为明确新疆阿瓦提县机采海岛棉种植密度与氮肥施用量间的最佳平衡配比，以“新78”为材料，在66 cm+10 cm种植模式下，主区设20×10⁴（D20）、24×10⁴（D24）和28×10⁴株/hm²（D28）3个种植密度，副区设0（N0）、160（N1）、320（N2）、480 kg/hm²（N3）4个施氮量，研究不同处理下机采海岛棉冠层结构、叶片光合特性及产量、品质变化。结果表明，当种植密度为D24，施氮量为N2时，籽棉产量最高，为6337.17 kg/hm²，较同密度下N0、N1和N3处理分别增产37.23%、21.00%和12.06%，与N0处理差异显著。同一种植密度下，随着施氮量增加，海岛棉叶面积指数、叶倾角、相对叶绿素含量呈上升趋势，当施氮量过多时，叶倾角下降，表现为N2>N3>N1>N0。叶片净光合速率、蒸腾速率和棉纤维上半部平均长度随施氮量的增加而增加，而籽棉产量、整齐度和断裂比强度随着施氮量的增加呈现先增后减的趋势。同一施氮量下，海岛棉叶面积指数的下降速度随种植密度的增大而加快；叶倾角、籽棉产量、海岛棉纤维上半部平均长度和断裂比强度随种植密度的增大呈现先升后降的变化趋势；平均单铃重与单株铃数随种植密度的增加均降低。综上，建议新疆阿瓦提县种植机采海岛棉新78在66 cm+10 cm种植模式下，种植密度为24×10⁴株/hm²，施氮量为320 kg/hm²。

为探究多效唑处理对工业大麻花叶产量和大麻二酚（CBD）含量的影响，以云麻8号为试验材料，设5个多效唑浓度（C₀：0 mg/L，C₁：100 mg/L，C₂：200 mg/L，C₃：300 mg/L，C₄：400 mg/L）和2个喷施时期（T₁：旺长初期，T₂：旺长中后期）处理，通过农艺和产量性状的测定分析，筛选对提高工业大麻花叶产量和CBD含量最有效的多效唑喷施浓度和时期。 结果表明，在农艺性状方面，T₁时期喷施200 mg/L多效唑对降低株高、增加茎粗和分枝数的作用最为显著。在产量方面，T₁和T₂时期，随多效唑喷施浓度的增加，花叶和茎秆产量呈先上升后下降的趋势，其中，C₂T₁处理下，工业大麻的花叶产量最高，为3642.22 kg/hm²。随多效唑喷施浓度的升高，2个时期CBD含量均呈先上升后下降的趋势，其中，T₁时期喷施200 mg/L多效唑，CBD含量最高，为3.53%。综上，C₂T₁（200 mg/L+旺长初期）为最佳处理组合。

为探索新疆棉区生物降解地膜覆盖下棉田土壤水热特性及其适宜灌溉量，以地膜为主区，设新疆宝利丰达热氧―生物双降解地膜（BF）、宿州天壮全生物降解地膜（TZ）、蓝山屯河生物降解地膜（LS）和聚乙烯地膜（PE）4个处理；灌溉定额为副区，设3150（亏缺灌溉，W1）、4050（常规灌溉，W2）和4950 m³/hm²（增量灌溉，W3）3个处理，PE为对照，研究生物降解地膜和灌溉定额对棉田土壤温度、水分分布、产量及其构成因素的影响。 结果表明，地膜的降解率表现为BF>TZ>LS>PE。相同地膜覆盖下，W3处理较W1和W2处理可增加0~30cm土层土壤含水率，土壤温度降低，可促进棉花根系对土壤水分的吸收，籽棉产量分别提高3.15%和1.49%。与PE相比，BF和LS保温保墒效果较弱，不利于棉花的生长发育，产量降低，而TZ降解速率适中，籽棉产量达5665.20~5776.36 kg/hm²，当灌溉定额较W3高6.53%时，籽棉产量增加1.27%。因此，天壮全生物降解地膜和灌溉定额在4050~5361 m³/hm²范围内组合，在南疆棉区应用可使土壤保持较好的温度和水分，确保产量不下降的同时降低残膜污染。

基于油―棉两熟种植模式，为探究油菜、棉花秸秆还田条件下施氮量对棉花产量形成及氮素吸收利用的影响。设置6个处理，T1为秸秆不还田+施氮180 kg/hm²，T2~T6为在秸秆还田基础上分别施氮0、60、120、180和240 kg/hm²。结果表明，秸秆还田条件下，施氮可以提高花铃期叶面积指数，从而提高棉花群体光合性能，进而提高棉株干物质积累量及铃数和铃重等产量性状，籽棉产量以180 kg/hm²的施氮量最高；氮肥的农学利用率和回收利用率随着施氮量的增加而降低，施氮量分别为120和180 kg/hm²时下降显著。在施氮量相同（180 kg/hm²）条件下，与秸秆不还田相比，秸秆还田籽棉增产7.7%，并且显著提高了氮肥的农学利用率和生理利用率。综合棉花生长发育及氮素吸收利用情况，在油棉轮作系统中油菜、棉花秸秆全量还田下，棉田可适量减少肥料氮投入，以120~180 kg/hm²为宜。

