濱海鹽堿地土壤水鹽對棉花功能葉生理特性及產(chǎn)量品質(zhì)的影響.pdf

1、試驗于2013-2014年在江蘇省鹽城市大豐稻麥原種場(120°45′E，33°19′N)濱海鹽堿地設(shè)置水埋深脅迫試驗，在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)牌樓試驗站(118°50′E，32°02′N)進行濱海鹽堿地水埋深模擬試驗，供試品種為中棉所79號。在大豐鹽堿地設(shè)置6個水埋深處理，分別為1.0、1.4、1.8、2.2、2.6、3.0 m，以濱海鹽堿地自然地下水為鹽處理方式。在南京分別增設(shè)0.6 m和3.6 m水埋深處理，以NaCl為鹽處理方式，地下水鹽

2、分水平控制在0.85％。旨在研究不同水埋深所形成的土壤水分和鹽分對棉花功能葉生理特性及產(chǎn)量品質(zhì)的影響，為濱海鹽堿地的高產(chǎn)植棉和調(diào)水降鹽提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　1濱海鹽堿地不同水埋深土壤水鹽變化及其對棉花產(chǎn)量品質(zhì)的影響
　　隨著水埋深的加深，耕作層土壤(0-40 cm)相對含水量和電導(dǎo)率均逐漸降低，表現(xiàn)出明顯的“同步性”。土壤水鹽在時間和空間上的分布受降雨量和溫度的影響。在棉花花鈴期，高溫干旱時（2013年），土

3、壤相對含水量為上層＜下層，電導(dǎo)率為上層＞下層;而降雨較多時（2014年），土壤相對含水量上層＜下層，電導(dǎo)率上層＜下層。
　　隨著水埋深的加深，棉花生物量、籽棉產(chǎn)量及纖維品質(zhì)均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，大豐鹽堿地2013年和2014年分別在水埋深1.4-1.8 m和1.6-2.0 m處達到最大值，其對應(yīng)的水鹽范圍分別為SRWC:61.91％-72.13％，EC1∶5:0.81-0.95 dS m-1（2013年）和SRWC:70.09

4、％-73.66％，EC1∶5:0.37-0.44 dS m-1（2014年）。南京模擬試驗在水埋深1.8-2.2 m處達到最大值，其對應(yīng)的水鹽范圍分別為SRWC:64.88％-70.02％，EC1∶5:0.58-0.76 dS m-1(2013年)和SRWC:68.54％-74.80％, EC1∶5:0.27-0.30 dS m-1(2014年)。在產(chǎn)量構(gòu)成因素中，土壤水鹽對鈴數(shù)影響最大，對鈴重影響較小。纖維品質(zhì)降低主要表現(xiàn)為纖維比強度

5、下降，其次為長度、馬克隆值和整齊度。
　　2濱海鹽堿地土壤水鹽對棉花功能葉光舍生理的影響
　　隨著水埋深的加深，棉花單株葉面積、功能葉SPAD和葉綠素含量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，大豐鹽堿地2013年和2014年分別在水埋深1.4-1.8 m和1.6-2.0 m處時達到最大;南京模擬試驗兩年均在水埋深1.8-2.2 m時達到最大值。凈光合速率Pn隨著水埋深的加深也呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，大豐鹽堿地2013年在水埋深1.4

6、-1.8 m時達到最大，在水埋深1.0-2.6 m處，Pn的降低主要是由不同程度的氣孔限制引起，而在水埋深0.6 m處，Pn的降低主要是非氣孔限制引起;大豐鹽堿地2014年在水埋深為1.6-2.0 m時達到最大值，水埋深0.8-2.4 m的Pn降低是由不同程度的氣孔限制引起，而在水埋深0.4 m處，Pn的降低主要是非氣孔限制引起。南京模擬試驗兩年均在水埋深1.8-2.2 m時達到最大值，水埋深1.0-3.0m的Pn降低是由不同程度的氣孔

7、限制引起，而在水埋深0.6 m和3.6m處，Pn的降低主要是非氣孔限制引起。凈光合速率的降低同時伴隨著潛在光化學(xué)效率、實際光化學(xué)效率、光化學(xué)淬滅系數(shù)的降低，非光化學(xué)淬滅系數(shù)的升高，水鹽脅迫造成功能葉吸收的光能用于光合作用的比例降低，更多的以非化學(xué)能的形式散失。
　　3濱海鹽堿地土壤水鹽對棉花功能葉逆境生理的影響
　　隨著水埋深的加深，SOD、POD、CAT活性呈先升高后降低再稍升高的變化趨勢，即隨著水鹽脅迫程度的增加，抗氧化

8、酶活性變化呈先升高后降低變化。在2013年的大豐鹽堿地基本在水埋深1.0 m處達到最大值，在水埋深1.4-1.8m處達到最低值;2014年大豐鹽堿地在水埋深0.8m處達到最大值，在水埋深1.6-2.0m處達到最低值。南京模擬試驗兩年均在水埋深1.0m和3.0m處達到最大值，在水埋深1.8-2.2m處達到最低值。隨著水埋深的加深，MDA含量呈先降低后升高的趨勢，大豐鹽堿地分別在水埋深1.4-1.8m(2013)和1.6-2.0 m(201

9、4)處達到最低值;南京模擬試驗兩年均在水埋深1.8-2.2m處達到最低值。
　　綜上所述，濱海鹽堿地不同水埋深在棉花耕作層土壤中形成水分和鹽分的差異，即隨著水埋深的加深，土壤相對含水量和電導(dǎo)率呈同步降低的趨勢。在水埋深低于1.6-1.8m（大豐）或者1.8-2.2m（南京）時，生長受到鹽漬和澇漬的雙重脅迫;水埋深高于此深度時，棉花生長受到不同程度的干旱脅迫。在不同水鹽脅迫條件下，棉花生物量、籽棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)指標(biāo)在水埋深1.6-1

10、.8m（大豐）或1.8-2.2m（南京）達到最大值。在棉花功能葉生理指標(biāo)中，隨著水鹽脅迫程度的增加，棉花功能葉Pn逐漸降低，大豐鹽堿地在水埋深1.0-2.6 m(2013)和0.8-2.4 m(2014)主要受到氣孔限制，在水埋深0.6m(2013)或0.4m(2014)處主要受到非氣孔限制。SOD、POD、CAT活性在持續(xù)增加到此節(jié)點處也降低。說明土壤水鹽引起棉花功能葉活性氧代謝失衡，光合機構(gòu)受損，Pn逐漸降低。南京模擬試驗兩年均在水