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石河子大学
毕业论文(设计)开题报告
课题名称：
学生姓名：
学 号：
学 院：
专业、年级：
指导教师：
职 称：
毕业论文(设计)起止时间：
2009年 3月-2011年5月至6月
一、 课题来源的项目名称及项目来源
课题名称：
课题来源：国家自然科学基金项目
项目编号：
二、 课题的立项依据
（一）研究的意义
水是农作物赖以生存和发展所必需的自然资源，作物根系是土壤水分的直接吸收利用者，当受到土壤水分胁迫时，作物根系[1]首先感到并迅速发出信号，使整个植株对水分胁迫做出反应，同时根系形态结构、化学成分等根系组成也发生相应变化，并影响作物地上部光合作用和产量形成。
研究作物根系对认识和调控作物生长具有重要意义。根区水分是影响作物根系生长发育最重要的环境因子之一。当土壤水分发生变化时，作物根系最先感受并通过一定途径使地上部对水分变化做出相应的反应，同时根系在自身形态结构、吸收功能、生理活性以及化学成分的数量和质量也发生相应变化。因此，通过对作物根区水分对作物根系生理机制效应的研究，对调控作物生长具有重要意义。
膜下滴灌技术由于其灌灌溉周期较短，土壤耕层内的含水量可始终保持在作物所需要的含水量适宜范围内，更有利于水分的吸收利用及作物生长发育。由于膜下滴灌为番茄生长提供了良好的水气热及养分环境，与传统灌溉方式相比，根区环境发生了巨大变化，这些变化必然影响番茄根系生长，进而影响地上部植株生长发育。然而，国内外在该领域的研究大多侧重于对滴灌技术本身[2,3, 10]的研究，有关加工番茄膜下滴灌节水高产的生理机理研究较少，基础研究薄弱限制了膜下滴灌技术节水增产潜力的发挥。探求以土壤水和作物关系为中心的农田水分管理，不仅对发挥番茄膜下滴灌节水高产的潜力具有重要指导及借鉴意义，而且从长远看为将来滴灌的应用及推广探索积累宝贵的理论及实践经验。
（二）国内外研究现状及分析
根系是固着植物并从土壤等基质中吸收和运输水分、养分等营养成分的器官，是土壤资源的直接利用者和产量的重要贡献者[4,5,10]。早在十八世纪初，德国的海尔斯(Halls,1724)[8]就开始了对植物根系的研究,在其后的100多年里，研究一直非常缓慢，开展的研究较少，直到上世纪世纪30年代，Weaver较系统地研究了10多种作物的根系生长过程，并指出“要科学地理解作物生产,就必须全面地认识作物根系发育、根群分布、不同生育时期根系吸收水分养分的活力以及不同环境下根系的变化”，由此根系的研究才日益受到重视；目前国际上已将根系研究作为进一步提高农作物生产力的一个极具潜力的基础性科研课题。
作物根系对土壤水分的利用状况取决于不同土层中的根系分布、吸水速率及土壤有效含水量，其中根系分布与土壤水分的吸收和消耗有着密切关系，并在土壤水分利用中发挥着重要作用[5,6]。Weaver指出，作物的生产与根系的发育、根群分布、不同生育期的根群分布以及在各种环境条件下的根系变化有密切的关系，根系生长的好坏，直接决定着作物的产量。关于根系分布的研究、作物根系与根区水分的关系以及水分胁迫与作物产量的关系，已经引起了国内外学者广泛的关注[7]。
尽管前人对棉花、小麦、水稻等作物的根系进行了广泛的研究，但不同供水条件下加工番茄根区水分变化，对根系结构的影响尚不清楚，根系结构的改变是如何影响到作物系统及产量形成的，基于此，本研究开展土壤含水量对番茄根区水分变化根系结构对植株地上部调控的研究，进一步揭示加工番茄高产高效的水分生理机理。
三、拟采取的研究方案及可行性分析。
（一）试验点概况
2009年试验在石河子大学农学系试验站（44°18´N，86°03´E，海拔440m）进行，前茬为棉花地，土质为沙壤土，播前土壤有机质为2.08%，全氮0.75g/kg、速效磷42.6 mg/kg、速效钾205 mg/kg、碱解氮70mg/kg。60cm土层平均土壤容重为1.36g/cm3，田间持水量24.1%，地下水位3.0m左右。