为探究复合微生物肥对棉田土壤养分及根际细菌群落的影响，设置不施用复合微生物肥（T0）和施用复合微生物肥（T1~T4）共5个处理，通过田间试验测定各处理棉花根际土壤养分含量、棉花籽棉和皮棉产量，并对不同处理根际土样本进行16S rDNA高通量测序分析。结果表明，与T0相比，T1~T4处理的土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量显著增加，籽棉产量提高5.59%~14.28%，皮棉产量提高5.65%~16.64%。各处理土壤中优势菌门主要为变形菌门（Proteobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteria），优势菌目主要为鞘脂单胞菌目（Sphingomonadales）、酸杆菌目（Acidobacteriales）、芽单胞菌目（Gemmatimonadales）。与T0相比，T1~T4处理土壤中鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和芽单胞菌属（Gemmatimonas）相对丰度显著升高，而酸杆菌属（Acidobacterium）和RB41相对丰度显著降低。鞘氨醇单胞菌属和芽单胞菌属相对丰度与有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量呈正相关。综上所述，施用复合微生物肥可增加棉花根际优势菌群鞘氨醇单胞菌属和芽单胞菌属相对丰度，促进土壤养分释放，提高棉花产量。

以早熟直播棉品种JX0010为供试材料，采用木薯改良性淀粉、膨润土、硅藻土、凹凸棒土和育苗基质对棉花种子进行球化处理，并在湖南农业大学耘园试验基地进行了种子处理、播期和播种密度的三因素再裂区试验，探究棉花种子球化处理对棉花出苗率、生育期、纤维品质和产量的影响。结果表明，种子球化处理后的棉花生育期为101~108 d，较种子直播（116~126 d）显著缩短15~18 d。棉花种子球化处理后的出苗率和出苗穴率分别比种子直播提高19.63%~25.00%和14.82%~20.74%，二者差异显著。与种子直播相比，球化处理后的棉花单株铃数、单铃重、籽棉产量和皮棉产量均显著提高。种子处理对纤维品质并无显著影响，但在各因素相互作用下有一定程度变化。综合分析，棉花种子球化处理可以提高棉种出苗率，缩短生育期，达到高产的目的。

为筛选氮高效海岛棉品种，补充收获期筛选指标，完善棉花氮效率评价体系，以近20年来育成的12个海岛棉品种为供试材料，设置低氮（0 kg/hm²，N₀）、中氮（240 kg/hm²，N₁）和高氮（480 kg/hm²，N₂）3个氮肥处理，利用相关性分析、主成分分析和隶属函数分析综合评价海岛棉氮效率类型，筛选出氮高效海岛棉品种，确定收获期氮高效海岛棉品种筛选的评价指标。结果表明，不同氮肥水平下，供试海岛棉品种大部分指标变异系数均大于10%，将19个评价指标进行主成分分析，N₁和N₂水平下前4个主成分累计贡献率分别为86.68%和88.03%，其中株高、果枝数、茎叶生物量、生殖器官生物量等12个指标在4个主成分中占较大比重，并且指标间呈显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）正相关。根据主成分综合得分、氮效率综合评价值与皮棉产量，筛选出1个氮高效品种、3个氮中效品种和3个氮低效品种。综上所述，确定棉城10号为氮高效品种，并得出SPAD、生殖器官生物量、生殖器官氮积累量、地上部总氮积累量、单株结铃数、籽棉产量、皮棉产量和氮肥农学利用率可作为氮高效品种筛选的核心指标。

为了阐明灌溉对无膜滴灌棉花生长动态和产量形成的影响，在2019-2020年大田试验基础上，采用Logistic模型定量分析不同灌溉处理对无膜滴灌棉花茎粗、株高和叶面积指数动态发育的影响，建立棉花生长模型，分析棉花生长动态变化过程与产量及其构成因素的回归关系，构建棉花产量模型。结果表明，无膜滴灌棉花茎粗、株高及叶面积指数实测值与模拟值标准化的均方根误差（nRMSE）均小于20%，协同指数（d）与决定系数（R²）均大于0.91，Logistic模型可用于精确描述不同灌溉处理下无膜滴灌棉花茎粗、株高及叶面积指数的动态过程；无膜滴灌棉花产量与最大茎粗、最大株高、最大叶面积指数和耗水的相关性均呈现极显著水平；棉花产量模型预测值和实测值的nRMSE、d与R²分别为5.11%、0.88和0.62，产量模型具有较高的预测精度。

为高效利用美国引进的110份亚麻种质资源，对其10个主要农艺性状进行鉴定分析。结果表明，遗传多样性指数在0.26~2.04，变异系数在13.85%~90.79%。相关分析和通径分析表明，小区种子产量与分茎数、分枝数、蒴果数、单株粒数呈极显著正相关，其中蒴果数对小区种子产量的作用最大，有较大的直接作用和间接作用。通过主成分分析提取了产量因子、纤维因子和无效因子，累积贡献率为72.796%。聚类分析将110份亚麻种质资源分为6个类群，其中类群Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ的资源材料综合性状优良，利用价值较高。

