棉花的最新研究动态

棉花的研究动态

一、研究的最新进展

1. 黄河三角洲地区春季干旱、土壤积盐是影响棉花高产的重要原因。春季播种前土壤灌溉对棉花的生殖过程有着显著影响，最终影响到棉花的产量和品质。施氮肥可以提高棉花的生殖配，在充足的灌溉条件下效果更明显。因此，合理控制播种前的灌溉和施肥量是提高棉花产量的重要措施。水分和施肥量对生殖分配有着明显的交互作用，施氮肥更能促进生殖分配增加，这与在较高的土壤含水量下提高氮流动性更易于植物根系吸收有关（毛培利等，2016，淹灌量和施氮量对黄河三角洲地区,棉花生殖分配的影响）。

2. 无论是杂交棉还是常规棉品种其农艺性状、产量性状以及抗病虫特性在此点均有较好的表现，说明在临清进行黄河流域棉区杂交棉、常规棉区域试验均具较强的适应性。本试验地力均匀、管理一致、枯黄萎病程度中等，各品种性状典型性均得到充分表现。在成铃、单铃重、衣分、产量方面杂交种呈现出较好的杂种优势，常规种的部分品种也表现出较好的丰产性。优良的棉花品种不仅产量水平高，纤维品质也应好，各性状指标应相互协调（陈兰等，2016，黄河流域棉花区试临清点中熟棉品种性状表现分析）。

3. 随着我国耕地面积不断减少，粮棉争地矛盾将更加突出，棉花必须给粮食让地。因此，发展盐碱地植棉将是我国棉花生产的发展趋势。在盐胁迫下，植物细胞含水量会降低，膜结构和膜组分将发生变化，丙二醛（MDA）含量会增加，游离脯氨酸（Pro）将成倍增加以保持细胞渗透压。棉花植株体内所发生的一系列生理生化反应，常常导致棉花产量和品质下降。转基因抗虫棉体内的毒素蛋白含量与棉花抗虫性直接相关，NaCl 胁迫导致毒素蛋白含量显著减少，会引起抗虫性的降低（朱永红等，2016，NaCl胁迫下转Bt棉花和非转Bt棉花的生理反应差异）。

二、根系研究情况

1. 新疆农业科学院

   实验采取种子砂培育苗，幼苗经过水培培养，培养至根长为8-250px时进行处理。分增温处理和常规处理，增温处理在盆底部放置恒温加热棒，将温度调控在30℃培养。两处理中均放置U盘温度计，测定水中实时温度。处理分四个时期，每时期处理时间为10天，每处理3次重复。分别在苗期、蕾期、初花期、花铃期摘取棉花主茎功能叶。将需测根系植株取出，留下根部，用自来水冲洗干净，放在滤纸上吸去多余水分后备用。测定酶液活性、根系吸收面积、根干重。

2. 新疆农业大学

   试验间作枣树为灰枣，棉花为陆地棉，采取间作、单作对照试验。间作棉花种植于枣树行间，每行2膜，边行棉花距枣树2125px，种植模式与单作一致。试验设置2个处理，每个处理3个重复，重复间设4m的隔离带：处理1为棉花单作布设，处理2为枣棉间作布设。剖面法获取作物根系，采用1/2空间分层抽样的根系调查方法，取根时挖至不见根段时停止取样。测定指标包括茎粗、株高、叶面积、叶绿素等地上生理指标，产量、叶面积、根长密度等指标。

3. 昭苏县喀拉苏乡农业推广站

   试验设在新农开发棉业分公司幸福农场，土壤质地差异较大，灌溉方式为膜下滴灌，田间管理同大田。在每个小区长势均匀的地方，选取5 个50 cm×50 cm 的样方，每10 cm 一层挖取根系，直至50 cm。把挖取的根系放在双层纱布内洗干净，在量筒中测定根系的体积。把样品带回实验室，放在105 ℃的烘箱中，烘24 h，称取根系干重，计为根系生物量。在每个小区长势均匀的地方， 选取具有代表性的植株，每10 cm 一层挖取单株根系，直至1250px。测定主根上的侧根数，距离主根0.5 cm 处的侧根直径≥0.1 cm 时，可计入，<0.1 cm 时，不计入。

三、 根系研究展望

1. 研究播种期不同灌溉量和施氮量对棉花地上/地下生物量分配、生长特征、生殖分配等的影响，为滨海盐碱地棉花经济种植提供理论依据。

2. 对在区试中表现高产和抗病的优良品种可进一步检验其丰产性、抗病性、适应性、纤维品质及综合表现，客观评价参试品种特性与生产利用价值，以为棉花新品种的评价和进一步试验以及在生产上推广应用提供科学依据。

3. 研究盐胁迫下因棉花的植株、根系的生理变化的，可为发展盐碱地植棉和抗虫棉高产栽培技术提供一定的理论指导。

四、根系研究方法概述

1. 传统根系研究方法

   传统的根系研究方法，大多采用挖掘法、钻土芯、网袋法、分根移位法等，将根系分离出来，通过洗根、扫描的方式进行根系信息的收集。传统方法虽然简单易行、直观性强，但是取样后期需要做的工作较多，如洗根等，且在取样过程中，会因为人工、机械等因素导致根系的损失，降低了实际测量的精度和可靠性，使同一生长作物的全程连续观测无法实现，在一定程度上限制了根系研究的进行。

2. 根系监测系统的优势

   根系原位监测系统，是一种破坏性较小、定点原位野外观察细根生长动态状况的方法。利用微根管方法可以在多个时段对根系进行原位重复观测，克服了仅依靠对根系进行物理取样所带来的诸多缺陷。其最大优点是对根系的观测研究是非破坏性的，在不影响根系生长过程的前提下，长期监测某个根系片断或单个根系生长发育的变化趋势；实时追踪记录同一根系的生长、死亡动态和物候等特征，而且省时、省工、省力。

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