有机肥替代20%化肥处理对滴灌春小麦产量及土壤养分的影响

【目的】研究有机肥替代20%化肥对土壤养分含量及春小麦产量的影响,为干旱区绿洲小麦减施化肥培肥地力提供科学依据。【方法】采用连续2年大田试验。设置不施肥处理(T₁),常规施肥处理(T₂)以及有机肥替代20%化肥处理(T₃)3个处理。【结果】有机肥替代20%化肥处理与农户常规施肥处理均能增加小麦产量、提高土壤速效养分含量以及有机质含量,有机肥替代处理会在减少化肥施用的同时达到与农户常规施化肥一样的效果,且土壤各养分的增加效果随种植年限的增加而极显著。【结论】有机肥替代20%化肥比常规施肥更能显著的提高土壤养分含量,有机替代处理的小麦产量较常规施肥处理略有增加但差异不显著。     

北疆植棉区滴灌量对化学打顶棉花植株农艺性状及产量的影响

【目的】探索滴灌量变化对化学打顶棉花农艺性状及产量的影响,为棉花化学打顶技术的应用提供依据。【方法】2016年,田间自然条件下,以人工打顶作为对照,选用氟节胺复配型和缩节胺复配型两种打顶剂,分别设3种不同滴灌量,通过测定不同处理棉花农艺性状、机采前脱叶效果及产量变化,分析不同滴灌量条件下棉花化学打顶株型变化及产量效应。【结果】打顶处理与滴灌量处理对棉花株高及果枝长有显著的互作效应,其中化学打顶×中滴灌量组合较化学打顶×高滴灌量组合株高平均降低6%,果枝长平均变短12%,产量差异不大;而较化学打顶×低滴灌量组合株高增加13%,果枝长平均增加14%,籽棉产量却增加7%。化学打顶与人工打顶之间脱叶率及杂叶率无显著差异,而较低的滴灌量可以加快化学打顶棉花的脱叶进程。与人工打顶相比,化学打顶虽显著降低了上部果枝铃重,但对衣分及产量无显著影响。【结论】喷施打顶剂后的2次灌水控制在中滴灌量(32 m3·667 m~(-2)),不仅可以调节化学打顶棉花的株型和脱叶进程,还可以在不降低籽棉产量的同时减少滴灌量,生产上具有一定的应用价值。     

基于高光谱成像估测冬小麦不同生育时期水分状况

【目的】研究实时、快速估测冬小麦不同生育时期水分状况并构建模型,为冬小麦水分精准管理提供科学依据。【方法】以新疆典型滴灌冬小麦为研究对象,应用高光谱成像技术获取冬小麦冠层光谱信息,并对原始光谱反射率进行平滑和数据变换,利用一元线性回归(Simple linear regression,SLR)、主成分回归(Principal components regression,PCR)和偏最小二乘回归(Partial least squares regression,PLSR)3种建模方法,对冬小麦冠层原始光谱及变换光谱分别构建植株水分含量估测模型。【结果】冬小麦冠层原始光谱反射率与植株水分含量相关性不高,对原始光谱反射率进行数据变换可以显著增强与水分含量的相关性和相关波段数,其中倒数一阶微分变换与冬小麦植株水分含量的相关系数最大,为-0.893 0,但不同变换最优相关系数所对应的波段位置并不固定。PLSR方法的模型精度最高,对数变换的PLSR模型估测精度最高,模型$R_{p}^{2}$、RMSE_p、RPD值分别为0.880 8、3.251 2%、2.934 3;冬小麦不同生育时期估测模型精度存在差异,拔节期、抽穗期估测模型精度较低,灌浆中期最高,其估测模型$R_{p}^{2}$、RMSE_p、RPD值分别为0.904 8、1.381 1%、3.454 7。【结论】利用高光谱成像技术对估测冬小麦植株水分含量是可行的,在灌浆中期的估测效果最佳。     