白粉病是油用亚麻的主要病害之一，但由于抗病资源缺乏及相关基因挖掘与利用目前还较为欠缺，严重制约了油用亚麻抗白粉病育种。鉴于此，以前期EMS诱变所获得高抗白粉病材料H98-1与极感白粉病材料D367为亲本，采用混池分组分析法（bulked segreant analysis，BSA）对亲本和抗感F₂混池开展全基因组重测序，通过关联分析方法确定了抗病基因的候选区域；进一步采用BLAST软件对候选区间内的编码基因进行深度注释，鉴定出抗白粉病候选基因。结果表明，H98-1抗白粉病性状相关的候选区域主要位于油用亚麻2号染色体12 436 438~ 12 438 246、12 475 667~12 476 462、12 478 211~12 479 109区间及4号染色体上14 120 916~18 541 859区间内，总长度4.43Mb，包含844个基因，这些基因主要参与次生代谢物生物合成、运输和分解代谢、蛋白质转运、信号转导等过程。经基因注释、代谢通路分析及文献分析，筛选出11个可能与油用亚麻抗白粉病相关基因。

为对比不同剂量的14%噻苯·敌草隆悬浮剂（SC）对棉花脱叶催熟及产量品质影响的差异，设置有效成分为T1（42g/hm²）、T2（84g/hm²）、T3（126g/hm²）和T4（168g/hm²）4个不同剂量的14%噻苯·敌草隆SC处理，以有效成分为225g/hm²的50%噻苯隆可湿性粉剂和1200g/hm²的80%敌草隆可湿性粉剂为对照药剂处理，同时以清水为对照。在北疆呼图壁县、南疆库尔勒市2个试验点同时进行田间试验，研究14%噻苯·敌草隆SC对棉花脱叶催熟及其产量、品质的影响。结果表明，T4处理的脱叶效果最好，脱叶率均达到了75%以上;T3处理的催熟效果最好，吐絮率均高于93%;除T1外各试验药剂处理均未对棉花产量及其构成因素、纤维品质产生不利影响，通过本研究探明新疆棉区使用14%噻苯·敌草隆SC进行棉花化学脱叶存在一定优势。满足机采需求的同时，综合考虑农药减施以及生产成本，推荐14%噻苯·敌草隆（SC）有效成分量84~126g/hm²。

优质棉育种是当前棉花育种的工作重点，海岛棉染色体片段导入系是定位纤维品质性状QTL、定向改良棉花纤维品质的重要材料。以构建的一套以陆地棉冀棉262为背景的海岛棉海7124染色体片段导入系为材料，对上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、整齐度指数和伸长率5个纤维品质性状进行相关性分析及QTL定位。结果表明，上半部平均长度与断裂比强度、整齐度指数，断裂比强度与整齐度指数均呈极显著正相关，断裂比强度与伸长率呈极显著负相关，可能存在QTL的重叠或连锁。利用459对全部锚定在26条染色体上的SSR标记进行QTL定位分析，鉴定得到155个与纤维品质性状相关的QTL，解释表型变异率在6.57%~38.72%，分别位于At亚组的13条染色体和Dt亚组的7条染色体上，每条染色体上平均检测得到7.75个QTL，其中D5染色体上QTL最多，达30个，与上半部平均长度、马克隆值、伸长率相关的各7个，与整齐度指数相关的6个，与断裂比强度相关的3个;在A9染色体上仅检测到1个与伸长率相关的QTL。本研究鉴定得到的QTL位点与已报道的纤维品质位点部分重合或一致，与之相连锁的分子标记将在优质棉品种选育工作中发挥积极作用。

为探究水杨酸（salicylic acid，SA）对盐胁迫下棉花幼苗生长及生理的调控作用，设置3（低盐，T₁）、6g/L（高盐，T₂）2个盐分浓度和0.00（S₀）、0.01（低浓度，S₁）、0.05（中浓度，S₂）、0.10mmol/L（高浓度，S₃）4个SA浓度，无SA无盐为对照（CK），基于主成分综合评价法研究SA对盐胁迫下棉花幼苗根系干物质量、根系形态、抗氧化酶及渗透调节物质的影响。主成分分析表明，棉花幼苗根表面积、地下部干物质、根体积和过氧化氢酶（CAT）活性对盐分胁迫及SA的调控响应度最高，盐浓度相同时，随SA浓度的增加呈先增加后减小的趋势，T₁S₂处理以上4个指标较T₁S₀分别增加66%、75%、119%和26%；T₂S₂处理较T₂S₀分别增加47%、61%、49%和12%。随着盐浓度的增加，根表面积、地下部干物质、根体积呈显著降低趋势，T₂S₀处理较T₁S₀分别降低33%、25%和22%，而CAT活性随着盐浓度的增加呈显著增加趋势，T₂S₀处理较T₁S₀处理增加32%。综合评价表明，中浓度（0.05mmol/L）SA缓解了低盐胁迫对棉花幼苗的损害，随盐浓度的提高，SA的缓解作用减弱，本研究可为棉花耐盐抗逆种植提供较为适宜的外源施用策略。