（二）水分处理设计
水分处理从开花初期开始，设6个水分处理。不同处理随生育期推进各设三种土壤含水量（见表）。灌溉上限为相对田间持水量的95%。在试验实际实施过程中又难以根据严格控制灌水下限，故各处理均设有一个范围，如灌水临界范围定为45%-50%占相对田间持水量（SWR）百分比，各处理土层（0-60cm）含水量达到该阶段计划土壤湿润层的相对田间持水量的百分比时即开始灌溉，故每次灌量为225 m3•hm-2。水分处理如表1所示
表：
表1加工番茄水分试验处理
滴灌方式 开花期～红果期SWR% 成熟期
SWR%
DI （1） 40-45 75-80
DII （2） 55-60 75-80
DIII （3) 70-75 60-65
DI （4） 40-45 60-65
DII （5） 55-60 60-65
DIII （6) 70-75 60-65
注： 开花期:整个番茄田中50%的番茄植株第一花序开花的日期；红果期：整个番茄田中50%的番茄植株前三个花序出现第一个成熟变红果实的日期；成熟期：从红果到最后采收所持续的时间。D为膜下0厘米滴灌，如果是正常滴灌，就把D去掉，就写Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ就可以了。
（三）试验方法
本试验中番茄栽培方式为覆膜人工穴状直播，膜宽90cm，实际采光面70cm，在膜下中央铺设一条滴灌带（毛管直径16mm，滴头间距300mm），膜上行距50 cm，膜间行距60cm，株距30cm。
控制条件：控制灌水，用水表记录灌溉水量。水分传感器安装在靠近滴灌带5cm处监测根区土壤水分，探头埋深60cm。田间实际灌溉用水量用标定过的水表记录。滴灌地采用“干播湿出”方式播种，于2009年4月下旬播种，播种后立即滴水灌溉确保适墒出苗。为满足加工番茄整个生育期对养分的需求，于花果期追施尿素（360kg/hm2），硫酸钾复合肥（K2O 225kg/ hm2）。
（四）试验品种
供试材料为里格尔87－5（Lycopersicon Liger 87-5）。
（五）技术路线
（六）测试内容与方法
1、土壤含水量的测定 土壤水分含量采用AQUA-TEL-TDR型 时域反射仪(TDR)土壤湿度传感器监测(Autamata Inc.,美国)，传感器埋深60cm，经烘干法矫正。
2、根系取样方法（取两次，分别在花果期及成熟期）
根系取样用双向切片法，每隔10cm取一次根样，按深度取样。取出的根样经水洗，过网筛，人工用镊子拣出死根和其它杂质，人工用摄子仔细定位排放到玻璃板上，供测量用。每处理分别取3个重复。
3、根系特征指标的测定
将冲洗干净的根段整齐排列在蓝色背景玻璃板上，用普通手持扫描仪在200dpi象素下黑白模式下扫描形成TIF图像文件供分析使用。使用DT－SCAN图像分析软件(英国Delta公司，1.0版)对TIF图像文件进行分析，计算根系的长度、平均直径和根表面积等形态特征指标。
4、数据处理及统计分析方法
数据分析用Sigamaplot、DPS及EXCEL等软件，分别做出不同处理对根系性状各项指标影响的关系图；运用方差分析、相关分析等多种数学统计方法。
四、课题的研究目标、研究内容,以及拟解决的关键问题。
（一）研究目标
对加工番茄膜下滴灌定量供水和不同生育期水分处理，采用膜下滴灌自动控制技术，应用时域反射仪(TDR)水分传感器对作物根区水分动态变化进行实时监测，设置0～60cm根层土壤含水量灌前指标，研究不同水分处理对膜下滴灌番茄根系结构的影响，进而分析根区水分变化对番茄地上部分各器官的生长发育的影响，揭示加工番茄高产的水分生理调节机制。
（二）研究内容
