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  • 专题与述评
    丁凯泽, 么铮铮, 吐尔洪·努尔, 吐尔逊江·艾依旦
    棉花学报. 2024, 36(3): 237-254. https://doi.org/10.11963/cs20240010
    摘要 (874) PDF全文 (99) HTML (741)   可视化   收藏

    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。

  • 专题与述评
    周超泽, 黄义文, 周大云, 黄龙雨, 吴玉珍, 付守阳, 彭军, 匡猛
    棉花学报. 2024, 36(2): 145-162. https://doi.org/10.11963/cs20240007
    摘要 (738) PDF全文 (1846) HTML (680)   可视化   收藏

    棉花是重要的经济作物之一,在国民经济中占据重要地位。棉籽作为棉花生产中的重要产物,富含优质的蛋白质和油脂。充分挖掘利用棉籽中的蛋白和油分资源,能够在一定程度上缓解粮食安全问题。随着棉籽的综合利用价值不断被重视,有关棉籽营养品质遗传改良等的研究取得了长足的进步。本综述介绍了棉籽蛋白与油分含量鉴定的常用方法,概述了这些性状的遗传特性和影响因素;对棉籽蛋白、油分含量与纤维产量及品质性状之间的相关关系进行分析;收集整理已报道的335个油分含量数量性状位点(quantitative trait locus, QTL)和196个蛋白含量QTL构建了一致性物理图谱;对棉籽蛋白与油分相关合成途径和调控基因等方面的研究进展进行总结,并展望了棉籽营养品质生物育种未来的研究方向,旨在为棉籽营养品质的遗传改良提供参考。

  • 研究与进展
    杜霄, 龙遗磊, 谭彦平, 李丽丽, 王胤, 金珅, 杨伊楠, 艾先涛
    棉花学报. 2024, 36(6): 455-473. https://doi.org/10.11963/cs20240018
    摘要 (505) PDF全文 (83) HTML (434)   可视化   收藏

    【目的】对棉花衣分和铃重进行全基因组关联分析,挖掘相关的候选基因,为通过分子标记辅助选择和分子设计育种提高棉花产量提供遗传基础。【方法】利用300份陆地棉种质资源重测序(10×)数据和3 055 642个高质量单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)对2年5个环境及最佳线性无偏预测值(best linear unbiased predictive value, BLUP)的衣分和铃重进行了全基因组关联分析,检测相关的显著关联位点和候选基因。【结果】衣分和铃重在不同环境下存在较广泛的变异,衣分平均变异系数为9.40%,遗传力为92.81%;铃重平均变异系数为11.96%,遗传力为86.67%。不同环境间,群体的铃重呈极显著正相关关系,衣分也呈极显著正相关关系。群体结构分析、主成分分析和系统发育分析将300份陆地棉分为6个亚群,全基因组关联分析共检测到223个数量性状位点(quantitative trait locus, QTL)与衣分相关,89个QTL与铃重相关。对衣分中筛选到的3个稳定的QTL qLP_Gh5.18qLP_Gh12.43qLP_Gh17.2进一步分析,发现17个相关候选基因;对铃重中筛选到的2个稳定的QTL qBW_Gh7.5qBW_Gh19.5进一步分析,发现8个相关候选基因。【结论】在300份陆地棉群体中鉴定到5个稳定的QTL与棉花衣分和铃重关联,挖掘到25个与衣分和铃重相关的候选基因。

  • 研究与进展
    辛渺渺, 王晓云, 姬继超, 高越, 雒珺瑜, 张银宝, 刘军, 张文斌, 王冬, 陈亮亮, 帕提玛·乌木尔汗, 崔金杰
    棉花学报. 2025, 37(1): 38-49. https://doi.org/10.11963/cs20240046
    摘要 (395) PDF全文 (98) HTML (348)   可视化   收藏