为探究不同生育期棉花品种的干物质积累及产量与其碳氮代谢相关性，采用生育期不同的2个陆地棉近等基因系早熟系4003-10和中熟系4003-6，测定生殖生长阶段蕾期至吐絮期根、茎、叶的全氮、氨基酸、非结构性碳水化合物（己糖、蔗糖和淀粉）含量及棉株各部位生物量，比较2个品系的差异，并分析营养器官含氮量与生物量的相关性。结果表明，4003-6比4003-10具有更大的铃重、衣分及皮棉产量。生殖生长阶段4003-6叶片比4003-10具有较高的全氮、氨基酸、非结构性总碳、淀粉含量及碳氮比，表明前者叶片具有较强的碳氮代谢活性和碳水化合物生产能力；4003-6的根系氨基酸水平高于4003-10，且具有更高的氮素吸收效率。在营养器官中，根系含氮量对棉花植株地上部、根系、营养器官和生殖器官的生物量积累影响最大。早熟系4003-10单株根、茎、叶的含氮量与生殖器官生物量的相关系数均高于中熟系4003-6，表明早熟品系的吸氮能力对产量影响更大。

为分析棉花叶片全氮含量（LNC）与冠层光谱反射特征的关系，实现作物生长过程中氮素水平的快速、准确和无损监测，以石河子大学教学试验场2019年棉花小区试验为基础，选用多元散射校正、SG平滑算法、变量标准化校正和一阶导数4种方法分别对棉花冠层原始光谱进行预处理，使用随机蛙跳（random frog，RF）和连续投影算法（successive projections algorithm，SPA）筛选特征波长并结合偏最小二乘回归法建立棉花LNC光谱估算模型。RF和SPA算法从棉花冠层398~1000nm的光谱中优选5组LNC的敏感特征波段，波段数目下降了93.0%~96.3%，有效降低了光谱的冗余信息；基于SPA算法筛选的敏感波段构建的LNC偏最小二乘回归模型的决定系数和均方根误差分别为0.52和2.55，模型验证的决定系数和均方根误差分别为0.70和2.37，模型具有较好的精度和稳定性，可作为棉花LNC的无人机高光谱估算方法。

为了给转Bt基因棉花在科研和生产上多世代可持续利用提供依据，以转Bt基因棉花品种银山8号为试验材料，从2005年开始，连续16年进行跟踪研究。结果表明，随种植世代的增加，生物测定银山8号第2~4代棉铃虫幼虫校正死亡率、铃期叶片和铃期小铃杀虫蛋白表达量均有不同程度的线性上升趋势，同时皮棉产量线性回归也呈增长趋势；苗期叶片、蕾期叶片和蕾期小蕾杀虫蛋白表达量呈线性下降趋势。相关性分析表明，抗虫棉的抗虫性与皮棉产量间均呈正相关，株铃数和衣分是构成皮棉产量的重要因子，与皮棉产量的相关性分别达到极显著和显著水平。外源Bt基因转入棉花后能稳定遗传给后代，通过卡那霉素鉴定和系统选择可以持续保持转Bt基因棉花多世代的抗虫性，甚至通过提纯复壮逐年优选，可实现转Bt基因抗虫棉特定生育时期或部分棉花器官抗虫性的提高。

通过探索新型植物生长调节剂艾氟迪在棉花生产中适宜的滴施量，为棉花轻简化栽培提供依据。于2020年4-10月进行田间试验，设置0（CK）、750（A）、1050（B）、1350（C）和1650g/hm²（D）5个处理，分析不同艾氟迪滴施量对棉花农艺性状、干物质积累量、籽棉产量及纤维品质的影响。结果表明，不同艾氟迪滴施量对棉花的株高和茎粗无显著影响，对其叶枝长和果枝长的生长有促进作用。随着艾氟迪滴施量的增加，棉花的果枝台数、有效棉铃数、单株及其各器官（茎、叶、铃）干物质质量均基本表现为增加的变化趋势，各处理表现为D>C>B>A>CK；棉花单株铃数和单铃重均比CK处理显著提高，进而提高籽棉产量，其中以D处理的产量最高，为5269.70kg/hm²，较CK、A、B和C处理分别提高12.45%、11.57%、7.68%和1.82%。艾氟迪处理水平与棉株整齐度、断裂比强度、纤维长度呈正比，均以最大滴施量D处理最大，而对短纤维率和马克隆值有抑制作用。综合考虑，在本试验棉花栽培中艾氟迪滴施量以1650g/hm²处理最佳。

为探讨干旱胁迫对红麻生长及产量的影响，寻找最佳节水灌溉临界值，以红麻品种杂红992为试验材料，通过盆栽控水法研究不同干旱胁迫强度和时长对红麻生长发育指标（叶片数、株高、茎粗和地上干物质量）、产量和经济效益的影响。结果表明，干旱胁迫显著降低了红麻生长量，减缓了生长速度，且降低幅度与胁迫强度和时间呈正相关。干旱胁迫后的红麻在复水后将会进行补偿性生长。与正常灌溉相比，短时（5d）的轻度（土壤含水量控制在60%~65%）或中度（土壤含水量控制在40%~45%）干旱胁迫不仅可以节水45%~73%，而且提高产量8%~14%，综合经济效益提高2445~3729元/hm²。但重度（土壤含水量控制在20%~25%）或长时间（>15d）干旱胁迫降低了补偿效应甚至产生伤害。因此，从红麻生产的高产、高效出发，确定土壤含水量占田间最大持水量的40%~45%作为红麻旺长期增产、增效的水分临界指标。