根据国内外研究现状，结合试验所具备条件，本论文主要研究内容是：根区水分变化对根系生长及分布特征的调节。
（三）拟解决的关键问题
明确根区水分变化对根系生长及分布特征的调节。
五、工作条件
现有条件
试验地点选在石河子大学农学院实验站，水分及相关测定项需要的仪器主要有：
1）美国AQUA-TEL-TDR型土壤湿度传感器；
2）土壤墒情自动监测与滴灌自动控制系统；
3)烘箱、冷藏箱、电子天平、荧光仪、LIC6400光合仪 、AP4气孔导度等；
4)滴灌器材、水表、土钻、打孔器；
5) 数码相机、扫描仪、水势仪。
存在问题
1)缺乏某些叶片生理指标的测定；
2)理论知识掌握不够系统，对试验问题的分析能力需要进一步提高。
解决途径
1)针对预试验中出现的测定指标问题，提前预防，争取准确做好试验；
2)继续查阅相关的文献资料，进一步加强学习掌握所需的知识，了解国内外在此方面的研究和进展情况，吸收学习经验和分析试验的方法。
六、课题研究进度计划安排及预期研究结果。
课题研究进度计划安排
2008年3月～12月：试验方案确定，准备相关试验材料及设备等。
2009年3月～8月：进行小区控制试验，完成各阶段的工作。
2010年4月～12月：整理并分析试验数据。
2011年1月～6月：按时撰写完本科毕业论文，进行答辩。
预期研究结果
明确根区水分变化对根系生长及分布特征的调节。
七、主要参考文献
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指导教师审阅意见：
&&&同学根据新疆 “红（加工番茄）、黑（石油）、白（棉花）”农业产业战略，紧扣课题“加工番茄膜下滴灌根层水分对根系发育调控的研究”查阅了大量文献，在此基础上研究加工番茄膜下滴灌定量供水和不同生育期水分处理对膜下滴灌番茄根系结构的影响，进而分析根区水分变化对番茄地上部分各器官的生长发育的影响，揭示加工番茄高产的水分生理调节机制。
内容设计科学合理，布局协调。同时，已开展了预备试验，并收集到部分数据，有望按照计划完成。具备开题的基本条件，推荐参加开题。
开题报告成绩：
指导教师（签字） 年 月 日
备注：
第一批MBA培养院校(9所，1991年批准)中国人民大学、清华大学、天津大学、南开大学、哈尔滨工业大学、复旦大学、上海财经大学、厦门大学、西安交通大学第二批MBA培养院校(17所，1994年批准)北京大学、北京交通大学、北京理工大学、对外经济贸易大学、大连理工大学、东北财经大学、上海交通大学、同济大学、南京大学、浙江大学、武汉大学、华中科技大学、中南财经政法大学、湖南大学、暨南大学、华南理工大学、西南财经大学第三批MBA培养院校(29所，1997年批准)北京航空航天大学、北京邮电大学、北京科技大学、天津财经大学、哈尔滨工程大学、吉林大学、辽宁大学、东北大学、中国科技大学、东华大学、华东理工大学、东南大学、南京理工大学、中国矿业大学(江苏)、中国矿业大学(北京)、山东大学、武汉理工大学、中南大学、中山大学、电子科技大学、西南交通大学、四川大学、重庆大学、西北大学、西北工业大学、西安理工大学、兰州大学、江西财经大学、上海海事大学第四批MBA培养院校(10所，2000年批准)郑州大学、河北工业大学、山西财经大学、内蒙古大学、广西大学、云南大学、新疆财经大学、贵州工业大学(后与贵州大学合并)、海南大学、宁夏大学第五批MBA培养院校(25所，2003年批准)合肥工业大学、福州大学、河海大学、浙江工商大学、中国海洋大学、昆明理工大学、上海理工大学、首都经济贸易大学、中国科学院研究生院、苏州大学、内蒙古工业大学、江苏大学、南昌大学、中国农业大学、山西大学、燕山大学、哈尔滨商业大学、山东经济学院、中央财经大学、华北电力大学、浙江工业大学、河南财经学院、贵州大学、上海大学、广东工业大学第六批MBA培养院校(7所，