地膜覆盖对农田N2O排放影响的研究现状

地膜覆盖通过改善土壤环境,进而影响作物产量和农田土壤N_2O的产生与释放。综述了地膜覆盖对农田N_2O排放影响的研究现状。针对目前研究中存在的问题提出建议,并对该领域的研究方向进行展望。     

2FQ-5多层施肥机的设计与试验

【目的】研制一种适合秋季耕作精准对行分层施肥技术的配套施肥机,保证秋季施播的肥料能在不同耕深的土壤层中充分融合,提高肥料的利用率,增加作物产量.【方法】对2FQ-5多层施肥机的整机结构和关键部件进行设计,理论分析肥料颗粒在分层施肥器中的受力情况,利用ADAMS仿真软件对肥料颗粒在分层施肥器中的运动情况进行分析.通过田间施肥对照试验,比较不同施肥方式下作物的产量.【结果】肥料颗粒在仿真运动中,脱离螺旋导肥叶片时,偏离x方向角度为65.7°,脱离点速度为372.35mm/s;新施肥技术处理的地块,棉花平均蕾铃脱落率比对照地块低4.15%,增产率达4.63%,投入产出比为1∶5.27.【结论】2FQ-5多层施肥机可实现分层施肥作业,新型施肥技术可使棉花产量大幅提高,对棉花生长具有明显的促进效果.     

不同种植模式对棉花产量和土壤养分含量的影响

为合理选择棉花种植模式提供科学依据,田间试验棉花种植模式设单作、间作1行绿豆、间作2行绿豆,每种模式的行距均设2个水平处理,研究了不同模式处理对棉花株高、叶面积、干物质积累、SPAD值、光合速率、产量以及土壤养分含量的影响。结果表明:与75 cm+75 cm等行距种植模式相比,90 cm+60 cm宽窄行单作种植能显著增加蕾期和花铃期的棉花叶面积以及地下部干物质积累量,显著提高花铃期棉花倒四叶的叶绿素含量,提升光合效率,显著增加单铃数、籽棉产量和皮棉产量。与棉花宽窄行单作处理相比,采用100 cm+50 cm行距、在棉花宽行间作1行绿豆处理的棉花单铃数、单铃重、籽棉产量和皮棉产量下降均不明显,耕层土壤碱解氮含量略有提高,还可以增加绿豆收益。综合考虑棉花产量与经济效益,本研究条件下,适宜的棉花种植模式为宽窄行90 cm+60 cm单作或100 cm+50 cm间作1行绿豆。     

基于分子检测新疆东部棉花根茎部病害种类及其分布

【目的】研究新疆东部棉花根茎部病害的种类及分布,为当地高效防控此类病害提供依据。【方法】采用已报道的4种引起棉花根茎部病害的主要病原菌(尖孢镰孢霉、立枯丝核菌、大丽轮枝菌和拟轮枝镰孢霉)的特异性引物,特异性验证后,分别对新疆东部棉花区按不同以村(连)为单位采集的混合病样进行PCR检测。【结果】在检测灵敏度为0.5 ng/μL的检测体系中,从22份新疆东部棉花病株混合样品中可以检测出4种病原菌中的3种,分别为尖孢镰孢霉、立枯丝核菌、大丽轮枝菌;其中尖孢镰刀菌检出率最高,立枯丝核菌检出率次之,大丽轮枝菌检出率较低;而拟轮枝镰孢霉在22份混合病样中的检出率0%。【结论】枯萎病、立枯病和黄萎病是新疆东部根茎部主要病害;其中枯萎病的发生最为普遍,立枯病次之,黄萎病发生的普遍率相对较低,红腐病在新疆东部无发生或发生分布极少。     