以闫棉67号为供试材料，探究不同植物生长调节剂复配对棉花成铃和产量的影响。结果表明，不同植物生长调节剂复配可以有效调节棉花株高和果枝数，增加棉花果节量，提高棉铃数，同时增加棉铃体积和棉铃重，显著提高棉花伏前桃和伏桃数量，增加籽棉产量，其中复硝酚钠和胺鲜酯复配处理效果最佳。各复配处理对棉花纤维品质影响均较小。

以60份陆地棉品种（系）和由部分双因素交叉式遗传（North Carolina II,NCII）交配设计配制的180个F₁组合为材料,分析产量和纤维品质性状的遗传效应和相关性。结果表明,皮棉产量、衣分、铃数和铃重的加性效应方差分量分别为0.25、0.62、0.20和0.14,显性效应方差分量分别为0.17、0.13、0.07和0.21;纤维上半部平均长度、断裂比强度和马克隆值的加性效应方差分量分别为0.48、0.60和0.48,显性效应方差分量分别为0.05、0.02和0.06。各性状（除马克隆值外）的显性×环境互作效应均高于加性×环境互作。产量性状中,衣分与纤维上半部平均长度、断裂比强度和马克隆值的相关性较强,相关系数分别为-0.35、-0.40和0.48。除铃重之外,陆地棉的产量性状呈现出以加性效应为主的遗传特点;纤维上半部平均长度、断裂比强度和马克隆值的遗传以加性效应为主。部分NCII交配设计可用于同时对大量亲本进行评价。

为了探索化学封顶技术在辽河流域棉区的应用可行性和配套技术,2015-2020年,在辽宁省经济作物研究所进行比较试验。选用中国农业大学植物生长调节剂教育部工程研究中心提供的化学封顶剂（简称封顶剂）,设置7月12日（T1）和7月17日（T2）2个封顶时间,750、1125和1500mL/hm² 3个封顶剂用量,同时设120g/hm²高浓度甲哌鎓（DPC）处理,以不打顶为对照,以人工打顶和打大顶为副对照。结果表明,化学封顶处理能够有效控制植株长势,使株型更加紧凑,构造合理冠层结构;处理时间越早,控长效果越好。不同浓度药剂处理的效果也有差别,但差异不显著。不同化学封顶处理对产量及其构成因素影响程度不同,各处理之间纤维品质差异不显著。结论认为,化学封顶剂的种类、喷施时间和用量都会影响封顶效果,辽河流域棉区建议在7月17日左右进行化学封顶处理,封顶剂浓度以1125mL/hm²为宜。

为了解新疆海岛棉品种在萌发期的耐盐性差异,用150mmol/L的NaCl对42个新疆海岛棉品种进行萌发期耐盐性评价和筛选。结果表明,在盐胁迫下,42个海岛棉品种发芽率、发芽势、发芽指数和鲜重均受到不同程度的抑制;各指标间存在极显著相关;通过主成分分析确定了2个主成分,主要反映萌发、干物质积累和含水量;主成分综合得分值和模糊隶属函数均值之间呈极显著正相关。通过二者的综合评价值,将42个海岛棉品种聚为4类,分别为高耐盐、中耐盐、弱耐盐和盐敏感类品种,为海岛棉品种的耐盐性评价和鉴定提供理论基础。

为明确北疆棉区滴施缩节胺（DPC）的可行性,连续2年设置4个滴施DPC水平（D1：262.5g/hm²、D2：525.0g/hm²、D3：1050.0g/hm²和D4：2100.0g/hm²）,以喷施525.0g/hm² DPC为对照（CK）,分析滴施不同剂量DPC对棉花农艺性状、干物质积累量及分配、产量及纤维品质的影响。结果表明,棉花的株高随滴施DPC剂量的增加略呈降低趋势,D4处理的株高分别较D1、D2和D3处理降低了13.31%、12.71%和5.44%（2019年）。D2处理的棉花株高与主茎节间长均与CK处理无显著差异,但显著缩短了部分果枝的第2果节长度。滴施处理下,初花期生殖器官干物质占比随着DPC用量增加而增加,D4处理较D1处理增加了5.67%。与CK处理相比,盛铃期D2与D4处理的干物质积累量略有减少。2019年各处理间的产量构成因素及皮棉产量无显著差异;2020年D3处理籽棉产量相比其他滴施DPC处理平均增加了4.90%,CK处理单株结铃数与籽棉产量比滴施处理分别平均增加了0.37与484.94kg/hm²。各处理对棉花的纤维品质影响无显著差异。因此,北疆棉区滴施DPC可有效控制棉花生长,滴施剂量1050.0g/hm²时效果较好。

