【目的】通过无人机多光谱影像监测棉田黄萎病发病情况，为棉花黄萎病的精准防控提供理论指导。【方法】通过分析黄萎病发病棉田冠层的光谱特征，筛选无人机多光谱影像识别棉花黄萎病的最佳植被指数、最佳波段组合及最佳时相，并基于筛选的最佳时相建立黄萎病不同发病程度的棉田影像图，利用平行六面体法、最大似然法及支持向量机径向基函数分类法对影像图进行分类对比和精度评价。【结果】结果表明，在710~760 nm波段，不同发病程度的棉株冠层光谱反射率均随着波长的增加明显增加；在760~950 nm波段，棉株冠层光谱反射率随着黄萎病的加重明显减小。随着黄萎病加重发生，棉株的叶片叶绿素含量、地上部鲜物质质量、地上部干物质质量、植株含水量以及叶面积指数均降低。无人机多光谱遥感识别棉花黄萎病的最佳植被指数和最佳波段组合分别是差值植被指数（difference vegetation index, DVI）和B3-5-8（对应的波长分别为550 nm、656 nm和800 nm）。8月中下旬为无人机多光谱遥感识别棉花黄萎病发生程度的最佳时相。支持向量机径向基函数分类法结合最佳波段组合B3-5-8与DVI综合影像对棉田黄萎病病情的分类精度最高（分类精度为96.64%，Kappa系数为95.61%）。棉田黄萎病发病程度的分类结果与棉株冠层光谱反射率和棉株农学参数的变化相对应，并与实地调查结果一致。【结论】利用支持向量机径向基函数分类法、最佳波段组合B3-5-8与DVI综合影像对棉田黄萎病发病情况进行分类是可行的，研究结果可为利用遥感技术监测作物类似病虫害提供理论依据。
【目的】通过对棉花抗黄萎病性状进行数量性状位点（quantitative trait locus, QTL）定位，鉴定可以应用于育种实践的能稳定检测到的主效QTL，为棉花抗黄萎病遗传改良奠定分子基础。【方法】以抗黄萎病品种中植棉2号和感黄萎病品种冀棉11号为亲本杂交的F2群体和重组自交系（recombinant inbred lines, RIL）群体作为作图群体，在对2个群体进行多环境黄萎病抗性鉴定和简单重复序列（simple sequence repeat, SSR）分子标记检测的基础上进行遗传连锁图谱构建，利用完备区间作图法进行QTL定位，并对获得的主效QTL置信区间进行候选基因挖掘。【结果】在F2:3家系和RIL群体中共检测到7个抗黄萎病QTL，能够在多个环境条件下重复检测到的QTL有4个，包括qVW-D05-1、qVW-D05-2、qVW-D05-4和qVW-D05-5。共线性分析表明上述4个QTL集中分布于D05染色体上2 293 776~3 205 058 bp和62 407 897~62 582 344 bp 2个区域。4个抗性QTL的聚合可以显著降低棉花黄萎病病情指数。qVW-D05-1在多个环境中的表型变异解释率均在10%以上，为抗黄萎病主效QTL。对qVW-D05-1置信区间内的基因进行了功能注释、黄萎病菌诱导后的表达模式分析和单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism, SNP）变异分析，初步推测Ghir_D05G038990、Ghir_D05G039060、Ghir_D05G039100、Ghir_D05G039110和Ghir_D05G039130为可能控制棉花黄萎病抗性的候选基因。【结论】在不同环境中共检测到7个抗黄萎病QTL，其中4个QTL被重复检测到，在主效QTL qVW-D05-1区间内筛选获得5个棉花抗黄萎病候选基因。这些稳定的抗黄萎病相关的QTL及其候选基因可应用于棉花抗黄萎病性状的分子标记辅助选择育种。
【目的】研究不同时间喷施脱叶催熟剂对棉花不同部位棉铃的干物质质量、产量性状以及纤维品质等的影响，明确河北省喷施棉花脱叶催熟剂的最佳时期。【方法】以机采棉品种冀丰1458为供试材料，分别于2020年和2021年的9月下旬到10月上旬，设置4个时间喷施50%（质量分数）噻苯·乙烯利悬浮剂，以9月20日喷施等量清水作为对照，分析棉花的脱叶率和吐絮率、不同部位棉铃的干物质质量、铃重、籽指与衣分、籽棉产量、皮棉产量和纤维品质等指标的变化。【结果】各处理喷施脱叶催熟剂当天的吐絮率为40%~65%，处理后20 d的吐絮率和脱叶率均大于90%。与对照相比，9月20日处理的上部棉铃的铃重、籽指、衣分、纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值均显著降低；9月20日或9月25日左右喷施，上部、中部棉铃的干物质质量和单株棉铃总干物质质量均显著降低；9月20日至10月5日左右喷施脱叶催熟剂导致上部棉铃籽指显著降低，籽棉产量和皮棉产量显著提高，其中9月30日左右处理的籽棉和皮棉产量最高，并且其纤维品质综合表现也较好。【结论】初步认为，河北省植棉区露地直播棉田脱叶催熟剂的最佳喷施时间为9月30日、吐絮率为56%左右。