2004年批准)大连海事大学、南京航天航空大学、安徽大学、山东财政学院、湘潭大学、西安电子科技大学、长江商学院第七批MBA培养院校(32所，2007年批准)北京工商大学、北京师范大学、北京工业大学、天津工业大学、河北大学、沈阳工业大学、长春税务学院、黑龙江大学、哈尔滨理工大学、青岛大学、华东师范大学、扬州大学、江南大学、宁波大学、华侨大学、安徽财经大学、华东交通大学、河南科技大学、河南大学、中国地质大学(武汉)、中国地质大学(北京)、湖北大学、长沙理工大学、深圳大学、广东外语外贸大学、云南财经大学、西南民族大学、贵州财经学院、兰州商学院、青海民族学院、西安建筑科技大学、石河子大学第八批MBA培养院校(56所，2009年批准)北方工业大学、中国传媒大学、中央民族大学、中国政法大学、中国民航大学、天津师范大学、内蒙古财经学院、辽宁工程技术大学、长春理工大学、东北师范大学、东北林业大学、上海外国语大学、南京农业大学、南京师范大学、南京财经大学、杭州电子科技大学、浙江师范大学、安徽工业大学、福建农林大学、福建师范大学、江西理工大学、山东科技大学、青岛科技大学、山东师范大学、河南工业大学、武汉科技大学、华中农业大学、华中师范大学、湖南师范大学、南华大学、汕头大学、华南师范大学、广东商学院、桂林电子科技大学、桂林理工大学、西南石油大学、西南科技大学、西南大学、四川师范大学、云南师范大学、云南民族大学、西安科技大学、西北农林科技大学、陕西师范大学、兰州理工大学、兰州交通大学、新疆大学、中国石油大学(北京)、中国石油大学(华东)、浙江财经学院、湖南工业大学、重庆理工大学、重庆工商大学、河北经贸大学、中国社科院研究生院、国防科学技术大学第九批MBA培养院校(52所，2010年批准) 北京化工大学、北京建筑工程学院、北京林业大学、北京第二外国语学院、北京物资学院、北京信息科技大学、天津科技大学、天津商业大学、河北工程大学、石家庄经济学院 、河北科技大学 、石家庄铁道大学、太原科技大学、太原理工大学、沈阳大学、辽宁科技大学、沈阳理工大学、辽宁石油化工大学、长春工业大学、东北农业大学、东北石油大学、黑龙江科技学院、上海对外贸易学院、南京林业大学、南京工业大学、南京邮电大学、江苏科技大学、浙江理工大学、江西师范大学、山东建筑大学、山东理工大学、中原工学院、郑州轻工业学院、河南理工大学、华北水利水电学院、河南农业大学、长江大学、武汉工程大学、武汉纺织大学、湖北工业大学、三峡大学、中南民族大学、湖南农业大学、广西师范大学、重庆师范大学、成都理工大学、长安大学、西安工业大学、西安石油大学、西安工程大学、西安邮电学院、陕西科技大学
新疆棉花生产情况
新疆维吾尔自治区位于中国西北边陲，跨东经73°40′-96°23′，北纬34°25′-49°10′，总面积166万平方公里，占我国国土的六分之一强。横亘新疆中部的天山把它分为南北两半，习惯上称天山以南为南疆，天山以北为北疆。由于新疆特殊的地理位置，使得它拥有了得天独厚的气候资源，全年日照时间平均为2600-3400小时、积温为3000-4000℃。棉花是一种好热喜光的作物，其生育在120天到145天之间，新疆长时间的日照，充足的积温以及长无霜期给棉花的生长创造了非常有利的条件。因此，自古以来新疆就是棉花种植之乡。
但是，1949年新疆和平解放后到改革开放之初棉花生产一直处于低水平、不稳定的状态。29年间，棉花年产量从5100吨增加到5.5万吨，增长速度较慢。随着改革开放和农村家庭联产承包责任制的推行，特别是新疆维吾尔自治区党委提出实施优势资源转换并确立“一黑一白”的发展战略以后，各地积极调整农业产业结构，大力发展棉花产业，棉花生产开始出现快速发展的强劲势头。棉花种植面积从1978年的226万亩增加到2005年的1736万亩，增长6.7倍，产量已经达到了185万吨，增长32.6倍。