观察分析剑麻叶片纤维细胞形态结构特征,及明确取样部位,为深入研究剑麻纤维细胞发育机制及形态提供基础性和实验性的参考。根据剑麻叶片及植株植物学特征确定取样部位,利用透射电镜（TEM）观察2个生长时期成熟叶片的不同区域和3个成熟度叶近轴端纤维细胞形态结构的差异。由电镜图片可知,剑麻不同生长时期叶片的中部和近轴端纤维细胞紧密相连、大小不一,但叶片中部区域多为不含原生质体的细胞壁结构,而近轴端细胞中存在含有细胞器的原生质体。进一步观察了3个成熟度叶片近轴端的纤维细胞形态,发现叶片纤维细胞中的各种细胞器被液泡挤压到细胞边缘,叶绿体为最突出的细胞器。幼年叶和成熟叶中的叶绿体多呈梭形,外膜完整,可见较清晰的片层结构和垛叠区,稚嫩叶的细胞中叶绿体出现皱缩及片层结构排列较紊乱,线粒体肿胀,胞浆内出现空泡,存在细胞核中异染色质增多和质壁分离的现象。综合分析图像信息推测,剑麻叶片纤维细胞生长发育活跃部位位于叶片近轴端,是观察剑麻纤维细胞结构的理想区域。

为充分了解和有效利用已收集的红麻资源,以22份浙江红麻种质为材料,采用随机区组试验,2年重复,对其16个产量和品质性状进行系统调查和分析。结果表明,22份浙江红麻资源变异系数范围为3.49%~20.10%,以纤维强力变异系数最大。主成分分析表明,前3个主成分（分别为单株产量因子、群体产量因子和纤维品质因子）提供了原始性状80.753%的信息;欧氏距离为10时,可把22份浙江红麻资源分为3类,其中I类为高产型,Ⅱ类具有高纤维强力特征;隶属函数法分析显示,浙1-96、航优1号、ZHKX-01和浙4438等I类资源排名靠前,具备选育高产种质的潜力。

以新疆生产建设兵团第七师地区推荐棉花品种“Z1112”和“中棉641”为试验材料,设置一膜六行（10cm+66cm+10cm+66cm+10cm）、一膜四行（76cm+10cm+76cm）和一膜三行（76cm+76cm）3种株行距配置模式,研究不同株行距配置模式对棉花成铃特性和纤维品质的影响。结果表明：同一棉花品种下,一膜三行和一膜四行配置模式的伏前桃多于一膜六行,而伏桃与内围铃则表现为一膜六行多于一膜四行和一膜三行。3种株行距配置模式下均表现为下部铃>中部铃>上部铃,中部铃和下部铃表现为一膜六行的单位面积铃数显著高于一膜三行,但与一膜四行间差异不显著。一膜三行株行距配置模式较其他两种配置模式更有利于棉花脱叶和吐絮,但不同行距配置模式对棉花产量、纤维长度、整齐度指数、马克隆值和伸长率均无显著影响,对断裂比强度和短纤维指数有一定影响。综合比较来看,一膜三行配置模式具有充足的行距空间,可充分发挥个体与群体的生产潜能,显著提高棉花单株结铃数和单铃重,同时具有较优的脱叶吐絮效果和棉纤维品质,因此,一膜三行株行距配置模式适宜在该地区推广。

化学打顶对于抑制棉花顶端的无限生长和实现轻简化栽培具有重要意义,而合适的打顶剂则是简化栽培管理的关键。采用自主配制的3种化学打顶剂（Z1、Z3和Z4）和市场上购买的氟节胺（Z2）、增效缩节胺（Z5）和缩节胺粉剂（Z6）3种化学药剂于花铃期（7月26日）进行喷雾（对照为不打顶）,于吐絮期对棉花株高、果枝始节高、植株上部（第9果枝）、中部（第5果枝）和下部（第2果枝）3个部位果枝长度、产量性状及纤维品质进行考察和统计分析。结果表明,不同化学打顶剂均对棉花的株高和果枝始节高有抑制作用,并且降低了上部果枝长度,增加了棉株的有效结铃数,增加了纤维产量,部分打顶剂对棉花纤维品质有轻微的影响,其中Z4处理在株型、产量和品质方面效果最佳。

对亚麻荠CsLEC2家族进行全基因组鉴定、半定量RT-PCR、qRT-PCR,检测CsLEC2基因的时空表达特性并通过转录组数据预测CsLEC2下游靶基因,以解析CsLEC2调控亚麻荠种子油脂合成和积累等生物学功能。结果表明,在亚麻荠基因组中共鉴定到3个亚麻荠CsLEC2基因（CsLEC2.1、CsLEC2.2和CsLEC2.3）。蛋白理化性质和高级结构分析显示,亚麻荠CsLEC2蛋白具有与拟南芥AtLEC2相似的理化性质,且其二级结构的主体也相似。系统进化分析表明,亚麻荠CsLEC2蛋白与模式植物拟南芥AtLEC2蛋白及拟南芥琴亚种AlLEC2蛋白亲缘关系最近。qRT-PCR结果显示亚麻荠CsLEC2在未成熟的种子中高表达。转录组数据分析显示下游基因CsWRI1和CsOLE3高表达,推测CsLEC2可能直接上调CsWRI1和CsOLE3的转录表达,参与油脂代谢调控。