    【目的】明确棉蓟马(Thrips tabaci )细胞色素P450(cytochrome P450, CYP450)基因和谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase, GST)基因的序列结构,及相关基因在棉蓟马生长发育和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(简称为甲维盐)胁迫下的表达情况。【方法】基于棉蓟马不同生长发育时期的转录组数据,挖掘了CYP450基因和GST基因,设计特异性引物,采用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)技术以棉蓟马cDNA为模板进行扩增。利用生物信息学软件预测CYP450、GST蛋白结构特征。采用浸叶法测定甲维盐对棉蓟马成虫的室内毒力。通过实时荧光定量PCR(quantitative real time PCR, qRT-PCR)分析CYP450基因和GST基因在棉蓟马不同发育阶段和甲维盐胁迫下的表达模式。 【结果】克隆了3个CYP450基因CYP4C101CYP4C102CYP6K1和2个GST基因GST1GSTX1。理化分析结果表明CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1、GST1和GSTX1蛋白分别包含507、528、513、215和207个氨基酸残基,均为亲水性蛋白。系统发育分析结果表明棉蓟马CYP4C101与褐花蓟马(Frankliniella fusca)CYP4C1同源性最高,棉蓟马的CYP4C102、CYP6K1、GST1均与西花蓟马(F. occidentalis)和褐花蓟马中的同源蛋白亲缘关系最近,棉蓟马GSTX1与西花蓟马的GSTX1同源性最高。结构域预测表明CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1具有CYP450的保守结构域,GST1、GSTX1具有GST的保守结构域。室内毒力测定结果表明甲维盐处理48 h的亚致死浓度LC20为4.01 mg·L-1。qRT-PCR结果表明,CYP4C101CYP4C102CYP6K1GST1GSTX1基因在各个发育阶段均有表达,在成虫羽化后第9天表达水平最高。同时,在甲维盐LC20剂量胁迫24 h下,上述基因的表达量均显著上调,其中CYP4C101CYP4C102CYP6K1分别显著上调至4.43倍、22.91倍、8.48倍,GST1GSTX1分别显著上调至9.06倍和5.26倍;经甲维盐LC20剂量胁迫48 h后,CYP4C102CYP6K1表达量分别显著上调至3.84倍、1.43倍,CYP4C101GSTX1GST1表达量虽上调但未达到差异显著水平。【结论】本研究在棉蓟马中克隆得到的3个CYP450基因和2个GST基因,均在棉蓟马成虫羽化后第9天表达量最高。甲维盐LC20 剂量胁迫下,这5个解毒基因被诱导表达的时间不同,但都可能参与棉蓟马对甲维盐胁迫的响应。研究结果可为后续CYP450GST基因的功能研究提供线索。

  • 专题与述评
    叶萍毅, 龙遗磊, 谭彦平, 安梦洁, 李丽丽, 杜霄, 陶志鑫, 梁发瑞, 牙生·玉努斯, 艾先涛
    棉花学报. 2024, 36(2): 163-171. https://doi.org/10.11963/cs20230043
    摘要 (392) PDF全文 (81) HTML (326)   可视化   收藏

    棉花是世界上最重要的天然纤维作物,也是我国重要的经济作物和纺织工业原料。果枝夹角是构成棉花株型结构的重要性状之一,果枝夹角的变化直接或间接影响冠层结构、光能时空分布、成铃结构和机采性状。从栽培学和分子生物学的角度对棉花果枝夹角的研究现状进行评述,总结前人的研究成果,探讨棉花果枝夹角研究的趋势,以期为棉花株型育种改良提供参考,进而促进棉花育种工作。

  • 研究与进展
    刘璐瑶, 曹倩文, 马晓鸽, 秦兆隆, 刘梦格, 汤梦琪, 钟超敏, 商海红, 陈迪, 屈凌波, 徐霞
    棉花学报. 2025, 37(1): 1-12. https://doi.org/10.11963/cs20240054
    摘要 (391) PDF全文 (119) HTML (353)   可视化   收藏