大丽轮枝菌弱致病力菌株Vd171对棉花黄萎病的诱导免疫作用及机制

【目的】明确大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）弱致病力菌株Vd171对棉花黄萎病的诱导免疫效果及作用机制, 为探索棉花黄萎病生物防治新途径提供依据。【方法】以大丽轮枝菌弱致病力菌株Vd171为研究对象,温室苗期评估不同接种方法、接种时期、接种次数及接种体类型的诱导免疫效果;不同接种方法包括蘸根、灌根、茎部针刺、叶面喷雾和浸种,均采用Vd171分生孢子悬浮液（1×10⁷个分生孢子/mL）,蘸根、灌根和叶面喷雾为每钵10 mL,茎部针刺为每株0.2 mL,浸种时间为12 h;不同接种时期试验设置接种棉花黄萎病菌强致病力菌株Vd080前2、4、6、8 d及之后的1、2、4 d接种Vd171共7个处理;接种次数试验设置接种Vd080前接种Vd171 一次和两次;接种体类型采用Vd171的分生孢子悬浮液和查氏培养滤液。采用水培方法培育棉苗,先接种Vd171,4 d后接种Vd080GFP,不同时间取根组织,振荡冲洗Vd080GFP分生孢子,显微镜下计数,测定弱致病力菌株免疫后病原菌在棉苗根部的定殖量;接种Vd080GFP后第7天,PDA平板上分离棉苗下胚轴切段,检测病原菌在植株体内的扩展速度。取接种Vd171后不同时段的棉苗,采用qPCR方法检测植株内防御相关酶基因4CL、CHI、POD、PPO和PAL的表达量;测定POD、PPO、PAL和CHI的活性变化。将棉苗茎部做切片,用间苯三酚染色,显微镜下观察茎部维管束木质化情况;将棉苗叶片用DAB染色,观察叶片活性氧爆发情况。【结果】在接种大丽轮枝菌强致病力菌株Vd080前4 d接种Vd171,棉株的免疫效果最好,防治效果达到89.4%;几种接种方法相比较,以蘸根防治效果最好,为70.0%,其次是叶面喷雾,为54.3%,浸种和灌根分别为45.0%和39.0%,而针刺效果最差,为2.2%;接种Vd171一次和两次对棉株均具有较好的免疫效果,其防治效果分别为85.6%和81.4%;先接种分生孢子、培养滤液对棉株均具有较好的免疫效果,其防治效果分别为85.6%和81.1%;先接种Vd171能阻止Vd080在棉花根部的定殖和在植株体内的扩展;Vd171能显著诱导棉苗防御相关基因PAL、4CL和CHI的表达,其中,GhPAL、Gh4CL和GhCHI变化最大,分别为对照处理的2.2、8.5和2.6倍,均显著或极显著高于对照;经Vd171诱导的棉苗下胚轴中PPO、PAL、POD和CHI酶活性均极显著高于对照,分别较对照提高31.9%、131.0%、57.1%和102.1%,子叶中PAL、CHI和POD酶活性也显著高于对照,分别较对照提高22.1%、39.6%和7.1%,PPO酶活性与对照无显著差异;先接种Vd171诱导了细胞木质化和活性氧的爆发。【结论】大丽轮枝菌弱致病力菌株Vd171可以有效地诱导棉花对黄萎病产生抗性,在棉花黄萎病防治上具有较好的应用前景。     

转Bt Cry1Ac基因抗虫棉花外源基因漂移研究

【目的】研究转Bt Cry1Ac基因棉花外源基因漂移规律,为转基因棉花生态安全性评价提供依据。【方法】2014年在吐鲁番市和2015年在库尔勒市,利用小区试验种植转基因棉花,翌年利用卡那霉素抗性检测结合分子检测的方法检测外源基因的漂移。【结果】在距离转基因棉花小区边缘1~120 m均能检测到含有外源基因Cry1Ac。SGK321种子漂移率最大漂移率是向南方向距离转基因棉花小区边缘1 m处,漂移率为5 %;GK19最大漂移率是向西方向达到了10.09 %。以方向因素和距离因素建立Cry1Ac基因漂移Logistic回归预测模型,方向和距离对种子漂移都有显著影响(P <0.05),但方向和距离两个因子并不能最终决定外源基因的漂移率。【结论】转基因棉花外源基因漂移率受方向和距离的影响,但最终决定外源基因的漂移率,并不是方向和距离联合作用的结果。     