为了探究棉花–小麦条带种植对棉花苗蚜发生及为害的影响,对棉花苗期的蚜虫种群数量及为害情况进行了调查分析。结果表明,棉花–小麦条带种植模式可减轻棉花苗期蚜虫的发生和为害,苗期有翅蚜和无翅蚜数量均显著低于常规种植,分别减少70.4%和84.8%,有蚜株率和卷叶株率分别较常规种植降低67.4%和81.3%;棉花条带中,边行对棉蚜的控制作用显著优于中间行,边行有翅蚜和无翅蚜数量分别比中间行减少了43.7%和54.3%,有蚜株率和卷叶株率分别较中间行降低了52.4%和84.6%。

为研究夏直播棉花在增密、减氮和简化施肥（见花一次性施用）等措施下增密、减氮的适宜范围,2016-2017年在湖北省3个棉花主产区采用裂区设计研究了高密度和低氮肥对棉花生长发育、产量以及纤维品质等的影响。结果显示,种植密度从7.5万株/hm ²提高至9.0万株/hm ²时,棉株中上部果枝长度在2年中分别变短1.3和1.8cm,中部果枝第一果节长度分别变短0.5和0.6cm,单位面积成铃数增加9.0万/hm ²,生育进程、实收皮棉产量和纤维品质均无显著差异;氮肥用量在135~255kg/hm ²范围内,棉花理论产量、实收产量、纤维品质和农艺性状均无显著差异。在本试验设置的高密度和低氮肥范围内,简化施肥夏直播棉可获得比较稳定的产量和品质。具体而言,湖北省棉花主产区实施这一种植模式时,密度可增至9.0万株/hm ²,氮肥用量可降至135kg/hm ²。

以自主选育的5个工业大麻品种（系）为研究对象,采用随机区组试验,对纤维产量与产量构成因素进行相关和通径分析,分析参试品种（系）纤维产量、产量构成因素的变化及关系。结果表明,参试工业大麻品种（系）的单株纤维产量及产量构成因素差异显著;单株原茎重与单株纤维产量呈极显著相关,茎粗、单株干茎重、全麻率与单株纤维产量呈显著相关,相关系数的大小依次为单株原茎重（0.962）>全麻率（0.943）>茎粗（0.917）>单株干茎重（0.912）>株高（0.808）>干茎制成率（0.725）;单株纤维产量与单株原茎重、单株干茎重、全麻率、株高、干茎制成率的回归方程达显著水平,通径分析结果表明,对单株纤维产量直接贡献最大的是单株原茎重,其次是全麻率,而株高、单株干茎重、干茎制成率其对单株纤维产量的影响主要是通过影响单株原茎重和全麻率的间接作用而产生的。

为了筛选优异亚麻种质资源,挖掘出优质育种材料,测定了231份国内外亚麻种质资源籽粒的长度、宽度、千粒重、表面积、亮度、红度、艳度及含油量,并对种子形态性状和含油量的关系进行了初步分析。结果表明,参试材料的种子形态性状和含油量存在丰富变异。聚类分析表明,参试材料在遗传距离0.15水平上可划分为4个类群,其中第Ⅰ类群籽粒亮度和红度较高,艳度最低;第Ⅱ类群籽粒的含油量、千粒重、长度和红度均最大;第Ⅲ类群籽粒含油量最低,千粒重最小,种皮亮度最低,但艳度最高;第Ⅳ类群只有1份材料,籽粒宽度最大。相关性分析表明,含油量与籽粒亮度、籽粒红度、籽粒艳度、千粒重、籽粒表面积、籽粒长度和籽粒宽度均呈极显著正相关,相关系数分别为0.255、0.391、0.261、0.548、0.457、0.529和0.385。

在铜污染耕地种植棉花对提高耕地利用效率和棉农收入具有重要意义,但铜胁迫对棉花种子萌发的影响仍不清楚。以7个陆地棉品种（系）为试验材料,设置0、10、100和2 000μmol/L 4个Cu²⁺浓度处理进行发芽试验,记录10d后棉花种子的发芽率和幼苗的鲜重、根长和芽长。以幼苗鲜重、根长和芽长为指标,采用耐性指数和隶属函数对不同品种（系）种子的耐受性进行综合评价。结果表明,在Cu²⁺浓度10~2 000μmol/L范围内随着浓度的升高,幼苗鲜重、根长和芽长所受抑制增强,且根长的受抑制程度高于芽长。在中低浓度下（10~100μmol/L）能将不同基因型种子萌发对铜胁迫的耐受性较好地区分开来,鄂抗棉10号的耐性指数和隶属函数平均值均居首位,而SGK321均居末位。研究结果初步表明,鄂抗棉10号为铜胁迫钝感基因型,而SGK321为敏感基因型。