    【目的】探究不同生长发育时期棉花叶片中类黄酮次生代谢物的动态变化过程。【方法】取陆地棉品种sGK156苗期、盛花期和吐絮期的叶片,利用超高效液相色谱-串联质谱对棉花叶片中的差异代谢物进行分析,并对类黄酮物质丰度进行检测。【结果】3个不同时期的棉花叶片差异化合物主要富集在黄酮和黄酮醇的生物合成代谢通路;苗期山柰酚-3-O-阿拉伯糖苷、柚皮素的含量显著高于盛花期和吐絮期,盛花期紫云英苷、银椴苷、槲皮素等16种类黄酮化合物的含量显著高于苗期和吐絮期,吐絮期表儿茶素、山柰酚-3-O-芸香糖苷、山柰酚-3-O-巢菜糖苷、原花青素B2、秦皮苷这5种化合物的含量显著高于苗期和盛花期。【结论】本研究分析类黄酮次生代谢物在棉花不同生长发育时期的动态变化过程,发现了在不同生长时期棉花叶片中优势表达的类黄酮代谢物,为进一步研究与利用棉花叶片中类黄酮代谢产物和选育优良棉花品种提供理论基础。

  • 研究与进展
    张娇, 苏洋, 刘维忠, 阿依娜西·加吾达提, 徐丽娜, 秦思雪
    棉花学报. 2024, 36(5): 408-419. https://doi.org/10.11963/cs20240031
    摘要 (356) PDF全文 (55) HTML (275)   可视化   收藏

    【目的】分析中国棉花产业链韧性水平及影响因素,为棉花产业发展提供参考。【方法】基于韧性理论,从抵御能力、更新能力、恢复能力和政府力量4个维度构建棉花产业链韧性评价指标体系,采用基于熵权法-虚拟最优解逼近理想解排序法和灰色关联度的动态评价模型测度2007―2022年中国棉花产业链韧性水平。采用地理信息系统空间分析技术探讨中国棉花产业链韧性水平的空间演变特征。采用Tobit回归模型探究棉花产业链韧性的影响因素。【结果】2007―2022年中国棉花产业链韧性水平整体呈先升高后降低趋势;2007―2016年为平稳增长期;2017―2021年为加速提升期;2022年韧性水平有所降低,为挑战恢复期。2007―2022年,棉花产业链韧性高值区和较高值区增多,较低值区减少;新疆、甘肃、山东、湖北的棉花产业链韧性水平呈上升态势。对外开放水平和政府财政支持水平对棉花产业链韧性水平有显著正向影响;科技创新水平和交通基础设施水平对棉花产业链韧性有正向影响;棉花价格对棉花产业链韧性具有负向影响。【结论】中国棉花产业链韧性水平总体呈波动上升态势且空间格局变化较大。要继续实施棉花目标价格政策,加大科技创新力度,促进基础设施建设,以不断提升中国棉花产业链韧性。

  • 研究与进展
    赵鑫, 李朝阳, 王洪博, 刘江凡, 江文格, 赵泽艺, 王兴鹏, 高阳
    棉花学报. 2024, 36(1): 1-13. https://doi.org/10.11963/cs20230026
    摘要 (353) PDF全文 (70) HTML (292)   可视化   收藏

    【目的】利用无人机多光谱技术监测棉花冠层叶片的叶绿素含量。【方法】通过无人机获取新疆南疆地区棉花冠层的多光谱图像,选取7种植被指数,利用7种不同的反演方法估算棉花关键生育时期花铃期的叶绿素含量,包括基于线性回归(linear regression, LR)的一元线性回归、偏最小二乘回归(partial least squares regression, PLSR)、岭回归(ridge regression, RR)、最小绝对值收敛和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator, LASSO)回归,以及支持向量回归(support vector regression, SVR)、K近邻回归(K nearest neighbors regression, KNNR)、随机森林回归(random forest regression, RFR)。【结果】与线性回归模型相比,RFR、SVR和KNNR算法提高了棉花冠层叶绿素含量估算模型精度,尤其是RFR算法,其模型验证集的决定系数为0.742,均方根误差为1.158 mg·L-1,相对分析误差为1.969。【结论】利用RFR机器学习方法构建的基于无人机多光谱影像的棉花冠层叶片叶绿素含量估算模型可及时、准确地判断棉花的生长状况,为棉田精准管理提供技术支撑。

