【目的】研究推迟播期对棉花根系生长发育特征和产量的影响，为黄河流域棉区棉花适期播种提供依据。【方法】2022-2023年在河北农业大学威县试验站开展田间试验，设置常规播期（4月15日）和推迟播期（5月1日）2个处理，分析推迟播期对棉花品种冀农大23号的根系分布、根系生长速率、根冠比、干物质积累量和产量等的影响。【结果】与常规播期相比，推迟播期条件下，棉花根系长度和生物量的最大增长速率分别增加2.92~5.35 cm·d-1和0.40~0.76 mg·d-1；深层土壤中棉花根系占比提高，其中30~60 cm土层根系长度占比和根系生物量占比分别增加2.99~3.55百分点和3.94~4.42百分点；生育后期棉株地上部干物质积累量和根冠比无明显差异；根系载荷能力显著降低6.43%~17.69%；2022年籽棉产量无显著差异，2023年单位面积铃数和籽棉产量分别显著增加9.72%和7.66%。相关分析表明，0~60 cm土层根长密度、0~60 cm土层根系生物量密度、根系生物量最大增长速率和30~60 cm土层根系长度占比均与籽棉产量极显著正相关。【结论】黄河流域棉区推迟播期（5月1日）可通过提高棉花根系生长速率、深层土壤中根系长度和根系生物量的占比，增强根系吸收功能以保障地上部干物质的积累，促进棉花高产。
【目的】探究种植密度和品种对北疆机采棉营养器官形态结构及产量的影响。【方法】分别于2022年、2023年在乌兰乌苏农业气象试验站、玛纳斯农业试验站进行大田试验，选取2个棉花品种——中棉所127（V1）和欣试518（V2），设计3个种植密度分别为11株·m-2（D1）、22株·m-2（D2）和28株·m-2（D3）。比较不同处理对棉花主茎与果枝的叶长、叶柄长、叶柄直径、节间长和节间直径以及产量性状的影响。【结果】2022年和2023年V1分别在D1和D2处理下的主茎和果枝的叶长、叶柄长以及节间长最小。2022年V2在D3处理下的主茎和果枝的叶长、叶柄长、叶柄直径及节间长均最小；2023年V2在D3处理下的主茎和果枝的叶柄长及节间直径最小。2022年在同一密度下，主茎和果枝的叶长及节间长均表现为V1≥V2；2023年在同一密度下，V1和V2的主茎和果枝的叶长、节间长和节间直径均无显著差异。2022年和2023年在同一密度下，V2的衣分均显著高于V1。2022年2个品种以及2023年V2的籽棉产量和皮棉产量均随种植密度的增大而增加。V1D3处理的籽棉产量在2022年最高，在2023年也较高；V2D3处理的皮棉产量在2年试验中均最高。【结论】本试验条件下较优的种植密度为28株·m-2，欣试518的皮棉产量更高。本研究结果可为完善CottonXL棉花功能结构模型提供数据支撑，为北疆机采棉适宜品种、密度的选择提供参考。
【目的】克隆Gh_D11G050000基因，解析其在棉花黄萎病抗性反应中的功能和作用机制，为开展棉花抗病分子育种提供理论依据。【方法】利用生物信息学方法分析Gh_D11G050000基因的序列特征和系统进化关系。通过实时荧光定量聚合酶链式反应（quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR）分析该基因的表达模式以及大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）侵染后的表达量变化。利用病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing, VIGS）技术初步验证该基因的功能。通过转录组测序分析和相关基因的表达量测定初步解析其抗病机制。