不同生育期干旱胁迫对棉花叶片生理指标及生物量的影响

[目的]研究不同干旱胁迫程度对新陆早48号棉花叶片生理指标以及生物量的影响,为生产中棉花干旱诊断及制定合理的灌溉制度提供理论依据.[方法]使用盆栽试验,设置土壤含水量分别达到田间持水量的35;～40;,55;～ 60;,75;～ 80;,90;～ 95;四个水平,研究干旱胁迫对盆栽棉花(Gossypium spp)叶片脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛含量及生物量的影响.[结果]在蕾期及初花期棉花叶片脯氨酸可溶性蛋白、丙二醛含量均随着干旱胁迫程度的增加而增加.以上三个指标在蕾期及初花期均与土壤相对含水量呈显著负相关,相关系数在两个时期均表现为脯氨酸＞可溶性蛋白＞丙二醛.当土壤含水量达到田间持水量的75;～80;时,棉花干物质积累及籽棉产量达到最大值.[结论]棉花在蕾期和初花期对干旱胁迫比较敏感,其中脯氨酸含量以及可溶性蛋白含量能较好指示干旱程度,适宜的土壤含水量有利于干物质积累及产量的形成.     

长期咸水滴灌对土壤氨氧化微生物丰度和群落结构的影响

为探讨长期咸水滴灌对棉田土壤氨氧化细菌（AOA）和氨氧化古菌（AOB）的丰度和群落结构的影响,于2018年采集已经过10年咸水滴灌的棉田土壤,通过实时荧光定量PCR和高通量测序技术测定土壤AOA和AOB的丰度和群落结构。试验设3个灌溉水盐度水平：0.35、4.61 dS·m^-1和8.04 dS·m^-1（分别代表淡水、微咸水和咸水）。结果表明：微咸水、咸水灌溉显著降低土壤NO₃^--N含量和潜在硝化势（PNR）,但显著增加土壤盐分和NH₄⁺-N含量。不同处理AOA和AOB的amoA基因拷贝数分别为2.2×10⁶~3.6×10⁶copies·g^-1和1.9×10⁵~3.2×10⁵ copies·g^-1干土;微咸水、咸水处理AOA和AOB amoA基因拷贝数均显著低于淡水处理,且微咸水处理显著降低AOA/AOB。PNR与AOA丰度（P<0.001）和AOB丰度（P<0.001）均呈显著正相关关系。此外,不同灌溉水盐度下AOA群落操作分类单元（OTUs）的数量大于AOB,微咸水、咸水灌溉显著降低AOB群落的OTUs。与淡水处理相比,咸水、微咸水处理显著增加AOA群落的香农指数,咸水处理显著降低AOB群落的香农指数。AOA和AOB群落的优势类群分别为Candidatus Nitrosocaldus和Nitrosospira;咸水、微咸水处理抑制AOA群落的Betaproteobacteria生长,而咸水处理中Candidatus Nitrosocaldus显著高于淡水和微咸水处理。AOB群落中Nitrosomonas的相对丰度随着灌溉水盐度的增加而显著降低。LEf Se分析显示,AOA在咸水灌溉下仅有1个差异物种,而AOB在微咸水灌溉时有5个差异物种。冗余分析结果显示：AOA群落结构的改变与土壤NO₃^--N、pH和盐度的变化密切相关,而AOB群落结构的改变仅与NO₃^--N和pH显著相关。盐分是影响氨氧化微生物生长及群落结构的主导因素,AOA和AOB共同参与土壤硝化作用,淡水、微咸水灌溉条件下AOB可能是硝化作用主导微生物种群,而咸水灌溉条件下AOA可能是主导微生物种群。     

应用灰板校正提高计算机视觉预测棉花植株含水量的精确度

利用灰板校正以消除棉花不同生育期图片颜色特征值的亮度差异,建立适用于不同生育期预测植株含水量的通用模型,以提高运用计算机视觉技术进行棉花植株含水量预测的精度。研究结果表明,由灰板校正前、后颜色特征值G-B建立的最佳预测模型,决定系数分别为0.746和0.782。有效性检验结果表明,灰板校正前、后计算预测值与实测值的决定系数分别为0.739和0.783;RMSE分别为2.218和2.03,RE分别为2.13%和1.79%。基于计算机视觉提取的冠层图片颜色特征值能够预测植株含水量,应用灰板校正颜色特征值能够提高模型预测精度,可为提高计算机视觉预测植株水分状况的精度提供技术支撑和方法补充。     

不同化调剂对甜菜产量及糖分积累的影响

试验结果表明，在地膜甜菜上施用缩节胺、矮壮素和甜神一号等化学调控剂，不同程度的提高了甜菜的产量水平。其中使用甜神一号甜菜的根产量、含糖率和抗病性上均优于使用其它化控剂。     

基于电磁感应仪的土壤盐渍化剖面特征解译研究

为了快速、精准解译区域尺度土壤盐分特征,有必要建立土壤剖面盐分信息精确解译模型。以新疆农灌区不同土壤质地的盐渍化土壤为研究对象,利用电磁感应式大地电导率仪EM38获取土壤表观电导率,构建了基于EM38的两种土壤质地剖面分层盐分解译模型,并对盐分解译回归模型进行了精度检验。结果表明:两种质地的土壤剖面盐分含量变异均较大,中壤土各层电导率变异系数在58%~98%,呈现中等变异强度,而砂土表层(0~40 cm)变异系数达到100%以上,属于强变异强度,深层土壤变异系数介于76%~88%属于中度变异强度。两种质地土壤电导率与磁感表观电导率EMh、EMv间呈显著的相关关系,水平和垂直测量模式都能够对不同深度土盐层分进行预测,且以EMh+EMv为自变量的二元回归解译模型具有较高的精度,相关系数R达到0.94以上。中壤土EM38的盐分预测在不同深度土层的验证结果决定系数达到0.59以上,砂土质地土壤盐分预测验证R2达到0.36以上,预测精度与土壤剖面盐分变异性呈现显著负相关,其相关系数为-0.86,中壤土质地的解译效果优于砂土质地。分析EM38在预测不同土壤质地盐分精度上的差异性,构建了电磁感应式土壤剖面盐分含量的预测模型。研究结果引入土壤质地变量,可为大面积土壤盐渍化的快速精确测定提供理论依据。     

