基于成像光谱仪的冬小麦苗期冠层叶绿素密度监测

利用自主研发的MSI200型成像光谱仪对冬小麦苗期叶绿素密度进行遥感监测, 并与ASD Fieldspc FR2500型非成像地物光谱仪测定数据相比。结果表明, 两种仪器所得R720、FD660、FD550、TCARI、GNDVI、PPR(550, 450)、NRI等光谱特征参量均与叶绿素密度显著相关, 拟合度较高, 说明MSI200型成像光谱仪测定的作物光谱数据是可靠的。对筛选出的模型进行检验, ASD Fieldspc FR2500模型的预测精度达86.61%~92.79%, MSI200达91.26%~95.54%, 其中PPR对叶绿素密度预测精度最高, RMSE分别为0.8391和0.0979。与传统非成像地物光谱仪相比, 成像光谱仪能够提取纯冠层光谱信息, 所得模型精度高、误差小, 筛选的植被指数和特征波段对于航天、航空遥感器的定标有重要意义。     

地膜覆盖时间对绿洲覆膜滴灌棉田土壤盐分时空变化的影响

【目的】地膜覆盖技术广泛应用于中国西北内陆的棉花生产,然而地膜覆盖周期对土壤物理性质的影响知之甚少,本文旨在探讨不同地膜覆盖时间对绿洲棉田土壤盐分时空变化的影响,并明确最佳的地膜覆盖周期。【方法】以南疆绿洲灌溉棉田为研究对象,设置不同的地膜覆膜时间,比较地膜覆盖40 d、55 d、70 d、85 d、100 d和全生育期覆盖处理,棉田土壤含水量及含盐量在水平和垂直二维空间的差异,明确其对土壤盐分分布及运移规律的影响。【结果】随着覆膜时间的增加,土壤平均含水量逐渐增加,与CK相比,覆膜40～85 d土壤含水量降低14.5%～7.5%,覆盖100 d处理则高出4.4%。土壤平均含盐量随覆膜时间的缩短而增加,其中对0～40 cm土层的影响较大,对60～80 cm土层的影响较小。覆膜时间越长则抑盐效果越明显,但覆盖时间超过100 d后,地膜保水抑盐效果下降。【结论】地膜覆盖时间在85～100 d抑盐效果与全生育期覆膜相当,该结果为土壤盐渍化治理以及明确残膜适宜回收时期提供了理论依据。     

不同残膜量对棉田土壤水盐运移的影响

【目的】为探讨滴灌条件下地膜残留量对棉田土壤水盐时空分布的影响。【方法】本试验在绿洲棉田设0 kg·hm~(-2)、225 kg·hm~(-2)、450 kg·hm~(-2)三种残膜量处理,于棉花播种前、收获后及盛铃期灌水后第1天、第3天、第5天,采用土钻法分层取0～40 cm的土壤,进行土壤盐分测定并比较分析不同处理间差异。【结果】结果表明,残膜降低了膜下滴灌棉田土壤水分的均匀性,同时也导致棉田土壤盐分灌水后在各土层分布不均,灌水后第1天、第3天、第5天, 0 kg·hm~(-2)残膜量处理随着时间推移土壤盐分在各个土层减少,而225 kg·hm~(-2)、450 kg·hm~(-2)处理随着时间的变化各土层在灌水后第1天到灌水后第3天土壤盐分减少,但第5天的土壤盐分大于第3天,两个处理之间无显著差异。从灌水后第1天、第3天、第5天土壤盐分分布可看出,0 kg·hm~(-2)残膜量处理均匀性最好,其次是450 kg·hm~(-2)处理,最后为225 kg·hm~(-2)处理。在棉花种植播种前、收获后,不同残膜量对土壤盐分平衡的影响为:250 kg·hm~(-2)450 kg·hm~(-2)0 kg·hm~(-2);在运移速度上,随着深度和残膜量的增加,耕作层的土壤更容易出现土壤盐分的富集现象。【结论】由此可以说明,残膜的存在会阻碍土壤盐分的向下运移,同时随着残膜量的增加,阻碍土壤盐分的运移程度不同,导致土壤盐分在地表富集。     

本科生植物分子育种学实践教学体会

实践教学是本科生课程教学的重要组成部分.植物分子育种学是一门实践性、技术性很强的学科.在实验教学中,由学生独立设计实验技术路线,完成具体操作并分析结果,以期促使学生能系统巩固理论知识,锻炼学生的独立科研能力.     