  • 研究与进展
    黄俊森, 王星星, 杨力, 裴小雨, 贺昆仑, 刘艳改, 张飞, 张先亮, 王军, 马雄风, 杨代刚, 高俊山
    棉花学报. 2024, 36(3): 211-224. https://doi.org/10.11963/cs20240027
    摘要 (350) PDF全文 (55) HTML (286)   可视化   收藏

    【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。

  • 研究与进展
    李卿, 张敏, 喻楷权, 李嘉鑫, 蔡伟, 刘良红
    棉花学报. 2024, 36(5): 361-372. https://doi.org/10.11963/cs20240032
    摘要 (346) PDF全文 (42) HTML (301)   可视化   收藏

    【目的】系统研究棉秆的化学成分,为其深入开发利用奠定基础。【方法】采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱(ultra-high-performance liquid chromatography-quadrupole-electrostatic field orbitrap high resolution mass spectrometry, UHPLC-Q-Exactive orbitrap MS),色谱柱为Thermo Scientific Hypersil GOLDTM aQ(100 mm×2.1 mm, 1.9 μm),流动相为0.1%甲酸水溶液(A)-乙腈(B),流速为0.3 mL·min-1,柱温为40 ℃,进样量为2 μL;质谱采用电喷雾离子源,在正、负离子模式下采用一级母离子全扫描和数据依赖性前三强二级子离子扫描并结合平行反应监测(parallel reaction monitoring, PRM)模式采集数据。【结果】在棉秆中共鉴定了102种化合物,包括有机酸类化合物48种、黄酮及其苷类化合物13种、萜类化合物10种、核苷酸类化合物8种、氨基酸类化合物8种、香豆素类化合物3种、生物碱类化合物2种、其他化合物10种。其中,92种为首次在棉秆中发现。【结论】建立的 UHPLC-Q-Exactive orbitrap MS结合PRM方法操作简便,灵敏度高,分析速度快,鉴定了棉秆中102种化合物,首次鉴定了92种,为棉秆的深入开发利用奠定基础。

  • 研究与进展
    宋晨, 刘莎莎, 王简, 马鑫颖, 刘连涛, 张科, 张永江, 孙红春, 白志英, 李存东
    棉花学报. 2024, 36(6): 486-498. https://doi.org/10.11963/cs20240053
    摘要 (320) PDF全文 (56) HTML (264)   可视化   收藏

    【目的】探究外源褪黑素(melatonin, MT)对盐胁迫下棉花生长发育的调控效应。【方法】以国欣棉9号为材料,采用室内盆栽方法,土壤含盐量为0.3%(质量分数),筛选出适宜的MT浓度后,设置4个处理:浇灌清水+喷施清水(CK)、浇灌盐水+喷施清水(S)、浇灌清水+喷施MT(MT)和浇灌盐水+喷施MT(MS),研究了不同处理下棉花的株高、茎粗、叶面积、叶绿素相对含量(用soil and plant analyzer development,SPAD值代表)、单株生物量、根冠比、抗氧化酶活性、活性氧含量以及渗透调节物质含量的变化,并对上述指标进行了相关分析。【结果】与CK处理相比,S处理显著降低棉花的株高、茎粗、叶面积、SPAD值、单株地上部鲜物质质量、地下部鲜物质质量、地上部干物质质量、地下部干物质质量,显著提高根冠比;在盐胁迫处理后期,S处理显著降低叶片超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)活性,显著提高过氧化氢、超氧阴离子和丙二醛的含量,显著降低可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸的含量。与S处理相比,盐胁迫下叶片喷施200 μmol·L-1 MT(MS处理)可显著提高棉花的株高、茎粗、叶面积、SPAD值、单株地上部与地下部的鲜物质质量及地上部干物质质量,显著降低根冠比,显著提高SOD、POD和CAT活性,显著降低过氧化氢、超氧阴离子和丙二醛的含量,显著提高可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸的含量。棉株地上部干物质质量与株高、茎粗、叶面积、SPAD值、地上部鲜物质质量、地下部鲜/干物质质量、SOD活性、POD活性、CAT活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量均呈显著正相关关系,而与超氧阴离子含量、丙二醛含量显著负相关。【结论】叶面喷施200 μmol·L-1 MT能够有效缓解高盐环境(土壤含盐量为0.3%)对棉花产生的氧化胁迫与渗透胁迫,促进棉花生长,提高耐盐能力。