为研究棉花适宜机采农艺性状与密度的相关性,明确通过密度塑造适宜机采株型的方法,采用大田试验,以K836为试验材料,设计3×10 ⁴、6×10 ⁴和9×10 ⁴株/hm ² 3个密度处理,研究密度对机采棉子棉产量的影响及其与机采棉主要农艺性状的相关性分析。结果表明,在本研究密度范围内,棉花株高、果枝长度、果枝第一节位长度、果枝节数、单株果枝数和单株干物质量随着密度的增加而下降,密度对第一果枝节位和果枝夹角没有显著影响。与低密度（3×10 ⁴株/hm ²）相比,高密度处理（9×10 ⁴株/hm ²）棉花单铃重降低,衣分提高,单株铃数降低,总铃数增加,密度对子棉产量没有显著影响。除第一果枝高度外,株高、第一果枝节位、果枝长度、果枝第一节位长度、果枝节数、果枝夹角、单株果枝数与单株干物质量和单株铃数呈正相关,与单铃重和子棉产量呈负相关,其中果枝长度和单株果枝数呈极显著正相关。因此,适当增加种植密度使棉花株高降低,果枝变短,株型更为紧凑,可以通过密度塑造适合机械采收的株型,冀南地区高密度（9×10 ⁴株/hm ²）处理棉花株型符合机采要求。

杂交育种技术仍是目前棉花育种采用的主要手段。河北省自20世纪30年代开展杂交育种以来,截止到2017年,共育成63个杂交棉品种,其中河北省审定杂交棉品种50个,占河北省审定所有棉花品种的24.9%。对河北省审定的杂交棉品种分析表明,产量得到了逐步提高并趋于稳定,纤维品质中断裂比强度和马克隆值是阻碍棉花品级提高的主要原因;枯萎病抗性问题基本解决,但黄萎病抗性急需提高。同时还分析了河北省杂交棉存在的主要问题,提出了河北省杂交棉培育的发展建议。

为了明确脱叶效果较好且产量较高的滴灌频次,研究了不同滴灌频次对化学脱叶棉花土壤含水率、叶绿素荧光参数、脱叶效果及产量品质的影响。试验结果表明,滴灌频次7次（D7）处理为棉花生育后期提供较适宜的土壤含水量且有效调节20~40cm土层的土壤水分,调节化学脱叶棉花叶片荧光参数和产量,适当降低光合活性,促进棉花脱叶率与吐絮率增长,且降低挂枝率16.12%~24.95%,从而使产量增加7.61%~15.99%,同时纤维长度和纺织一致性分别增加了1.91%~3.87%、4.58%~14.72%。因此,滴灌频次为7次（D7）更适宜南疆化学脱叶的等行距机采棉种植。

对来自五大洲33个国家的170份亚麻种质资源的9个农艺性状进行了分析。结果表明,参试资源的农艺性状差异较大,变异丰富。各性状间相互影响,有10对性状呈极显著相关,其中,株高、分茎数、主茎分枝数、单株果数均与单株产量呈极显著正相关,作用效应为单株果数>主茎分枝数>分茎数>株高。主成分分析表明前3个主成分的累积贡献率为74.705%。将170份种质资源划分为5类,各个类群之间差异明显。对33个国家类群进行聚类分析,分为3个组群,地理来源相同的品种被归为不同类群,洲际之间的种质资源在组群中相互渗透。

利用42条RAPD（Random Amplified Polymorphic DNA）随机扩增引物分析工业大麻品种“火麻一号”组成的雄性或雌性DNA池（DNA pools）,结果显示,引物OPV-08扩增得到一条大小为869bp与工业大麻雄性相关的特异条带。根据测序结果,合成了两条SCAR（Sequence Characterized Amplified Region）标记引物,该SCAR标记不仅可以对工业大麻雌雄异株材料花期已知性别的雌雄植株进行准确鉴定,还可以对幼苗期未知性别的大麻雌雄植株进行鉴定;也可对雌雄同株材料可能出现的雄化进行早期鉴定。这不仅为工业大麻早期性别鉴定提供基础,且为减少雌雄同株材料的雄化提供支撑。

工业大麻性别表达影响着工业大麻种子、纤维和药用成分产量,其性别表达除了受到遗传物质控制外,还受到外界环境条件的影响,这种复杂性使得性别研究一直是工业大麻研究的难点和热点。分子标记技术能在DNA水平上鉴定工业大麻性别,开发与工业大麻性别紧密连锁的分子标记可为大麻性别早期鉴定和特定性别分子辅助选择育种提供理论依据。本文就分子标记在工业大麻性别研究中的应用进展进行了总结,并对应用前景进行了展望。

从工业大麻的种植状况、品种状况、育种方法及存在的问题等方面,系统分析了黑龙江省工业大麻的育种状况,明确了黑龙江省工业大麻的育种目标及未来发展方向。提出今后工业大麻应采用传统育种与现代分子生物技术相结合的育种方法,利用黑龙江独特的资源和地域优势,培育出适宜黑龙江省不同生态区种植的优质、高产、高抗、适宜机械化作业的工业大麻新品种。同时加快选育优质专用型工业大麻品种,以满足工业大麻多元化的产业发展。这对黑龙江省农业种植结构调整、经济发展及提高农民的收入具有重要意义。