叶面喷施硒肥对大豆产量和质量效应的初步研究

新疆处于缺硒地区,实验在田间条件下通过对大豆叶面喷施液态硒肥,研究了硒肥对大豆产量、质量及品质的影响.结果表明:在大豆花期叶面喷施300～1 200 mL/hm2液体硒肥(含硒酸盐75～300 g)对大豆的干物质累积、产量及籽粒脂肪含量没有明显影响.随着施硒量的增加,籽粒中硒的富集量也随之增加;与不施硒肥对照处理相比,各施硒处理大豆籽粒的蛋白质含量均显著增加(P＜0.05),但施硒处理之间的差异不著性.实验证明,叶面喷施硒肥可显著提高大豆硒含量和硒的吸收量,而且提高了大豆品质,但是对大豆的产量无明显影响,通过叶面喷施硒肥是一种富集和提高大豆籽食部分含硒水平的有效方法.     

滴灌条件下不同价态外源硒对水稻硒吸收及转运的影响

【目的】通过田间小区试验,研究外源硒酸盐及亚硒酸盐施入滴灌稻田中对土壤中不同价态硒含量及其生物有效性的影响,旨在为滴灌条件下富硒水稻的开发提供理论依据。【方法】以水稻品种T-43为材料,硒肥为亚硒酸盐与硒酸盐,施硒量为0.3、0.6、1.2 kg/hm~2。【结果】研究结果表明,施肥后1 d硒酸盐1.2 kg/hm~2处理土壤中可溶态硒含量最高,比对照高了340%;可交换态硒、铁氧化物态硒及有机态硒含量在施肥后4 d亚硒酸盐1.2 kg/hm~2处理最高,较对照分别提高了380%、56%、59%,硒酸盐处理铁氧化物态硒及有机态硒含量增加不显著,说明硒酸盐主要以可溶态硒存在,而亚硒酸盐主要以可交换态硒存在,并且由可溶态转化为其他形态,因此降低了其有效性。对水稻的根、茎、叶及籽粒硒含量分析后发现,亚硒酸盐处理的籽粒和叶中的硒含量显著低于硒酸盐处理,而其根部硒含量显著大于硒酸盐处理,茎部硒含量无显著差异,且亚硒酸盐处理的根部硒累积量均大于硒酸盐处理。【结论】说明施用亚硒酸盐大部分积累在水稻根部,硒酸盐处理的地上部硒累积量大于亚硒酸盐处理,同时,硒酸盐处理的根系吸收系数、初级转运系数、次级转运系数均大于亚硒酸盐处理,说明亚硒酸盐大部分积累在水稻根部且向地上部转运较难,硒酸盐随水滴施的生物有效性高于亚硒酸盐。     

基于叶片SPAD值的滴灌春小麦氮肥分期施用推荐模型

试验于2014—2015年进行,利用2014年田间试验建立基于叶片SPAD值的滴灌春小麦氮肥分期施用推荐模型,2015年进行推荐模型的验证实验。结果表明:在滴灌春小麦拔节期、孕穗期、抽穗期和灌浆期,随着氮肥施用量的增加,小麦叶片SPAD值均呈线性增加的趋势;各生育期叶片SPAD值与产量具有显著的相关性;全生育期最佳施氮量为261 kg·hm-2;滴灌春小麦拔节期、孕穗期、抽穗期和灌浆期叶片SPAD临界值分别为42.4、39.4、41.8、54.1;建立了基于叶片SPAD值的滴灌春小麦氮肥分期施用推荐模型,在保证产量的前提下,基于模型推荐施肥可以节约肥料7.86%,提高氮肥利用率9.64%。研究得出,小麦叶片SPAD值可以指导滴灌春小麦氮肥分期施用。     

新疆水稻主产区土壤硒含量与水稻籽粒硒含量的相关性

对新疆水稻主产区的44个稻田耕层土壤及收获籽粒进行调查取样,结果表明:稻田13%属于足硒土壤,82%属于富硒土壤且有5%属于高硒土壤。而水稻籽粒硒含量达到国家谷物类食品富硒标准的仅有20%,水稻籽粒硒含量与稻田土壤全硒含量相关性不显著,但水稻籽粒硒含量与土壤有效硒含量呈极显著正相关,且土壤p H值及土壤有效磷含量与土壤有效硒含量呈极显著正相关,说明在新疆水稻主产区土壤有效硒含量是衡量土壤供硒潜力的有效指标,在实际生产中大部分的稻田需要通过施用适量外源硒肥来提高水稻籽粒中硒的含量。     

玛河流域不同连作年限棉田土壤质量分析及综合评价

以玛河流域不同连作年限(1、5、10、15、20 a和25 a)棉田土壤为研究对象,测定了土壤碱解氮、有机质、速效钾、速效磷、pH值、盐分及镉(Cr)、铬(Cd)、铅(Pb)、镍(Ni)、铜(Cu)、砷(As)共计12个指标,对比分析土壤养分特征和重金属含量,分别采用因子分析法和土壤质量综合评价指数法对不同连作年限棉田...