  • 研究与进展
    唐雪莲, 火勋国, 王雪姣, 王森, 张立祯, 张钰曈, 郭燕云, 张山清, 孙帅, 李顺澳, 帕尔哈提·买买提
    棉花学报. 2024, 36(5): 396-407. https://doi.org/10.11963/cs20240050
    摘要 (316) PDF全文 (77) HTML (205)   可视化   收藏

    【目的】低温灾害是新疆阿克苏地区棉花苗期的主要农业气象灾害之一,严重限制棉花生产的稳定性和安全性。明确阿克苏地区棉花苗期低温灾害的风险区域,可以有效提升该地区应对低温灾害的防御能力。【方法】基于阿克苏地区1961―2020年的气象资料,利用气候倾向率分析了阿克苏地区棉花苗期日最高气温、日最低气温、日平均气温和2种低温灾害(寒潮、晚霜冻)发生频次的变化趋势,并分析了4-5月寒潮和晚霜冻发生的时间分布特征。通过分析低温致灾因子的危险性指数,结合承灾体暴露度指数和防灾减灾能力,构建低温灾害的综合风险评估模型,并进行棉花苗期低温灾害的风险区划。【结果】1961―2020年阿克苏地区棉花苗期日最低气温、日最高气温和日平均气温均呈显著升高趋势,寒潮和晚霜冻发生频次呈减少趋势,寒潮在4月10日之后和晚霜冻在4月12日之后的发生率均低于20%。阿克苏地区春季低温致灾因子的危险性等级呈现出“北高南低、西高东低”的空间分布特征。综合风险区划结果表明,阿克苏地区中部和中东部的阿拉尔市、阿克苏市中部、阿瓦提县东北部、柯坪县东部边缘、新和县东部、库车市西南部与中部、沙雅县北部和温宿县东南部是低温灾害的高等级、较高等级风险区。【结论】尽管阿克苏地区春季气温升高,寒潮和晚霜冻的发生频次减少,但阿克苏地区的中部和中东部植棉区仍面临较高的低温灾害风险,需采取针对性措施以减轻低温灾害对棉花生产的影响。

  • 研究与进展
    张超, 张鹏, 杨喆, 孙红春, 祝令晓, 张科, 张永江, 白志英, 刘连涛, 李存东
    棉花学报. 2024, 36(3): 181-193. https://doi.org/10.11963/cs20240015
    摘要 (302) PDF全文 (57) HTML (225)   可视化   收藏

    【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。

  • 研究与进展
    李港强, 吕廷波, 王久龙, 付鑫法, 刘一凡, 边梦寒
    棉花学报. 2024, 36(6): 513-524. https://doi.org/10.11963/cs20230058
    摘要 (299) PDF全文 (63) HTML (267)   可视化   收藏