【目的】旨在明确寄主植物挥发物在牧草盲蝽成虫化学通讯中的作用，以及油菜作为诱集植物对棉田牧草盲蝽的诱集和控制效果，为该虫植物源引诱剂的研发和生态调控提供基础资料。【方法】采用固相微萃取技术和气-质联用技术分析鉴定寄主植物挥发物成分；利用触角电位（electroantennography, EAG）仪和四臂嗅觉仪测定牧草盲蝽成虫对所选挥发物的EAG 反应和趋向行为反应，同时在棉田种植油菜诱集带，调查分析诱集带及其临近棉田和对照田（未种植油菜的棉田）牧草盲蝽的种群数量。【结果】在5种牧草盲蝽寄主植物中共鉴定出挥发物25种，其中油菜9种、灰绿藜9种、棉花11种、龙葵10种、马齿苋6种；牧草盲蝽雌虫对苯乙醛的EAG 反应相对值最高，趋向行为反应中苯乙醛、异硫氰酸仲丁酯对牧草盲蝽雌虫的吸引力分别达到了极显著和显著水平；直接测定法试验证明油菜较其他寄主植物对牧草盲蝽更具有吸引力；棉田油菜诱集带对牧草盲蝽有很好的诱集作用，棉田牧草盲蝽的发生量明显减少。【结论】苯乙醛和异硫氰酸仲丁酯对牧草盲蝽雌虫的吸引力达到了极显著或显著水平，可以作为潜在的引诱剂候选组分；油菜诱集带对牧草盲蝽有很好的诱集效果，是一种较理想的牧草盲蝽诱集植物。
【目的】龙葵（Solanum nigrum L.）是棉田恶性杂草。本研究旨在通过抗氧化酶活性、淀粉酶活性及丙二醛（malondialdehyde, MDA）含量等生理指标分析龙葵种子萌发与温度的关系，为龙葵萌发预测和防除时机的选择提供依据。【方法】以采自我国不同省（自治区）的6个龙葵种群为研究对象，测定不同萌发温度（10~40 ℃）条件下种子的抗氧化酶活性、MDA含量和淀粉酶活性，分析比较不同种群对温度的生理响应差异。【结果】6个龙葵种群种子中超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、过氧化物酶（peroxidase, POD）和过氧化氢酶（catalase, CAT）活性随萌发温度升高呈先增加后降低的趋势。XJ1600种群的SOD活性变化幅度最小，而LN2209种群的SOD活性变化幅度最大；HN2160和LN2209种群的POD活性在10~30 ℃时相对较高，但在35~40 ℃时相对较低；XJ1600种群的CAT活性在10~30 ℃时较稳定，而LN2209种群的CAT活性在20~35 ℃时变化较小。各种群龙葵种子的MDA含量随温度的升高表现为先下降后上升，高温胁迫可明显提高龙葵种子的MDA含量，其中HN2160种群对30~40 ℃高温较为敏感。龙葵种子淀粉酶活性随温度升高基本呈现先上升后保持稳定的趋势，不同种群淀粉酶活性较高时的温度不同，其中XJ1600和JL1697种群淀粉酶活性较高时的温度较高，而HN2160种群的较低。【结论】不同龙葵种群种子萌发对温度的生理响应存在显著差异，基于相关生理指标可以确定种子的萌发状况和适宜萌发条件。
【目的】探究长江流域棉区带状间作模式下棉花的产量形成机理，为间作模式在棉田中应用提供参考。【方法】设置棉花-辣椒（CCI）、棉花-菜豆（CBI）、棉花-花生（CPI）、棉花-甘薯（CSI）4种间作模式和棉花单作（MC），比较分析不同模式下棉花光合特性、干物质积累与分配、产量及产量构成因素，并计算比较不同模式下的棉花偏土地当量比和经济效益。【结果】CCI、CBI处理下籽棉产量分别是6 055.19 kg·hm-2和6 495.81 kg·hm-2，较MC分别增加2.36%和9.81%，主要是因为这2种模式下棉花单株成铃数较MC分别增加1.61%和11.21%。而CPI、CSI处理下棉花单株成铃数、铃重分别比MC降低2.18%、8.98%和2.59%、5.60%。盛铃期，各间作模式的棉花叶面积指数表现为CBI>CCI>CPI>MC>CSI，其中CCI和CBI处理较MC的棉花叶面积指数显著增加5.88%和9.80%。CCI、CBI、CPI处理下棉花叶片SPAD值和净光合速率在盛花期较MC分别提高8.51%、7.65%、6.37%和11.55%、8.31%、4.02%。CCI、CBI、CPI处理对棉花叶片光合生理特性有一定促进作用，可提高吐絮期棉花干物质积累量，分别较MC显著增加9.71%、7.58%、6.14%。CCI、CBI、CPI和CSI处理下棉田经济效益较MC分别提高0.62倍、1.53倍、0.38倍、2.33倍。根据间作模式下棉花面积占比和棉花偏土地当量比，棉花在CCI、CBI、CPI间作模式中处于优势地位。【结论】从棉田经济效益考虑，4种间作模式的经济效益均高于单作棉花，其中，棉花-甘薯模式的经济效益最高，在生产中具有一定可行性；从棉花生长及产量方面考虑，棉花-菜豆模式的籽棉产量最高，其次为棉花-辣椒模式。
