棉花不同類型品種鉀吸收利用效率特征及其生理機(jī)制.pdf

1、本文以鉀肥利用率、鉀素生理利用率、鉀素子棉生產(chǎn)效率和鉀肥農(nóng)學(xué)利用率四個鉀吸收效率指標(biāo),對來源于黃河流域和長江流域推廣應(yīng)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(chǎn)量及纖維品質(zhì)形成、生長發(fā)育、株型和生理活性等關(guān)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(nóng)學(xué)利用率、鉀素生理利用率、鉀素子棉生產(chǎn)效率都高(鉀肥利用率40％左右、農(nóng)學(xué)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(chǎn)效率18 kg子棉/kg鉀肥以上)?？泼?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(nóng)學(xué)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(chǎn)效率(15.0 kg子棉/kg鉀肥左右)指標(biāo)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(nóng)學(xué)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(chǎn)效率(14-15 kg子棉/kg鉀肥)不高,子棉產(chǎn)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(nóng)學(xué)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(chǎn)效率也不高(14-15子棉/kg鉀肥),單株吸鉀量和子棉產(chǎn)量都低。
　　 2.鉀吸收利用效率高低與整株產(chǎn)量和品質(zhì)的形成密切相關(guān)。本文結(jié)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(nèi)、外圍的產(chǎn)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(nèi)外圍也表現(xiàn)同樣的特征:中、上部纖維比強(qiáng)較高,且

5、相差不大,內(nèi)、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(guān)分析表明,四個鉀吸收利用效率指標(biāo)與產(chǎn)量都呈極顯著水平正相關(guān),其中,鉀肥利用率與棉株下部產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)(0.8699**)最大,農(nóng)學(xué)利用率與棉株中部產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)(0.9530**)最大,生理利用率和子棉生產(chǎn)效率與棉株上部產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)(0.9200**、0.9022**)最大;四個鉀的吸收利用效率指標(biāo)與外圍成鈴數(shù)達(dá)顯著以上正相關(guān)水平,其相關(guān)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(chǎn)效率與中部鈴數(shù)也達(dá)到顯著正相關(guān)水平,相關(guān)系數(shù)分別為0.7834*、0.7087*。四個鉀吸收利用效率指標(biāo)與內(nèi)、外圍鈴重都達(dá)顯著以上正相關(guān)水平,下部和上部鈴重與鉀肥利用率、農(nóng)學(xué)利用率和生理利用率達(dá)到顯著以上正相關(guān)水平。鉀肥利用率與上部纖維長度、農(nóng)學(xué)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(chǎn)效率與中部和外圍纖維長度都達(dá)到顯著水平正相關(guān)關(guān)系,其相

7、關(guān)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(chǎn)效率與棉株各部位纖維強(qiáng)度的相關(guān)系數(shù)最大,且與下部、內(nèi)、外圍都達(dá)到了顯著以上水平,其相關(guān)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(qiáng)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(qiáng)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(guān)分析表明,四個鉀吸收利用效率指標(biāo)與果節(jié)粗度呈正相關(guān)關(guān)系,其中鉀肥利用率與外圍果節(jié)間粗度達(dá)顯著水平,其相關(guān)系數(shù)為0.76525*。四個鉀吸收利用效率指標(biāo)與上部和下部果枝基角呈正相關(guān)關(guān)系,與中部果枝基角呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。農(nóng)學(xué)利用率、生理利用率和子棉生產(chǎn)效率與下部果

10、枝開張角呈顯著水平正相關(guān),其相關(guān)系數(shù)分別為0.7176*、0.7740*、0.7740*。農(nóng)學(xué)利用率、生理利用率、子棉生產(chǎn)效率與果枝上部彎曲度呈顯著水平負(fù)相關(guān),其相關(guān)系數(shù)分別為-0.8099*、-0.7067*、-0.7933*。四個鉀利用效率指標(biāo)與不同生育期冠層葉角都呈顯著以上水平正相關(guān)關(guān)系。
　　 5.鉀的吸收利用效率與葉片光合生產(chǎn)存在密切的相關(guān)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(zhuǎn)化酶活性一直最高。相關(guān)分析表明,鉀肥利用率、農(nóng)學(xué)利用率與葉綠素a含量呈顯著水平以上正相關(guān)。葉綠素b及葉綠素總量與鉀肥利用率關(guān)系最為密切。4個鉀效率指標(biāo)基本上都與盛花后的葉片光合速率、氣孔導(dǎo)度、氣孔直徑、可溶性糖、蔗糖含量及蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性呈極顯著水平正相關(guān),而且

12、后期的相關(guān)系數(shù)也更為密切。
　　 6.鉀的吸收利用效率影響光合產(chǎn)物的運(yùn)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(dǎo)管與篩管直徑、鈴柄中可溶性總糖和蔗糖輸含量都高。相關(guān)分析表明,4個鉀吸收利用效率指標(biāo)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(dǎo)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(yùn)轉(zhuǎn)速率

13、、單鈴經(jīng)濟(jì)系數(shù)和纖維素積累等都呈顯著和極顯著正相關(guān)。
　　 7.鉀的吸收利用效率影響棉株內(nèi)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(guān)分析表明,鉀肥利用率、農(nóng)學(xué)利用率、鉀素生理利用率和子棉生產(chǎn)效率4個鉀效率指標(biāo)與根系傷流中IAA含量都呈顯著水平正相關(guān),而且以生理利用率相關(guān)系數(shù)最大,鉀肥利用率與ABA含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,且不同時期均達(dá)到顯著或極