棉花不同類型品種鉀吸收利用效率特征及其生理機制.pdf

1、本文以鉀肥利用率、鉀素生理利用率、鉀素子棉生產效率和鉀肥農學利用率四個鉀吸收效率指標,對來源于黃河流域和長江流域推廣應用的19個棉花品種的鉀的吸收利用效率及其與不同部位的產量及纖維品質形成、生長發(fā)育、株型和生理活性等關系的研究表明:
　　 1.供試品種鉀的吸收利用效率存在鉀高效型、高需鉀型、中間型和鉀肥低效型四種類型。鉀高效型品種的鉀肥利用率、鉀肥農學利用率、鉀素生理利用率、鉀素子棉生產效率都高(鉀肥利用率40％左右、農學利用率

2、6 kg子棉/kg鉀肥以上、生理利用率9.0 kg子棉/kg鉀以上,子棉生產效率18 kg子棉/kg鉀肥以上)。科棉6號、泗雜3號、魯棉研15和蘇雜66基本上屬于這一類型。高需鉀型表現(xiàn)為鉀肥利用率高(40％以上),但其農學利用率(5 kg子棉/kg鉀肥左右)、鉀素生理利用率(8-9kg子棉/kg鉀)、鉀素子棉生產效率(15.0 kg子棉/kg鉀肥左右)指標值顯著低于上述幾個品種,但其單株吸鉀量最多。供試品種蘇雜3號、中棉所48、湘雜棉3

3、號、寧雜棉3號、岱雜1號都屬于該類型。鉀肥效率中間型表現(xiàn)為鉀肥利用率中等水平(35％左右),鉀肥農學利用率(3-4 kg子棉/kg鉀肥)、鉀素生理利用率(7.5 kg子棉/kg鉀肥左右)、鉀素子棉生產效率(14-15 kg子棉/kg鉀肥)不高,子棉產量和單株吸鉀量都介于上述2類之間,徐雜3號、泗棉3號、渝棉1號、鹽抗雜1號、泗抗1號、GK19都屬于這種類型。第4種類型為低效型,表現(xiàn)為鉀肥利用率低(30-32％),鉀肥農學利用率(2.1-

4、2.5kg子棉/kg鉀肥)和鉀素生理利用率(6.3-6.56 kg子棉/kg鉀肥)都低,鉀素子棉生產效率也不高(14-15子棉/kg鉀肥),單株吸鉀量和子棉產量都低。
　　 2.鉀吸收利用效率高低與整株產量和品質的形成密切相關。本文結果表明,鉀高效品種表現(xiàn)為鈴數(shù)多、鈴重高,不同部位之間相差很小,上、中、下部和內、外圍的產量分布均衡。鉀高效品種中、上部纖維長度相差不大,且都高于下部,內外圍也表現(xiàn)同樣的特征:中、上部纖維比強較高,且

5、相差不大,內、外圍同樣分布比較均勻;鉀高效品種上部和外圍的成熟度高。相關分析表明,四個鉀吸收利用效率指標與產量都呈極顯著水平正相關,其中,鉀肥利用率與棉株下部產量的相關系數(shù)(0.8699**)最大,農學利用率與棉株中部產量相關系數(shù)(0.9530**)最大,生理利用率和子棉生產效率與棉株上部產量相關系數(shù)(0.9200**、0.9022**)最大;四個鉀的吸收利用效率指標與外圍成鈴數(shù)達顯著以上正相關水平,其相關系數(shù)分別為0.7921*、0.

6、8208*、0.8487**、0.8392**,生理利用率和子棉生產效率與中部鈴數(shù)也達到顯著正相關水平,相關系數(shù)分別為0.7834*、0.7087*。四個鉀吸收利用效率指標與內、外圍鈴重都達顯著以上正相關水平,下部和上部鈴重與鉀肥利用率、農學利用率和生理利用率達到顯著以上正相關水平。鉀肥利用率與上部纖維長度、農學利用率與上部和外圍纖維長度、生理利用率與中、上部和外圍纖維長度、子棉生產效率與中部和外圍纖維長度都達到顯著水平正相關關系,其相

7、關系數(shù)分別為0.7623*、0.7721*、0.8540*、0.7632*、0.7570*、0.8631*、0.7554*和0.7312*。鉀素子棉生產效率與棉株各部位纖維強度的相關系數(shù)最大,且與下部、內、外圍都達到了顯著以上水平,其相關系數(shù)分別為0.7736*、0.7150*、0.7116*。
　　 3、不同鉀吸收利用效率的生長發(fā)育特征不同。不同鉀效率品種的株高差異無明顯的規(guī)律性,鉀的吸收利用效率高低對株高生長無明顯影響;鉀高