种植密度和灌溉定额互作对76 cm等行距机采棉生长发育及产量形成影响

【目的】 研究种植密度和灌溉定额互作对棉生长发育特征及产量形成的影响,建立76 cm等行距机采棉种植技术体系。【方法】 采用裂区试验设计,以种植密度为主区,灌溉定额为副区,设置种植密度13.5×10⁴株/hm²(M₁)、18×10⁴株/hm²(M₂)和22.5×10⁴株/hm²(M₃,CK_d),灌溉定额3 150 m³/hm²(W₁)、4 050 m³/hm²(W₂,CK_i)和4 950 m³/hm²(W₃)。研究种植密度和灌溉定额互作对76 cm等行距机采棉生长发育、产量及其构成因素的影响。【结果】 株高随密度和灌溉定额的增加而升高,单位面积叶片数、果枝数、蕾数、花数以及铃数在不同灌溉定额下均以高密度下数量最大。种植密度和灌溉定额对生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR)、单位面积结铃数和籽棉产量有显著的互作效应。植株干物质总重随密度和灌溉定额的增加呈上升趋势,生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR)均在W₁下最大。棉铃生长率(BGR)与群体生长率(CGR)、棉铃生长率(BGR)和群体生长率(CGR)与单位面积结铃数(Boll number)、单位面积结铃数(Boll number)和单位重(Boll weight)与籽棉产量呈显著正相关,在铃期棉铃生长率(BGR)和群体生长率(CGR)与Boll weight呈显著负相关。籽棉产量上M₃W₁、M₂W₂和M₁W₃处理最高,三者无显著差异。【结论】 76 cm等行距与传统(10+66)cm种植模式M₃灌溉定额相同时,76 cm等行距机采棉种植模式单铃重较M₁、M₂密度显著低;降低种植密度能够提高单铃重;降低密度和灌溉定额有利于增加生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR),增加灌溉定额有利于株高和干物质积累量的增加。优化种植密度和灌溉定额能够促进棉株生长,利于产量提高,当种植密度为22.5×10⁴株/hm²,灌溉定额为3 150 m³/hm²时,采用76 cm等行距机采棉种植有利于产量的提高。     

RZWQM2模型模拟地膜覆盖时间对南疆棉田水分利用效率及产量的影响

为准确预知地膜覆盖与作物的匹配情况,该研究针对南疆棉田,在大田试验基础上应用根区水质模型(Root Zone Water Quality Model-version 2,RZWQM2),对2016-2017年籽棉产量及水分利用效率(Water Use Efficiency,WUE)等数据进行模型参数率定与验证,利用验证后的模型模拟地膜覆盖时间55～105 d下以3 d为间隔的地上部生物量、籽棉产量和水分利用效率,并对2018年和2019年不同地膜覆盖时间下棉花生长状况进行预测。结果表明,各层土壤含水率模拟值和实测值之间的均方根误差和均方误差分别在0.02～0.04cm3/cm3、5.90%～28.66%之间,地上部生物量和籽棉产量的一致性指数分别为0.70～0.93和0.80～0.94。2 a间地上部生物量随地膜覆盖时间的延长而增加,籽棉产量和水分利用效率呈先上升后下降的趋势,其峰值分别出现在91～93 d和97～99 d。因此,在南疆地区选用适宜的地膜覆盖时间为91～99 d,有利于降低残膜污染风险,保持较高的籽棉产量和水分利用效率。     

