豫北露地直播棉田杂草的发生及其与棉花的竞争作用

 为了明确棉田自然混生杂草对棉花的危害程度及其关键防除时期,通过田间杂草共生期试验,研究了豫北露地直播棉田杂草的发生及其与棉花的竞争临界期。结果表明,豫北地区露地直播棉田的优势杂草为牛筋草、马齿苋、藜和鳢肠,杂草出土高峰期集中在棉花苗期和花蕾期,且存在3个出土高峰,分别在5月中旬、6月上中旬和7月中下旬。当杂草与棉花竞争持续时间少于4周时,由于杂草与棉花植株均较小,且土壤中养分相对充足,因此杂草对棉花生长和产量的影响不大;当杂草与棉花竞争期达8周以上时,杂草对棉花的竞争作用明显增强,棉花的株数减少,茎秆变细,形成瘦高植株,且单株结铃数、铃重等产量指标明显降低。因此,豫北棉田自然混生杂草群落与棉花的竞争临界期为棉花出苗后4～8周,在此期间应采取相应措施,保证田间无草害。     

外来入侵植物黄顶菊生长及光合特性

研究黄顶菊生长特性及光合特性,为黄顶菊的有效防治提供理论依据。在非耕地上人工播种黄顶菊,对其出苗率、株高增长、叶片增长及单位面积黄顶菊鲜质量变化等指标进行了测定,同时对黄顶菊出苗率与土壤温湿度关系进行了调查。采用丙酮直接浸提法测定了黄顶菊苗期、生长期、开花初期叶片叶绿素含量。利用LI-6400光合作用测定系统,测定了黄顶菊叶片不同生长时期的净光合速率、净光合速率日变化,同时测定了黄顶菊光合-光响应曲线。结果表明,黄顶菊出苗高峰期发生在播种后8周,出苗率为74.67%,黄顶菊开始出苗温度为土壤日平均温度≥10℃,最佳出苗温度为土壤日平均温度达25℃,土壤湿度为25%～30%对黄顶菊出苗影响不大;黄顶菊株高和叶片数播种后前8周变化不大,播种后8～22周增长迅速,黄顶菊最终株高和叶龄分别为280cm和44叶;黄顶菊单位面积鲜质量变化为播种后8～22周鲜质量增长幅度较大,平均增加2275g/周,到播种后22周黄顶菊鲜质量达到最大值26781g/m2。黄顶菊苗期、生长期及开花初期叶片叶绿素含量分别为0.392%,0.409%及0.508%。黄顶菊苗期、生长期及开花初期叶片最大净光合速率分别为23.6,37.5和41.5μmol/(m2·s)。黄顶菊在苗期、生长期、开花初期的净光合速率日变化均呈现单峰式曲线变化,无光合"午休"现象,最大净光合速率出现在11:00,且三者的变化趋势不同。黄顶菊的光饱和点为1512μmol/(m2·s),光补偿点53.7μmol/(m2·s)。     

鳢肠水提液对棉花和棉田常见杂草的化感作用

采用培养皿滤纸法研究鳢肠水提液对棉花和棉田常见杂草种子萌发和幼苗生长的化感作用。结果表明:当鳢肠水提液质量浓度为0.01~0.08 g·m L-1时,对中棉所49和中棉所79种子萌发影响不大,而对杂草种子的萌发表现为抑制作用;其中,对禾本科杂草种子萌发的抑制强度表现为牛筋草马唐稗草,对阔叶杂草种子萌发的抑制强度表现为反枝苋马齿苋苘麻。鳢肠水提液对棉花和杂草幼苗生长的影响表现为,低浓度促进,高浓度抑制,并随着质量浓度增加抑制作用提高,其中0.04~0.08 g·m L-1的鳢肠水提液对反枝苋胚根和胚芽长的抑制率均达到100%。     