表1 1955年以来新疆棉花产量情况
年份（年）
1955
1978
1990
2000
2003
2004
2005
产量（万吨）
2.51
5.50
46.88
150.0
160.00
175.25
185
在新疆有的地块已经连续种植棉花二十年了，依然还在继续种植棉花，病虫害控制的也好，棉花的单产、品质还在不断提高。自治区通过推广应用高密度栽培、宽膜覆盖、膜下滴灌等新技术，使棉花亩产由上世纪80年代的70公斤提高到现在的106公斤以上。目前，棉花已成为新疆最大宗的经济作物，播种面积占当年农作物总播面积的50％以上。面积占全国的四分之一，产量已占全国的三分之一。新疆棉花在品质、商品量、调出量、总产、单产等方面均居全国首位，年调出商品棉125万吨以上。至此，新疆已成为我国最大的优质商品棉生产基地。
新疆棉花虫害
由于新疆特殊的地理位置及气候特点，棉田主要害虫的发生为害特点与内地差异很大。20世纪80年代中、后期棉蚜（Aphis gossypii Glover）是棉田主要害虫[1,2] 。进入20世纪90年代，随着棉蚜综合防治技术措施的推广应用，通过消灭越冬蚜源减少发生基数、隐蔽施药、点片涂茎、保护利用天敌等一系列防治手段的运用，棉蚜为害得到了有效控制。20世纪90年代中后期棉铃虫（Helicoverpa armigera Hubner）上升为棉田主要害虫，尤其南疆发生面积逐年扩大，为害程度逐年加重。为了保护桑蚕、减少污染，棉铃虫的防治多采用杨枝把诱蛾、人工捉虫、挖蛹等方法，但是这些技术措施也不能完全控制它的爆发。棉叶螨（朱砂叶螨Tetranychus cinnatarinus Boisduval，截型叶螨Tetranychus truncatus Ehara，土耳其斯坦叶螨Tetranychus turkestani Ugarov et Nikolski）繁殖力强，气候适宜年份短期内可猖獗为害，也是新疆棉田重要害虫之一。但在新疆，多种天敌如食螨瓢虫、捕食螨、捕食性蓟马、小花蝽等，数量很大，对棉叶螨起到一定的控制作用[3]。
转Bt基因抗虫棉
由于棉铃虫是棉花生产上的主要害虫，一般年份因其危害造成棉花减产10%-15%。1990年以来，我国棉铃虫连年大暴发，仅1992年全国发生面积达4.33×106hm，造成全国棉花总产损失30%以上，严重地区损失达50%以上，直接经济损失逾百亿元。近年来，由于连年多代使用剧毒化学农药，不仅增加植棉成本而且生态环境受到破坏，同时棉铃虫的抗药性也明显增强，导致防虫难度加大，严重地阻碍了棉花生产的可持续发展。为解决制约棉花生产稳定发展的这一世界性难题，国内外相继应用生物工程技术和常规育种相结合的方法，开展了转基因抗虫棉的育种研究。1988年美国孟山都（Monsanto）公司获得转Bt基因棉花，1995年末，美国农业部（USDA）、食品与药物管理局（FDA）和环保局（EPA）先后批准转Bt基因抗虫棉在美国国内生产上大面积推广利用。1997年，中国农业部批准了转基因抗虫棉在河北、河南、江苏、新疆和辽宁5省（自治区）进行释放，在山东、山西、安徽和湖北4省进行商品化生产。2002年全球棉花总面积在3 400万hm ，有20％或者680万hm 种植转基因棉花，其中单价Bt基因棉花240万hm 。转基因棉花的种植面积仅次于大豆(3 650万hm)和玉米(1 240万hm )，中国种植转基因作物的面积为2l0万hm(4％)，比2001年增长40％ ，基本全为转Bt基因棉花，占中国棉花种植面积(410万hm)的51％[4]。自1997年以来，新疆每年转Bt基因抗虫棉的种植面积为70万亩左右，主要集在南疆的库尔勒、巴音郭楞蒙古自治州、哈密地区等。
1． 新疆转Bt基因棉花及非转基因棉花情况调查
