棉花幼苗对盐胁迫的生理响应与耐盐机理

为探究不同耐盐性棉花品种幼苗对盐胁迫的生理响应特征,以棉花耐盐品种中9806和盐敏感品种中S9612为材料,采用水培法,设置4个NaCl浓度梯度(0、100、150、200 mmol·L^-1)来模拟不同强度盐胁迫条件。结果表明:随着盐浓度的增加,各棉花品种的可溶性糖(SS)含量上升,抗氧化酶活性呈先上升后下降的趋势;盐处理下,耐盐品种可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)含量增加量高于盐敏感品种;S1处理(100 mmol·L^-1 NaCl)中盐敏感品种丙二醛积累量较低,但在S2和S3处理(150、200 mmol·L^-1 NaCl)中,耐盐品种丙二醛含量增幅(5.35%~6.83%)低于盐敏感品种(36.93%~77.34%),超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性增加量较大;低盐浓度(S1处理)下,盐敏感品种地上部分能够保持较少的Na⁺,高盐浓度(S2和S3处理)下,耐盐品种根中Na⁺增加量小于盐敏感品种,茎中K⁺、K⁺/Na⁺较高。综上表明,耐盐品种棉花通过增强渗透调节,提高抗氧化酶活性缓解膜脂过氧化,维持较高K⁺/Na⁺,从而提高棉花幼苗的耐盐性。     

痕量灌溉对棉花花铃期光合性能日变化及产量的影响

【目的】明确痕量灌溉方式在干旱区灌溉棉田的适用性。【方法】本研究以中棉所92为供试材料,系统监测了痕量灌溉不同埋管深度30 cm(D30)、40 cm(D40)和50 cm(D50)和膜下滴灌(CK)4个处理的棉花花铃期光合日变化及产量效应。【结果】①不同处理下净光合速率和气孔导度的日变化均呈双峰曲线变化趋势,且D30处理各时段的净光合速率和气孔导度均高于其他处理。②不同处理下的胞间CO2摩尔分数日变化均呈广口"V"字形双峰曲线变化趋势,蒸腾速率日变化均呈单峰曲线变化趋势,最大值出现在14:00h。③D30处理的2年平均籽棉产量和平均皮棉产量最高,分别为5 734.28和2 454.53 kg/hm^2,其中籽棉产量分别比CK、D40和D50处理高出1.09%、7.63%和11.38%,皮棉产量分别比CK、D40和D50处理高出3.49%、8.32%和1.61%。【结论】综合光合性能日变化和产量分析得出,内蒙古阿拉善地区采用埋管深度为30 cm的痕量灌溉技术为最佳。     

中国棉花全要素生产率的国际比较与收敛性

基于中国、美国、印度三国26个棉区1998—2017年的面板数据,运用非参数估计方法测算中美印三国棉花全要素生产率,采用Dagum基尼系数及其分解方法分析三国棉花全要素生产率的差异及其来源,并对棉花全要素生产率的收敛性进行研究。结果表明:1999—2017年,中国棉花全要素生产率具有明显的波动性,但总体呈负增长态势,落后于美国和印度;中国三大棉区棉花全要素生产率增长有差异,黄河流域棉区增长率最高,但仍为负增长,西北内陆棉区纯技术效率较有优势;中美印三国棉花全要素生产率变动的总体差异呈缩小趋势,但波动特征明显;国家间差异是三国各棉区棉花全要素生产率差异的主要来源;整体上来看,棉花全要素生产率增长率存在α收敛和绝对β收敛,不存在条件β收敛,但各国收敛性不尽相同。     

茉莉酸合成抑制剂对棉花脱分化及茎尖培养的影响

以棉花幼苗下胚轴和茎尖作为试验材料,通过添加不同浓度的外源茉莉酸合成抑制剂,观察棉花下胚轴生根及愈伤组织的形成率以及对茎尖分化的影响,探究茉莉酸合成抑制剂对棉花脱分化及茎尖培养的影响。结果表明,茉莉酸合成抑制剂可以显著地促进愈伤组织的生成,加快生根,但是会在一定程度上抑制愈伤组织POD及SOD的活性。当茉莉酸合成抑制剂浓度为0.075 mg·L~(-1)时,对生根及愈伤组织形成方面作用效果最显著。而在茎尖培养过程中,2.0 mg·L~(-1)的茉莉酸合成抑制剂在棉花茎尖培养初期对分生组织分化起显著促进作用,棉花生长量最大,植株SOD酶和POD酶活性最大。     

麦棉套种共生期土壤水分对冬小麦产量和品质的影响

在3-1式和4-2式2种麦棉套种方式的条件下,在防雨棚内采用小区试验研究了麦棉共生期间土壤水分条件对冬小麦产量和品质的影响。试验结果表明,麦棉共生期间土壤水分显著影响了冬小麦的产量和品质。冬小麦籽粒中含水率、沉降值、蛋白质随土壤水分增加而降低;较低的土壤含水量处理小麦籽粒蛋白质含量增加;2种套种方式均以70%土壤含水量处理的冬小麦产量最高,土壤水分升高或下降都会降低产量;3-1套种方式小麦籽粒蛋白质和湿面筋含量显著高于4-2式。     

