花鈴期土壤持續(xù)干旱對棉花產量與品質形成的影響.pdf

1、近年來，花鈴期季節(jié)性干旱在我國棉區(qū)時有發(fā)生，而此時正是棉花對干旱反應最為敏感的時期，嚴重影響棉花產量和品質的形成。研究花鈴期持續(xù)干旱影響棉花產量品質形成的生理生態(tài)機制，可為探索干旱逆境下提高棉花產量品質的生理調控途徑提供理論依據(jù)。本研究以泗雜3號（雜交棉）為材料，于2011-2013年在江蘇南京(118°50′E，32°02′N，長江流域下游棉區(qū))南京農業(yè)大學進行，采用盆栽方法，以花鈴期正常灌水(SRWC(75±5)％）為對照，設置花鈴

2、期土壤持續(xù)干旱試驗(SRWC(60±5)％、SRWC(45±5)％），研究:(1)花鈴期土壤持續(xù)干旱對棉花產量與纖維品質的影響;(2)花鈴期土壤持續(xù)干旱對棉鈴對位葉光合作用和葉綠素熒光特性的影響;(3)花鈴期土壤持續(xù)干旱對棉田土壤肥力的影響。主要研究結果如下:
　　1.花鈴期土壤持續(xù)干旱對棉花產量與纖雛品質的影響
　　花鈴期持續(xù)干旱下，處理前中期（0～28天）現(xiàn)蕾強度降低，蕾鈴脫落強度增加，成鈴強度降低，且高成鈴強度持續(xù)時間

3、縮短9～16天，導致處理前中期的成鈴數(shù)降低，并隨干旱程度的加深降低幅度加大;花鈴期持續(xù)干旱顯著降低上部果枝（11～15果枝）成鈴率，SRWC(45±5)％處理下上部果枝成鈴率幾近于零，單株成鈴主要集中在中部果枝（6～10果枝）和下部果枝（1～5果枝）。花鈴期持續(xù)干旱下單鈴重和單株鈴數(shù)顯著降低，導致籽棉產量顯著下降，而對衣分無顯著影響，并且改變產量構成因素對產量的貢獻率，降低單株成鈴數(shù)和衣分對產量的貢獻份額，相對提高了單鈴重對產量的貢獻份

4、額。SRWC(60±5)％處理下棉花中上部果枝的馬克隆值和纖維長度，以及上部果枝的纖維斷裂比強度均顯著降低;SRWC(45±5)％處理下棉花上中下部果枝的馬克隆值和纖維長度，以及中上部果枝的纖維斷裂比強度均顯著降低。
　　2.花鈴期土壤持續(xù)干旱對棉鈴對位葉光合作用和葉綠素熒光特性的影響
　　SRWC(60±5)％處理0-21天棉鈴對位葉的凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、胞間CO2濃度(Ci)下降，氣孔限制值（Ls）上升

5、，葉綠素熒光參數(shù)無顯著變化，Pn下降的主要原因是氣孔限制;處理21-49天棉鈴對位葉Pn持續(xù)下降，Ci上升，Ls下降，同時潛在光化學效率（Fv/Fm）、實際光化學效率（ΦPSⅡ）和光化學猝滅系數(shù)（qP）顯著降低，非光化學猝滅系數(shù)（NPQ）先升后降，可見Pn下降的主要原因是非氣孔限制，此時葉片PSⅡ系統(tǒng)受到損傷，光合機構及光合酶系統(tǒng)被破壞，同時成鈴強度急劇下降，成鈴數(shù)降低導致產量下降。SRWC(45±5)％處理0-14天棉鈴對位葉Pn、G

6、s、Ci顯著下降，Ls急劇上升，F(xiàn)v/Fm、ΦPSⅡ、qP無顯著變化，Pn下降主要由氣孔限制引起;處理14-49天棉鈴對位葉Pn緩慢下降，Ci上升，Ls下降，F(xiàn)v/Fm、ΦPSⅡ和qP不斷降低，而NPQ先升后降，表明Pn下降主要由非氣孔限制引起，同時成鈴強度急劇下降，成鈴數(shù)減少導致產量降低。本實驗條件下，SRWC(60±5)％、SRWC(45±5)％下棉花生長的臨界脅迫時間分別為21和14天。
　　3.花鈴期土壤持續(xù)干旱對棉田土壤

7、肥力的影響
　　微生物量碳氮在干旱脅迫下顯著降低，并隨著脅迫時間的延長不斷降低，微生物量碳氮比在SRWC(60±5)％處理下顯著降低，而SRWC(45±5)％處理下微生物量碳氮比顯著增加;兩干旱處理均顯著降低了土壤脲酶、蔗糖轉化酶、酸性磷酸酶的活性，并隨著脅迫時間的延長下降幅度增大，脲酶下降幅度最大達到16.6％和27.7％。SRWC(60±5)％處理下土壤過氧化氫酶活性無顯著變化，而SRWC(45±5)％處理下下過氧化氫酶活性顯

8、著上升;在持續(xù)干旱下，棉田土壤有機質和全氮含量在處理中后期開始下降，但下降幅度不超過3.5％，土壤速效鉀、速效磷和速效氮含量顯著降低，并隨著脅迫時間延長不斷降低，速效氮含量下降幅度最大達到10.4％和17％。同時棉株根系活力、根重、生物量顯著降低，根冠比顯著增加。綜上可見，花鈴期土壤持續(xù)干旱通過降低土壤微生物數(shù)量和土壤酶活性，影響土壤養(yǎng)分的循環(huán)轉化，降低土壤養(yǎng)分的有效性，降低土壤肥力，同時降低根系活力，影響棉株各器官對營養(yǎng)物質的吸收和積