长期秸秆还田下棉花黄萎病情及其影响因素开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

作物秸秆是一种重要的农作物资源。据不完全统计，全世界每年可产生将近20亿吨的秸秆，这其中中国产量在7亿吨以上，在中国秸秆产量最大的是稻秸秆，其次是玉米秸秆，第三是麦秸秆^[1]。中国农作物秸秆种类丰富，面积广大，而现阶段主要用于工业原料、畜牧饲料、造肥还田和农村生活能源四个方面。大多数的秸秆处理方式还是焚烧，但秸秆中富含许多养分资源，同时焚烧会造成环境污染，产生大量温室气体。秸秆中含有大量的氮磷钾及微量元素，如果以还田的方式处理这些作物，不仅可以改善土壤环境，帮助土壤恢复肥力，还可以帮助土壤微生物分解矿物质，一些研究还发现秸秆还田可以帮助一些作物提高产量。因此，当前生产上大力推广秸秆还田，减少化肥用量^[2]。

近年来一些研究表明，秸秆还田对水稻、小麦、玉米的一些病虫害有不同程度的加深作用，主要可能因为秸秆还田会加强病原菌的活动和产生。虽然它在一定程度上能提高产量但是会提高作物的病虫害率。研究表明，由于秸秆中含有病原菌、虫卵等，导致还田后土壤中有害物质增加，而秸秆中的氮磷钾及各种微量元素又为病原菌及害虫提供了良好的生存环境，最终影响作物的产量品质^[3,4]。

黄萎病是影响棉花产量的重要病害。棉花一般在苗期不易感染黄萎病，在现蕾期前后出现症状，影响棉花现蕾成铃，加剧棉花落铃，严重时甚至会导致整株枯萎。棉花的黄萎病由大丽轮枝菌引起，被称为“棉花的癌症”^[5]。目前关于导致棉花黄萎病发生的机理有两类：一是病原菌导管堵塞机理；二是毒素致病学说。对于黄萎病国内外有一些防治方法，比如选育抗病品种，加强田间管理，使用化学药剂等，但还没有强有效的方法防治它^[6]。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：我国农作物秸秆资源总量丰富，本研究根据目前长期秸秆还田后普遍存在的诸多问题，在不同类型土壤（黏土、沙壤土）条件下设置秸秆还田定位试验，调查棉花黄萎病相关植株、土壤生理生态指标，探究黄萎病发生的影响因素。

研究内容：本试验品种选取转基因抗虫棉泗杂3号，在粘土、砂壤土两种不同土壤类型条件下进行秸秆还田长期定位实验，分析棉花产量及构成因素、棉花钾素吸收、棉花黄萎病等多项数据，探究秸秆还田对棉花黄萎病的影响。

3. 研究的方法与方案

研究方法：

选择转基因棉花品种泗杂3号、小麦品种宁麦13号（南京）和扬麦16号（大丰）为材料，在江苏南京（粘土；118o 50' e, 32o 02' n）江苏省农业科学院和江苏大丰（砂壤土；120o 28' e, 33o 12' n）大丰稻麦原种场进行麦棉两熟周年秸秆长期还田定位试验。

试验以麦棉秸秆不还田为对照ck，设置小麦、棉花、“小麦 棉花”秸秆还田量和棉花施钾量处理。

4. 研究创新点

1.有研究表明施钾可以显著缓解棉花黄萎病的发生，本实验设置了两组不同量的施钾处理组，通过对比不同量的秸秆还田组黄萎病的发生情况，比较出施钾和秸秆还田对黄萎病发生的影响程度，从而更好的分析出秸秆还田影响棉花黄萎病发生的生理生态因素。

2.在南京、大丰两试点设置相同试验，以探究长江下游地区不同土壤类型下的表现规律。

5. 研究计划与进展

研究计划：

预期结果：

（1）秸秆还田减轻棉花黄萎病程度，其中以麦棉秸秆影响最为显著。

（2）施钾处理同样可以显著缓解棉花黄萎病发生，150、300 kg K₂Ohm^-2间无显著差异，缓解效果优于秸秆还田处理。

（3）比较不同土壤类型条件下各处理对棉花黄萎病缓解效果，南京（黏土）优于大丰（砂壤土）。