统分析了不同种植模式和植保机械组合对棉花冠层脱叶剂雾滴沉积特性、行间地面雾滴损失以及最终脱叶效果的影响。结果表明无人机作业的雾滴粒径分布、覆盖率、沉积量及行间地面损失与喷雾机相比均有显著差异（P<0.01）。喷雾机和无人机作业的100～300 μm粒径有效雾滴占比分别为2.60%和61.00%，无人机较喷雾机提高了58.40个百分点，雾滴粒径分布更均匀；雾滴覆盖率分别为42.05%和3.22%，喷雾机作业的雾滴覆盖率是无人机的13倍；沉积量分别为0.49和0.69 μg/cm2，喷雾机作业的雾滴沉积量仅为无人机的71.00%，这是因为无人机喷雾具有高浓度、低容量的特点。喷雾机喷施后棉花冠层下部较冠层上部的雾滴覆盖率和沉积量相对降低17.99%和17.63%，无人机作业后冠层下部的雾滴覆盖率和沉积量较冠层上部相对降低35.45%和53.71%，说明无人机喷施的雾滴穿透性不足；喷雾机作业后行间地面雾滴沉积损失量为无人机的1.91倍。种植模式对雾滴沉积特性有显著影响（P<0.01），与"矮密早"相比，"宽早优"模式冠层下部雾滴覆盖度提高18.59个百分点（相对提高117.60%），变异系数降低43.73个百分点（相对降低43.83%）；冠层下部雾滴沉积量提高0.33 μg/cm2（相对提高125.60%），变异系数降低31.63个百分点（相对降低36.00%），提高了雾滴的穿透性和均匀性。无人机二次喷施作业后，脱叶率在90%～94%间，满足棉花机采作业要求。综上，采用无人机进行化学脱叶作业雾滴粒径分布合理但穿透性不足，而采用"宽早优"模式可以改善无人机雾滴穿透性不足的问题，提升冠层内雾滴分布均匀性，在满足棉花机采对化学脱叶要求的前提下，降低作业过程对棉花生长和土壤环境的潜在影响。     

大肠杆菌DH5a菌株高效电击转化条件的优化

为探索大肠杆菌DH5a高效电击转化条件，通过对电击转化条件中细胞生长状态、DNA加入量、感受态细胞体积、电场强度、速冻和恢复时间等关键因素进行优化，筛选出大肠杆菌DH5a高效电击转化条件。结果表明：大肠杆菌在细胞生长状态OD₆₀₀值为0.6时制备感受态细胞，按每管50μL体积分装、-80℃乙醇速冻后，加入10 pg pUC 19质粒DNA,在20 kv·cm^-1电场强度、电容25μF、电阻200Ω条件下电击转化，转化后恢复培养60 min,转化效率达10¹⁰ cfu·μg^-1 DNA以上水平，可满足基因文库构建、抗体库筛选等试验需求。     

利用GreenSeeker与SPAD监测棉蚜发生量

为探究快速获取棉蚜信息的方法,在人工计量棉田棉蚜发生量的基础上,采用SPAD-502叶绿素测定仪测定棉花植株叶绿素含量,GreenSeeker手持式高光谱仪同步测定棉花冠层光谱(NDVI、VI_2、REDrefc、NIRrefc),最后分析棉蚜发生量和棉花冠层光谱信息与棉花叶片SPAD值的相关关系。结果表明:(1)NDVI和NIRrefc均与棉蚜发生量呈极显著负相关,VI_2与棉蚜发生量呈极显著正相关。其中,VI_2值和有翅蚜的三次函数拟合效果最好(P=0.923 73)。(2)SPAD值与棉蚜发生量呈极显著负相关,其中,SPAD值和无翅蚜的对数函数拟合效果最好(P=0.854 79)。模型的构建在一定程度上为棉蚜的间接、无损和快速监测和管理提供理论基础和技术手段。