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

1、試驗(yàn)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(yàn)，在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)牌樓試驗(yàn)站(118°50′E，32°02′N)進(jìn)行濱海鹽堿地水埋深模擬試驗(yàn)，供試品種為中棉所79號(hào)。在大豐鹽堿地設(shè)置6個(gè)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(duì)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(duì)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(duì)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(shí)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(shí)（2013年），土

3、壤相對(duì)含水量為上層＜下層，電導(dǎo)率為上層＞下層;而降雨較多時(shí)（2014年），土壤相對(duì)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(dá)到最大值，其對(duì)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(yàn)在水埋深1.8-2.2 m處達(dá)到最大值，其對(duì)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(duì)鈴數(shù)影響最大，對(duì)鈴重影響較小。纖維品質(zhì)降低主要表現(xiàn)為纖維比強(qiáng)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(duì)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(shí)達(dá)到最大;南京模擬試驗(yàn)兩年均在水埋深1.8-2.2 m時(shí)達(dá)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(shí)達(dá)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(shí)達(dá)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(yàn)兩年均在水埋深1.8-2.2 m時(shí)達(dá)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(shí)伴隨著潛在光化學(xué)效率、實(shí)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(duì)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(dá)到最大值，在水埋深1.4-1.8m處達(dá)到最低值;2014年大豐鹽堿地在水埋深0.8m處達(dá)到最大值，在水埋深1.6-2.0m處達(dá)到最低值。南京模擬試驗(yàn)兩年均在水埋深1.0m和3.0m處達(dá)到最大值，在水埋深1.8-2.2m處達(dá)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(dá)到最低值;南京模擬試驗(yàn)兩年均在水埋深1.8-2.2m處達(dá)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(duì)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(shí)，生長受到鹽漬和澇漬的雙重脅迫;水埋深高于此深度時(shí)，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(dá)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(diǎn)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(jī)構(gòu)受損，Pn逐漸降低。南京模擬試驗(yàn)兩年均在水