花鈴期土壤持續(xù)干旱對棉花產(chǎn)量與品質(zhì)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(yīng)最為敏感的時期，嚴(yán)重影響棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的形成。研究花鈴期持續(xù)干旱影響棉花產(chǎn)量品質(zhì)形成的生理生態(tài)機制，可為探索干旱逆境下提高棉花產(chǎn)量品質(zhì)的生理調(diào)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(nóng)業(yè)大學(xué)進行，采用盆栽方法，以花鈴期正常灌水(SRWC(75±5)％）為對照，設(shè)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(chǎn)量與纖維品質(zhì)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?zé)晒馓匦缘挠绊?(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(jié)果如下:
　　1.花鈴期土壤持續(xù)干旱對棉花產(chǎn)量與纖雛品質(zhì)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(dǎo)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(dǎo)致籽棉產(chǎn)量顯著下降，而對衣分無顯著影響，并且改變產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的貢獻率，降低單株成鈴數(shù)和衣分對產(chǎn)量的貢獻份額，相對提高了單鈴重對產(chǎn)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?zé)晒馓匦缘挠绊?br>　　SRWC(60±5)％處理0-21天棉鈴對位葉的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度(Ci)下降，氣孔限制值（Ls）上升

5、，葉綠素?zé)晒鈪?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(xué)效率（Fv/Fm）、實際光化學(xué)效率（ΦPSⅡ）和光化學(xué)猝滅系數(shù)（qP）顯著降低，非光化學(xué)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(gòu)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(dǎo)致產(chǎn)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(dǎo)致產(chǎn)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(zhuǎn)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(zhì)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(zhuǎn)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(zhì)的吸收和積