据报道，转Bt基因抗虫棉能够减少农药使用量，增加净收益 [5-9]。新疆是我国最大的棉花种植基地，其产量占全国产量的1/4强，占世界的8%。为了弄清转Bt基因抗虫棉在当地的种植情况、给农户带来的实际利益，作者于2006年4月到哈密市做了调查。
1.1 调查地情况概述
1.1.1 哈密市
哈密是新疆通向祖国内地的门户，地理坐标为东经91°06′33〃—96°23′00〃，北纬40°52′47〃—45°05′33〃，平均海拔2692.1米。哈密属典型的大陆性气候，气候特征“南热北凉”。总面积15.3万平方公里，占全疆总面积的9%。总人口51万人。地区辖哈密市、巴里坤哈萨克自治县和伊吾县，设有38个乡(镇)。区域内驻有吐哈石油勘探开发指挥部、新疆哈密煤业集团公司、兵团农十三师、哈密铁路分局、新钢集团雅满苏铁矿等21家中央、自治区单位，其人口占全地区总人口的39%。全地区可利用土地资源非常丰富，其中可垦地500万亩，已开垦110万亩。哈密绿洲热量丰富，日均＞0℃的积温4450—4650℃；≥10℃积温4073—4300℃，适宜种植春小麦、玉米、棉花等作物。全年日照时数平均3358小时，热资源非常充足。但不足之处是全年热量分配不均，在棉花生育期出现中间高，两头低趋势。在播种-出苗期温度偏低，有倒春寒现象，吐絮期气温下降快，有霜冻现象。哈密盆地干燥少雨，昼夜温差大，一般在16℃左右，无霜期182天，有利于哈密瓜、葡萄、大枣等干旱区瓜果类生长期中的糖份积累，是重要的瓜果产地。
表2 海拔及光热资源
地 区
平均海拔
（米）
地理坐标
年平均温度（℃）
年均大于0的积温（℃）
年均大于10的积温（℃）
年平均日照时间（小时）
哈 密 市
2692.1
东经91°06′33〃-96°23′00〃
北纬40°52′47〃-45°05′33〃
10.48
4550
4186
3358
1.1.2 哈密市棉花种植情况
哈密市温度较石河子及新疆其它地方都高，而降雨不多，因此特别适合害虫特别是棉铃虫的繁殖及生长，因此虫害发生较为严重。为了防治病虫害，达到保产增产的目的，哈密市红星二基地放弃了高品质长绒棉品种种植，而选择了高抗铃虫的转Bt基因抗虫棉品种。红星二基地棉花种植面积共2.5万亩，2005年主要品种为33B、99B及抗8。33B是美国孟山都公司与岱字棉公司利用基因工程技术，将苏云金杆菌晶体蛋白基因(简称Bt基因)导入岱字棉品种中选育而成的抗虫棉花品种。该品种出苗好，苗整齐健壮，长势稳键，主根粗壮，侧根发达，茎秆坚硬抗倒伏。33B产量高，单铃重5.1克，衣分36.6%，子指9.9克。早熟性好，生育期125天左右，高抗棉铃虫，抗枯萎病，耐黄萎病。自1997-1998年引进33B原种试验成功后，开始大面积推广。2005年种植面积为1.2万亩，占全场棉花种植面积的48%。99B是美国孟山都公司与岱字棉公司利用基因工程技术育成的继33B之后的又一个转基因抗虫棉品种。该品种的特征为抗虫、丰产，抗枯萎病耐黄萎病。生育期130天，经多年多点试验，丰产性能好，产量稳，一般地块亩产皮棉90公斤以上比33B增产8－10%。抗8购于新疆康地农业科技发展有限公司，是一个中早熟陆地抗虫棉品种，生育期130~140天。该地的虫害主要有：蚜虫、棉叶螨、棉铃虫等。虫害的防治以生物和生态控制为主，在发生较重的时候才采用化学化学防治措施。蚜虫主要用久效磷、氧化乐果等化学农药。棉叶螨的防治主要用，三氯杀螨醇等农药。哈密市棉花种植基地棉花病害有黄萎病和枯萎病，但是发病率并低，所用的防治药剂为黄萎立克。
1.2.3 种植户访谈情况
在哈密市棉花种植基地随机对20个棉花种植户进行了访谈，在访谈前已经向基地生产科的工作人员了解了这些农户种植物的棉花品种情况，以避免出因农户记不住以前种植的品种而出现错误的情况。访谈内容涉及农户的棉花品种及来源，种植模式，播种前土壤及种子处理方法，棉花各生育期病虫害防治策略及防治方法，农药使用情况，收入情况及收入分配方法等。
