夜间增温对棉花红叶早衰及单铃重的调节效应

在大田条件下,以新陆早13号和新陆早33号为试材,通过人工调控夜间田间气温,分析了夜间不同温度处理下棉花生理红叶形成期主茎功能叶片的生理生化指标及单铃重的变化,探讨了夜间增温对棉花叶片变红早衰及棉铃发育的影响。结果表明:夜间增温能通过抑制叶片花青素的合成、降低过氧化物酶(POD)及超氧化物歧化酶(SOD)的活性而延缓棉花叶片变红早衰的发生的同时,维持棉花叶片较高的叶绿素含量,提高了生育后期叶片光合速率,进而提高了单铃重。

外源一氧化氮对冷害胁迫下棉花幼苗生长、抗氧化系统和光合特性的影响

【目的】探讨外源NO供体硝普钠(SNP)提高新疆棉花抗逆能力的内在机制。【方法】以棉花新陆早13号、新陆早33号为材料,通过室内人工模拟低温逆境的方法,研究SNP(100μmol.L-1)对冷害胁迫下棉花幼苗的生长、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数及活性氧代谢的影响。【结果】在正常生长条件下SNP对棉花幼苗生长、过氧化氢(H2O2)、脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白质和超氧化物歧化酶(SOD)影响不大,但显著提高了过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性;此外,叶绿素含量、净光合速率(Pn)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、最小荧光产量(F0)和最大光化学效率(Fv/Fm)无明显影响,而气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、光合电子传递速率(ETR)和光系统Ⅱ实际量子效率(ΦPSⅡ)显著增加;冷害胁迫下,外源NO处理显著提高了叶片的生长速率、SOD、POD、CAT、APX和GR的活性以及Pro和可溶性蛋白质含量,减少了H2O2和膜脂过氧化产物MDA的积累;外源NO明显提高了棉花叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ETR和ΦPSⅡ,降低Ci和增加非光化学猝灭系数(NPQ),避免过量的光伤害,维持较高的光系统Ⅱ活性。【结论】低温胁迫下,外源NO通过促进抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的提高,降低H2O2和MDA的积累,保护了细胞膜结构的稳定性,从而减轻了冷害胁迫对棉花光系统Ⅱ的伤害,增强棉花的抗冷性。

连作棉田土壤剖面钾含量变化特征及对不同耕作方式的响应

【目的】研究新疆绿洲农田棉花长期连作下土壤钾的消耗特征,明确不同耕作方式对连作棉田土壤剖面钾含量分布的影响,为绿洲棉田土地利用、管理和棉花可持续生产提供理论依据。【方法】在南疆宜棉区分别选择初垦1年和连续植棉5年、15年、20年、30年的连作棉田以及连作30年后采用深翻(60cm)和水稻轮作措施的棉田,研究0—100cm土壤剖面全钾和速效钾的变化特征。【结果】连作棉田土壤剖面全钾和速效钾自上而下呈现先降后升的变化趋势,在40—50cm土层最低;连作年限不同的棉田土壤剖面不同深度土层全钾和速效钾含量发生明显分异。随连作年限的延长,上部0—20cm耕作层含量先升后降,中部20—70cm持续下降,下部70—100cm有升高趋势。对长期连作棉田进行深翻,土壤剖面0—60cm各土层全钾含量趋于平均化,中部土层速效钾的释放增强,棉花全生育期可维持较高的水平。采取棉花与水稻轮作,土壤全钾和速效钾含量自剖面上部至底部沉积的趋势明显,淋溶损失增强,下茬棉花全生育期0—40cm速效钾含量偏低。【结论】棉花对土壤钾的消耗较多,每年通过籽棉收获从棉田迁出的钾每公顷可达63kg左右;棉花长期连作对砂性土壤剖面中部钾消耗严重,以40—50cm耗竭最重;深翻可打破连作条件下钾含量在土壤剖面的分布状态,显著提高剖面中部钾含量,并能促进速效钾的释放;稻棉轮作加速了钾的淋溶损失,导致后作棉花生育期间土壤钾含量普遍偏低,因此在砂性土壤上进行稻棉轮作应加强后茬棉花钾肥的补充。

膜下滴灌水氮运筹方式对棉花叶片衰老及产量和品质的影响

以新陆早13号(常规棉)和新陆早43号(杂交棉)2个不同基因型棉花高产品种为试验材料,采用土柱栽培研究法,依据棉花生育期改变水氮供应时期及分配比例,分别设置4个水分、2个氮肥,共16个处理,研究水氮运筹方式对膜下滴灌棉花叶片衰老及产量和品质的影响。结果表明:氮肥基施比例高,有利于增强水分亏缺条件下叶片SOD、POD和CAT活性,从而提高叶片清除活性氧的能力,增强棉株抗逆性;在播前灌溉下,保证盛花期—吐絮期充足的水氮供应量,有利于提高生育中后期叶片SOD、POD和CAT活性,降低MDA含量,从而降低膜脂过氧化程度,增强细胞膜的稳定性,延缓叶片和植株的衰老,延长叶片功能期,提高单铃重,从而提高产量,并改善棉纤维品质。因此,膜下滴灌棉花水肥管理中,应充分重视播种前灌溉,利用膜下滴灌技术随水施肥的特点,适当的减少基施氮比例,增大生育中后期水氮的分配比例,以达到延缓植株衰老、延长叶片功能期,提高产量和改善品质的目的。

两个杂交棉F_1、F_2代及亲本冠层结构与物质生产特征

以杂交棉石杂2号和新陆早43的F_1、F_2代及亲本NT2、H2、4-14为试材,通过测定不同生育时期各材料叶面积指数(LAI)、叶倾角(MTA)、冠层光截获率等指标,分析了各指标变化对群体光合物质生产的影响。结果表明,2个杂交棉F_1代LAI具有超亲优势,冠层光截获率具有中亲优势;LAI和冠层光截获率具有明显的母系遗传特性,而MTA受到父本的显著影响。F_2代冠层结构主要受F_1代相关指标和衰退率的影响,LAI中亲优势减小了衰退率;杂交棉F_1代光合物质积累主要受亲本参数和超亲优势的影响,F_2代主要受F_1代参数的影响。杂交棉光合物质积累最大增长速率和直线增长期开始时间较晚,直线增长期及活跃增长期较长,最终积累量和最大增长速率较高。杂交棉F1代具有明显的光合生产和产量优势,F_2代具有一定的产量优势。以选择具有优化冠层结构的亲本为基础,组配具有较大MTA的父本和较大LAI的母本,有利于改善杂交棉光合性能,提高群体光能利用率,进一步挖掘产量潜力,为杂交棉高光效组合的选育及提高F_2代应用提供理论依据。

“以思促学”在初中生物学实验教学中的应用——以“绿叶在光下制造有机物”为例

以"绿叶在光下制造有机物"实验探究课为例,介绍"以思促学"在初中生物实验教学中的应用;教师根据实验探究题目设置核心问题,围绕核心问题设计情境,并以问题串的形式引导学生积极参与、主动思考,逐步培养学生生物学科思维和科学探究的能力。