不同抗旱性棉花品种蜡质含量与水分利用效率的关系

【目的】在新疆自然生态条件下,研究不同抗旱性棉花品种蜡质含量变化及与水分利用效率(WUE)的关系。【方法】以抗旱性不同的棉花品种新陆早22号(抗旱性强)和新陆早17号(抗旱性弱)为试材,采用膜下滴灌技术设置正常灌溉和干旱处理,测定分析棉花产量形成期叶片蜡质含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、相对含水量(RWC)及籽棉产量。【结果】与正常灌溉相比,干旱处理显著降低了棉花籽棉产量,但盛花至吐絮期叶片蜡质含量提高10.84%、叶片WUE则增加23.96%。不同品种对水分处理响应不同,正常灌溉下新陆早22号与新陆早17号的棉花籽棉产量、RWC、WUE和叶片蜡质含量均无明显差异,干旱条件下新陆早22号的籽棉产量、叶片蜡质、RWC和WUE分别比新陆早17号高41.38%、14.27%、13.1%和3.84%;。相关分析表明,棉花叶片表皮蜡质含量与Tr、Pn呈显著负相关关系,且Tr的负相关系数高于Pn;与RWC呈显著正相关关系。【结论】抗旱性强棉花品种主要通过增加盛花至吐絮期内叶片蜡质含量,降低叶片蒸腾耗水,提高WUE及籽棉产量。     

棉花黄萎病生防芽孢杆菌S12产芽孢培养基的响应面优化

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)S12是分离自新疆棉田根际土壤的一株广谱抑菌菌株,尤其对棉花黄萎病大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)孢子萌发和菌丝生长具有较强的抑制作用。为了提高菌株S12发酵液中芽孢产量,对其发酵培养基组分及配比进行优化。首先通过单因素试验分别分析6种不同碳源、氮源和无机盐对菌株S12芽孢产量的影响,随后采用Plackett-Burman试验设计确定影响芽孢产量的主要因子,并利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法优化确定主要影响因子的最佳配比。最终获得菌株S12产芽孢培养基的优化配比组合为:玉米粉1.30%、大豆蛋白胨1.51%、CaCO30.08%、NaH2PO4·2H2O0.2%、Na2HPO4·2H2O 0.4%。优化后芽孢产量达到7.46×108 mL-1,与初始培养基相比提高了387.58%。可见,通过优化培养基组分,提高发酵液中芽孢产量,降低生产原料成本,为其进一步生防菌剂的工业化生产奠定基础。     

利用期货机制促进山东棉花产业发展研究综述

棉花是山东重要的经济作物,是关系国计民生的重要战略物资;随着棉花产业市场化程度的不断提升,山东棉花价格波动加剧,导致棉农和涉棉企业始终暴露于价格风险之下,并向下游产业链延伸;期货是市场经济发展到一定阶段的产物,其特有的价格发现和套期保值功能在规避价格风险、提供经营决策依据、促进农产品流通等方面具有重要作用。     

生物降解地膜对棉花温度、郁闭度、产量及纤维品质的影响

为了验证生物降解地膜在大田的应用效果,于2017年在新疆石河子设置生物降解地膜(biodegradable mulch film,BD)和普通地膜(common mulch,PE)棉田覆盖处理,研究滴灌条件下生物降解地膜降解程度及其对棉田土壤温度、棉花郁闭度、产量和品质的影响,并进行经济效益分析。结果表明:BD覆盖60 d后膜面开始降解,至棉花收获降解率为75.71%,PE全生育期未降解,地膜质量正常损耗4.70%;在棉花苗期、蕾期、花铃期及吐絮期4个时期中,BD土壤温度分别比PE土壤温度低1.80、2.32、2.26、0.91℃。BD和PE覆膜58 d时郁闭度没有差异,并同时于覆膜87 d时完成封行,但BD郁闭度增长速度比PE快6.36%。BD株高、果枝台数、单铃质量均较PE减少,但单株有效铃数较PE高0.1个。BD较PE减产55.8 kg/hm~2,棉花纤维品质没有差异,净收入减少1 012元/hm~2。在生产中,BD一定程度上可以代替普通地膜进行推广使用,改善残膜污染问题,但仍需在价格和功能上进一步优化。