塔里木河孔雀河中下游地区棉花膜下滴灌节水技术研究

以合理利用和节约有限的水资源为目标,2002年在尉犁县孔雀农场进行了棉花膜下滴灌节水试验。得出:该区棉花膜下滴灌适宜的灌溉量为3 931.5 m3/hm2,最佳产量为皮棉2 997.75kg/hm2。与当地农民大水漫灌方式比较,节约水量8 070~14 070 m3/hm2,增产皮棉747.75 kg/hm2,膜下滴灌是该区目前最节水的棉花灌溉方式之一。     

塔里木灌区棉花生长发育光热条件的分析

根据阿拉尔市气象局(原阿拉尔气象站)1961~2003年的气象资料,采用求平均值和五日滑动平均气温来确定某界限温度的初、终日期及其持续期活动积温。结果表明:塔里木灌区多年平均总日照时数2 873.3 h、日照百分率65%、棉花生长发育及产量构成关键期每天的日照时数平均都在9 h以上,日平均气温值在25~30℃期间天数的多年平均值52 d;日平均气温≥10℃的多年平均初、终日在4月1日和10月18日、持续天数201 d、活动积温(∑t≥10℃)的多年平均值4 112.3℃;日平均气温≥15℃的多年平均初、终日在4月24日和9月30日、持续天数160 d、活动积温(∑t≥15℃)的多年平均值3 566.5℃。结论:灌区光照时间长短合适,总量十分优越,棉花生长后期天气晴朗,棉桃容易裂铃,有利于生产出色泽洁白、高品质的棉纤维;棉花安全生育期时间较长,热量条件较好,但秋温降低过快,吐絮期热量条件稍显不足,应多种植早熟品种。     

基于EPG技术分析杭菊两主栽品种对三种菊蚜抗性及其相关抗性物质

为比较杭白菊主栽品种早、晚小洋菊对菊小长管蚜Macrosiphoniella sanborni、棉蚜Aphis gossypii、桃蚜Myzus persicae的抗性,通过刺吸电位技术(electrical penetration graph,EPG)研究菊蚜在菊顶叶上刺吸行为,并检测了菊顶叶主要化合物。结果表明:在晚小洋菊上,菊小长管蚜的E1、E2波平均持续时间4.31、3.47 min,分别短于在早小洋菊上的4.63、3.75 min;棉蚜、桃蚜的E1、E2波平均持续时间分别为4.32、4.72 min和4.92、4.64 min;3种蚜虫的平均刺探次数均大于在早小洋菊上的平均刺探次数。聚类分析结果显示,2个主栽品种之间抗性存在差异。早小洋菊顶叶平均可溶性糖和可溶性蛋白含量分别为2.71 mg/g和25.36 mg/g,均高于晚小洋菊;早小洋菊顶叶总酚含量为0.24 mg/g,显著低于晚小洋菊;早、晚小洋菊总黄酮含量分别为3.46 mg/g和3.37 mg/g。早小洋菊顶叶可溶性糖、可溶性蛋白含量基本上与每种菊蚜的E1、E2波持续时间显著正相关,总酚含量、总黄酮含量与每种菊蚜的E1或E2波持续时间显著负相关。推测早小洋菊对于菊长管蚜的抗性稍弱于晚小洋菊,2种杭白菊对棉蚜或桃蚜的抗性相当,且菊叶中的这4种物质含量与抗蚜性相关。     

起垄沟播和常规平播下滴灌棉田土壤水盐的运移

为明确滴灌条件下植棉方式对土壤水盐运移的影响,采用田间调查与室内分析相结合的方法,在滨海重度盐碱地开展了起垄沟播和常规平播植棉方式下的水盐运移试验,调查了滴灌前后两种植棉方式不同点位及不同土壤深度的土壤水分、盐分和土壤溶液电导率等指标,分析不同植棉方式土壤水分、盐分和土壤溶液电导率的时空分布特征。结果表明：滴灌条件下起垄沟播的水分入渗深度和盐分淋洗深度均明显大于常规平播植棉方式,起垄沟播植棉膜下(0~20 cm)土壤溶液电导率明显低于常规平播植棉;滴灌对两种种植方式膜外土壤水分和盐分运移未产生明显影响。起垄沟播联合滴灌技术更有利于为棉花生长的水盐环境。研究结果可为盐碱地植棉提供理论参考和实践依据。     

基于无人机遥感的棉花主要生育时期地上生物量估算及验证

利用棉花主要生育时期的无人机近红外影像数据,提取4种不同的植被指数,通过与棉花地上生物量的实测值建立拟合关系,分析了不同植被指数在棉花各生育时期的估算效果并对其进行了验证。结果表明,随棉花生长,归一化植被指数（NDVI）、宽动态植被指数（WDRVI）、比值植被指数（RVI）和差值植被指数（DVI）均从苗期开始显著增加,其后则表现为基本稳定的“饱和”现象,但棉花实测生物量在不同生育期均有显著差异。植被指数与棉花实测生物量的拟合结果显示：NDVI和DVI的二元线性拟合模型对苗期生物量拟合效果最佳（R²=0.84,RMSE=0.13 kg·m^-2）;WDRVI和DVI的二元线性拟合模型对花蕾期生物量拟合效果最佳（R²=0.87,RMSE=0.52 kg·m^-2）;RVI的非线性拟合模型对花铃期生物量拟合效果最佳（R²=0.79,RMSE=0.95 kg·m^-2）;WDRVI和RVI的二元线性拟合模型对盛铃期生物量的拟合效果最佳（R²=0.86,RMSE=0.96 kg·m^-2）。