菊芋对黄顶菊的竞争效应

为了探讨菊芋对黄顶菊的替代控制,研究了6种种植模式下菊芋和黄顶菊的生长变化。结果表明,混种时黄顶菊的株高、地上部分生物量受到显著抑制,且抑制作用随替代比例增加而增强。菊芋和黄顶菊的相对产量、相对产量总和均小于1,2个物种存在竞争关系,且种间竞争大于种内竞争。在1∶1及更高的替代比例时,菊芋的竞争平衡常数均显著大于0,菊芋的竞争能力大于黄顶菊。菊芋可以作为黄顶菊的替代控制材料。     

RNA干涉技术与棉花高油育种

 棉子脂肪酸既是重要的食用油,又是重要的工业原料。但是关于棉子遗传改良的研究报道甚少。研究表明,PEPcase和ACCase的相对活性决定种子的蛋白质与油脂的含量,应用RNAi技术抑制PEPcase催化活性,可以提高脂肪酸总量。本文概述了棉花油分与RNAi技术的研究现状,并阐述了应用RNAi技术改良棉花高油分育种的技术路线。     

棉花根系分泌物对棉苗生长及生理活性的影响

 以中棉所35为材料,研究了棉花根系分泌物水收集液对棉苗生长及生理活性影响。实验结果表明：根系分泌物低浓度时对棉花种子萌发,棉花幼苗植株的根长、株高、地下部分鲜重及地上部分鲜重有促进作用,而高浓度时有抑制作用;不同浓度的根系分泌物均有使棉苗根系活力减弱、叶绿素含量降低的趋势;根系分泌物低浓度时能促进酶SOD活性。     

北疆棉花不同品种叶片营养元素含量变化及其与产量的关系

研究了北疆棉花不同品种花铃期、吐絮期叶片N、P、K、B、Cu、Zn元素含量及其与棉花产量的关系。结果表明,不同品种花铃期养分含量除P以外均存在显著差异:石杂2号叶片营养元素含量最高,万氏217最低;石杂2号和新陆早26号棉株叶片的N、K、Cu、Zn和B的含量显著高于标杂A1和新陆早33(P0.05),而标杂A1和新陆早33的含量变化基本一致。吐絮期不同品种叶片N、P、K和B含量无显著差异,但Cu、Zn含量差异显著。花铃期棉花叶片N、K与子棉产量、皮棉产量显著相关,花铃期和吐絮期B元素的含量与子棉、皮棉产量极显著相关。     

南疆超高产棉花光合物质生产与分配关系的研究

于2008-2009年在南疆自然生态条件下,利用普通高产和中低产棉花对比研究了超高产棉花光合物质生产与分配关系。结果表明:超高产棉花LAI花前增长速率明显快于高产、中低产棉花,盛铃期峰值大,且盛铃期后下降缓慢,后期仍能保持较高水平;叶片SPAD值与Pn(净光合速率)关系密切,即开花前超高产棉花叶片SPAD值增长较快,Pn增长较快,后期叶片SPAD值保持较高水平,Pn下降缓慢;超高产棉花地上部分与蕾铃干物质快速积累持续期长,且积累量大;超高产棉花光合产物向茎、叶器官分配集中在开花期以前,花后向茎、叶输送减少,转而向蕾铃器官分配较多,保证后期产量形成,而高产、中低产棉花开花后仍有光合产物向茎、叶输送,对产量影响较大。     

棉花耐盐性的SSR标记研究

针对两个典型的棉花耐盐材料(中07和中棉所35)和两个典型的盐敏感材料(新研96-48和中棉所12),开展了寻找与棉花耐盐有关的SSR标记的研究。利用3528对引物,最终筛选出274对引物在4个材料间具有SSR多态性。其中,有10对引物Y01、Y02、Y03、Y04、Y05、Y06、Y07、Y08、Y09、Y10在耐盐性不同的材料中扩增出差异性片段。扩增图谱显示,同一引物在耐盐的中07和中棉所35中扩出的片段与盐敏感的新研96-48和中棉所12扩出的片段不同。初步研究结果认为,这10对引物有望成为鉴定棉花耐盐性的标准引物,从而将耐盐材料与盐敏感材料从分子角度鉴别开来,为棉花耐盐性分子鉴定等研究提供参考。     