表3 哈密市棉花种植基地农药使用情况（略）
2 结果与分析
2.1 访谈结果
访谈中发现，基地的棉花种植户都变成了基地的职工，基地都给他们买了各保险，等退休后每月可以到基地领取退休金。他们每天按时到田里劳作。该灌水的时候基地通知他们灌水，该防治病虫害的时候他们去基地指定的地点买农药，但是从不需要付现金，待棉花收购时，和所有生产资料费用、植物保护费用、灌水费用、种子费用等一起扣除。在农场里，领导及工作人员负责发出指令，而种植户负责具体实施，实施中工作人员亲临指导。在农场上形成了棉花统一种植，统一管理，统一销售，这样一种“三统一”的模式。
2.2 结果与分析
2.2.1 两地病虫害发生情况
哈密市棉花种植基地主要种植转Bt基因抗虫棉，虫害发生不重，零星发生棉花病害有枯萎病和黄病，这两种病害是棉花上的常见病害，但是发病率不高，哈密市棉花种植基地应用黄萎立克进行防治，据技术人员介绍有一定的效果。此外，还有部分棉蚜、棉叶螨为害，但危害不严重。
2.2.2 农药使用及种植成本情况
由于气候原因，再加之种植的棉花为转基因棉花，棉花病虫害不严重，哈密市棉花种植基地平均每亩棉田农药投入占总投入的0.68%。
哈密市棉花种植基地种植的是抗棉铃虫的品种，第一、二代棉铃虫不用防治，在第三代才用防治，但此时棉花已经进入了生育后期，危害不严重，因此杀虫剂的花费相对就少。哈密市棉花种植基地20个种植户购买杀虫剂的平均费用仅为1.03元/亩。在杀菌剂使用及支出方面，主要指防治苗期病害用的拌种剂，哈密市棉花种植基地的为3.31元/亩。哈密市棉花种植基地空气湿度低，病害不易发生，因而节约了防治成本。在除草剂方面，哈密市棉花种植基地支出平均为3.85元/亩。
2.2.3 哈密市棉花种植基地棉花生产投入、产量及收入情况
哈密市棉花种植基地棉花生产投入偏高。这与棉花品种的价格差异有关，转Bt基因抗虫棉种子的价格高，同时也与当地的水资源缺乏程度、管理成本有关。转Bt基因棉花的籽棉亩产量为414.70公斤，哈密市棉花种植基地每亩棉花的均纯收入为583.21元。这可能有几方面的原因：第一，在棉花生长季节哈密市棉花种植基地的温度高，同时哈密市棉花种植基地的光照充足，而棉花是一种好热喜光作物，如果在生长季节气温足够高，光照充足产量自然就能提高，在棉花收购价相同的情况下，产量越高，收入就越高。因此，哈密市棉花种植基地种植户收入高，自然气候条件好是重要的原因。第二，转Bt基因抗虫棉的产量通常都比较高。哈密市棉花种植基地种植的主要品种33B、99B、抗8都是抗虫棉，因此哈密市棉花种植基地的籽棉亩产量高，棉花品种遗传因子是影响产量的重要因素。转Bt基因抗虫棉的产量高，能给种植户带来较高的经济利益。
3 讨论
此次调查结果表明，转Bt基因抗虫棉种植户的农药使用量及农药投入较少。但是，这只是一年的调查数据，还不足以说明问题，结果还有待于进一步的研究。
3.1 时间上的问题
从时间上看，只有一年的调查数据。同一地点不同年份的气候条件会有变化，发生的病虫草害情况也不相同，农药使用量也不相同。因此，一年的数据不能反应真实的情况。如果要得到真实的情况，必须有多年的数据，并对其进行科学的数据分析才能得出真实的规律。
3.2 调查地点单一
转Bt基因抗虫棉种植户农药使用量只在哈密市棉花种植基地进行，当地的气候条件较好，光热资料丰富，病虫害的发生不重，再加上种植的品种为高产抗虫品种，农药使用量自然也会有差异。要得出符合客观规律的结论，必须进行多点调查，并对调查数据进行科学的数理统计分析。
3.3 种植模式及管理水平