【结果】Gh_D11G050000与Gh_A11G049600和Gr_11G034620蛋白的亲缘关系最近。qRT-PCR分析发现，Gh_D11G050000在棉花根部的表达量最高；该基因的表达量在大丽轮枝菌侵染后显著增加。Gh_D11G050000沉默植株对大丽轮枝菌的抗性减弱，具体表现为茎秆维管束褐变加重，有病菌繁殖的茎段数量明显增加，病株率和病情指数显著升高。转录组及qRT-PCR分析表明，Gh_D11G050000沉默棉株中茉莉酸、乙烯信号通路和木质素合成途径中相关基因的转录水平降低。【结论】Gh_D11G050000通过影响木质素合成基因、茉莉酸和乙烯信号通路相关基因的表达正调控棉花对黄萎病的抗性。
【目的】棉花是1种较耐重金属镉的作物，培育与种植耐镉胁迫棉花品种对于镉污染土壤的修复具有重要意义。本文旨在研究陆地棉耐镉性的遗传并对相关数量性状位点 （quantitative trait locus, QTL）进行定位分析。【方法】以陆地棉种质HS46和MARCABUCAG8US-1-88为亲本构建的188个重组自交系（recombinant inbred line, RIL）为材料，调查RIL群体在镉胁迫条件下的发芽率、发芽势，以及苗期叶片的叶绿素含量、株高和干/鲜物质质量等表型数据，并计算各家系的镉胁迫系数；采用完备区间作图法对RIL群体的各性状的镉胁迫系数及镉胁迫综合系数进行QTL定位和遗传分析。【结果】MARCABUCAG8US-1-88为耐镉材料，HS46则为镉敏感材料，188个RIL家系的耐镉性相关性状基本服从正态分布，包含强耐镉型材料23份、耐镉型材料49份、中等耐镉型材料67份、镉敏感型材料49份。连锁分析共鉴定到28个与镉胁迫系数相关的QTL，分布于14条染色体上，单个位点解释1.58%~8.41%的表型变异，其中根鲜物质质量镉胁迫系数位点qRFW-13-1在2个环境下均被检测到，分别解释7.66%和7.71%的表型变异。【结论】棉花耐镉性为多基因控制的数量遗传，受环境影响较大，定位到的耐镉QTL qRFW-13-1为稳定QTL，该结果对于棉花耐镉分子育种具有一定的应用价值。
棉花秸秆（棉秆）是棉花生产的副产物，是1种重要的可再生性生物质资源，其综合利用研究对于优化能源结构和实现“双碳”战略目标具有重要意义。由于结构上的差异，玉米、小麦、水稻等秸秆的成功利用方式难以在棉秆上直接重现，而传统的棉秆处理和应用方式会造成资源浪费和环境污染，因此加强棉秆的综合利用研究在提升农业废弃物利用率、改善能源结构、降低环境污染等方面具有重要作用。从提高棉秆综合利用效率的角度出发，介绍了棉秆在还田、饲料化、能源化、基料化、原料化等方面的利用模式，并对未来的发展方向进行了展望，为棉秆的多元化利用提供方法参考和研究思路。
【目的】探明植保无人机喷施农药时添加助剂对雾滴沉积特性和棉蚜防治效果（防效）的影响。【方法】选用大疆T30植保无人机在棉花蕾期进行田间喷雾试验，比较添加6种助剂（牙克透、倍达通、植物三餐、农健飞、奇功和倍倍加）对39%螺虫·噻嗪酮悬浮剂的雾滴粒径、密度、覆盖率和沉积量及棉蚜防效的影响。【结果】与不添加助剂的对照相比，添加6种助剂均能提高棉花上部、中部和下部叶片上的雾滴密度、覆盖率和沉积量。添加倍倍加、倍达通处理的雾滴粒径、密度、覆盖率和沉积量均较大，棉株上部、中部和下部叶片上的雾滴密度、覆盖率和沉积量均显著高于对照处理。添加6种助剂的各处理在药后1 d、3 d、7 d和14 d对棉株上部、中部和下部棉蚜的防效均高于对照处理，其中，添加倍倍加处理的防效最好，倍达通处理次之。【结论】添加助剂倍倍加和倍达通可改善雾滴沉积特性，对棉蚜具有较好的防效，对39%螺虫·噻嗪酮悬浮剂防治棉蚜具有很好的增效作用。