8、效型LAI適宜且下降速率慢;鉀高效型品種其營養(yǎng)器官干重在棉株上分布較為均勻,特別是中、上部相差不大,其生殖器官干重及干重增長率一直較高,且中、上部生殖器官干重高,并相差不大;鉀高效品種從盛蕾(6/20)至現(xiàn)蕾臨界期(8/15)現(xiàn)蕾數(shù)一直保持最高,在6/20-7/20現(xiàn)蕾強度最高,并且在7/20-8/15下降速度較慢;鉀高效品種8月15號及以后的成鈴數(shù)高,而且伏桃和早秋桃成鈴強度也高。
　　 4.鉀吸收利用效率對株型具有顯著的影響

9、。鉀高效品種表現(xiàn)為果節(jié)間長度和果節(jié)粗度表現(xiàn)適中,果枝基角、開張角和果枝彎曲度下部最大,上部最小,由下向上逐漸變小;而果枝向值下部小,中上部大,且中上部相差不大;冠層葉角一直比較大。相關分析表明,四個鉀吸收利用效率指標與果節(jié)粗度呈正相關關系,其中鉀肥利用率與外圍果節(jié)間粗度達顯著水平,其相關系數(shù)為0.76525*。四個鉀吸收利用效率指標與上部和下部果枝基角呈正相關關系,與中部果枝基角呈負相關關系。農學利用率、生理利用率和子棉生產效率與下部果

10、枝開張角呈顯著水平正相關,其相關系數(shù)分別為0.7176*、0.7740*、0.7740*。農學利用率、生理利用率、子棉生產效率與果枝上部彎曲度呈顯著水平負相關,其相關系數(shù)分別為-0.8099*、-0.7067*、-0.7933*。四個鉀利用效率指標與不同生育期冠層葉角都呈顯著以上水平正相關關系。
　　 5.鉀的吸收利用效率與葉片光合生產存在密切的相關性。鉀高效品種的葉綠素a、b含量居于其次,而且吐絮期葉綠素含量下降速度慢,盛花至

11、盛鈴(7/20-8/15),鉀高效型葉片光合速率稍低于高需鉀型,盛鈴期后,鉀高效品種光合速率最高,后期(8/30-9/20)光合速率下降慢。鉀高效品種的可溶性總糖、蔗糖含量及蔗糖轉化酶活性一直最高。相關分析表明,鉀肥利用率、農學利用率與葉綠素a含量呈顯著水平以上正相關。葉綠素b及葉綠素總量與鉀肥利用率關系最為密切。4個鉀效率指標基本上都與盛花后的葉片光合速率、氣孔導度、氣孔直徑、可溶性糖、蔗糖含量及蔗糖轉化酶活性呈極顯著水平正相關,而且

12、后期的相關系數(shù)也更為密切。
　　 6.鉀的吸收利用效率影響光合產物的運輸和分配,鉀高效品種表現(xiàn)為:鉀高效品種科棉6號和泗雜3號的根系傷流量、傷流中鉀含量及鉀流量、果枝葉的可溶性總糖和蔗糖輸出速率、鈴柄導管與篩管直徑、鈴柄中可溶性總糖和蔗糖輸含量都高。相關分析表明,4個鉀吸收利用效率指標與根系傷流量、含鉀量、根系鉀流量、棉鈴對位葉蔗糖及可溶性總糖的輸出速率、鈴柄導管和篩管直徑及可溶性總糖和蔗糖含量、鈴殼中蔗糖和可溶性總糖的運轉速率

13、、單鈴經濟系數(shù)和纖維素積累等都呈顯著和極顯著正相關。
　　 7.鉀的吸收利用效率影響棉株內源激素的含量。鉀高效品種表現(xiàn)為:根系IAA含量較高、ABA含量低,不同部位10日鈴對位葉中IAA、GA3、ZR、ABA含量均較高。相關分析表明,鉀肥利用率、農學利用率、鉀素生理利用率和子棉生產效率4個鉀效率指標與根系傷流中IAA含量都呈顯著水平正相關,而且以生理利用率相關系數(shù)最大,鉀肥利用率與ABA含量呈負相關關系,且不同時期均達到顯著或極