施氮对南疆荒漠绿洲滴灌棉田产量及棉纤维品质的影响

设计0、150、300、450、600、750 kg/hm² 6种纯氮投入量,600～750 kg/hm²为农民习惯投入量,研究超量施氮对棉花产量、品质及氮肥利用效率的影响。结果表明：农民习惯施氮量是经济施氮量的1.53～1.91倍,产量仅为78.00%～78.60%,氮肥的利用效率显著降低,减少20％～60％的氮肥用量是可行的。增施氮肥对单株结铃数影响显著,对铃质量、衣分等无显著影响,过低、过高的氮肥均不利于高产结构的形成。随施氮量的增加纤维长度、麦克隆值,呈开口向下的抛物线状,超量施氮显著降低纤维的强力。在纤维品质的空间变异性方面,长度、强力受氮肥的影响较大,麦克隆值、短绒指数、伸长率受影响相对较小。可见,300～450 kg/hm²的氮肥投入增产效果最显著,氮肥利用效率最高,纤维品质较优。     

保护性耕作农户认知情况调查分析

通过面对面的访谈,对我国东北平原、华北平原、成都平原和西北绿洲区4个典型生态类型区的666户农户进行了保护性耕作技术认知情况调查。表明我国保护性耕作模式比较多,产量效应及推广应用情况存在明显区域差异,其中,华北平原农户保护性耕作技术采用率较高,而西北绿洲区相对较低,与之相对应,各区域农户对保护性耕作技术的认识程度也存在明显差别     

不同地膜覆盖对南疆机采棉产量效益及残膜回收率的影响

为探究不同地膜覆盖对南疆机采棉产量、经济效益和地膜回收的影响,本研究于2021年在新疆维吾尔自治区阿克苏地区沙雅县棉花地开展试验,以裸地（CK）为对照设置2种不同地膜覆盖处理,即高堡膜覆盖（GB）和普通PE地膜覆盖（PE）,统计分析不同地膜覆盖下棉花的产量和经济效益,并对使用后的残留地膜进行回收。结果表明：高堡膜在棉花苗期（播种后20 d）能够显著提高棉田0～10 cm土层的土壤温度,较普通PE地膜和裸地分别提高0.78℃和2.19℃;保水率（第30天）较普通PE地膜提高2.51个百分点,具有良好的增温保墒效果。高堡膜覆盖可显著增加棉花的产量和经济效益,籽棉产量较普通PE地膜和裸地分别提高9.91%、33.13%,高堡膜覆盖和普通PE地膜覆盖的利润较裸地分别提高55.77%和27.22%。此外,高堡膜在使用前后的拉伸负荷和断裂标称应变指数整体上均高于普通PE地膜,一次性机械回收率高于80%。研究表明,高堡膜在南疆机采棉田具有较好的增温保墒效果,较普通PE地膜和裸地更有利于棉花的生长发育和产量提高,且其回收率较高,可在南疆棉田优先推广使用。     

干旱胁迫对南疆膜下滴灌棉田光合产物累积的影响

为明确适度干旱胁迫对新疆南部极端干旱区滴灌棉花生长及水分利用效率的影响。在常规滴灌(灌水量为4 650 m~3·hm~(-2))的基础上,设计4种减量滴灌模式(灌水量分别2 250、2 850、3 450和4 050m~3·hm~(-2)),分析不同滴灌量对棉花光合产物积累动态及产量形成的影响。结果表明,随着滴灌量的减少,蕾铃数比常规灌水量减少;蕾铃脱落率先减少后增加;根冠比呈现先增大后减小的趋势,在始花期滴灌量3 450m~3·hm~(-2)的根冠比大于常规滴灌处理;随灌溉量减少,干物质呈现先增加后减少的趋势,灌溉量为2 250~4 050m~3·hm~(-2)时干物质显著增加,常规灌水量下干物质量则呈下降趋势。随着灌水量的减少,单铃质量、单株结铃数也随着减小,从而阻碍棉花经济产量的提高。