    【目的】探究种植模式与灌溉定额对新疆南疆棉花生长、产量和纤维品质的影响。【方法】以新陆中67号为试验材料,2023年在新疆图木舒克市开展大田试验,设置2种种植模式:(66 cm+10 cm)宽窄行配置(M1)、76 cm等行距配置(M2);3个灌溉定额:3 600 m3·hm-2(W1)、4 500 m3·hm-2(W2)和5 400 m3·hm-2(W3)。比较不同处理下土壤含水率以及棉花株高、茎粗、叶面积指数、光合性能、产量、灌溉水利用效率和纤维品质的差异;并结合熵权逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS)进行综合评价,筛选出最优处理。【结果】各处理在花铃期灌溉后0~30 cm土层土壤平均含水率增幅最大(12.18~15.13百分点),30~60 cm土层次之。相同灌溉定额下,灌溉后M2处理的0~30 cm土层土壤平均含水率高于M1处理。相同灌溉定额下,M2处理的株高、茎粗、叶面积指数均大于M1处理;相同种植模式下,棉花的株高、茎粗、叶面积指数均随灌溉定额增加呈增大趋势。花铃期M2W2处理的叶片净光合速率和叶片水分利用效率显著高于其他处理。M2W2处理的籽棉产量最高,较其他处理显著增加3.26%~17.70%,其灌溉水利用效率显著大于M1W2、M1W3和M2W3处理,M2W1处理的灌溉水利用效率最高。M2W2处理的纤维长度整齐度指数最大,上半部平均长度和断裂伸长率也较高。熵权TOPSIS法评价结果表明,M2W2处理的综合表现最优。【结论】在南疆地区采用灌溉定额为4 500 m3·hm-2的76 cm等行距种植模式能够较好地促进棉花生长发育,提升籽棉产量和纤维品质。

  • 研究与进展
    吴晓芊, 殷昊, 张宸, 罗宇, 周乐儒, 吴玉雯, 张俊, 王娟红, 车庆轩, 马悦, 陈波浪
    棉花学报. 2025, 37(1): 25-37. https://doi.org/10.11963/cs20240064
    摘要 (297) PDF全文 (82) HTML (252)   可视化   收藏

    【目的】探究氮肥随水滴施次数对新疆南疆棉田土壤氮素含量和棉花产量的影响,为氮肥的合理施用提供参考。【方法】2021―2022年,在新疆阿克苏地区沙雅县开展田间试验。在施肥总量(纯氮总用量为300 kg·hm-2,20%基施,80%随水追施)相同的情况下,设置4个氮肥追施次数处理(4、6、8和10,分别记作N4、N6、N8和N10)。分析不同处理对棉田土壤全氮与碱解氮含量、棉花干物质质量与氮素含量,棉花产量和氮肥偏生产力的影响。【结果】随着生育进程推进,不同处理对棉田土壤氮素含量的影响发生变化。N10处理下土壤全氮和碱解氮在棉花苗期、盛铃期和吐絮期供给较足,但不利于蕾期和盛花期的氮素供给,而N8处理下棉花全生育期土壤全氮和碱解氮含量均维持在较高水平。N8处理下,2022年棉株、营养器官和生殖器官的干物质及氮素的最大积累速率最高;2021年生殖器官的氮素最大积累速率最高;2021年和2022年棉株、营养器官和生殖器官的干物质质量及氮素含量均较高。随氮肥追施次数增加,籽棉产量和氮肥偏生产力呈先升高后降低的趋势,N8处理的最高。2021年和2022年,N8处理的籽棉产量较其他处理分别增加3.3%~39.2%和13.3%~72.8%,氮肥偏生产力的变化幅度与之一致。【结论】在南疆棉田水肥一体化模式下,氮肥随水追施8次利于保障棉田土壤氮素供给,可促进棉花干物质和氮素积累,从而提高棉花产量和氮肥偏生产率。

  • 研究与进展
    兰雅琦, 高雷, 王秀东
    棉花学报. 2024, 36(2): 101-113. https://doi.org/10.11963/cs20240006
    摘要 (295) PDF全文 (69) HTML (249)   可视化   收藏

