不同基因型棉花對鉀的反應(yīng)差異及其機(jī)理研究.pdf

1、棉花是主要經(jīng)濟(jì)作物之一，缺鉀對其產(chǎn)量和品質(zhì)有較大影響。我國鉀資源缺乏，篩選鉀高效棉花種質(zhì)資源，進(jìn)行鉀營養(yǎng)性狀改良，是緩解棉花對鉀需求的途徑之一。從不同系譜(斯字棉、金字棉、柯字棉、德字棉、岱字棉)中收集86個(gè)基因型，進(jìn)行篩選鑒定，開展水培、土培、根箱和鉀耗竭試驗(yàn)等，對鉀高、低效基因型營養(yǎng)機(jī)理差異進(jìn)行研究，獲得了如下主要研究結(jié)果： 1．提出了棉花苗期合適的篩選方法：確定用營養(yǎng)液方法進(jìn)行棉花苗期篩選，一個(gè)月就出現(xiàn)缺鉀癥狀，且各個(gè)基因

2、型有明顯差異； 2．提出了溶液培養(yǎng)條件下棉花生長適宜鉀濃度、鉀臨界濃度 由水培鉀濃度梯度分組試驗(yàn)，確定低鉀處理鉀濃度為1.0 mg／L，適宜鉀濃度為20 mg／L； 3．篩選獲得了鉀高效和鉀低效棉花基因型：經(jīng)過分次、分步篩選和鑒定，獲得了1個(gè)鉀高效高潛基因型103，1個(gè)鉀低效低潛基因型122。 4．不同棉花基因型營養(yǎng)液篩選培養(yǎng)，初步探索鉀營養(yǎng)高效和低效苗期生理差異。 4．1生長：低鉀培養(yǎng)1周地上部

3、和根部既出現(xiàn)缺鉀癥狀，但高效基因型的缺鉀癥狀較輕。 4．2鉀含量和積累量：低鉀處理鉀含量和積累量低于適鉀處理。低效基因型對鉀反應(yīng)敏感，鉀積累量受不同鉀處理影響大，高效基因型受不同鉀水平的影響較小，反應(yīng)較為遲鈍。 4．3分配能力：高效基因型干物質(zhì)冠／根比大，較少的根系物質(zhì)維持較多的地上部生長；其單株鉀積累量較大，且地上部鉀積累量占較大比重，表明其吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)鉀素的能力較強(qiáng)； 4．4對葉綠素的影響：缺鉀時(shí)高效基因型葉綠

4、素是上部葉大于下部葉，低效基因型則相反； 5．全生育期土培試驗(yàn)，研究鉀高效高潛基因型103和低效低潛基因型122產(chǎn)量和品質(zhì)及其營養(yǎng)生理機(jī)制的差異。 5．1形態(tài)差異：高效高潛基因型103根量多、根系分布區(qū)域面積廣、須根密度大，其吸收和活化土壤中鉀的范圍較大。低效低潛基因型122的根系數(shù)量較少，根系分布在中、上部，根系密度少，對土壤中鉀吸收能力較弱。 5．2農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量：高效高潛基因型103結(jié)桃數(shù)多、果節(jié)數(shù)多、脫落

5、率低，且103的結(jié)桃主要集中在“伏桃”。103的衣分高而子指較低，其能把較多養(yǎng)分轉(zhuǎn)移到皮棉，以獲得較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量；低效低潛基因型122的脫落率在各個(gè)時(shí)期均最高，結(jié)桃數(shù)最少，單鈴重、子指、單株皮棉產(chǎn)量都是最小；103皮棉產(chǎn)量缺鉀和施鉀時(shí)分別是122的2.57倍和1.83倍； 5.3不同部位鉀含量：高效高潛基因型103各部位器官鉀含量低于低效低潛基因型122，即103對鉀含量的需求低，能以較低鉀含量維持植物正常的生理功能。

6、5.4鉀素利用、轉(zhuǎn)運(yùn)和分配能力：高效高潛基因型103干物質(zhì)和鉀素的分配主要供應(yīng)繁殖器官，營養(yǎng)器官相對較少，103對有機(jī)物和鉀素的轉(zhuǎn)運(yùn)和分配能力強(qiáng)；高效高潛基因型103的鉀素經(jīng)濟(jì)利用率是低效低潛基因型122的近2倍。 5.5纖維品質(zhì)：施鉀能夠改善棉花纖維的品質(zhì)，提高纖維長度、纖維整齊度、比強(qiáng)度、麥克隆值，而降低伸長率。纖維品質(zhì)的差異與不同鉀效率棉花基因型的規(guī)律不明顯。 5.6抗逆性：高效高潛基因型103可溶性糖和Pro含量

7、比低效低潛基因型122高，103傷害率低，103和122MDA差異不大； 5.7光合作用：高效高潛基因型103葉片凈光合速率、水分利用率高于低效低潛基因型122，而蒸騰速率低于122。 5.8土壤pH和EC：土壤pH是根際顯著高于非根際；加鉀pH高于缺鉀處理；低效低潛基因型122土壤的pH高于高效高潛基因型103。電導(dǎo)率是加鉀高于缺鉀處理，103、122的非根際高于根際，且103的高于122。 5.9土壤鉀庫中各