机采模式下耐旱性不同棉花品种冠层特性对滴水量的响应

【目的】 研究等行距密植机采模式下不同耐旱性棉花品种冠层特性对滴水量的响应及作用机理,为干旱区棉花节水灌溉和耐旱性品种选择提供理论依据。【方法】 选用耐旱性强的品种新陆早22号和耐旱性弱的品种新陆早17号为试材,设亏缺滴灌(W₁)、限量滴灌(W₂)、常规滴灌(W₃)处理,研究滴水量对耐旱性不同棉花品种棉花冠层结构、光分布、群体光合和呼吸速率以及产量的影响。【结果】 叶绿素含量(Chl)、群体光合(CAP)和呼吸速率(CR)随滴水量的增加呈显著上升趋势,在W₃处理下表现为最大值,其中新陆早22号在盛花至盛铃后期上述参数在W₂、W₃条件下无显著差异,但均显著低于W₁处理;冠层开度(DIFN)和冠层PAR透过率则随滴水量的增加呈下降趋势,各处理间均表现为W₁>W₂、W₃;新陆早17号和新陆早22号分别在W₃、W₂处理下籽棉产量最高,W₂处理下水分利用效率最高。品种间,新陆早22号的Chl、叶面积指数(LAI)、CAP和CR在盛花至吐絮期比新陆早17号高0.8%~10.5%、3.4%~15.0%、1.3%~16.7%、2.9%~22.9%,籽棉产量和水分利用效率分别比新陆早17号高8.9%、9.2%。籽棉产量与LAI、CAP、CR、Chl均呈正相关,与DIFN呈负相关。【结论】 在等行距密植条件下,根据棉花品种对水分的敏感性不同,灌水量控制在3 900~4 800 m³/hm²时,可以使棉花在生育中期维持较高的叶绿素含量和叶面积指数、适宜的冠层开度以及均匀的光分布,促进光合速率的提升,在不显著降低棉花产量的前提下提高水利用效率。     

不同水氮耦合条件下棉花冠层NDVI分析与产量估算

为研究冠层归一化差值植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)在棉花重要生育时期估算棉花产量的可行性,使用GreenSeeker分别对不同灌水施肥条件下棉花光谱反射率NDVI值进行测定优化,建立NDVI值与产量关系数学模型,并对模型精度进行验证。结果显示:不同水氮组合随着生育期的推移棉花冠层NDVI值变化趋势基本一致,都呈"低-高-低"的变化规律;选取在棉花出苗后80、105和140d冠层NDVI值分别与产量进行相关性分析,得出冠层NDVI值与产量具有明显的正相关关系,相关系数分别为R2=0.376 0,0.093 4,0.363 9。利用独立的试验数据对相关性最高的水氮组合棉花出苗后80d的产量模型进行模型验证,其相关系数R2=0.712 6,均方根误差(Root mean square error,RMSE)561.04kg/hm2。因此,棉花出苗后80d的冠层NDVI值可以估测棉花产量。     

绿色棉新彩棉7号体细胞胚胎发生及其植株再生

以绿色棉新彩棉7号的子叶、下胚轴为外植体,MSB(MS培养基附加B5维生素)基本培养基附加不同激素组合,诱导愈伤组织及调控分化,通过体细胞胚胎发生方式获得再生植株.结果表明:0.1 mg· L-1 KT(Kinetin,激动素)+ 0.1 mg·L-12,4-D(2,4-dichlorophenoxyacetic,2,4-二氯苯氧乙酸)为诱导愈伤组织的最适植物激素组合,不同外植体处理出愈率均达到100％,但下胚轴纵切面背向培养基放置培养更有利于诱导愈伤组织形成;分化调控阶段的最佳植物激素组合为0.15 mg·L-1 KT+ 0.3 mg·L-1 IBA(Indole-3-butyric acid,吲哚丁酸),胚性愈伤分化率可达23.33％; MSB中去除NH4NO3同时KNO3加倍,附加0.5 g·L-1Asn(Asparagine,天冬酰胺)和lg· L-1 Gln(Glutamine,谷氨酰胺),胚性愈伤可进一步分化获得体细胞胚,将成熟的子叶胚接种于1/2MS获得完整的再生植株. 本研究通过体细胞胚发生途径获得了新彩棉7号的再生植株,为天然彩色棉基因工程研究奠定了一定基础.     