    【目的】了解我国棉花生产的集聚水平变化及影响因素,对优化棉花产业布局、推动棉花产业高质量发展、提升区域经济有现实意义。【方法】选用区位熵测度2001―2022年我国棉花生产集聚水平,并用竞争态模型对各主产省(自治区、直辖市)棉花生产集聚增长情况及竞争状态变化进行比较,最后实证分析影响集聚水平变化的因素。【结果】2001―2022年我国西北内陆棉区棉花生产集聚水平远高于长江流域棉区、黄河流域棉区且不断上升,新疆棉花生产集聚水平和竞争力不断增强,其他植棉大省的棉花生产集聚水平和综合竞争力均明显下降。影响我国棉花生产集聚变化的因素有粮棉争地矛盾、水资源、农业劳动力数量等资源禀赋因素,农业生产技术水平,运输成本、化纤产业等社会经济环境因素以及棉花目标价格政策因素等。【结论】通过棉花生产资源的科学配置,因地制宜实施棉花产业政策,提高棉花生产技术水平,完善棉花生产基础设施建设以及推动相关产业发展,完善目标价格补贴政策,有望实现棉花产业可持续发展。

  • 专题与述评
    许琪, 宋在金, 李朝阳, 董晓梅, 黄童童, 宋战, 肖飞, 杨玉辉
    棉花学报. 2024, 36(1): 50-65. https://doi.org/10.11963/cs20230042
    摘要 (291) PDF全文 (173) HTML (200)   可视化   收藏

    【目的】明确施氮对棉花产量及其构成因子的影响,并为氮肥的精量施用及棉花高产提供理论借鉴。【方法】以新疆膜下滴灌棉田为研究对象,采用元分析(meta-analysis,meta分析)和通径分析,研究不同施氮量、施氮方案、气候条件等对棉花产量的综合效应及影响机制。【结果】与不施氮相比,施氮能显著提高棉花产量,增产效应为43.38%。施氮量为360~480 kg·hm-2时,对棉花的增产效应最大;施氮量超过此范围,棉花产量不再显著增加,本研究推荐的经济施氮量为360~420 kg·hm-2。基肥20%,追肥80%且按照6%、8%、22%、25%、12%、7%的比例随水滴施6次的施氮方案对棉花的增产效应最大。对于年蒸发量>2 000 mm、年降水量<60 mm、年日照时间<2 864 h、年有效积温>4 000 ℃、无霜期>200 d的地区,且土壤为砂质土、土壤初始有机碳含量<5.8 g·kg-1、初始速效氮含量≤60 mg·kg-1的棉田,施氮的增产效应最明显。通径分析结果表明,施氮通过提高土壤硝态氮含量,从而增加棉花叶面积指数,对棉花产量的提升贡献最显著。【结论】建议新疆植棉区施氮量为360~420 kg·hm-2,采用上述优化方案合理施氮,可以实现膜下滴灌棉田的高产并降低环境风险。

  • 研究与进展
    孙帅, 王雪姣, 李顺澳, 王森, 火勋国, 郭燕云, 雷斌
    棉花学报. 2024, 36(2): 87-100. https://doi.org/10.11963/cs20240001
    摘要 (289) PDF全文 (108) HTML (243)   可视化   收藏