金龟子绿僵菌对棉花枯萎病菌的拮抗作用研究

在实验室条件下,研究了虫生真菌金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)对棉花枯萎病菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporium f.sp.vasinfectum)的拮抗作用及其机制。对峙培养结果表明,金龟子绿僵菌的3个供试菌株对3株枯萎病菌均有抑制作用,其中以Ma55抑制效果最好。在培养基中加入Ma55不同浓度的孢子悬浮液,当浓度为3.25×106 cfu.mL-1时,5 d后,对3株枯萎病菌菌丝生长的抑制率均超过70%。Ma55液体振荡培养20 d获得的无菌发酵液对3个枯萎病菌菌株菌丝生长的抑制率分别达到59.86%、56.99%和57.09%,对它们的分生孢子产生及分生孢子萌发也都具有显著的抑制作用。显微镜观察未发现金龟子绿僵菌与棉花枯萎病菌菌丝间有重寄生现象。上述结果显示,金龟子绿僵菌对供试棉花枯萎病菌的拮抗机制主要是营养竞争、空间竞争及抗生作用。     

不同氮肥梯度下黄顶菊混植密度对玉米生长的影响

为明确氮素含量与黄顶菊入侵程度的关系及对玉米生长的影响,设置4 种施氮梯度和4 种玉米与黄顶菊混植比例,研究不同处理下玉米生长、光合和产量指标的变化。结果表明：不同生育期玉米的株高、茎粗和叶面积指数随黄顶菊混植密度的增加变化差异显著,且这种差异受氮肥施用量的影响;不同生育期玉米的SPAD值和净光合速率也同时受到施氮梯度和黄顶菊混植密度的影响;黄顶菊混植对玉米产量的影响随施氮梯度的增加而变化,当玉米/黄顶菊混植比例达到2:1 (A2),施氮梯度达到175 kg/hm2(T1)时,黄顶菊混植会对玉米产量产生显著影响;混植比例和施氮梯度对玉米生长和光合指标影响的交互效应随玉米生育时期发生变化,在玉米成熟期,混植比例和施氮梯度对玉米产量的影响有极显著交互效应。     

生物替代对黄顶菊根际土壤真菌群落多样性的影响

为了揭示外来植物入侵的土壤微生物学机制,基于18S rDNA的PCR-DGGE图谱分析,同时结合土壤养分的变化进行分析,对入侵植物黄顶菊不同替代控制下的土壤中真菌群落的多样性进行比较分析。DGGE图谱分析结果表明：替代处理后黄顶菊入侵地土壤真菌群落结构发生了显著变化,替代处理前后18S rDNA基因泳道带型的相似度只有45%,并且替代处理后土壤18S rDNA的多样性指数仅为2.04,显著低于单种黄顶菊的2.78;另外,不同植物群落土壤真菌多样性指数分别与有机质、微生物量碳显著正相关,而与速效磷显著负相关。替代处理降低了黄顶菊根际土壤真菌群落多样性、进而影响到土壤养分状况,形成了不利于黄顶菊生长的土壤环境,实现了对其替代防控。     

杂草与棉花的竞争作用

概述了国内外杂草与棉花竞争作用的研究进展和现状,归纳总结了杂草种类、杂草密度及杂草与作物的不同共生期对棉花产量、生长发育、品质、农事操作等影响。但现有研究主要集中在棉花最终产量和最终生长指标的分析上,而对棉花生长发育动态影响,尤其是内在机制的研究还比较少。因此,进一步细化研究棉花生长发育动态的形态指标和生理生化指标及与环境之间的关系,才能全面分析杂草与棉花的竞争作用,探明棉花响应杂草竞争胁迫的内在机制。     