黑小麦品种(系)加工品质性状和蒸煮食品加工品质特性研究

[目的]为黑小麦品质育种、加工品质评价及相关加工企业的原料选择与质量控制提供参考依据.[方法]选用在新疆种植表现良好的6个黑小麦品种(系)为原料,对其主要加工品质性状及面条、馒头和新疆拉面加工品质特性进行测试与评价.[结果]供试黑小麦品种(系)的容重、硬度、蛋白质含量、沉淀值较高,湿面筋含量中等,灰分含量、吸水率、形成时间、稳定时间偏低.品种间面团流变学特性差异较大,面粉蛋白质质量需进一步提高.S-2、黑小麦76和96-45具有较好的面条加工适用性,S-2属于制作馒头良好黑小麦品系,S-2和黑小麦76属于制作新疆拉面良好的黑小麦品种(系).[结论]黑小麦在我国传统蒸煮类食品加工上仍有很大的开发前景.     

两种磷素水平下小麦苗期对干旱胁迫的离子组和代谢组响应

[目的]探讨两种磷素供应下小麦植株对干旱胁迫的适应性机制及复水后的反应,为揭示小麦水磷互作机制及培育抗逆、磷高效的小麦品种提供理论基础.[方法]本研究采用新疆冬小麦主栽品种新冬23号为参试材料,采用离子组和代谢组学分析方法,研究了低磷(0.05 mmol·L-1,LP)和常规磷(1.0 mmol·L-1,CP)水平培养...     

膜下滴灌制种玉米需水量与需水规律的研究

[目的]定位监测高产膜下滴灌制种玉米田间土壤水分动态变化,为膜下滴灌制种玉米拔节后水分管理提供理论依据.[方法]采用时域反射仪(TDR)对膜下滴灌制种玉米田间土壤水分动态变化连续监测并分析干物质的积累情况,运用水分平衡法计算膜下滴灌制种玉米各生育时期耗水量和水分生产率.[结果]拔节期至灌浆期45d左右是玉米耗水高峰期,日平均耗水强度为6.4 mm;灌浆期日耗水强度为3.2 mm.[结论]制种玉米拔节后根区的土壤体积含水量总是维持在23.5;～31.4;(田间持水量的60;～80;).     

不同水分条件下棉花冠层光合有效辐射特征分析

[目的]研究棉花不同水分条件下的吸收光合有效辐射(APAR)和光合有效辐射截获量(FAPAR)随生育期的变化特征,为实时、无损、快速监测棉花生育期的生长状况,提供理论依据.[方法]通过线性光量子传感器获取棉花新陆早13号和33号两品种5水分处理冠层6个生育时期的光合有效辐射(PAR),计算得到APAR和FAPAR,分析它们的日变化和生育期的变化规律.[结果]两品种5水分处理6个生育期的APAR日变化均呈抛物线曲线,早晨08:00和晚20:00的APAR都为最低,分别在14:00时和12:00时达到最大.它们的FAPAR日变化都呈字型曲线,上午和下午的FAPAR出现两个最大峰值,中午14:00时达最低峰值.两品种5水分冠层的APAR和FAPAR均在开花初期较低,盛铃末期达最低,分别在盛花期和开花结铃期达最大,随着生育期它们的APAR和FAPAR与棉花的生育进程一致,两品种5水分在各生育时期的APAR和FAPAR高低排列顺序均为w5＞W4＞W3＞W2＞W1.[结论]棉花的不同水分状况影响其APAR和FAPAR的变化,利用棉花APAR和FAPAR的日变化及其随生育期的变化特征,可以诊断棉花的水分和生长状况.