种植模式及管理水平与大多数种植户的种植模式及管理水平不一样。哈密市棉花种植基地的物质资源与人力资源，农业的机械化水平及农业综合管理水平比自治区的水平高，统一的机械化点播，采用双膜覆盖及膜下滴灌技术，灌水及施肥都是采用膜下滴灌完成。而其它地方还在采用其它的秋播方式，灌水采用漫灌方式进行。由于种植模式的不同就来了不同的农田小气候，也就导致了的病虫草害的发生情况不同，农使用量也就不同。在管理上，哈密市棉花种植基地都有专职的农业技术员、植保员，他们对棉花病虫草害及土肥水等情况进行实时监测，一发现就进行合适的处理，有害生物没有滋生的时间。但是，很多通常的种植基地没有这样的管理能力，而且全国大多数地方都做不到。因此，从哈密市棉花种植基地上得出的转Bt基因抗虫棉农药使用量情况不能代表全国的情况。因而，要得出真实的差异，我们应该选择更多的区别于哈密市棉花种植基地的地方调查。
4 建议
转Bt基因抗虫棉的产量高，能给种植户带来较高的经济利益。通过这次的调查，作者给出以下三个建议。
第一，对同一调查地点进行多年的数据收集，并对其进行科学的数据分析，只有从多次重复中分析得出的结论才是具有真实因素的数据；
第二，选取多个地点，至少三个，进行调查，并对调查数据进行科学的数理统计分析。不同的地点的气候条件不同，只有把所有可能使结果发生改变的气象条件都加以考虑分析才能得出正确的结论；
第三，如果是在类似于哈密市棉花种植基地的地方进行调查，我们应该首先选择调查自治区的棉花种植户，这样得出的结果才具有代表性。全国，乃至全世界都不可能像哈密市棉花种植基地一样拥有丰富的物质与人力资源。
致谢
感谢德国EED的资助，感谢新疆农垦科学院，石河子大学，新疆农科院植物保护研究所，哈密市农业技术推广中心的支持。
参考文献：
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[2] 马祁, 李号宾, 汪飞等. 到新疆棉花害虫综合防治技术体系研究. 新疆农业科学,2000, 1: 1-5
[3] 徐遥,杨秀荣,芮昌辉等.新疆棉花主要害虫对几种杀虫剂的抗药性测定,西北农业学报,2004,13(2):74-78
[4] 罗晓丽,吴家和,张安红等.2005.转Bt基因棉花的研究应用及问题与对策.山西农业科学,33(1):4-11
[5] 方宣钧,贾士荣.中国转基因抗虫棉产业化进展. 生物技术通报,1999，139(2):39～40
[6] MATIN QAIM, ALAIN DE JANVRY. Bt cotton and pesticide use in Argentina: economic and environmental effects. Environment and Development Economics 10: 179–200
[7] Jikun Huang, Ruifa Hu, Cuihui Fan et al. Bt cotton benefits, costs and impacts in China.IDS(Institute Of Development Studies) Working Paper 202, 2003
[8] John P. Purcell, Frederick J. Perlak. Global Impact of Insect-Resistant (Bt) Cotton. AgBioForum, 2004,7(1&2): 27-30
[9] Matin Qaim, David Zilberman. Bt Crops Can Increase Yields Substantially in Developing Countries. Agriculture and Resource Econmics, 2003, 6(6): 9-11
表4 转Bt基因棉花农药投入情况（略）
表5 转Bt基因棉花产量与收入情况（略）
[作者：转基因作物研究组] [责任编辑：博明 佳华]
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