外来杂草波斯婆婆纳的化感作用研究

外来杂草波斯婆婆纳是我国区域性恶性杂草,主要在夏熟作物田中危害.通过其地上部分的水浸提液对小麦、油菜、早熟禾和高羊茅种子的萌发培养实验,研究波斯婆婆纳的化感效应.研究表明,波斯婆婆纳地上部分的水浸提液对4种受试植物种子萌发、根长和幼苗干重均有显著的抑制作用,浓度越高,抑制作用越强.在3个生测指标中,根长表现最敏感.在最高浓度下,高羊茅、早熟禾、小麦和油菜根长的化感效应指数分别为:-0.321 4、-0.491 6、-0.428 8和-0.856 6.不同植物对波斯婆婆纳化感作用的敏感程度也不同,早熟禾最敏感,其种子萌发、根长和幼苗干重在最高浓度下的化感效应指数分别为:-0.306 0、-0.491 6和-0.355 4.     

新疆第二代棉铃虫的为害和防治指标研究

采用人为调整虫量梯度的方法，研究了新疆第二代棉铃虫在自然情况下对棉花的为害和防治指标。结果发现，蕾铃减少率（Ｙ１）与百株虫口密度（ｘ）间的关系为Ｙ１＝－３３．９４４４＋１４．９６６３ｌｎｘ；皮棉减产率（Ｙ２）与百株虫口密度（ｘ）间的关系为Ｙ２＝－８９．７１２１＋２４．４３４２ｌｎｘ；棉花受害后自我调节补偿能力有限。从经济学和生态学角度出发，提出了不同益害比下的防治指标     

河西走廊夏型棉蚜为害损失与防治指标研究

棉蚜是甘肃棉区的优势害虫,主要是棉花成株期的夏型棉蚜（即伏蚜）对棉花造成为害。为探明河西走廊棉区棉花伏蚜的为害损失和防治指标,笔者于１９９５～１９９６年在甘肃敦煌和安西两地对其进行了初步研究。研究结果表明,棉株受伏蚜为害后主要是造成株高降低、蕾铃脱落率增加、吐絮数减少,铃重降低而减产。根据甘肃河西走廊棉区的棉花生产现状,提出棉田夏型棉蚜（伏蚜）的防治指标为平均单株３片叶蚜量５０头左右。     

施肥量对牛筋草与棉花竞争关系的影响

在室外盆栽试验条件下,棉花直播且每盆保留1个单株,设置3个肥力处理(不施肥处理、常规施肥、倍量施肥),和5个牛筋草密度处理(每盆0、2、4、8和16株),研究在不同施肥量条件下牛筋草对棉花生长发育、产量及纤维品质的影响,同时探索土壤肥力及杂草自身密度变化对牛筋草生长发育的影响。结果表明:与不施肥处理相比,常规肥量可以促进棉花的营养生长,增加籽棉产量,并能提高棉花对牛筋草的竞争力;但当施肥量增加至倍量时,棉花的生长及产量指标与常规施肥量相比无明显优势,过高的肥力反而促进牛筋草的生长发育,增强了牛筋草的竞争力。3个肥力条件下牛筋草对棉花产量造成显著影响的竞争临界密度分别为每盆4、8和2株。施肥量及牛筋草密度的变化对棉花的纤维品质并未造成影响。随着土壤肥力的增加,牛筋草的生物量、分蘖数和抽穗数均逐渐增加;在同一肥力条件下,随着牛筋草密度的增加,牛筋草种内竞争加剧,牛筋草的株高、分蘖数及单株生物量逐渐降低。     

湖南省棉铃虫对棉花的为害和防治指标研究

用自然感虫与人工控制虫量的方法,研究棉铃虫三代和四代的虫口密度与棉花产量之间的关系.结果表明,棉花对于三代棉铃虫为害的补偿能力比四代的强.根据田间小区试验结果得出百株虫量与产量损失的关系为,Y三代＝1.0+1.379lnx±2.4;Y四代＝-7.910+3.855lnx±1.92,按照防治的直接收益与直接成本,确定了本省的不同产量水平下棉铃虫的经济阈值,即三代为百株幼虫6～10条,或百株累计卵量36～60粒;四代为百株幼虫17～20条,或百株累计卵量60～96粒.