    【目的】高温热害是新疆棉花花铃期最主要的气象灾害,严重制约着棉花的安全生产。明确该地区高温热害的演变特征,为科学制定防灾减灾措施提供参考依据。【方法】基于新疆植棉区55个国家基本气象站1961―2022年日最高气温资料以及24个棉花气象观测站1991―2022年棉花开花期、吐絮期观测资料,结合棉花花铃期高温热害监测指标,利用气候倾向率、Mann-Kendall突变检验等分析方法,揭示新疆棉花花铃期不同等级高温热害的时间和空间变化规律。【结果】1961―2022年新疆植棉区花铃期日最高气温、极端高温(日最高气温≥38.0 ℃)和极端高温累计日数呈极显著上升趋势,气候倾向率分别为0.16 ℃·(10 a)-1、0.07 ℃·(10 a)-1和0.45 d·(10 a)-1。新疆各植棉区棉花花铃期高温热害发生的频率和强度均呈增加趋势。1961―2022年东疆亚区96.0%以上的年份发生了不同等级的花铃期高温热害,南疆亚区花铃期轻度和中度热害发生频率分别为88.7%和51.6%,北疆亚区花铃期轻度热害发生频率为64.5%。【结论】新疆植棉区花铃期高温热害发生的频率和强度呈现出“东强西弱,南多北少”的区域性特征。新疆植棉区应注重耐高温棉花品种的选育与应用推广,合理调整棉花种植布局,加强气象灾害监测与预警工作,保障新疆棉花生产安全稳定发展。

  • 研究与进展
    李昊旻, 尹红, 薛龙朔, 张劭文, 石钇琦, 马心雨, 赵天伦, 陈进红, 祝水金
    棉花学报. 2024, 36(4): 306-319. https://doi.org/10.11963/cs20240024
    摘要 (285) PDF全文 (43) HTML (246)   可视化   收藏

    【目的】 探究陆地棉对人工海水和NaCl单盐胁迫的响应,评估人工海水模拟盐胁迫鉴定棉花耐盐性的可行性。【方法】 以135份不同类型的陆地棉种质系为材料,比较人工海水和NaCl单盐胁迫对棉花种子萌发和幼苗生长的影响,结合主成分分析、隶属函数分析和聚类分析等方法对棉花材料的耐盐性进行综合评价,并通过田间试验对2种鉴定方法进行验证。【结果】 2种盐胁迫下的鉴定结果仅有52.38%的一致性,鉴定结果存在较大差异。人工海水胁迫下的鉴定结果与田间试验鉴定结果呈极显著正相关关系,相关系数为0.720,NaCl胁迫下的鉴定结果与大田鉴定结果无显著相关关系。人工海水和NaCl胁迫处理下,105份低酚棉种质资源中表现为抗盐或耐盐的材料数量占比分别为21.90%和33.33%,其中鲁17和邯低酚29在2种胁迫下均表现出较强的耐盐性。【结论】 使用与海涂地成分相似的人工海水模拟盐胁迫可以更加精确地鉴定棉花材料的耐盐性。低酚棉整体耐盐性较差,但不乏有耐盐性强的种质系,可用于培育耐盐的低酚棉新品种。

  • 研究与进展
    包艳丽, 苏武峥, 蒋国伟, 王晓伟
    棉花学报. 2024, 36(5): 420-430. https://doi.org/10.11963/cs20240029
    摘要 (285) PDF全文 (54) HTML (176)   可视化   收藏

    【目的】测度新疆棉田数字化发展水平,分析障碍因素和数字化转型中存在的主要问题,并提出相应的对策,为推动新疆棉花产业现代化发展提供参考。【方法】从数字化基础、数字化支撑、数字化应用、数字化效率4个维度构建评价指标体系,运用层次分析-熵值组合赋权法、障碍因素分析法等,分析2012―2021年新疆棉田数字化发展水平及主要障碍因素。【结果】新疆棉田数字化发展水平呈逐年上升趋势,综合得分由2012年的1.68分提高到2021年的28.42分。新疆棉田数字化发展的主要障碍因素由2012年的数字化基础、数字化支撑和数字化应用,变化为2021年的数字化应用和数字化效率。新疆棉田在数字化技术应用、资金投入、规模化发展、技术人才等方面存在不足。【结论】新疆棉田数字化发展已取得一定的成效,但仍存在一些问题。通过加大数字化技术研发推广力度,推动棉田规模化和组织化,加大政策支持力度和复合型技术人才培育力度,有望推动新疆棉田数字化转型升级。